Размещено на http://www.allbest.ru/

Темпоральная парадигма

Яхонтов В.Н.

Система понятий темпоральной модели, представляющей возможное устройство действительности на основе времени, изложена в ряде статей, размещенных на сайте http://vjahontov.narod.ru/. Со временем в материалах сайта стали обнаруживаться нестыковки, противоречия и отдельные ошибки. Данная статья написана с целью сведения воедино основных положений темпоральной модели и устранения недочетов.

В первой части статьи рассматривается вывод следствий из постулатов относительности, показано несоответствие следствий преобразованиям Лоренца. Во второй части излагаются положения темпоральной модели.

Постулаты СТО

темпоральный модель преобразование лоренц

Явных постулатов СТО - два: принцип относительности и постоянство скорости света. Помимо этого неявно используются предположения, которые, по сути, также являются постулатами. К их числу можно отнести положение о максимальности скорости света и представление об общем законе распространения в пространстве тел и взаимодействий (света). Названные положения существенно используются в имеющихся выводах преобразований Лоренца. Максимальность скорости света необходима для получения осмысленных значений релятивистского множителя. Общий закон распространения позволяет рассматривать движение фотона как частный случай движения тел. При этом, если принцип относительности и постоянство скорости света хоть как-то обосновывались, то другие два положения не имеют никакого обоснования. В темпоральной модели показано, что неявные постулаты СТО следует считать не выполняющимися.

Еще одно замечание к СТО связано с отсутствием в ней понятий видимости и действительности. Действительно, если СТО вводит в рассмотрение распространение света, то без этих понятий никак не обойтись. Результаты наблюдения движущегося объекта со стороны и наблюдения этого же объекта в покое и рядом сильно отличаются, первое дает видимые характеристики движения объекта, второе - характеристики, считающиеся действительными. В СТО это проигнорировано, в обоих случаях оперируют только действительными характеристиками. Суть и специфика наблюдения - видимость полностью исключена, требуемый результат (преобразования Лоренца) пытаются получить паралогическими манипуляциями только с действительными характеристиками движения.

В [1,2] отталкиваясь от явных и неявных постулатов СТО, были получены законы движения в инерциальных системах отсчета, отличающиеся от законов движения в СТО. Эти законы утверждают абсолютность времени, неизменную длину движущихся отрезков и ряд других следствий.

В темпоральной модели неявных постулатов нет и действуют другие законы движения: закон движения для объектов, совпадающий с кинематикой Галилея, и закон распространения взаимодействий - закон постоянных скоростей взаимодействий.

Автор полагает, что некоторым любителям СТО может быть интересно, что же на самом деле следует из постулатов относительности. Ниже приводится фрагмент работы [1].

Модель видимости движения

Будем считать, что физический объект O является квазипериодическим процессом с некоторым периодом реализации состояний T. Рассмотрим идентичные неподвижные объекты O1, O2, O3, расположенные на некотором удалении друг от друга. Будем считать, что наблюдатель может фиксировать состояния объектов во времени с помощью посылаемых ими и принимаемых им сигналов.

Результаты наблюдений (видимые и действительные состояния объекта), сопоставленные времени t0, показаны на рис. 1. Состояние объекта O1 видится наблюдателем как S1, запаздывающее от действительного состояния S1 на t1 (видим прошлое), состояние объекта O2 воспринимается как S2, опережающее действительное состояние S2 на t2 (видим будущее, возможность не подтверждается). Действительное и видимое состояния объекта O0 совпадают (видим настоящее, ситуация «здесь и сейчас»). При построении графиков время распространения сигналов от объекта до наблюдателя считается известным.



Рис. 1. Графики действительных состояний объектов

Перейдем от графиков действительных состояний к графикам видимости (рис. 2). Для этого преобразуем функции состояний следующим образом:

O0(t)O0(t), O1(t)O0(t - t1), O2(t)O0(t + t2).

В момент времени t0 видимы состояния S0, S1, S2, а действительными являются состояния S0, S1, S2. Будем называть аргумент функции состояния O (фазу ) видимым (наблюдаемым) временем наблюдаемого состояния объекта. Таким образом, в момент времени t0 видимое время объекта O0 - t0, O1 - t0 - t1, O2 - t0 + t2. Видимое время объекта следует отличать от времени наблюдения объекта t, видимое время - это функция времени наблюдения. Возможность реально наблюдать реализации состояний, включая и наблюдение видимого времени, определяется используемым механизмом наблюдения. Один из возможных способов наблюдения видимого времени - непосредственное наблюдение часов (процесса) изучаемого удаленного объекта.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определим расстояние между неподвижными относительно друг друга объектами как разность их видимых времен (фаз). Одним из аргументов в пользу такого определения является практика измерения расстояний в единицах времени (день пути, световой год и др.). Действительно, если скорость сигнала постоянна, то пройденное им расстояние будет пропорционально времени его движения - разности между временами приема и посылки сигнала.

В случае взаимного движения объектов следует различать действительные и видимые характеристики движения, в частности, действительные и видимые расстояния. Действительные расстояния измеряются в покое линейкой или временем распространения сигнала с привязкой ко времени испускания. Видимые расстояния измеряются временем распространения сигнала с привязкой ко времени приема. Все измерения проводятся с помощью часов наблюдателя.

