Секреты мироздания - А Смирнова

Классическая физика, фундамент которой был заложен Исааком Ньютоном, предполагает абсолютность пространства и времени. Ньютон (1643–1727) в книге «Математические начала натуральной философии», пишет:

«Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно, и иначе называется длительностью. 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. <…>

Абсолютное время различается в астрономии от обыденного солнечного времени уравнением времени. Ибо естественные солнечные сутки, принимаемые при обыденном измерении времени за равные, на самом деле между собою неравны. Это неравенство и исправляется астрономами, чтобы при измерениях движений небесных светил применять более правильное время. Возможно, что не существует (в природе) такого равномерного движения, которым время могло бы измеряться с совершенною точностью. Все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может. Длительность или продолжительность существования вещей одна и та же, быстры ли движения (по которым измеряется время), медленны ли, или их совсем нет, поэтому она надлежащим образом и отличается от своей, доступной чувствам, меры, будучи из нее выводимой при помощи астрономического уравнения. Необходимость этого уравнения обнаруживается как опытами с часами, снабженными маятниками, так и по затмениям спутников Юпитера».

Леонард Эйлер (1707–1783) в своих работах отстаивает идею абсолютно равномерного течения времени и полемизирует с теми, кто субъективирует время. В работе «Основы динамики точки» он пишет, что «если бы у нас, как некоторые склонны думать, не было других средств для определения времени, кроме как из рассмотрения движения, то мы не могли бы признать ни времени без движения, ни движения без времени, следовательно, мы никак не могли бы познать ни того, ни другого. Правда, делить время на части мы научились из наблюдения движения, а именно движения Солнца, но, мне кажется, и без помощи движения мы имеем представление о том, что такое до и после, и отсюда, по-видимому, само собой вытекает понятие последовательности.

И хотя более детальным изучением времени мы обязаны рассмотрению движения, отсюда еще не следует, что время само по себе представляет собой не что иное, как лишь то, что мы воспринимаем. Что представляют собой два равных промежутка времени, это понимает всякий, хотя бы в течение этих промежутков, может быть, и не произошло равных изменений, на основании которых можно было бы прийти к заключению о равенстве этих промежутков времени.

Поэтому, независимо от споров, какие могут вести философы по поводу течения времени, нам следует для изучения движения применить некоторую меру времени; при этом следует допустить, что время протекает независимо от движения, так что можно себе представить отдельные части его, между которыми существует равенство или неравенство в любой пропорции. <…>

Точное разделение времени, — считает Эйлер, — мы можем получить из равномерного движения; ведь мы можем геометрически разделить путь на части, а отсюда получится аналитическое разделение времени на равные или неравные части.

Отсюда ясно, что деление времени на части не является чисто умственной операцией, как обыкновенно утверждают те, которые помещают время только в нашем сознании, не отделяя понятия времени от самого времени.

В самом деле, если бы время представляло собой не что иное, как последовательность наступающих друг за другом явлений, и если бы вне нашего сознания не существовало никаких средств для измерения времени, то нам ничто не помешало бы при всяком движении считать равными те части времени, в течение которых проходятся равные пути, так как они кажутся следующими друг за другом через равные промежутки. Следовательно, мы могли бы с одинаковым основанием рассматривать любое движение как равномерное. Однако сама природа вещей достаточно убедительно свидетельствует, что равномерное движение существенно отличается от неравномерного; следовательно, равенство промежутков времени, на котором это основывается, представляет собой нечто большее, чем содержание наших понятий. В силу этого следует придти к выводу, что равенство времени имеет под собой определенное основание, находящееся вне нашего сознания, и, по-видимому, мы скорее познаем его извне — из наблюдения над равномерным движением».

Ньютоновское представление о времени на протяжении более 200 лет оставалось незыблемым и оказало заметное влияние на развитие техники и естествознания. Теория относительности Эйнштейна поколебала в умах ряда исследователей идею абсолютного времени классической механики. Эйнштейн на основе анализа результатов экспериментов со световыми явлениями отказывается от существования эфира и ставит свет в особое положение, считая, что свет относительно любых движущихся тел имеет одну и ту же скорость. Постоянство скорости света в пустоте он возводит в закон, формулируя его следующим образом: «…закон постоянства скорости света в пустоте должен одновременно выполняться для движущихся относительно друг друга наблюдателей таким образом, что один и тот же луч света имеет одну и ту же скорость относительно всех этих наблюдателей». Этот закон становится важной основой для разработки специальной теории относительности. Однако сей закон подвергся критике уже с момента своего появления; недоумения по поводу этого закона публикуются и в настоящее время. Многих удивляет, почему скорость в природе ограничивается 300 тыс. км/с (скорость света в пустоте), когда астрономические наблюдения фиксируют движение небесных тел и со скоростями, в несколько раз превышающими эту скорость.

В специальной теории относительности Эйнштейн обосновывает новую кинематику, базирующуюся на принципе относительности пространства и времени. Принцип же относительности Галилея однозначно предопределяет абсолютность пространства и времени, сформулированные Ньютоном.

Великий французский математик, механик и философ-просветитель Жан Лерон Д’Аламбер (1717–1783) так же, как Ньютон и Эйлер, считал, что «время по своей природе течет равномерно».

При этом «нельзя сравнивать между собой две вещи различной природы, какими являются пространство и время, но можно сравнивать отношение частей времени с отношением частей пройденного [телом] пространства, — писал Д’Аламбер в книге «Динамика»…Совершенно очевидно, что никакое тело не может сообщать движение самому себе. Оно может быть выведено из состояния покоя только в результате действия какой-либо внешней причины». Причем «простейшим законом, которому может следовать тело в своем движении, будет закон равномерности…..Закон равномерности, присущий движению как таковому, дает нам одно из лучших оснований, на которое может опираться измерение времени при помощи равномерного движения. <…> При равномерном движении отношение промежутков времени равно отношению соответствующих частей пройденного пути. Таким образом, равномерное движение дает нам одновременно и средство сравнить отношение промежутков времени с таким отношением, которое наиболее доступно нашим чувствам, и средство осуществить это сравнение наиболее простым способом. Следовательно, в равномерном движении мы находим наиболее простую меру времени… Закон равномерности, т. е. равенство отношения между промежутками времени и отношения между пройденными путями, является свойством этого движения, взятого само по себе. Поэтому равномерное движение имеет наибольшее соответствие с длительностью, и вследствие этого оно наиболее пригодно служить мерой этой длительности, поскольку части последней следуют одна за другой также неизменно и равномерно. Напротив, всякий закон ускорения или замедления движения, так сказать, произволен и зависит от внешних обстоятельств. Неравномерное движение не может быть поэтому естественной мерой длительности».

«Какой же постулат мы неявно принимаем, когда пользуемся для измерения времени часами? Он состоит в том, — писал Жюль Анри Пуанкаре (1854–1912) в работе «Измерение времени», — что продолжительность двух идентичных явлений одна и та же; или, если хотите, что одни и те же причины требуют одинакового времени, чтобы произвести одинаковые следствия». Однако «самые точные часы должны время от времени проверяться, и поправки производятся с помощью астрономических наблюдений; принято, что звездные часы отмечают час, когда соответствующая звезда пересекает меридиан. Другими словами, именно звездные сутки, т. е. продолжительность оборота Земли, и принимается постоянной единицей времени».