Время как сущность физического процесса

Содержание

Введение……………………………………………………………………………….2

Время как сущность процесса………………………………………………………..5

Заключение…………………………………………………………………………...17

Список использованной литературы……………………………………………….19

Введение

Приступая к обоснованию физической сущности времени, прежде всего отметим и подчеркнем, что абсолютной хронометрической системы отсчета, т.е. своего рода мировых часов, по которым можно было бы отсчитывать время как «вперед», так и «назад» для всей Вселенной, например, от «момента t₀», когда произошел Big Bang, или от Первого дня Творения, когда Бог «отделил свет от тьмы», объективно не существует. Такого рода представления – плод воображения философов, теологов и космологов, которых объединяет метафизическая идея вселенского «первотолчка». Однако объективно существует масштаб времени, который как переменная  величина сопровождает взаимодействия всех структурных элементов материи. Далее, утверждение, что два промежутка времени, регистрируемые наблюдателями в различных инерциальных системах отсчета (ИСО), равны (или не равны), не имеет смысла с позиции логического закона тождества, но положение о сравнении двух разноместных интервалов времени можно принять конвенционально (по соглашению) в рамках определенной неким третьим наблюдателем универсальной  хронометрической системы отсчета.

В свою очередь отметим, что конвенционализм  как методологический прием основан  на отношении сходства, но теоретики  часто не учитывают этот факт и  в рассуждениях подменяют его  отношением тождества, что служит для них формальным основанием для применения в рассуждениях логического закона тождества. Эта нестрогость рассуждения (ее, кстати, допустил Лоренц при обосновании своей контракционной теории,  которая, в свою очередь, послужила основой для известной группы преобразований) выступает как основная ошибка (error fundamentalis) в теориях  релятивистского  толка.

Единицы длины и массы вполне поддаются овеществлению (их эталоны  хранятся в специальных местах), а принцип относительности Галилея  выступает в качестве физического основания для возможности переноса этих единиц из одной лаборатории в другую при соблюдении определенных предосторожностей физического характера. Поэтому можно вновь и вновь сравнивать указанные единицы с эталоном, находящимся в надежном хранилище в одной из ИСО, например, в Парижской палате мер и весов. В отношении же времени дело обстоит гораздо сложнее, и при определении времени логический субъект неизбежно сталкивается с рядом противоречий. Вот одно из них. С одной стороны, единица времени (например, секунда) не поддается хранению — время в часах течет так, что будущего момента, как говорил Аристотель,еще нет, а прошедшего уже нет, а с другой стороны, требуется, чтобы при измерениях можно было проводить сравнения процессов с определенными промежутками времени. Или другое. При дифференциальном способе описания движения и взаимодействия необходимо обращение к крайне малым интервалам времени – моментам времени.  В связи с этим возникает необходимость в использовании дробных единиц времени, но на части при этом делится некоторый конечный промежуток времени, который уже прошел, и, следовательно, на части делится то, чего на самом деле не существует. Если коротко, то противоречия, связанные с понятием времени, можно подытожить мнением, которое уже давно стало хрестоматийным: «проблема времени — наиболее сложная и загадочная проблема философии».

История «загадочности» времени начинается с древнегреческого мифа о боге Кроносе, порождающем, а затем пожирающем своих детей (поэтому, кроме него и его супруги Реи, в «те времена» на свете никого больше из богов и не было). Загадка времени не могла не привлечь к себе внимания и философов эпохи классики и эллинизма. Пусть это прозвучит, как некая модернизация, но мы прямо связываем понятие парменидовского небытия с понятием времени, которое как неопределенность находится по другую сторону границы от определенности – Бытия. Нет, по-видимому, ни одного из известных философов и более позднего времени, который не пытался бы ответить на вопрос, что есть время? Широко известны слова Августина о затруднении в определения понятия времени: «Что же такое время? Пока никто меня о нем  не спрашивает, я понимаю,  нисколько не затрудняясь; но коль скоро хочу дать ответ об этом, становлюсь в тупик». Между интуицией времени, которой мы все, несомненно, обладаем с рождения, и общим понятием, которое должно выразить эту интуицию с помощью лингвистической модели, – непреодолимая пропасть. Можно сказать и так: время – несомненно, реальность, но эта форма реальности принадлежит сфере неопределенного, т.е. она как бы находится  за границей ИСО, в которой физическое время измеряется конкретными часами.