Положим lijv(t) = t - j(t), (1)

где lijv - видимое расстояние между объектами Oi и Oj, t- время наблюдения объектом Oi (наблюдатель) объекта Oj, j - видимая фаза объекта Oj. Определенное таким образом расстояние положительно, если t > j (видим прошлое), и отрицательно, если t < j (видим будущее).

Рассмотрим движение двух идентичных объектов в одномерном пространстве. Введем обозначения:

O0(t) - объект наблюдатель,

O1(t)= O0(t - t(t)) - наблюдаемый объект,

1(t)=t - t(t) - видимая фаза (видимое время) наблюдаемого объекта,

lv(t)=t - 1(t) = t(t) - видимое расстояние между объектами в момент времени t.

Пусть видимое расстояние изменяется по линейному закону:

lv(t) = kvt + lv0, (2)

где lv0 - начальное видимое расстояние между неподвижным и движущимся объектом, kv - коэффициент пропорциональности (видимая относительная скорость объекта). Уравнение (2) определяет равномерное движение.

Из определения lv(t) и (2) следует уравнение видимой фазы движущегося объекта:

1(t) = t - kvt - lv0 = t(1- kv) - lv0. (3)

Проанализируем полученные равенства. Коэффициент kv представляет видимую скорость объекта. Если kv < 0, то lv уменьшается во времени (объект приближается к наблюдателю), kv > 0 - объект удаляется. Видимая фаза 1(t) представляет время t - t объекта O1. Видимое расстояние lv(t) - время движения сигнала, выпущенного в момент времени 1(t) объектом O1 и принятого в момент времени t объектом O0.

Действительное расстояние между объектами l в момент времени t можно определить с помощью соотношений:

1(x) = t = (1- kv)x - lv0,

l = x - t,

где x - время наблюдения фазы t движущегося объекта. Действительное расстояние l в момент времени t равно

l(t) = (kvt + lvo)/(1- kv) = lv(t)/(1- kv).

Так как x > t, то действительное расстояние в момент времени t может быть измерено только в будущем. Это следует расценивать как невозможность оперативного измерения действительных расстояний.

Можем записать

l(t) = kt + l0 = lv/(1- kv) = kvt/(1- kv) + lv0/(1- kv),

где k - действительная скорость, l0 - действительное начальное смещение. Получаем:

k = kv/(1- kv), l0 = lv0/(1- kv), (4)

kv = k/(1 + k), lv0 = l0/(1 + k), (5)

lv = l/(1 + k), l = lv/(1- kv). (6)

Указанные соотношения действительны только для объектов, способных двигаться с переменными скоростями, скорость сигнала полагается постоянной. Так как сигнал, выпущенный в момент времени t - t, достигнет наблюдателя в момент t, пройдя при этом расстояние t, его скорость равна 1. Это значение следует расценивать как действительную скорость.

Из формул (3, 4) можно получить выражение для видимых длин движущихся отрезков. Определим видимую длину l движущегося отрезка как разность видимых фаз начала и конца отрезка: l = b - e. Получаем

l = b - e = (1- kv)t - lbv0 - (1- kv)t + lev0 = (1- kv)(le0 - lb0).

Выражение le0 - lb0 = const представляет действительную длину l движущегося отрезка.

Таким образом, l = (1- kv)l. Если kv > 0 (расхождение объектов), то видимая длина отрезка сокращается, если kv < 0 (сближение объектов) - увеличивается.

Следует отметить, что измерение в реальном времени возможно только для видимых расстояний (привязаны ко времени приема сигнала). Действительные расстояния (привязаны ко времени передачи сигнала) становятся доступными для измерений с запозданием, поэтому их принято измерять в покое или вычислять по видимым характеристикам.

Формула (3) позволяет найти соотношение видимых интервалов времени движущихся и неподвижных объектов. График функции

O1(t) = O0(t(1- kv) - lv0) получается из графика функции O0(t) (неподвижный объект-наблюдатель) масштабированием по оси абсцисс с коэффициентом 1/(1- kv) и последующим сдвигом вправо на lv0. Таким образом, если период функции O0(t) равен T (время реализации состояния в покое), то видимый период реализации состояния движущегося объекта будет

Tv = T/(1- kv). (7)

С учетом (5) последнее равенство дает формулу эффекта Доплера для неподвижного наблюдателя: Tv = T(1 + k). Это подтверждает правомерность представления движущегося объекта в виде O0(t(1- kv) - lv0).

Из формулы (7) следует, что темп видимого времени движущегося объекта по сравнению со временем неподвижного объекта изменяется в 1/(1- kv) раз. Так как kv - алгебраическая величина, видимое время может, как замедляться, так и ускоряться по сравнению со временем неподвижного объекта: при сближении объектов видимое время ускоряется, при расхождении объектов замедляется.

