Теория Безвременья

Из новых уравнений механики с очевидностью следует, что скорость материальной точки никогда не может достигнуть скорости света в пустоте. Таким образом, скорость света в пустоте оказывается верхним пределом скорости передачи энергии в пространстве.

Материальное тело, покоящееся относительно некоторого наблюдателя, обладает в системе координат, связанной с этим наблюдателем, энергией, равной произведению массы покоя на квадрат скорости света. Но если тело начинает двигаться, то его масса возрастает. При приближении скорости тела к скорости света она стремится к бесконечности. Это еще раз указывает на то, что никакому материальному телу с массой покоя, отличной от нуля, невозможно сообщить скорость, равную или тем более превышающую скорость света в пустоте. Эйнштейн обобщил этот результат, показав, что всякое материальное тело, обладающее некоторой массой (измеренной каким-либо наблюдателем), имеет, с точки зрения того же самого наблюдателя, энергию, равную произведению измеренной им массы на квадрат скорости света.

Именно поэтому говориться о том, что ни один звездолёт не сможет достичь скорости света, поскольку его собственных энергоресурсов никогда не хватит на то, чтобы двигать вперёд свою бесконечно растущую массу. Для этого необходим, как минимум, дополнительный внешний источник движущей энергии, чтобы придать дополнительный импульс ускорению.

Однако, сейчас меня больше интересует не скорость звездолёта, а его масса. Почему она возрастает по мере ускорения движущейся системы?

Ещё из школьной программы мы знаем, что масса любого объекта в состоянии покоя зависит от его объёма и плотности. Чем больше плотность вещества на один кубический сантиметр, тем больше его масса.

В механике специальной теории относительности Масса частицы вещества M связана с ее энергией Е прямым соотношением.

Масса покоя определяет внутреннюю энергию частицы — так называемую энергию покоя E0=M0C2. Таким образом, энергия всегда связана с массой и наоборот — M=E:C2.

Например, чёрные дыры набирают огромную массу и тем самым увеличивают своё гравитационное поле за счёт коллапсирующего вращения и уплотнения имеющегося вещества. Так чёрная дыра с массой, равной массе Земли обладала бы радиусом около 9 мм. Таким образом, Земля могла бы превратиться в чёрную дыру, если бы её удалось сжать до такого размера. Это определяется решением Шварцшильда, который ввёл понятие гравитационного радиуса.

В звездолёте, летящем со скоростью приближающейся к скорости света вещество, из которого он состоит, также должно уплотняться за счёт внутренних сил тяготения, возрастающих пропорционально ускорению. Следовательно, при таких условиях, формуле M = E:C2 не хватает дополнительного значения — силы тяготения G. Тогда формула по идее должна иметь следующий вид — M=(E:C2)G или M=E: LC2G)?..

Тут нужна помощь профессионалов, если я хоть в чём-то прав…

При таких условиях звездолёт будет сокращаться в длину и становиться более массивным, вплоть до бесконечности.

Этот эффект можно отнести к теории преобразования Лоренца, который утверждал, что объекты движущиеся относительно неподвижного пространства могут сокращаться в линейном измерении. Его предположение не нашло экспериментального подтверждения, поскольку испытания проходили при достаточно малых скоростях. Но А. Эйнштейн смог использовать теорию Лоренца в собственной теории относительности.

Продолжая физическую интерпретацию преобразования Лоренца, Эйнштейн показал, что любое материальное тело, движущееся относительно наблюдателя, будет ему казаться короче (в направлении движения), чем наблюдателю, относительно которого это тело покоится, т. е. наблюдателю, движущемуся вместе с этим телом.

Пусть два наблюдателя движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно в некотором направлении D. Предположим, что один из наблюдателей несет с собой линейку, ориентированную параллельно D. Пусть ее длина, измеренная этим наблюдателем, равна, например, одному метру. Тогда для другого наблюдателя длина этой же линейки будет меньше метра, причем это отличие будет тем значительнее, чем больше будет скорость относительного движения. Величина этого «сокращения» движущейся линейки, вообще говоря, чрезвычайно мала и становится заметной лишь при приближении скорости относительного движения к скорости света в пустоте. И тем не менее, несмотря на это совпадение, имеется существенная разница между сокращением по Фицджеральду — Лоренцу и сокращением по Эйнштейну. Действительно, первые рассматривали его как действительное сокращение тел, находящихся в абсолютном движении по отношению к неподвижному эфиру, тогда как второй — лишь как кажущееся движущемуся наблюдателю сокращение, связанное только с процессами измерений, которыми пользуются различные наблюдатели для измерения расстояний и промежутков времени, и преобразованием Лоренца, математически выражающим связь между результатами измерений, проделанных двумя различными, наблюдателями, находящимися в относительном движении.