В обыденном представлении время  есть некая последовательная цепь временных  интервалов – секунд, часов, дней или лет, которая движется равномерно, наподобие механического движения. Некоторая из таких равномерно движущихся последовательностей выбирается в качестве эталона и называется часами. Итак, часы – это конвенционально установленный эталон равномерного движения, с помощью которого наблюдатель измеряет (непосредственно сравнивает) движения и изменения, происходящие как в природе, так и в его собственном организме. 

Сразу обратим внимание на известное противоречие, которое  укоре-нилось в сознаниях философов  и ученых с древнейших времен, а именно: в отличие от механического движения течение времени считается необратимым, т.е. время никогда не движется вспять. Суть противоречия в следующем. Коль скоро определено, что время и движение, если и не синонимы, то очень близкие понятия, следовательно, если не может быть обращено вспять время, то невозможно повернуть в противоположную сторону и движение. Речь, естественно, не идет о движении насильственном, скажем, движении транспортного средства, увлекаемого лошадью или двигателем внутреннего сгорания. Истинное движение (например, движение Земли вокруг Солнца) также невозможно повернуть вспять, как и время, отсчитываемое наблюдателем по астрономическим часам. Таким образом, необратимо не только время, но и естественное движение, которое служит для времени в качестве  часов. Однако если мы рассматриваем время как параметр кинематической системы отсчета, в которой описываются  движения и взаимодействия традиционной механики, то время здесь вполне обратимо; это, так сказать, математическое время. В связи с этим еще раз вспомним  идею строгого детерминизма, согласно которой можно не только прогнозировать будущее на любое время «вперед», но и описывать всю прошлую историю динамической системы, функционирующей по законам Ньютона, на много лет «назад».

Время как сущность процесса

Каждая эпоха в истории  развития научной мысли имеет  некоторые общие подходы к  рассмотрению проблемы времени, несмотря на различие представлений о времени  у отдельных мыслителей данной эпохи. Полемика вокруг понятия времени  в Античности, в Средние века и в наше время имела всякий раз свою специфику, которую важно выявить. Это в значи-тельной степени поможет нам понять не только наиболее общий характер времени, несомненно, сводимый к понятию необратимости, но и различные аспекты  времени, которые используются практически в быту, теоретически в науке и спекулятивно в философии. В начале мы достаточно подробно рассмотрим наиболее выдающуюся античную концепцию времени – трактовку времени Аристотелем, которую он наиболее последовательно изложил в «Физике». С нашей точки зрения это наиболее разумная и наиболее рациональная трактовка физического времени, которую в качестве «ликбеза» необходимо осмыслить всем теоретическим физикам и математикам, так или иначе касающимся «проблемы времени».

Время у Аристотеля служит не внешним фоном для материи, но непосредственной формой протекания всех механических, органических и психических процессов, т.е. необходимым условием движения, изменения и развития чего бы то ни было в природе. Всякий процесс, будь то пространственное перемещение тела, качественное изменение вещи, рождение или гибель чего бы то ни было, происходит во времени. Как и Платон, Аристотель тоже исходит из положения, что единое (общее) есть условие существования множества единичных предметов, но он не признает единое самостоятельной сущностью, т.е. не разделяет платоновское учение об идеях как сверхчувственных первообразах вещей. Поэтому, в отличие от Платона, Аристотель не рассматривает некий надприродный акт порождения времени, т.е. он не соотносит время с началом творения. Согласно Аристотелю, космос существовал всегда, он не имел начала и не будет иметь конца. Здесь представления Аристотеля вполне совпадают с представлениями о Бытии у Парменида, но при этом следует обратить внимание на то, что Аристотелю принадлежит создание первой в истории науки физики – науки о природе и, стало быть, первых теорий движения и взаимодействия. Отсюда понятно, насколько важной для него была необходимость в определении того, что есть время, и мы видим, что время и движение у Аристотеля, во всяком случае, неразделимы. Поэтому Аристотель рассматривает проблему времени именно в «Физике», где время оказывается связанным с непосредственно измеряемой величиной движения.