Рис. 5 иллюстрирует видимость состояний сближающихся объектов. В момент времени t = 0 объект O1, движущийся со скоростью kv < 0, находится на расстоянии lv0 от покоящегося объекта O0. В соответствии с (3) уравнение видимой фазы объекта O1 - 1(t) = t(1 + |kv|) - lv0, а объекта O0 - 0(t) = t. Состояние объекта O1 в момент времени t = 0 станет видимым при t=lv0/(1+|kv|), когда 1(t) = 0. Видимый период реализации состояний объекта O1 будет T/(1 + |kv|), а время касания объекта O0 - t = lv0/|kv|, при котором 1(t)=0(t) (следует из (1)). После касания сближение объектов сменится их расхождением с видимой скоростью |kv|/(1 + 2|kv|) (следует из (4, 5) и равенства действительных скоростей сближения и расхождения). Видимая скорость изменилась. Видимый период реализации состояний составит T(1+2|kv|)/(1+|kv|) (следует из (7)), а уравнение видимой фазы O1 примет вид

1(t) = ((1 + |kv|)t + lv0))/(1 + 2|kv|) (следует из (3) и равенства 1 = lv0/|kv|).

Определим количества n0 и n1 и видимых реализаций состояний неподвижного и движущегося объекта за время между началом наблюдения и столкновением объектов.

Для неподвижного объекта имеем

n0 = lv0/(|kv|T).

Для движущегося объекта должно быть

n1 = (lv0/|kv| - lv0/(1 + |kv|))/(T/(1 + |kv|)) = lv0/(|kv|T) = n0. .

Так как наблюдатель получает информацию о состояниях движущегося объекта без изъятий и добавлений, то количество собственных состояний движущегося объекта должно совпадать с n1. Собственное время неподвижного объекта в момент касания равно Tn0, собственное время движущегося объекта - T1n1, где T1 - период реализации состояния движущегося объекта. Принцип относительности Галилея требует выполнения равенства T = T1 (в противном случае нарушается равноправие связанных с объектами систем отсчета), следовательно, имеет место равенство Tn0 = T1n1. Аналогичный результат можно получить и в случае расхождения объектов.

Это значит, что часы всех ИСО идут в одном темпе, время едино. Эффекты замедления и ускорения имеют место только для видимого времени, действительное время инвариантно к выбору ИСО.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сложение движений

Свяжем с объектами системы отсчета, и будем описывать положение и движение объектов в координатах. Пусть объект O1 движется относительно объекта O0 со скоростью k01 > 0 и при t = 0, когда расстояние между ними равно нулю, O1 испускает сигнал O2 в направлении своего движения. Зафиксируем положение движущегося объекта и сигнала в некоторый момент времени t1 в ИСО объектов O0 и O1 (рис. 6). Для этого в соответствии с процедурой измерения действительных параметров движения при t = t1 одновременно останавливаются и объект и сигнал, и измеряются расстояния (так можно, так как в едином времени одновременность абсолютна).

Размещено на http://www.allbest.ru/

На рисунке указаны измеренные расстояния между объектами и сигналом в двух системах отсчета: сверху - в системе O1, снизу - O0. Расстояние l01 - общее для двух систем, расстояние l12 оценивается в системе O0 как (1- k01)t1, а в системе O1 как 1t1.

Определим l12(0) как расстояние l12 в системе O1, измеренное в системе O0. Имеем l12(0) = (1- k01)l12. (8)

В дальнейшем будем считать, что расстояния l01 и l10, измеренные в двух системах, равны (симметричность расстояний). Это должно быть так, ибо в противном случае нарушается как равноправие систем отсчета, так и обычно признаваемое равенство k01 = k10.

Равенство (8) позволяет определить скорость сигнала E1(0) в системе объекта O1, измеренную в системе O0 (единичная скорость в ИСО O1 с точки зрения ИСО O0):

E1(0) = l12(0)/t1 = (1- k01)l12/t1 = (1- k01).

Так как любое расстояние l12 можно представить как t1E1, где t1 - время движения сигнала, E1 - скорость сигнала, то для l12(0) - расстояния в одной ИСО с точки зрения другой, можем записать аналогичное равенство

l12(0) = t1E1(0), откуда получаем l12(0) = (l12/E1)E1(0) = E1(0)l12.

Будем считать, что объекты и сигналы движутся и распространяются по одному правилу, и полученные для сигналов результаты можно использовать для представления движения объектов. Рассмотрим движение объекта O2.

Пусть l12 = k12t, тогда

l12(0) = E1(0)k12t = k12(0)t, (9)

где k12(0) - скорость k12 в системе O1, измеренная в системе O0.

Имеем k12(0) = (1- k01)k12. (10)

Последние два равенства выполняются для произвольного объекта O2.

Из соотношений (8, 10) следует закон сложения расстояний и скоростей в случае движения объектов из одной точки:

l02 = l01 + l12(0) = l01 + (1- k01)l12 (11)

k02 = k01 + k12(0) = k01 + (1- k01)k12 (12)

Равенства (8, 10) говорят о разной оценке скоростей и расстояний между объектами в разных системах отсчета. Это можно рассматривать как проявление относительности пространства.

Рассмотрим общий случай движения объектов с ненулевыми начальными смещениями (рис.7).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пусть l020 = l010+l120, l200 = l210+l100 где , - некоторые коэффициенты. Вследствие симметрии расстояний должно быть l010+l120=l210+l100, откуда получаем

l010=l100, если l120=0, и

l120= l210, если l010=0,

т.е. .

Таким образом, приходим к формулам сложения начальных смещений:

l020 = l010+ l120 (13)

Полученные равенства говорят о том, что в отличие от скоростных составляющих расстояний начальные смещения не масштабируются. Из (13) следует формула длины движущегося отрезка:

l1(0) = l020- l010 = l010+ l120- l010 = l1(1) , (14)

где l1(0) - длина покоящегося в системе 1 отрезка, измеренная в системе 0, l1(1) - длина покоящегося отрезка. Формула утверждает инвариантность длины отрезка относительно выбора ИСО.

