Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://temporology.bio.msu.ru/discussions/kabulov_diskretnost.htm
Дата изменения: Fri Feb 28 03:01:25 2014
Дата индексирования: Fri Feb 28 03:46:57 2014
Кодировка: Windows-1251

Поисковые слова: релятивистское движение
О ДИСКРЕТНОСТИ ПРИРОДЫ ВРЕМЕНИ

О ДИСКРЕТНОСТИ ПРИРОДЫ ВРЕМЕНИ

 

Р.Т. Кабулов

В настоящей работе, на основе анализа установленных опытным путем особенностей скорости света и результатов экспериментов, зафиксировавших объективное замедление течения времени, предлагается гипотеза о течении 'собственного времени' фотона, как следствия дискретности природы времени в микромире. Описание модели 'собственного времени' фотона и квантов энергии, с целью упрощения, производится на основании корпускулярных свойств частиц без учета их волновой природы. С учетом проявления материализации времени в микромире приводятся определения кванта времени и течения 'собственного времени' фотона. На основании этих определений предлагается объяснение некоторых свойств времени.

 

Скорость света и 'собственное время' фотона

 

Для начала рассмотрим, какие выводы можно сделать на основе анализа особенностей скорости света, представленной в физике как мировая константа.

Будем исходить в наших рассуждениях из факта постоянства скорости света, установленного экспериментально в опытах Майкельсона-Морли, а также из того, что скорость света является максимально возможной скоростью в материальном мире.

Проанализируем указанные особенности на основании формулы скорости света:

C = L /T (1)

Исходя из постоянства значения величины скорости света C, можно утверждать, что аргументы L и T также имеют постоянные значения. Теоретически, в выражении (1) значению скорости света равному константе C может соответствовать бесконечное множество значений аргументов L и T, однако, в соответствии с Принципом наименьшего действия, каждый из этих аргументов может иметь только одно фиксированное значение.

Также, из того, что скорость света является максимально возможной скоростью в материальном мире, можно сделать вывод о том что аргументы L и T имеют граничные значения, при этом, значение аргумента T является минимально допустимым ненулевым значением времени, так как в случае равенства нулю значения аргумента Т, формула (1) теряет физический смысл, и скорость принимает бесконечно большое значение.

То, что скорость света имеет предельное значение подтверждает, что мы имеем дело с минимальным значением длительности времени - T. Исходя из того, что измерение времени производится с помощью периодических процессов, назовем это минимальное значение длительности T элементарным периодом времени. Точно также можно предположить, что скорость света могла бы не иметь фиксированного значения, в случае если фотон мог преодолевать в пустоте различные расстояние за время T, но так как этого не происходит, то можно предположить, что существует определенная проницаемость пространства, обозначим ее как Ψ, не позволяющая разгоняться фотону до произвольной скорости. Это предположение подтверждается тем, что кванты энергии всех длин волн на всем диапазоне электромагнитного излучения имеют скорость равную скорости света. Граничное значение расстояния, которое свет покрывает за промежуток времени T, соответствует фиксированной проницаемости пространства и равно значению L, выражение для которого можно записать в виде:

L = f(Ψ)

Если принять, что проницаемость пустого пространства (вакуума) является максимальной и равна Ψmax, то соответственно, максимальное значение расстояния Lmax, которое способен преодолеть фотон за промежуток времени T будет равно:

Lmax = f(Ψmax)

Необходимо отметить, что величины L и T уже известны в квантовой физике под названием 'планковская длина' и 'планковское время'. Далее по тексту будем обозначать эти величины как λ и τ. Значения этих величин могут быть вычислены существующими методами (эти методы выходят за рамки вопросов, рассматриваемых в данной статье) и равны, соответственно: планковская длина λ =10ˉ35 м и планковское время τ =10ˉ44 сек.

Мировую константу скорости света можно представить как производную от величин, характеризующих свойства времени и пространства, при этом выражение для константы скорости света может быть представлено в виде:

C = λ / τ (2)

Существование граничного значения величины L указывает на существование фиксированного значения проницаемости 'пустого' пространства, свидетельствующего о том, что такое пустое пространство или вакуум, вообще говоря, абсолютно пустым не является (абсолютно пустое пространство не измеримо, не формулируемо и не обладает никакими свойствами, в том числе проницаемостью). Под пустым пространством - вакуумом будем понимать пространство свободное от частиц вещества, имеющих массу покоя, и заполненное только полями электромагнитных и гравитационных взаимодействий.

Из сказанного можно сделать вывод, что скорость выше скорости света невозможна, вследствие невозможности дробления времени T и превышения значения L. В случае изменения проницаемости пространства, возможно наблюдение эффекта изменения значения L в сторону уменьшения, например, при распространении света в прозрачных средах, характеризуемых оптической плотностью, наблюдается уменьшение значения скорости света. В вакууме изменение проницаемости может быть связано с искривлением пространства. Здесь имеется ввиду кривизна, описываемая неэвклидовой геометрией пространства.