Важно также введенное Аристотелем  в физику понятие «соприкосновение», которое предполагает потенциально бесконечную делимость на части целого, ибо «соприкасаемые части» имеют «края», которые могут находиться вместе и в то же время представлять собою части целого. Это понятие в дальнейшем составило категориальную основу дифференциального описания не только в основе своей дискретной материи, но и механического движения, представляемого как непрерывный процесс. Создавая новую систему понятий дискретного и в то же время непрерывного (наиболее определенно эта идея выражена Аристотелем при рассмотрении парадоксов Зенона, первый античный физик показал, что непрерывное не может быть составлено из одних лишь неделимых. Между атомами должно быть и нечто неопределенное («края»), хотя именно с помощью неделимых непрерывное приобретает начало формы. Только благодаря форме непрерывное может быть познано как нечто конечное (определенное). Так, отрезок прямой, ограниченный с двух сторон неделимыми далее точками, получает определенную величину, которая, в свою очередь, может быть выражена числом. Однако непрерывность выступает условием возможности движения и соответственно условием его математического описания методом дифференциального исчисления.

Как доказывал Зенон в апории «Стрела», движение определяется через  путь и время. И это верно. Но если путь считать состоящим из неделимых «мест пространства», то движение становится невозможным, ибо пространство в этом случае становится последовательностью дискретных, не связанных друг с другом мест. Чтобы избежать этого парадокса в рассуждении и математически описать  движение именно как непрерывный процесс, а не как сумму мест в пространстве, Аристотель решительно порывает с умозрительной схемой, подсказываемой чистым разумом, и вводит в основание рассуждения феноменологию – факт непрерывности пути, времени и самого движения. «По не имеющему частей [пути] А, – пишет Аристотель, – ничто не может двигаться, а сразу становится продвинувшимся, тогда движение будет состоять не из движений, а из [мгновенных] перемещений и не двигавшееся сразу окажется продвинувшимся, ибо А было пройдено без прохождения. Следовательно, можно будет прибыть куда-нибудь, никогда не проходя [пути]; прошел его, не проходя его»

Противоречивость других апорий («Дихотомия» и «Ахиллес») Арис-тотель вскрывает, устраняя из рассуждения Зенона понятие актуальной бесконечности. Бесконечность – понятие потенциальное, т.е. это предел, к которому можно устремлять непрерывную делимость отрезков пространства и связанных с ним промежутков времени, никогда не достигая этого предела, ибо пределом  делимости здесь выступает неделимое (атом, по Демокриту). Так, однозначная логика Парменида («Бытие есть») становится в физике Аристотеля логикой двойственной (содержательной), учитывающей в рассуждении не только закон тождества, но и закон противоречия, онтологическим основанием для которого является движение – абсолютный способ существования материи. То, что Аристотель называет «бесконечным в отношении деления» и «бесконечным в количественном отношении», мы теперь называем бесконечностью потенциальной, но только первая из них возникает в результате деления  конечной величины (бесконечно малая, стремящаяся к нулю — →»0»), а вторая — в результате сложения  конечных величин (бесконечно большая, стремящаяся к бесконечности — →»∞»).