Возникает противоречие: результаты измерения в системе 0 расстояния l12 оказываются в зависимости от интерпретации этого расстояния в системе 1 (отрезок или скоростной участок). Это недопустимо, длина l12 в системе 0 не должна зависеть от интерпретации расстояния в системе 1. Выявленная ранее относительность пространства на самом деле является ошибкой. Постулат об одном законе распространения и движения сигналов и объектов не выполняется. Законы движения должны быть разные.

В темпоральной модели распространение взаимодействий рассматривается как распространение прошлых состояний объектов, что позволило получить для них новый закон движения - закон постоянных скоростей (скорости взаимодействий не складываются с другими скоростями). Движение объектов при этом становится галилеевским.

Таким образом, можно констатировать наличие следующих следствий явных и неявных постулатов относительности:

действительное время абсолютно,

видимое время движущихся объектов ускоряется или замедляется в зависимости от скорости движения,

пространство противоречиво,

действительная длина движущихся отрезков не зависит от скорости движения,

видимая длина движущихся отрезков увеличивается или уменьшается в зависимости от скорости движения,

закон сложения скоростей противоречив.

Сравнение с СТО

Представленная модель движения состоит из двух частей: видимость движения и действительные характеристики движения. Видимость ассоциируется с непосредственным наблюдением движения сигнальными методами, действительность движения - результат согласования сигнальных измерений с другими видами измерений и опытом. Видимые и действительные характеристики находятся в однозначном соответствии друг с другом.

Главное отличие предлагаемой модели движения от модели СТО - смещение акцента от формального преобразования координат к изучению реального движения, в частности, к вопросам его измерения. Разделение характеристик движения на действительные и видимые позволило уйти от геометрических построений СТО к физическим методам исследования временных зависимостей движения, от преобразования координат к преобразованию уравнений движения. Указанные отличия позволили адекватно проанализировать процесс движение объектов и получить соответствующие результаты.

Как видим, следствиями явных и неявных постулатов относительности являются законы, кардинально отличающиеся от преобразований Лоренца. Наличие противоречий в следствиях связано с неявным постулатом одного закона движения сигналов (взаимодействий) и объектов. Этот постулат порождает противоречие, состоящее в зависимости результатов преобразования координат из одной системы в другую от интерпретации координаты второй системы (координата связана с покоем или движением во второй системе). Такого не должно быть, преобразования Лоренца не предусматривают такой случай. В теории относительности обнаруженное противоречие устранено введением другого противоречия: одна и та же координата одновременно рассматривается и как подвижная и как неподвижная [3].

Таким образом, можно констатировать, что относительность в смысле СТО на самом деле является логической ошибкой.

К сожалению, из-за использования сомнительных постулатов (максимальность скорости света и один закон сложения скоростей для взаимодействий (сигналов) и объектов) рассмотренная модель движения не имеет ценности для кинематики. Тем не менее, модель представляет интерес для динамики, так как взаимодействия связаны не с действительными, а с видимыми характеристиками движения, которые не зависят от неявных постулатов.

Динамика. Зависимость силы от скорости [1]

Рассмотрим влияние движения на интенсивность гравитационного взаимодействия объектов. В качестве объектов взаимодействия рассматриваем гравитационные частицы, являющиеся, как и все объекты, процессами. Считаем, что гравитация помимо силового действия реализует и информационную функцию, передает сведения о состоянии движения частиц. При сделанных предположениях можно говорить о гравитационной видимости объектов и использовать результаты, полученные для сигнальной видимости.

Рассмотрим гравитационное взаимодействие двух объектов m1 и m2 в одномерном пространстве.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Модель видимости движения устанавливает соответствие между видимыми и действительными временами формирования состояний равномерно движущихся объектов: Tv=T(1-k) - сближение, Tv=T(1+k) - расхождение, где Tv - видимое время формирования состояния,T - действительное время формирования состояния, k - безразмерная относительная скорость объектов.

Считаем, что взаимодействие объектов реализуется через взаимодействие их состояний: состояние одного объекта взаимодействует с состоянием другого объекта.

Распространим модель видимости на случай ускоренного движения. Считаем, что на малых участках времени, соответствующих временам реализации состояний объектов, движение можно рассматривать как равномерное, при этом разным по времени состояниям объектов соответствуют отличающиеся по длительности видимые интервалы реализации этих состояний. Гистограммы иллюстрирует сказанное.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Высота столбиков представляет отношение m/Tv для движущегося (верхний рисунок) и покоящегося (нижний рисунок) объекта в случаях их сближения и расхождения. Площади столбиков, соответствующих отдельным состояниям, представляют ресурсы состояний. Заштрихованные участки столбиков представляют взаимодействующие ресурсы.

Считаем, что интенсивность взаимодействия состояний определяется только совпадающими по времени действительными и видимыми ресурсами объектов. Например, при сближении объектов взаимодействуют m2 ресурсов движущегося объекта и только (m1/T)Tv ресурсов покоящегося объекта, а в случае расхождения - m1 ресурсов покоящегося объекта и только (m2/Tv)T ресурсов движущегося объекта.