Итак, постоянство скорости света наблюдается в результате существования двух факторов: во-первых, элементарного периода времени T, имеющего наименьшую неделимую физическую длительность, т.е. своеобразного 'кванта' времени и во-вторых, проницаемости пространства, препятствующей фотону покрывать за этот минимальный промежуток времени расстояние, отличное от L.

Факт существования неделимого и не равного нулю элементарного периода времени T, имеющего наименьшую физическую длительность, можно объяснить течением своего индивидуального времени фотона, независимого от течения времени в окружающих материальных объектах. Тот факт, что время не может принимать нулевое значение, означает, что оно перестает быть абстрактной математической переменной, из чего можно сделать вывод о материализации времени.

Проявление материализации времени является подтверждением того, что 'индивидуальное время' фотона течет безотносительно к течению 'окружающего' времени и проявляется как динамичность самого фотона, иначе говоря, материализация времени проявляется в том, что кванты энергии, включая фотоны являются переносчиками своего индивидуального 'собственного времени'.

Необходимо отметить, что в Специальной теории относительности вводится понятие так называемого 'собственного времени' - это время, показываемое часами в той системе отсчета, относительно которой они покоятся. Следуя аналогии, течение 'индивидуального времени' фотона, связанное с самим фотоном назовем 'собственным временем' фотона.

Понятие 'собственного времени' кванта энергии (фотона) в настоящей работе используется в применении к квантам энергии и фотонам, и означает течение индивидуального времени для этих частиц, безотносительно к течению 'окружающего' времени, т.е. предлагаемое понятие 'собственного времени' является применимым только на уровне микромира.

 

О сущности 'кванта' времени

 

Своеобразным подтверждением материализации времени стали результаты экспериментов с целью регистрации эффекта замедления течения времени, которое было предсказано в теории относительности. Как известно, в многочисленных опытах было установлено объективное замедление времени при наблюдении хода атомных часов на разных высотах, а также эффект замедления времени, полученный в экспериментах при наблюдении движения со субсветовой скоростью некоторых нестабильных частиц: мю-мезонов и положительно заряженных пи-мезонов. В этих экспериментах наблюдалось удлинение 'продолжительности жизни' элементарной частицы за счет замедления течения времени для этой частицы. Эти эксперименты являются наглядным подтверждением существования индивидуального потока времени для каждой отдельной элементарной частицы.

Рассуждения и выводы, сделанные ранее в отношении фотона, на основании формулы (1), можно произвести, аналогичным образом, также в отношении элементарных частиц, способных перемещаться со субсветовыми скоростями, но в отличие от фотона, имеющими ненулевую массу покоя.

Движение элементарных частиц со световой и субсветовой скоростью осуществляется в своеобразных 'экстремальных' условиях, позволяющих наблюдать и анализировать дискретность пространства и времени. Именно в этих условиях проявляется существование элементарного периода 'собственного времени' не только для фотонов, но и для 'тяжелых' элементарных частиц.

Естественно, что течение 'собственного времени' 'тяжелых' элементарных частиц, отличается от течения 'собственного времени' фотона, однако, с целью упрощения, в дальнейшем, будем оперировать с моделью 'собственного времени' фотона, условно принимая, что эта модель аналогична модели 'собственного времени' 'тяжелой' частицы в условиях субсветовых скоростей. При этом, также необходимо оговаривать, что значение проницаемости пространства в отношении частиц, имеющих ненулевую массу покоя должно отличаться от проницаемости пространства, проявляющейся в отношении фотона.

Исходя из вывода о материализации времени, попробуем проанализировать сущность 'собственного времени' фотона во взаимосвязи с массой и энергией. Для этого рассмотрим применительно к фотону одно из фундаментальных выражений физики, отражающее взаимосвязь массы и энергии:

E=mC²

Данное соотношение отражает также единство законов сохранения энергии и массы в отношении объектов микромира.

Ранее упоминалось о том, что константа скорости света может быть представлена в виде соотношения величин λ и τ. Подставляя в приведенное выражение вместо значения константы скорости света C соответствующее соотношение (2), получим выражение для фотона:

E=mλ²/τ² (3)

Полученное выражение можно рассматривать как отражение взаимоотношения качественных характеристик фотона, где:

m - масса фотона в движении (масса покоя фотона равна нулю);

E - энергия фотона;

λ - планковская длина;

τ - планковское время, представляющее собой минимальный, неделимый 'квант' 'собственного времени' фотона.

Это выражение отображает внутреннюю взаимосвязь между массой, энергией и пространственно-временным континуумом в отношении фотона, как материальной частицы, и может свидетельствовать о неразрывном единстве всех его составляющих, иначе говоря, сущность каждого отдельного составляющего этого выражения нельзя рассматривать в отрыве от других составляющих. Равенство нулю любого из составляющих соотношения ведет к нарушению вышеуказанных законов сохранения и разрушает материальную целостность всей композиции. Это является своеобразным подтверждением субстанциональной природы времени.