Кажущееся сокращение размеров сопровождается кажущимся замедлением хода часов. Наблюдатели, находящиеся, например, в системе координат А, изучая ход часов, движущихся вместе с системой В, обнаружат, что они отстают от их собственных часов, покоящихся в системе А. Иначе говоря, можно утверждать, что движущиеся часы идут медленнее неподвижных. Как показал Эйнштейн, это тоже одно из следствий преобразования Лоренца. Итак, кажущееся сокращение длин и замедление хода часов однозначно следует из новых определений пространства и времени, с которыми и связано преобразование Лоренца.

Согласно специальной теории относительности сокращение масштабов и замедление хода часов имеют взаимный характер. Если каждый из двух наблюдателей, движущихся Друг относительно друга прямолинейно и равномерно, обладают одинаковыми часами и линейками, то, произведя измерения, каждый из них обнаружит, что линейка другого короче его собственной, а часы другого отстают от его часов. Но как утверждал Эйнштейн, это будет лишь кажущийся эффект, а значит реального сокращения объектов и замедления хода часов не произойдёт.

Что же касается общей теории относительности, когда мы имеем дело с системами, движущимися с ускорением и приближающимися к субсветовой скорости, то здесь можно говорить уже о действительном сокращении размеров, то есть уплотнении материального объекта, и замедлении хода «времени» в часах. В этом случае преобразование Лоренца приобретает новый смысл, поскольку движущиеся с ускорением тела реально сокращаются по отношению к окружающему пространству.

Но остаётся вопрос — почему при возрастании массы в ускоряющемся звездолёте или вблизи мощного гравитационного поля замедляется ход часов?? Что происходит с механизмами, электронами и атомами хронометров?

Я считаю, что они набирают массу и сжимаются, уплотняясь под действием внутренних или внешних сил возрастающего тяготения, поскольку в межатомном пространстве «пустоты» гораздо больше, чем самого вещества. То есть субъективно окружающие объекты могут не менять своего вида, но объективно, со стороны внешнего наблюдателя, они будут сокращаться в линейном размере.

Сжимаясь и набирая массу, электроны в атомах естественным образом замедлят скорость своего движения. Колебания элементарных частиц также станут менее интенсивными, что в свою очередь, может отразится на продолжительности их индивидуального существования. То есть они будут двигаться значительно медленнее, но при этом жить гораздо дольше обычного.

Замедление движения электронов будет влиять и на объективные показания электронного хронометра. Только так и можно объяснить торможение «времени» в определённой системе, движущейся с ускорением или вблизи объектов с большой массой.

Что же касается примера с «абсолютным» замедлением Времени в гравитационном поле, то здесь тоже есть свои нюансы в определениях.

Во Вселенной существуют объекты — так называемые черные дыры, образовавшиеся в результате катастрофического сжатия под действием сил тяготения огромных масс вещества (так называемого гравитационного коллапса). В районе подобных образований в результате действия колоссальных сил тяготения со временем могут происходить удивительные метаморфозы.

На границах черной дыры сила тяготения настолько велика, что время здесь не только сильно замедляется, но практически должно останавливаться. Поэтому, если какой-либо объект, скажем, неосторожно приблизившийся к черной дыре космический корабль, падает в нее, то внешний наблюдатель никогда не дождется того момента, когда он пересечет ее границу.

Для внешнего наблюдателя процесс сжатия коллапсирующего вещества будет протекать бесконечно длительное время.

Иную картину увидел бы воображаемый наблюдатель, падающий вместе с веществом в черную дыру. Он за конечный промежуток времени достиг бы гравитационного радиуса и продолжал падение к центру черной дыры.

Таким образом, ход времени вне черной дыры и внутри нее оказывается качественно различимым.

Здесь снова присутствует подмена понятий (Время внутри и снаружи чёрной дыры), тогда как в реальности всё дело в движении и относительности визуального наблюдения. Внешнему наблюдателю будет лишь казаться, что космический корабль зависает в «пространстве-времени» на границе действия чёрной дыры.

