Концепция пространства и времени

Николай Яковлевич Кириленко – советский и российский ученый в области механики, экологии, педагогики, психологии, академик Российской академии естественных наук, профессор, заслуженный изобретатель Российской Федерации, заслуженный деятель науки Московской области, лауреат Национальной экологической премии «Экомир», Международной экологической премии «EcoWorld», Международной премии им. М. Нострадамуса, специальный диплом им. Н.И. Вавилова Международной экологической премии «EcoWorld», почетный ученый Европы, почетный изобретатель Европы, выдающийся натуропат Европы.





КОНЦЕПЦИЯ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ



Пространство – место, в котором определяется положение физических тел, происходит их движение.

Время – форма протекания физических процессов, условие возможности изменения.

Пространство и время – основные формы существования материи, они неотделимы от материи. В этом проявляется их универсальность и всеобщность. Материя, движение, пространство и время неотделимы друг от друга; движение является сущностью пространства и времени.

Основные свойства пространства, времени.

Опыт говорит о том, что физическое пространство трёхмерно, однородно и изотропно, а время – одномерно и однородно.

Одномерность времени проявляется в том, что для указания момента наступления какого-либо события или длительности какого-либо процесса достаточно одного числа. Однородность времени проявляется в неизменности физических законов, опыт, поставленный в одинаковых физических условиях в разные моменты времени, даёт одинаковые результаты.

Трёхмерность физического пространства проявляется в том, что для указания места, где происходит какое-либо событие, достаточно трёх чисел – трёх пространственных координат. Однородность физического пространства проявляется в независимости физических законов от положения: одни и те же законы действуют во всех уголках Вселенной. Опыт, поставленный в одинаковых физических условиях в разных местах, даёт одинаковые результаты. Изотропность физического пространства проявляется в независимости физических законов от ориентации физической системы в пространстве.

Для описания явлений природы вводится физическое понятие – событие, которое характеризуется указанием четырёх чисел: трёх пространственных и одной временной координат. Любой физический процесс или явление можно рассматривать как некую последовательность или совокупность отдельных событий.

Однородность времени, однородность и изотропность пространства отражают определённую симметрию физического мира. Однородность пространства связана с симметрией по отношению к преобразованию сдвига, т.е. параллельному переносу. Изотропность пространства связана с симметрией по отношению к поворотам. Однородность времени связана с симметрией по отношению к сдвигу во времени. Существует также симметрия по отношению к отражению во времени, с ней связана обратимость физических явлений.

Соображения симметрии играют большую роль при объяснении свойств физического мира. В 1918 году немецкой учёной Эмми Нётер удалось доказать фундаментальную теорему физики, которую в упрощённом виде можно сформулировать так: «Каждому свойству симметрии пространства и времени соответствует свой закон сохранения». В частности, как следует из теоремы Нётер, однородности времени должен соответствовать закон сохранения энергии, однородности пространства – соответствовать закон сохранения импульса, а изотропии пространства соответствует закон сохранения момента импульса.

Следует отметить, что впервые на связь законов сохранения со свойствами симметрии пространства и времени указал ещё Гамель в 1904 году, но его работа в то время осталась практически неизвестной.

В основе классической физики лежит абсолютность пространства и времени (неизменность в любых системах отсчета). Эйнштейн в специальной теории относительности вводит понятие относительности пространства и времени (зависимости характера  времени и пространства от скорости движения систем и тел).

Современная физика считает, что пространство трёхмерно, четвёртым измерением является время. Эти четыре измерения образуют так называемый четырёхмерный континуум, единую систему – «пространство – время».

По современным представлениям внутреннее время человека – характеристика интенсивности (плотности, информационной насыщенности) протекания процессов при взаимодействии его с физическим вакуумом (см. Концепция пространства и времени http://proza.ru/2021/09/21/405).

Многомерность пространства-времени.

Исследователям приходится сталкиваться с явлениями, которые не удаётся объяснить с позиций общепринятой концепции четырёхмерного континуума «пространство – время».

Одним из возможных путей коренного пересмотра мировоззренческих позиций является признание того, что хорошо известный четырёхмерный континуум «пространство – время» не исчерпывает всего многообразия отражения и форм существования материи, а является только частным отображением более общего случая.

Идея многомерности пространства получила своё воплощение ещё в конце XVIII и начале XIX веков в работах Мебиуса, Якоби, Кели, Плюккера и других. В наиболее обобщенном виде многомерная геометрия нашла отражение в работах немецкого математика Римана (1854 г.), а также в геометрии постоянной кривизны русского ученого Лобачевского. Наконец, в 1908 году немецкий математик  – Миньковский применил её в специальной теории относительности.

Широкое распространение гипотеза о многомерности пространства получила в 20-х годах ХХ столетия. К этому времени относятся многие философские работы К.Э. Циолковского, в которых он излагал свою концепцию многомерности пространства. Учёными допускается также возможность существования и нескольких временных координат.

Сторонники взглядов, прямо противоположных концепций идеальности времени (физик А.И. Вейник, астроном Н.А. Козырев), утверждают, что время не просто форма проявления каких-то явлений, а самостоятельный процесс, имеющий определённые энергетические характеристики, некая субстанция, способная совершать определённую физическую работу.

