Время. Проблема времени сопряжена с многосложным комплексом общенаучных и философских понятий. Среди них существуют пары антиномичных взаимно дополнительных концепций, имеющих глубокие корни почти во всех философских школах и в истории естествознания. Помимо субстанциальной и реляционной, статической и динамической концепций времени [1] и сами свойства времени, такие как непрерывность - дискретность, обратимость - необратимость взаимно дополнительны. Проблему необратимости трудно рассматривать в отрыве от этой концептуальной системы, поскольку все ее компоненты взаимно связаны.

У Ньютона "время само по себе и по своей собственной природе, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно". В картине мира классической теории время субстанциально, выступает как самодостаточная сущность, оно абсолютно и непрерывно. Ходу времени подчиняются все тела природы, все физические явления и осуществляется абсолютный синхронизм, но сами эти тела и явления не оказывают на ход времени никакого воздействия. Современная субстанциональная концепция времени рассматривает порождающие изменения субстанциональные потоки по отношению к которым открыт мир [2].

Лейбниц отстаивал реляционную концепцию времени и полемизировал с его субстанциональным истолкованием. Он настаивал, что считает "пространство, так же как и время, чем-то чисто относительным: пространство - порядком сосуществований, а время - порядком последовательностей. Ибо пространство, с точки зрения возможности, обозначает порядок "одновременных вещей, поскольку они существуют совместно"[3]. Не считая время отдельной сущностью, он видел в нем закон изменений на множестве состояний.

Современная реляционная концепция времени находит опору в специальной теории относительности, рассматривающей время как систему отношений между физическими событиями и телами. Пространство-время определяется как множество всех событий в мире, связанных общей структурой отношений воздействия одних событий на другие и ничем иным. В этой структуре фундаментальную роль играет предельная скорость передачи сигналов. Вопрос о следовании событий во времени теряет смысл, если между ними нет возможности взаимодействовать. В "Физической энциклопедии" утверждается, что "пространство и время в физике определяются в общем виде как фундаментальные структуры координации материальных объектов и их состояний" [4].

Другую антиномичную пару образуют статическая и динамическая концепции. В статической модели все события рассматриваются как существующие. Ничего само по себе не возникает и не исчезает; сознание встречается с различными событиями и фиксирует их как моменты настоящего. Временные отношения этой концепцией не отрицаются, но сводятся к отношению "раньше-позже", заданному на универсальном пространственно-временном многообразии, наделенном метрикой и топологией. В статической модели, стрелы времени не существует. Неожиданный физический смысл эта концепция получила у Дж.Барбура [5]. Он устранил различие между прошлым и будущим воспользовавшись уравнением Уилера-Де Витта. Оно описывает квантовую эволюцию 3- геометрии пространства в суперпространстве таких геометрий с различными метриками и не содержит явно ни времени, ни пространственных координат. Для каждой "вселенной" с присущей ей топологией и метрикой уравнение Уилера-Де Витта позволяет найти вероятность, которая ей соответствует. Данная конфигурация материи ("вселенная") может быть представлена квантовой частицей, движущейся в суперпространстве. Дж.Барбур проводит аналогию между ними и треками субатомных частиц в камере Вильсона, полагая, что подобным образом создается видимость прошлого.

Динамическая концепция ранжирует все события на временной шкале как прошлые, настоящие и будущие. События приходят из будущего в настоящее, обретая подлинное событие, и уходят в прошлое, но не бесследно. Динамическая концепция позволяет говорить об общем направлении развития мироздания от более вероятных состояний к все менее вероятным: от Большого Взрыва до наших дней. Развитие предполагает образование нового и преемственное влияние прошлого на будущее, сохранение цельности, неизменной идентичности при наличии изменений. Принцип становления предполагает тенденцию считать процесс (и функцию) более фундаментальными, чем материя и пространство. Динамическая модель согласуется с грамматикой времен языка, логика которых устанавливает порядок на шкале предшествования между моментом речи, моментом события и точкой референции. Динамическая концепция укладывает время на прокрустово ложе линейной структуры.

Концепции необратимости и обратимости времени также образуют парную оппозицию. В физике обратимость связывают с теоремой Пуанкаре о возвращении. Она имеет общий характер и утверждает, что в замкнутой системе всякая движущаяся точка многократно возвращается сколь угодно близко к своему исходному положению. Но реализуются необратимые процессы, такие последовательности состояний, порядок которых неизменен. С ними связывают направление времени, представленное статистической, электродинамической и космологической "стрелами" времени. Безотносительно к физике представление о необратимости времени возникло из эмпирически наблюдаемой необратимости всех процессов, связанных с жизнедеятельностью человека и развитием общества. "Жизнь проходит навеки без всякой надежды на возвращение" (Дж.Бруно). Главная мера времени - жизнь человека в ее цельности и единстве. Личность существует пока сохраняет непрерывность внутреннего состояния и способна "производить Я из самого себя " (М.Мамардашвили).

Представляется, что в основе почти всех парных оппозиций такого рода лежит различие взглядов на время как на процесс или как на результат процесса.