Исходя из сказанного, силу взаимодействия F12 можно представить произведением (m1/T)(m2/Tv)T2, где T=T в случае расхождения и T=Tv в случае сближения.

Таким образом, для силы гравитационного взаимодействия в одномерном пространстве имеем:

F12=(m1/T)(m2/Tv)Tv2=m1m2(1-k)=Fs12(1-k) - сближение.

F12=(m1/T)(m2/Tv)T2=m1m2/(1+k)=Fs12/(1+k) - расхождение.

Одномерная точка в трехмерном пространстве разворачивается в поверхность сферы, поэтому выражение для силы в покое в этом случае будет иметь вид Fs12=m1m2/4R2.

В темпоральной модели показано, что кинематика объектов, в отличие от распространения взаимодействий, является галилеевской. Это значит, что измеренные в разных ИСО ускорения одного объекта одинаковы. Так как интенсивность взаимодействия зависит только от взаимодействующих тел и не зависит от выбора ИСО, то второй закон динамики Ньютона (F = ma) выполняется в любой ИСО. Скорости движения объектов сказываются только на силе взаимодействия и не затрагивают собственные ресурсы объектов (массу).

Запаздывание гравитационного взаимодействия [1]

Выражения для силы гравитационного взаимодействия имеют вид:

F = (1-k) m1m2/4R2 - сближение,

F = (1/(1+k)) (m1m2)/4R2 - расхождение,

где k - скорость в относительных единицах, R - расстояние в единицах времени.

Данные выражения не полностью учитывают влияние конечной скорости взаимодействия. Неявно подразумевалось, что состояние объекта m1 в момент времени t взаимодействует с состоянием объекта m2, движущегося со скоростью k в тот же самый момент времени t. Это не так. В действительности состояние объекта m1 в момент времени t взаимодействует с прошлым состоянием объекта m2, двигавшегося со скоростью k(t - t) в момент времени t - t.

На рисунке представлена эта ситуация для сближающихся объектов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Время состояния объекта m2, с которым взаимодействует объект m1 в момент времени t, назовем видимым временем tv. Видимому времени tv соответствует видимое расстояние Rv - расстояние в момент времени tv. Это значит, что в формуле для силы нужно использовать кинематические характеристики, соответствующие моменту времени tv, а не t. Времена t и tv связаны соотношением

tv = t - Rv.

С учетом этих обстоятельств выражения силы принимают следующий вид:

F = (1 - k(t - Rv)) m1m2 / 4Rv2 - сближение, (1)

F = (1/(1 + k(t - Rv)))m1m2 / 4Rv2 - расхождение. (2)

Второй закон динамики F=ma с учетом (1) будет иметь вид

(1 - k(t - Rv)) m1m2 / 4Rv2 = m2a, (3)

где k = dR/dt- скорость, a = dk/dt - ускорение . (4,5)

Из (3) следует

a = (1 - k(t - Rv))m1 /4Rv2. (6)

Связь действительного расстояния R и видимого расстояния Rv устанавливается равенствами

R(t) = Rv(t + R(t)), (7)

Rv(t) = R(t - Rv(t)), (8)

говорящими, что действительное расстояние в момент времени t равно видимому расстоянию в момент времени t + R(t), а видимое расстояние в это же время равно действительному расстоянию в момент времени t - Rv(t).

Для расходящихся объектов справедливы равенства:

(1/(1 + k(t - Rv)))m1m2 / 4Rv2 = m2a и

a = (1 + k(t - Rv))m1 / 4Rv2. (9)

Темпоральный подход [1,2,3,4]

Все естественные науки имеют дело с существующими объектами. При этом представление о существовании не всегда явно формулируется, часто считается чем-то очевидным. Такое положение недопустимо, если предметом анализа является именно факт существования физического объекта, а не его детальные характеристики или отношения к другим объектам. В этом случае необходимо явно представить факт существования объекта. Возникает вопрос: какой физический параметр может представлять существование физических объектов?

Человеческая практика обнаружила единственный такой параметр - время, явно представляющее существование, все остальные параметры относятся либо к форме объектов, либо к их отношениям. Некоторые науки, прежде всего математика, игнорируют время. Это допустимо, если объектами исследований являются нефизические объекты. В естественных науках игнорирование времени недопустимо.

Время

В последнее время стали много говорить о времени. Особенно часто ставится вопрос о существовании времени. Распространены две точки зрения: время есть, и времени нет.

Приверженцы отрицания времени утверждают, что время - искусственный параметр, введенный для удобства представления движения и изменения материи. Реально существует только это движение и изменение, ничего иного в природе нет, время не существует.

Сторонники существования времени обращают внимание на существование материи безотносительно к ее движению и изменению. Для того чтобы хоть что-то могло двигаться и изменяться, это что-то должно существовать. С этой точки зрения время и есть представление существования материи. Тем самым материя (субстрат, субстанция, материал) и время отождествляются. Действительность (реальность) при этом понимается как оформленная тем или иным образом темпоральная субстанция, которая и движется, и изменяется. Это согласуется с определением философских категорий формы и материи.