Высказываются научные идеи о возможности перемещения во времени (как в будущее, так и в прошлое). С 1989 года в научных изданиях появляются статьи о «бросках через время» с помощью «кротовых нор пространства», «червоточин», чёрных дыр, соединяющих различные точки трёхмерного мира по более короткому пути в четвёртом измерении. Впервые идею существования во Вселенной каких-то мостов высказали ещё в 1916 году. В конце 50-х годов XX века Д. Уилеру принадлежит более современное название теории – «червячные ходы». В качестве авторов «дырочных» теорий нужно отметить учёных: астрофизика К. Торна, У. Юртсевера (Калифорнийский технологический институт), М. Морриса (Университет в г. Висконсин), В.С. Барашенкова (г. Дубна), И.Д. Новикова и В.П. Фролова (Московский институт космических исследований).

Вклад в науку о времени внесли учёные: А. Сахаров, Ю. Фомин, И. Пригожин, Н. Козырев, А. Вейник, А. Охатрин. В.И. Вернадский высказал гипотезу о неоднородности и неравномерности биологического времени. В науке обсуждаются гипотезы об одновременности времени для сознания (прошлого, настоящего и будущего).

Концепция многомерности пространства-времени.

Поиск решений многих выявившихся физических несоответствий был начат ещё в середине XIX века и получает дальнейшее развитие в концепции многомерности пространства к времени.

Сущность концепции многомерности.

Точка не имеет измерений – это нульмерная система. Если её перемещать, то образуется линия – одномерная система, имеющая только одно измерение – длину. При перемещении линии образуется плоскость – двухмерная система, при перемещении плоскости – объём, трёхмерная система.

Если точку рассматривать как разрез линии, линию – как разрез плоскости, поверхность – как разрез тела, то по аналогии с этим трёхмерное тело можно рассматривать как разрез тела четырёх измерений, а трёхмерное пространство – как разрез четырёхмерного. Это приводит к мысли, что трёхмерные тела могут быть разрезами частей одного четырёхмерного тела.

Взаимосвязи между различными (по мерности) системами могут быть  сформулированы в виде постулатов.

Постулат 1. Любая система высшего измерения может содержать бесчисленное множество независимо существующих систем низшего измерения; на плоскости можно разместить сколько угодно линий, в объёме сколько угодно плоскостей и т.д.

Постулат 2. Всякое понятие о расстояниях справедливо только в определённой системе измерения; при переходе к высшей системе измерения расстояние между двумя любыми точками может быть сведено к нулю или бесконечно малой величине.

Постулат 3. Искривление пространства в высшем измерении не обнаруживается в низшем; это значит, что линию (одномерная система) можно искривить только в плоскости (двумерная система), а плоскость только в объеме и т.д.

Постулат 4. Физические тела могут проявляться в разных системах измерения, причём, чем ниже система, тем более упрощённо воспроизводится оригинал, сложные объекты проявляются в низшем измерении в виде следа, проекции или сечения.

Постулат 5. Чем выше мерность системы, тем большей информационной ёмкостью она обладает, хотя бы потому, что она включает в себя множество низших систем.

Постулат 6. Система низшего измерения любого порядка в высших измерениях может свёртываться в точку без нарушения её целостности, при этом все точки низшей системы, сохраняя своё расположение, оказываются совмещёнными.

Приведённые постулаты сформулированы на основании трёх известных измерений. Если гипотеза о многомерности справедлива, то эти постулаты могут позволить выявить проявление высших измерений в трёхмерном мире.

Элементы теории многомерности уже учитываются современными физиками. Однако препятствием к реализации этой концепции является спор на тему – сколько же реально существует измерений? Одни из них утверждают, что шесть, а другие – одиннадцать. Высказываются и другие предположения. Но сущность, видимо, заключается не в количестве измерений, а в самом понятии мерности.

Мерность – это не отражение объективной реальности, а только форма восприятия объективной реальности живым субъектом, осознания определённого объёма информации его возможностями и способностями. Многомерность мироздания есть результат многомерности сознания, многомерность сознания приводит человека к системному восприятию многомерности мироздания. Многомерные измерения – это разные грани того, что человек воспринимает как реальность. Посредством сознания человек может войти в состояние, где открыто все возможное (нелокальность пространства, Целое, единство с Космосом, нравственно-духовное здоровье). Цель эволюции сознания – состояние личности, направленное на познание мира целиком.

Проявления многомерности.

В качестве примера можно привести парадокс Эйнштейна – Подольского – Розена, иллюстрируемый опытом By. Это явление находит объяснение с позиции многомерности, так как в этом случае связь между фотонами может существовать на уровне высших измерений. По всей вероятности, таким образом, могут быть объяснены явления, известные в физике под общим названием – дальнодействие.

Все попытки объяснить природу полей в рамках четырёхмерного континуума не увенчались успехом. Можно предположить, что все полевые явления связаны с проявлением высших (выше третьего пространственного) измерений. Первые шаги в рассмотрении этого аспекта в теории поля были сделаны физиком из Кенигсбергского университета Т. Калуци. Он попытался объединить гравитационные, электромагнитные, сильные и слабые взаимодействия в единой теории, используя для этого четвёртое пространственное измерение. Позже работы Калуци получили развитие в работах шведского физика О. Клейна, он высказал предположение, что в четвёртом измерении пространство имеет микроскопически малый радиус. Подобная идея высказывалась ещё в начале века русским исследователем П.Д. Успенским. В настоящее время гипотеза о многомерной природе полей завоёвывает всё более широкий круг сторонников.

Список литературы

См. Кириленко Н.Я. Концепции современного естествознания. – Коломна: КИППК, 2005.

Кириленко Н.Я. Естественнонаучная картина мира. – Коломна: КФ ВАУ, 1999.

Кириленко Н.Я. Физическая картина мира. – Коломна: КФ ВАУ, 1997.

Кириленко Н.Я. Концепция пространства и времени http://proza.ru/2021/09/21/405.