Мы ведь знаем, что гравитационные силы везде одинаковы и зависят только от масс вещества. Чем больше масса материального объекта, тем сильнее его гравитационное поле. То есть нет никакой принципиальной разницы между Землёй, Солнцем или чёрной дырой. Если любое инерциальное тело падает на Землю с определённым ускорением, то аналогичным образом оно должно падать и в центр чёрной дыры. Следовательно, если свободно дрейфующий космолёт попадёт в зону гравитационного поля чёрной дыры и начнёт падать к её центру, то никакого реального замедления «времени», то есть движения, не произойдёт. Космический корабль будет поглощён чёрной дырой с той же скоростью, что и всё окружающее вещество.

Другой наблюдатель, находящийся внутри космолёта, тоже не заметит никаких изменений в ходе «времени» на своих часах. Падение в чёрную дыру будет протекать естественным образом, зависящим от силы гравитационного поля.

На самом деле синхронизированные часы у внешнего наблюдателя и пассажира космического корабля будут показывать практически одно и тоже Время. Отставание часов корабельного наблюдателя по сравнению с внешним будет сравнительно небольшим, но связано это отстование исключительно с торможением всех процессов вблизи огромной массы чёрной дыры, то есть под действием мощных гравитационных сил.

Эффект бесконечно долгого «замедления Времени» в этом примере объясняется очень просто и логично.

Космический корабль, попавший в зону действия гравитационного радиуса чёрной дыры, упадёт в её центр, как и положено в таких случаях. Однако, на границе чёрной дыры будет оставаться световой фантом космолёта, поскольку гравитация в этом радиусе настолько сильная, что даже фотоны света не способны вырваться за её пределы. Именно этот фантом, оставшийся от упавшего в чёрную дыру корабля, и будет видеть внешний наблюдатель. Но реальное замедление Времени тут абсолютно не при чём.

Итак, теперь мы можем сделать следующие выводы:

1. Масса всех тел, движущихся или вращающихся с ускорением, начиная от элементарных частиц с положительной массой и заканчивая отдельными объектами, увеличивается за счёт возрастающих сил тяготения;

2. При поступательном ускоренном движении близком к скорости света все жёстко связанные материальные объекты сокращаются, то есть в определённой степени сжимаются и уплотняются по направлению обратному ходу своего движения;

3. Движение всех элементов, составляющих материальный объект, замедляется в процессе его ускорения, вплоть до полной остановки, что создаёт видимость замедления хода «времени».

9. Машина «времени»

Вернёмся, однако, к путешествиям во времени, а точнее к проектировке действующей «машины времени». Лично я считаю, что создание подобного аппарата или его аналога невозможно. Но некоторые учёные думают иначе…

Размышляя над свойствами «кротовых нор» и приключениями героев научно-фантастического романа Сагана, американский астрофизик Торн и его коллеги придумали космическую конструкцию машины времени, позволяющую путешествовать в любых направлениях во времени — в будущее, в прошлое, куда угодно.

Машина соединяет «кротовой норой» два космических вокзала — Альфа и Бета, расположенных где-то между Землей и Марсом на сравнительно близком расстоянии друг от друга. Скажем, на расстоянии, которое можно за пару часов преодолеть на обычной ракете, а если воспользоваться «кротовым тоннелем», то из Альфы в Бету можно спокойно попасть за одну две минуты. В космических масштабах экономия времени не так уж велика, но не в ней дело. Машина Торна предназначена для путешествий во времени, а не в пространстве, и в этом ее отличие от открытой героями романа Сагана транспортной системы Космических Предтечей.

Допустим далее, что так же, как на железных дорогах и аэродромах, на космических станциях установлено единое мировое время. Пусть, например, стенные часы и наши ручные хронометры, когда мы прощаемся с друзьями и входим в люк «кротовой нноры» на станции Альфа, показывают ровно полночь — ноль часов. Такое же время и настенных часах вокзала станции Бета. Выглянув на этой станции из тоннеля, мы зафиксируем на наших хронометрах и на вокзальных часах несколько минут первого. Однако открывать люк и выходить из «норы» мы не будем — нас ждет еще одна важная особенность машины Торна.