С целью описания модели 'собственного времени' фотона необходимо сформулировать сущность минимального значения 'собственного времени' фотона, как своеобразного неделимого 'кванта' времени. Для этого промоделируем перемещение фотона из точки отсчета А в точку В, находящуюся от точки А на расстоянии равном λ в направлении излучения фотона. Так как время τ неделимо, то невозможно определить точное местонахождение фотона внутри отрезка прямой, соединяющей точки А и В, можно лишь говорить о вероятности его нахождения на этом отрезке (сохранение фотоном направления движения в направлении от А к В, соответствует движению по кратчайшему пути в пространстве, что соответствует Принципу наименьшего действия).

На основании изложенного, можно привести следующую формулировку сущности 'кванта' времени: минимально допустимое, неделимое значение 'собственного времени' τ для фотона характеризуется максимальной вероятностью появления фотона в точке пространства, удаленной от точки отсчета на расстояние λ. По другому, сущность 'кванта' времени можно сформулировать как условие запрета на свободу движения фотона, не позволяющее ему за время τ появиться в точке пространства на расстоянии отличном от значения, равного длине λ.

Из рассмотренного можно сделать интересный вывод в отношении 'кванта' времени, как элементарного события. Из физики известно, что длительность процесса - это промежуток во времени между моментами начала и окончания процесса, или в общем случае промежуток времени между двумя любыми событиями, которые не имеют протяженности во времени. Для 'кванта' времени τ мы имеем разнесенные в пространстве точки А-В, которые воспринимаются нашим сознанием как начало и окончание данного 'кванта' времени, однако такое представление здесь неприемлемо. Правильнее будет говорить, что отрезок А-В является геометрическим местом точек присутствия в пространстве фотона на момент 'кванта' времени, но так как промежуток времени при этом является неделимым, то элементарное событие для фотона, не является пространственной точкой. Таким образом получается, что квант энергии (фотон) не представляет собой материальную точку - корпускулу, а представляется в виде порции энергии, имеющей пространственную протяженность, равную планковской длине λ (нечто подобное моделируется в теории суперструн).

Если, на основании формулы (2) с учетом неделимости 'кванта' времени τ, величину скорости света C условно принять за единицу измерения движения фотона, то исходя из выражения

τ = λ / C

следует, что длительность 'кванта' времени фотона пропорциональна расстоянию единичного движения фотона, как тут не вспомнить афоризм Зенона Китийского: 'время - это расстояние движения'.

Как известно, А. Эйнштейн, конкретизируя вопрос о сущности постоянства скорости света, говорил о невозможности перемещения массы и энергии со скоростью превышающей значение скорости света, что является подтверждением существования взаимосвязи между временем, протяженностью в пространстве, массой и энергией в вышеприведенном выражении (3), отражающем неразрывную взаимосвязь его составляющих.

Приведенное в определении 'кванта' времени условие запрета не накладывает ограничения на скорость переноса нематериальных объектов (не обладающих массой и энергией), это означает, что если имелась бы возможность передачи информации без участия материальных носителей, то скорость такой передачи могла быть неограниченной.

Опираясь на определение Лейбница, согласно которому 'время - это порядок следования событий', течение 'собственного времени' фотона можно представить как последовательность элементарных периодов или последовательность 'квантов' времени.

Предлагаемое определение 'собственного времени' фотона позволяет объяснить факт замедления/ускорения течения времени, как эффект, проявляющийся в результате изменения длительности элементарного периода времени (считается, что правильнее говорить не о релятивистском замедлении/ускорении времени, а об относительности промежутков времени). Если рассматривать течение 'собственного времени' фотона как последовательность элементарных периодов (промежутков) времени то, соответственно, удлинение/сокращение длительности элементарного периода должно приводить к удлинению/сокращению относительной длительности промежутков, или, иначе говоря, к замедлению/ускорению общего течения 'собственного времени' фотона.

 

Порядок из хаоса

 

Законы изменчивости микромира, основанного на существовании 'собственного времени' у каждой элементарной частицы нельзя переносить на макромир, где могут наблюдаться новые проявления изменчивости, связанные с переходом количества в качество, т.е. изменчивость макрообъекта определяется течением множества 'собственных времен' элементарных частиц, из которых состоит данный объект, этим объясняется тот факт, что обратимость явлений наблюдается в макромире и отсутствует в микромире [4]. Иначе говоря, модель 'собственного времени' фотона требует раздельного рассмотрения свойств времени в микромире и макромире. Если в микромире рассматривается течение 'собственного времени' отдельного фотона или элементарной частицы, то в макромире течение времени в пределах некоторой области пространства формируется на основе течения множества 'собственных времен' всех элементарных частиц и квантов энергии, находящихся в пределах рассматриваемой области пространства.

Материализация времени, выражающаяся в наличии ее материального переносчика, указывает на то, что время в микромире является феноменом. Однако, время, проявляющееся как феномен в микромире, при переходе в макромир проявляется в иной качественной форме и порождает изменчивость, проявляясь при этом уже в качестве информационной, параметрической характеристики периодических процессов, т.е. проявляется как ноумен, таким образом наблюдается дуализм в проявлениях времени.

Дуализм также наблюдается и в свойствах времени, проявляющихся с одной стороны в линейной направленности течения времени, а с другой стороны в проявлении свойства периодичности времени. Иллюстрацией направленности течения времени от про