Рассмотрение этих двух точек зрения выявляет как их сходство, так и различие. Сходство заключается в признании реального существования воспринимаемой действительности. Отличие - в глубине ее анализа. Отрицатели времени не дают определения понятию существования, сторонники времени связывают возможность существования со временем. Тем самым последние пытаются продолжить «дурную бесконечность» логического дробления материи, ставя в ее начало время. Несмотря на обидный эпитет, углубление в фундамент действительности способно умножить знания, по иному представить известные факты, привести к неожиданным результатам.

Часто возражения против существования времени связывают с «ничтожностью» мгновения, обыденно воспринимаемого как ноль. Мгновение - это ноль, ничто - «вот оно есть, и вот его уже нет». Так понимать время нельзя, мгновение - это не число и не множество, - это свойство действительности продолжать свое существование. Время - это вечно длящееся мгновение. Понимание времени как последовательности статичных элементов-мгновений всего лишь принятый способ его представления. По-другому мы не можем.

С другой стороны, длительность мгновения необязательно считать нулем, мгновению можно приписать любую длительность, в том числе и бесконечную. Вечность уже не воспринимается как ничто, скорее, это уже все.

Главное свойство времени - дление, продолжение существования. С использованием понятий множественности длящееся мгновение лучше всего представлять динамической вложенной структурой, в которой каждый элемент (статичное мгновение) содержит все предшествующее время, свою память. Традиционное представление времени как динамической последовательности мгновений является простой линеаризацией этой конструкции. С другой стороны, фиксация внимания на текущем мгновении дает статическую структуру, которая естественно воспринимается как пространство мгновения. То есть, пространство можно понимать как остановленное время. Это говорит о производном характере пространства, его подчиненности времени - время порождает пространство.

Распространено понимание времени как вечно длящегося настоящего, для которого прошлого уже нет, а будущего еще нет. Представление времени динамической структурой уточняет эту формулировку: время - это вечно длящееся настоящее, которое содержит как свое прошлое (в виде памяти), так и будущее (через свойство дления).

В темпоральной модели свойству дления времени придается большое значение. По сути, это свойство рассматривается как основной материал (субстанция) для построения материального мира. Утверждается, что реальность есть ничто иное, как многообразие форм на основе дления. Фактически дление - это потенциальная бесконечность актуальных бесконечностей. Можно предположить, что этого материала достаточно для построения известных форм действительности.

Объекты и состояния

Принятая картина мира носит выраженный объектный характер. Действительность представляется наборами связанных тем или иным образом объектов. В свою очередь, объекты рассматриваются как системы, характеризующиеся наборами свойств, таких как темпоральность, пространственность, структурность, идентифицируемость, способность к взаимодействиям. Это множественный взгляд на мир. Допустима и иная точка зрения: рассмотрение действительности как «одного». Ввиду отсутствия возможности прямого наблюдения что-либо сказать по поводу этого «одного» затруднительно. Можно лишь осторожно предполагать возможность его существования в каком-либо смысле. В частности, можно говорить об объектной действительности, понимаемой как множество всех существующих объектов. С этой точки зрения любой объект может рассматриваться как представитель всей действительности, задающий ее типические объектные черты.

Такое понимание объектов делает их соизмеримыми со всей действительностью, распространяет объекты на все время и пространство. То есть, любой объект - это один из ликов всей действительности. Такая точка зрения кажется необычной, но в действительности это всего лишь проявление самоподобия (фрактальности) мироустройства.

Объекты принято характеризовать состояниями - наборами значений параметров, привязанных к моменту времени. Такая привязка не может происходить мгновенно, всегда требуется некоторое время установки значений. Аналогично, взаимодействие объектов, устанавливающее новые значения параметров, также занимает определенное время. Обобщая, можно говорить о минимальном времени одного акта взаимодействия. Состояния объектов привязываются именно к этим временам. У разных типов взаимодействий (гравитация, электромагнетизм…) время акта взаимодействия различны. Объекты одновременно участвуют во многих взаимодействиях, поэтому привязка параметров ко времени усложняется.

Как уже было сказано, объект можно рассматривать как представитель всей действительности, занимающий все ее пространство. Чем же локализованные объекты заполняют пространство действительности? Ответ очевиден: пространство заполняется состояниями объекта. Текущее состояние связывается с локализацией (местом) объекта, прошлые состояния в следовой форме заполняют все оставшееся пространство. Таким образом, пространство объектов одновременно является и пространством их состояний. С этой точки зрения традиционную среду, обычно понимаемую как вместилище более мелких объектов, следует рассматривать как память прошлых состояний. Таким образом, темпоральная модель переводит акцент с рассмотрения локализованных объектов к рассмотрению последовательностей их состояний, представляет объекты их темпоральной декомпозицией в пространстве.

Объекты принято описывать посредством категорий субстанции и формы. Субстанция - исходный материал, обладает минимумом свойств (только существует). Форма - это свойства объектов, рассматриваемые отдельно от субстанции. Сами объекты мыслятся как результат «присоединения» формы к материалу. Это не следует понимать буквально, что природа возникла в результате какого-либо отдельного акта творения. Природа вечна. Что-то (или все) было всегда. Тем не менее, можно говорить о развитии, увеличении многообразия форм действительности как результате усложнения темпоральных структур существующих объектов. В этом смысле сами объекты и следует рассматривать как свои собственные творцы. В качестве исходного материала (субстанции) при этом выступает время, предоставляющее объектам возможность продолжения существования.