Мы уже знаем, что входное и выходное отверстия «кротовой норы» представляют собой воронкообразные искривления пространства. А теория Эйнштейна говорит, что пространственные искривления всегда сопровождаются возникновением гравитационного поля, то есть им всегда сопутствует определенная энергия, а следовательно, и масса (вспомним еще раз формулу, связывающую массу с энергией). Другими словами, воронка «кротовой норы» на станции Бета — это закрытый шарообразным металлическим люком сгусток силового поля, который ведет себя подобно массивному телу. Его можно привести в движение сначала ускорить, затем замедлить и вернуть на место. Для этого можно использовать, например, силу тяготения астероида с укрепленными на нем реактивными двигателями.

Воронка «кротовой норы» будет следовать за ним, как железная гайка за магнитом. Вспомним теперь, что движущиеся часы отстают от неподвижных. Поэтому, когда мы, совершив путешествие в кабине разогнанного до больших скоростей конца «кротовой норы», вернемся на исходное место и выйдем на вокзале станции Бета, наши часы покажут меньшее время, чем вокзальные.

Пусть скорость и время движения были таковы, что наши ручные часы показывают ровно час, а вокзальные часы на станциях Альфа и Бета — полдень. Это означает, что мы сдвинулись в будущее на целых одиннадцать часов.

И вот тут мы подходим к самому главному. Сдвиг в будущее произошел лишь во внешнем пространстве, где от Альфы к Бете и обратно летают обычные ракеты. Если же смотреть сквозь «кротовую нору», то никакого сдвига нет, ведь наши ручные хронометры и стенные часы на вокзале Альфа все время оставались неподвижными относительно друг друга («нора» передвигалась, но внутри нее никакого движения не было) и должны поэтому показывать одинаковое время. Иначе говоря, мы видим сразу два состояния вокзала Альфа: в бинокль из люка тоннеля на станции Бета наблюдаем за тем, что происходит там в полдень, а через тоннель рассматриваем события, происходившие там в час ночи. «Кротовая нора» соединяет теперь разделенные одиннадцатью часами прошлое и настоящее станции Альфа.

С точки зрения здравого смысла этому трудно поверить — одно и то же место, но сразу в два различных момента времени!

Не знаю, как у других, а моя логика в самом деле восстаёт против таких выводов. Главный фактор, в котором явно ошибся Торн заключается в том, что он связал ручные часы путешественника с часами на станции Альфа. А ведь в реальности такой связи между часами не может быть так же, как и самого Времени. Даже несмотря на то, что обе воронки на станциях Альфа и Бета физически связаны между собой «кротовой норой», хронометры никак не зависят друг от друга. Все процессы, протекающие в неподвижной воронке Альфа, должны отличаться от таких же процессов, протекающих в движущейся воронке Бета. Исходя из этого, нельзя говорить о неподвижности ручных и стенных часов относительно друг друга, поскольку движение внутри воронки Бета всё равно происходит вместе с этой движущейся воронкой. Но даже, если бы часы путешественника полностью остановились, это ничего не изменило бы.

Человек в любом случае не смог бы увидеть через воронку ночную станцию Альфа. Как и в бинокль, через «кротовую нору» он видел бы эту станцию в полдень. Но его хронометр, при этом, должен показывать 1 час ночи. Пока путешественник будет совершать свой петлеобразный ускоренный полёт в воронке Бета, а ход его часов замедляться, часы на станции Альфа будут продолжать идти вперёд, как им и положено…

Придуманная Торном «машина времени» по своему принципу очень напоминает путешествие во «времени» на звездолёте, которое, как мы уже знаем, возможно лишь в отношении будущего, да и то в определённом смысле. А то, что в данном варианте используется так называемая «кротовая нора», через которую гипотетически можно перемещаться в пространстве за считанные минуты или секунды, это ничего не меняет. Результат везде будет одинаковый — смещение путешественника в будущее за счёт торможения его индивидуального «времени» и расхождения в показаниях ручных и настенных часов.

Чтобы лучше понять, как работает машина времени Торна, предположим, что билетный кассир со станции Альфа желает исправить сделанную им несколько часов назад ошибку. Для этого ему следует побыстрее перелететь ракетой на станцию Бета, а затем, воспользовавшись тоннелем, вернуться на свой вокзал. При этом он сдвинется в прошлое. Насколько — зависит от настройки машины времени, от того, каковы были скорость и время петлеобразного движения ее конца Бета.