Итак, бинарное отношение неделимого и непрерывного прочно опирается у Аристотеля на безусловное признание понятия потенциальной бесконечности. Что же касается бесконечности актуальной, понятие о которой благодаря энтузиазму Г. Кантора вошло в арсенал математики Нового времени, то Аристотель не допускал его в своих рассуждениях так же, как и другие античные математики, начиная с пифагорейцев — Infinitum Actu Non Datur. В переводе с латинской версии это положение, приписываемое Аристотелю, означает: «Понятие актуальной бесконечности внутренне противоречиво», следовательно, какие бы то ни было доказательства «существования» актуальной бесконечности не могут не содержать в себе логического противоречия. Все дело лишь в том, насколько искусно это противоречие спрятано в том или ином  варианте «доказательства». Потенциально бесконечное (и это впервые в Новое время убедительно доказал Галилей в  своих «Беседах») всегда имеет дело с конечным. При этом одновременно подразумевается, что логический субъект реализует бесконечное движение по ступенькам конечного независимо от того, имеет ли он дело с процессом сложения конечных величин или с делением определенной величины на все более мелкие части. Сказанное подытожим словами Аристотеля: «Вообще говоря, бесконечное существует таким образом, что всегда берется иное и иное, и взятое всегда бывает конечным, но всегда разным и разным».

Как мы видим, время у Аристотеля тоже представляет неразрывную связь  неделимого и непрерывного. Однако время имеет и специфику, отличающую его от других видов указанной двойственности – невозможность воспринимать время как непосредственно наличную данность, как, например, даны нашим чувствам геометрические формы. Когда логический субъект делит пространственный промежуток, то разделенные его части расположены последовательно одни за другими, и он может их видеть перед собой как части и как целое. Что касается времени, то его части – моменты прошлого или будущего — не существуют актуально, а настоящее, в свою очередь, ускользает от сознания наблюдателя, потому что при попытке «остановить мгновение», оно стягивается в бесконечно малую величину, длительность которой устремляется к нулю. Поэтому вполне понятно, что многие мыслители могли считать время вовсе несуществующим. Аристотель также акцентирует внимание на этой особенности времени: «Что время или совсем не существует, или едва [существует], будучи чем-то неясным, можно предполагать на основании следующего. Одна часть его была, и ее уже нет, другая – будет, и ее еще нет; из этих частей слагается и бесконечное время, и каждый раз выделяемый [промежуток] времени. А то, что слагается из несуществующего, не может, как кажется, быть причастным существованию. Кроме того, для всякой делимой вещи, если только она существует, необходимо, чтобы, пока она существует, существовали бы или все ее части, или некоторые, а у времени, которое [также]  делимо, одни части уже были, другие – будут и ничто не существует». Тем не менее, время все же существует, и задача логического субъекта состоит в том, чтобы дать определение способу его существования.

Время, как подчеркивает Аристотель, прежде всего можно представить  с помощью движения и изменения, однако при этом его невозможно отождествить с одним лишь движением, например, с вращением неба, и с одним лишь изменением, например, с исчезновением какой-то вещи. И хотя время нельзя отождествить с одним лишь движением, оно тем не менее не существует без движения. Именно поэтому в мире Парменида, в котором движение отсутствовало, не было и непрерывного времени, а были лишь дискретные мгновения, длительность которых Зенон приравнивал нулю. Аристотель же говорит: «Ведь мы вместе ощущаем и движение и время; и если даже темно и мы не испытываем  никакого воздействия на тело, а какое-то движение происходит в душе, нам сразу кажется, что вместе с тем протекло и какое-то время. И наоборот, когда нам кажется, что прошло какое-то время, вместе с тем представляется, что произошло какое-то движение». Значит, если время само по себе и не есть движение, оно все же неразрывно с ним связано, потому что движение можно выразить относительной мерой – величиной. Вот как Аристотель определяет время посредством движения: «Так как движущееся движется от чего-нибудь к чему-нибудь и всякая величина непрерывна, то движение следует за величиной: вследствие непрерывности величины непрерывно и движение, а вследствие движения – время; ибо сколь велико [было] движение, столько, как нам всегда кажется, протекло и времени».