В квантовой механике мыслимы две реальности. Одна из них - "реальность диспозиций, т.е. реальность не актуально присущих, всегда имеющих место свойств объектов, а реальность предрасположенностей их поведения" [6]. Симметрия квантовой механики по отношению к обращению времени касается лишь эволюции вектора состояния, а не процесса измерения, который носит необратимый характер. Процесс обратим, необратим его результат, но, как сказал Гегель, "не результат есть действительное целое, а результат вместе со своим становлением" [7].

На палеонтологическом материале установлены эмпирические закономерности эволюции. Возникновение новых свойств структуры происходит не без потери некоторых ее наличных свойств при частичном нарушении устойчивости и понижении уровня преемственности. Структура сохраняет новое, запоминая его "Поскольку количество доступной для приобретения системой новизны пропорционально количеству забытого ею, то чем больше нового получила система, тем более необратимым, при прочих равных условиях, окажется приведший к этому процесс развития" [8]. Закон необратимости эволюции имеет несколько формулировок. В одной из них, принадлежащей Л.Долло, этот закон утверждает, что организм не может вернуться (хотя бы частично) к предшествующему состоянию, которое было осуществлено в ряду его предков.

Палеонтология, геология как история Земли, собственно история, имеют своими объектами результаты процессов, и для них обратимости не существует. Река для геолога - это осадочные породы в ее долине, для гидролога - процесс с переменным стоком. Геолог и гидролог видят реку в разной временной перспективе.

Глобальная эволюция сложных систем проявляет определенную направленность и необратимость, сопровождаемую хаотическими явлениями. Медленные процессы относительной устойчивости, цикличности перемежаются скачкообразными изменениями. В палеонтологии известно правило "перемежающегося равновесия" (пунктуализма), сформулированное С.Гоулдом и Н.Элдреджем [9]. В эволюции видов чередуются длительные периоды стасиса, когда основные структурные черты вида сохраняются неизменными, и короткие периоды трансформации одной видовой формы в другую. Видообразование зависит как от процесса адаптации, описанного Ч.Дарвиным, так и от более специфических случайных факторов. Если развитие - процесс стохастический, то реализованная траектория развития уникальна.

И в физике необратимость связывают с хаотическими явлениями. В работах [10] и [11] показано, что время обратимого поведения в системе соударяющихся тел в условиях внешнего флуктуационного поля столь мало, что теорема Пуанкаре теряет силу поскольку такую систему нельзя считать замкнутой. Если учесть еще и квантовые эффекты спонтанного излучения, сопровождающего соударения частиц, то оказывается, что уже после первых соударений симметричные по отношению к обращению времени законы движения уступают место необратимым уравнениям статистической физики. "Единственным объектом, который мог бы претендовать на право подчиняться теореме Пуанкаре, является Вселенная в целом. Время возврата в этом случае естественно было бы трактоватть как время жизни замкнутой Вселенной" [10]. В докладе Маршалла, представленном симпозиуму в Протвино, необратимость времени выводится из хаотического характера движений, чувствительности системы к начальным условиям и иерархии масштабов явлений природы [12].

Структура времени связана с характерами процессов, отражающих его природу. Можно говорить о циклическом, линейном, ветвящемся и фрактальном времени.

Циклическая структура времени не допускает необратимости. Идея цикличности как первоосновы мира известна со времен античности и Древнего Китая. Цикл или круг - символы вечности. Жизнь на Земле организована в виде замкнутого причинно обусловленного кругового процесса, допускающего эволюционные изменения в характере поддержания цикличности, но не допускающего потери самой цикличности. Циклические процессы жизни включают в себя метаболизм с выделением энергии, рост и репликацию молекул. Компоненты, которые специфицируют живую систему (белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды), являются теми же компонентами, синтез и стабильность которых обеспечивается самой круговой организацией. Кроме того, благодаря такой организации живая системы является единством взаимодействий, и эту цикличность она должна сохранять, чтобы оставаться живой системой как уникальной сущностью [13]. Цикличность является способом сохранения устойчивости, гомеостаза всего сущего от небесных тел до общественных структур. Современной общественной науке известны более 1380 типов цикличности.

В циклической модели превалирует функция, это мир функционирования, в нем ничего не появляется и ничего не исчезает; время - это длительность, измеряемая множеством циклов и оно дискретно. Повторения навязывают доктрину детерминизма в духе Лапласа.

Идея цикличности процессуальна, процесс существования сводится к совпадению вещи самой с собой. Но процесс в открытой системе не пределяется только ее внутренними свойствами, внедрение в нее элементов извне придает движению характер линейности. Внешние элементы, взаимодействуя с основными структурами, увеличивают спектр возможностей развития и понижают предсказуемость. Согласно эпигенетической концепции органической эволюции при действии на популяцию организмов экстремальных условий среды их система развития дестабилизируется, что приводит к возрастанию вариабельности индивидуальных состояний. Система приходит к новому равновесию путем отбора тех вариантов, которые реализуют жизнеспособные флуктуации; отбор представляет собой последовательность циклов коррекции, стягивающихся к новой точке равновесия. Эта устойчивая норма является запомненным случайным выбором, т.е. результатом такого процесса. Достигается ли вполне устойчивая организация или происходит вымирание филума, для предшествующего отрезка эволюции характерны многообразные попытки стабилизации, отраженные в палеонтологическом материале в виде последовательных или параллельных морфологических вариантов. Время, ими представленное, имеет структуру дерева.