Взаимодействие [1]

Объектное представление действительности различает объекты и их взаимодействия. Основными компонентами в таком представлении являются объекты, именно они в первую очередь фиксируются наблюдателем. Взаимодействия осознаются во вторую очередь в результате исследований. Как следствие, наблюдается большое разнообразие объектов и скромное количество типов взаимодействий. Назначение взаимодействий рассматривается как вспомогательное: восстановление целостности системы, разрушенной структурной декомпозицией. Темпоральная модель, положив в основу действительности время, частично устраняет структурные перегибы объектного представления действительности.

«Таинственные взаимодействия» объектов понимаются как сугубо временные связи состояний объектов: взаимодействуют текущие и прошлые состояния объектов, взаимодействуют их истории. Действительность - это не только здесь и сейчас, это вся вечность ее существования.

Темпоральное представление рассматривает объекты как частные «лики» действительности, занимающие все ее пространство. При этом различают текущее состояние, связываемое с локализацией объекта, и память прошлых состояний, распространяющуюся на все пространство. Общее объектное пространство образуется как «совмещение» пространств отдельных объектов. Результатом совмещения является «наложение» текущего состояния объекта с прошлым состоянием другого взаимодействующего с ним объекта. Такое совмещение и рассматривается как взаимодействие.

Почему наложение происходит с прошлым состоянием, а не текущим? Это связано с разделенностью объектов, их автономностью. Без разделенности нарушается требование идентифицируемости объектов, они становятся неразличимыми. Временная разделенность взаимодействующих состояний отражает пространственную разделенность объектов.

В темпоральной модели скорости взаимодействий рассматриваются как постоянные, не зависящие от состояния движения объектов. С этим не соглашаются приверженцы галилеевской модели движения, считающие, что взаимодействие происходит или мгновенно, или со скоростями, свойственными объектам или волнам в среде. Сделаем небольшое пояснение.

Взаимодействие объектов во времени представляется движением их состояний из настоящего в прошлое таким образом, что прошлое одних объектов определяет будущее других объектов и наоборот. Течение времени является общим для объектов, поэтому обмен состояниями (взаимодействие) происходит в одном темпе. Пространство, порождаемое временем, может рассматриваться как остановленное время, в котором квант пространства является статическим образом динамического кванта времени. Это определяет постоянную скорость распространения состояний в пространстве времени (пространстве состояний). Объекты, являющиеся источниками состояний, не имеют ни привязки, ни скорости в пространстве времени. Они, в отличие от состояний, постоянно находятся в настоящем. Поэтому все они должны рассматриваться как покоящиеся в пространстве времени, но способные двигаться в пространстве объектов, которое определяется исключительно их взаимными положениями. Таким образом, состояния распространяются в пространстве времени, а объекты - в пространстве объектов. Оба пространства отождествляются и считаются единым пространством, но движение объектов фиксируется в пространстве объектов, в котором системы отсчета могут двигаться, а распространение взаимодействий происходит в пространстве времени, в котором все системы отсчета неподвижны. Все это и определяет постоянную скорость распространения времяподобных взаимодействий в едином пространстве.

Мгновенные взаимодействия преуменьшают роль времени в устройстве действительности, фактически исключают его из нее. Если все происходит мгновенно, то времени нет, как нет и самой действительности.

Рисунки иллюстрируют некоторые характеристики взаимодействий двух объектов в покое и в движении.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Объект O1 считается покоящимся, объект O2 покоится на верхнем рисунке и движется на нижнем (удаляется от O1). Кружки условно представляют состояния, зеленый цвет - текущее состояние, серый цвет - прошлые состояния. Взаимодействие представлено наложением текущих и прошлых состояний объектов. Расстояния указаны во временных единицах.

В темпоральной модели различают действительные и видимые характеристики движения. Действительные характеристики измеряются в покое. Видимые характеристики наблюдаются в движении с помощью сигналов или взаимодействий, происходящих с постоянной скоростью, и привязываются к моменту приема сигнала или возмущения взаимодействия.

В покое видимые и действительные характеристики расстояний (t), размеров объектов (высота кружков) совпадают. Объект O1 в момент времени t1 наблюдает состояние объекта O2, соответствующее моменту времени t1-t.

В движении действительное (t) и видимое (t1) расстояния различны, наблюдаемый размер объекта O2 меньше чем его размер в покое, а видимая длительность акта больше. В момент времени t1 наблюдается состояние O2, отвечающее времени t1-t1. Темно-зеленый цвет представляет положение O2, распространившего наблюдаемое состояние.

Рассмотрение пространства как совмещения темпоральных представлений объектов приводит и к его новому пониманию. Действительно, если объекты имеют несколько интерфейсов взаимодействия с разной длительностью одного акта, то не следует ли это пространство рассматривать как отождествление нескольких качественно разных пространств, пространств с разными временными квантами? Это логично, так как пространство взаимодействующих объектов предполагает их однородность. Тем самым, отождествляя пространства, приходим и к отождествлению их единиц длины (статических квантов времени). А так как время для любых пространств одно и то же, то получаем разные постоянные скорости для разных типов взаимодействий: Vx = const/tx, где Vx - скорость взаимодействия типа x, tx - время одного акта взаимодействия типа x.