Если, возвратившись на свой вокзал Альфа, кассир-путешественник снова перелетит на станцию Бета и еще раз переедет на свой родной вокзал Альфа тоннелем, то обнаружит себя сдвинувшимся еще на один интервал в прошлое. Ну а если вместо этого он перейдет с вокзала Альфа на вокзал Бета тоннелем и вернется домой на станцию Альфа пассажирской ракетой, то возвратится в свое настоящее. Повторив такую петлю еще раз, сдвинется в будущее, и так далее.

Сознание с трудом воспринимает эти выводы, но логические рассуждения убеждают в их справедливости. Казалось бы, гениальное изобретение! Но нет ли тут все же каких-либо «подводных камней»? Как быть с причинностью?

И все же от машины Торна нельзя отделаться так легко, поскольку для ее сооружения не нужно никаких дополнительных гипотез, все, что требуется, — это известные нам физические законы. Ни один из них не запрещает ее построения, а значит, и разрушающего причинность влияния будущего на прошлое. И вместе с тем интуиция подсказывает нам, что здесь что-то не так. Но что? Ответа на этот вопрос пока нет.

Может быть, дело тут в необходимости какого-то нового, более глубокого понимания причинности? Подобные переоценки в науке случались уже не раз. А может, мы просто не понимаем чего-то весьма важного в существующих теориях и машина Торна — сигнал об этом? До сих пор физики были уверены в том, что их теории не нарушают причинности, а теперь мы видим: дело обстоит не так просто.

Не исключено, что современную физику придется дополнить какими-то новыми принципами, которые как раз и запретят нарушающие причинность временные петли. Пока это вопросы для размышлений.

Ответ на эти вопросы лежит на поверхности, и он заключается в теории безвременья! Предложенная мной теория решает проблему причинно-следственных отношений раз и на всегда самым кардинальным образом. А это уже похоже на новый закон, который никак не противоречит иным физическим законам и принципам. Если никакого реально существующего Времени нет, то нет и повода для беспокойства, что какой-то путешественник во времени попадёт в прошлое и убъёт самого себя.

Единственное допущение по поводу возможности путешествия во «времени» на неком аппарате или иным образом касается теории мультиверсума или теории ветвящейся вселенной. Они никоем образом не противоречат закону Безвременья.

В рамках этих теорий путешественник во «времени» может перемещаться в прошлое или будущее Земли, переходя из одной параллельной вселенной в другую, где все процессы: физические, биохимические, исторические и т. Д., отстают от нашего мира или опережают его. Либо просто ответвляются паралельными мирами от первичной вселенной в точках бифуркации в случае их нарушения внешним фактором. Согласно этим теориям причинно-следственные связи остаются нерушимы, благодаря тому, что путешественник перемещается в прошлое только в пространстве мультиверсума.

10. Заключение

Итак, теперь можно подвести определённые итоги.

В современной науке и философии есть представление о том, что:

1. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью. Течение абсолютного времени изменяться не может.

2. Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая постигаемая чувствами внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как- то: час, день, месяц, год.

Из этих тезисов можно сделать окончательный вывод, что абсолютное и относительное понятие Времени, это лишь суть наших представлений о «Времени» — движении. А это лишний раз доказывает тот факт, что никакого реального физического явления, как Время в природе не существует. Следовательно, путешествие во Времени, то есть в прошлое или в будущее нашего мира невозможно априори.

Таким образом, получается, что стрела Зенона перемещается только в пространстве за счёт динамического процесса полёта, а длительность этого процесса, в принципе, не имеет никакого значения для существующей реальности.

Течение Времени, это всего лишь последовательный процесс движения, который иначе можно было бы назвать Смещением. Но, это уже будет излишеством.

На мой взгляд, для того чтобы в дальнейшем не возникало никакой путаницы между различными типами Времени, с физической точки зрения это слово просто надо брать в кавычки, всегда подразумевая под ним только момент движения, Помня о том, что никакого материального или субстанциального Времени, которое можно увидеть или зафиксировать физическими приборами, не существует. Ничего другого больше не требуется.

Список использованной литературы:

1. А. Шохов «„Стрела“ Зенона и типы процессов».

2. Н. Непомнящий. «Время — назад.» Москва. «АСТ» 2000.

3. В. Комаров «Тайны пространства и времени.» Москва. 2000.

4. Л. Де Бройль «Революция в физике».

5. И. Розенталь «Геометрия, динамика, Вселенная.»

6. С. Хокинг «Краткая история времени от большого взрыва до чёрных дыр.» СПБ. 2001 г.

7. Н. Владимиров «Пространство, время, гравитация».