Ветвящаяся структура времени находит опору и в квантовой механике. Согласно многомировой интерпретации Эверетта волновая функция описывает все возможные типы вселенных вместе с живущими в них разнообразными наблюдателями. Проводя измерение, наблюдатель узнает, кто он и в каком мире живет. Мировая история расщепляется на различные возможные пути, и эти варианты реализуются, не взаимодействуя между собой. Вычисляя вероятность всей системы, состоящей из частицы и прибора, находиться в той или иной конфигурации, мы неявно берем в расчет наблюдателя, который снимает показания прибора.

Параллельные миры должны не только расщепляться после каждого акта наблюдения или взаимодействия между субатомными частицами, но, по логике вещей, обнаружить развитие ветвлений вспять по времени. Таким образом, вероятностно не только будущее, но также и прошлое. "Вместе с ходом времени меняется значение вещей" - утверждал Лукреций. Этот взгляд близок историкам, обладающим текущим прошлым. Историк "не может смотреть на прошедшее иначе, как с точки зрения настоящего. В судьбе отцов мы ищем преимущественно объяснение собственной" [14].

Направленность процесса свидетельствует о том, что достигается определенный результат, оформленный как вещь или событие, т.е. как форма времени, природным референтом которого является этот процесс. В биологии существует закон зародышевого сходства. Эмбрионы и мыши, и слона следуют сходным программам развития, укладываются в определенную последовательность фаз, но этапы между ними проходят с различной скоростью. На всех масштабных уровнях природы реализуются некоторые предпочтительные формы. Траектории диссипативных, динамических систем проявляют тенденцию сходиться к относительно небольшому числу состояний, или аттракторов. В механизмах отбора имеет место необратимость, обеспечивающая устойчивость состояний.

Среди множеств, притягивающих траектории динамических систем, выделяют странные аттракторы, множества с крайне нерегулярной фрактальной структурой, обладающие свойством масштабной инвариантности, самоподобием. Лейбниц в "Монадологии" говорит, что "всякую часть материи можно представить подобием сада, полного растений и пруда, полного рыб. Но каждая ветвь растения, каждый член животного, каждая капля его соков есть опять такой же сад или такой же пруд".

Идея фрактальности пространства - времени порождает необратимую Вселенную. Фронтальная организация времени свойственна системам с динамическим хаосом. Примером может служить дискретная фрактальная структура биоритмов. Работа Л. Кобелева свидетельствует о возможности мира с пространством-временем фрактальной размерности без постоянных величин [15].

В естествознании и философии существуют пары антиномичных моделей времени, это множество несводимо к одной фундаментальной модели. Каждая из существующих моделей времени находит соответствие в той или иной физической теории.

Вывод о необратимости или обратимости времени определяется временным горизонтом суждения о направленности изменений, с которыми связывается ход времени. Овеществленное, оформленное время как результат процесса необратимо.

1. Молчанов Ю.Б. Четыре концепции времени в философии и физике. М.: "Наука", 1977
2. Конструкции времени в естествознании: на пути к пониманию феномена времени, ч.1 М.: Изд-во Моск. университета, 1996
3. Лейбниц Г. Соч.: В 4 т. М., 1982
4. Физическая энциклопедия, М.: БРЭ, 1994. - т.4
5. Barbour J. The End of Time. Weidenfeld & Nicolson, 2000; New Scientist magazine, v.164, is.2208, 1999
6. Панченко А.И. Философия, физика, микромир. М.: Наука, 1988
7. Гегель Г. Феноменология духа
8. Раутиан А.С. Палеонтология как источник сведений о закономерностях и факторах эволюции. - "Современная палеонтология. Справочное пособие, в двух томах. М.: "Недра", 1988. - т.2
9. Gould S.J., Eldredge N. Punctuated equilibria: the tempo and mode of evolution reconsidered. - Paleontlology, 1977, v.3, ?2
10. Кравцов Ю.Л. Фактические границы гипотезы замкнутости и классические парадоксы кинетической теории. ЖЭТФ, т.96, вып.5(11), 1989
11. Герценштейн М.Е., Кравцов Ю.А. Квантовая природа возникновения случайности и необратимости при соударении нейтральных атомов. Наука и техника в России, ?6(29), 1998
12. Marchal C. Chaos as the true source of the irreversibility of time.XXIV Workshop of High Energy Physics and Field Theory, Protvino, 2001
13. Матурана У. Биология познания. - Язык и интеллект. М.: Прогресс, 1996
14. Грановский Т. история литературы во Франции и Германии в 1847 г.
15. Kobelev L. Irreversible Universe as a Space-Time with Multifractal Dimensions. XXIV Workshop of High Energy Physics and Field Theory. Protvino, 2001

И.Н.Гансвинд