Этот результат выглядит естественным для времяподобных взаимодействий (полевые формы взаимодействий). Декларируемое в ТО ограничение скоростей взаимодействий скоростью света не имеет обоснования и не естественно. Сказанное выше означает, что объекты не имеют ограничений на скорости относительного движения. Каждый тип взаимодействий способен разгонять объекты до своей постоянной скорости. В этом проявляется отличие объектов от времяподобных связей: скорости объектов определяются относительно других объектов, взаимодействия происходят в пространстве состояний в темпе единого времени, поэтому их скорости одинаковы для всех объектов.

Все это восстанавливает галилеевскую кинематику объектов.

Скорость гравитации

Будем рассматривать электрон как организованный определенным образом ансамбль гравитационных частиц и оценим электромагнитные me и гравитационные mg ресурсы его реализации.

За время одной электромагнитной реализации электрона произойдут несколько реализаций ансамбля частиц. Для реализации ансамбля потребуется tg единиц времени, а для реализации электрона ntg единиц. Если в электромагнитной реализации используются все гравитационные ресурсы, то me = nmg, в противном случае me<nmg.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Для центральных сил любой природы справедлива формула интенсивности силового взаимодействия

Fx = Kx(m1xm2x)/4R2,

где Kx - коэффициент, m1x,m2x - ресурсы взаимодействия вида X в натуральных единицах, R - расстояние в единицах длины. Коэффициент Kx отражает соотношение между произвольно выбранными единицами измерений. На практике единицы измерения натуральных ресурсов устанавливаются на основе их силовых проявлений. Можно предположить, что существует некоторый базовый ресурс S, в единицах которого можно оценивать традиционные виды ресурсов (масса, заряд и др.). В этом случае коэффициент Kx будет иметь одно значение для всех сил.

Будем считать, что так и есть.

Пусть Fe = Kme2/4R2 ,

Fg = Kmg2/4R2,

где me, mg - ресурсы электрона в электромагнитной и гравитационной реализациях. Используя известное отношение между электромагнитной и гравитационной силами, получаем

Fe/Fg = me2/mg2 = n2 = 1043 и C = 1021c, если me = nmg.

Если в электромагнитной реализации электрона используются не все гравитационные ресурсы, то полученная оценка C является нижней границей скорости гравитации.

Из проведенного анализа следует

Fe/Fg <= n2, Fe <= n2Fg = (te/tg)2Fg = (Fg/tg2)te2.

Обобщая последнее соотношение на объекты произвольной природы, получаем

Fx <= (Fg/tg2)tx2,

где tx - ширина интерфейса взаимодействия покоящихся объектов некоторого типа X; Fx ,Fg - силы взаимодействия типа x и гравитации в одинаковых условиях.

Полученные выражения обнаруживают тенденцию к увеличению скорости и уменьшению силы при уменьшении временного кванта взаимодействия. В пределе натуральная скорость взаимодействия достигает бесконечных значений, а сила обращается в нуль. Такие же характеристики можно приписать и непрерывному времени. Таким образом, время встает в один ряд с физическими силами как его предельный элемент.

Полученные соотношения можно интерпретировать и по-другому. Бесконечная скорость лишена смысла. Естественнее считать, что для непрерывного времени нет физического пространства. Воспринимаемое нами пространство порождено дискретным временем, каждому кванту которого можно сопоставить определенные ресурсы. Чем больше квант, тем больше связанных с ним ресурсов. Эти ресурсы и определяют как сам объект, так и его физическую связь с другими объектами. Наблюдатель (и другие объекты) могут воспринимать только ресурсоемкие связи, поддерживаемые дискретным временем. Это позволяет рассматривать силу как одно из проявлений времени.

Заключение

Автор полагает, что темпоральная модель, представляющая основные компоненты действительности и их отношения (время, пространство, объекты, взаимодействие, движение) может иметь ценность для естествознания.

Модель дает целостный взгляд на устройство действительности на основе времени, показывает связь пространства, объектов, взаимодействий со временем. Модель позволила объяснить постоянство скоростей взаимодействий, выявила зависимость силы от скорости движения объектов, зависимость силы и скоростей взаимодействий от длительностей актов взаимодействий.

Составной частью модели является модель видимости, описывающая эффекты движения на стороне приемника, позволившая вскрыть логические ошибки СТО.

Литература

1. Яхонтов В.Н. О времени. http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/15065.html

2. Яхонтов В.Н. О темпоральной модели, времени и пространстве. http://vjahontov.narod.ru

3. Яхонтов В.Н. О постоянстве скоростей взаимодействий. http://vjahontov.narod.ru

4. Яхонтов В.Н. Роль времени в физической картине мира. http://vjahontov.narod.ru

5. Яхонтов В.Н. Времена и силы. vjahontov.narod.ru

6. Яхонтов В.Н. Темпоральная модель гравитационного взаимодействия. vjahontov.narod.ru

7. Яхонтов В.Н. Арифметика движения. Журн. «Вестник ТИСБИ». - Казань: Академия управления ТИСБИ, № 2, 2007. http://www.tisbi.ru/

8. Яхонтов В.Н.Наблюдение и измерение движения http://vjahontov.narod.ru/

9. Яхонтов В.Н.Движение в темпоральной и натуральной моделях пространства http://vjahontov.narod.ru/

Размещено на Allbest.ru

...