Пространство-время

Современные научные представления о пространстве-времени заключаются в следующем:

Пространство-время  - это всеобщая форма существования материи, какой она является в результате объективного отражения пространством-временем движения как способа существования материи.

Категории пространства и времени носят универсальный характер, так как применимы для анализа и объективной, и субъективной ре­альности, то есть носят всеобщий характер. Всеобщность обусловле­на единством бытия и абсолютным характером происходящих в нем изменений.

Эти положения в последнее время подвергается серьезной критике, а сточки зрения квантовой механики (в том числе и Теории декогеренции) они вообще представляются необоснованным.

Существует несколько “научных” подходов к трактовке понятия “пространство-время”.

Представители субстанционального направления рассматривают пространство и время как самостоятельные, независимые от материи и сознания особые сущности.

Представители второго, реляционного направления понимают пространство и время не как самостоятельные сущности, а как особые отношения между объектами и процессами существующего мира. Вне этих отношений пространство и время не существуют.

Еще одним направлением исследования пространства и времени является выяснение характера их бытия, т.е. имеют ли они объективный характер или же проистекают из особенностей нашего сознания и по своей природе субъективны. В этой связи можно в определенной степени говорить о материалистическом и идеалистическом их понимании.

Время и пространство тесно переплетены между собой. То, что со­вершается в пространстве, происходит одновременно и во времени, а то, что происходит во времени, находится в пространстве. 

Пространство  и время обладают метрическими и  топологическими  свойствами.

Первые выражают  их протяжен­ность, они связаны с измерением и характеризуют их количе­ственный аспект. Метрическими свойствами пространства яв­ляются - гомогенность, изотропность, трехмерность, кривизна;  времени - однородность, одномерность. 

Топологические свой­ства выражают пространственную и временную упорядочен­ность, качественный аспект пространства и времени (связность, симметричность и изотропность пространства, анизотропность, необратимость, ритм, темп времени).

Пространство имеет три измерения: длину, ширину и высоту, а время -  неотвратимое, неповторимое и необратимое - только одно: направление от прошлого в будущее через настоящее.

Пространство и время неразрывно связаны между собой и обладают рядом им присущих свойств: неотделимы от своего материального носителя (нет и не может быть пространства и времени самих по себе - вне и до своего носителя); объективны; универсальны; противоречивы (одновременно конечны и бесконечны, абсолютны и относительны).

Частные свойства пространства и времени определяются характеристиками тех или иных материальных объектов, в отношении которых они рассматриваются.

Исходя из этого, пространство – это протяженность и порядок сосуществования объектов природного мира. Проще говоря, под пространством понимается взаимное расположение вещей и процессов.

Время – это длительность и последовательность смены процессов и событий бытия.

Понятия пространства и времени соотносительны не только с материей, но и друг с другом: в понятии пространства отражается структурная координация различных объектов в один и тот же момент времени, а в понятии времени – координация длительности сменяющих друг друга объектов и их состоянии в одном и том же месте пространства.

Специальная теория относительности представляет нам пространство-время как некую универсальную конструкцию, как жесткий четырехмерный каркас, похожий на идеальную кристаллическую решетку. Время и пространство по отдельно­сти теперь не абсолютны, но в специальной теории относитель­ности абсолютно их четырехмерное единство. Смысл этой аб­солютности состоит в том, что четырехмерное пространство-время по своим физическим и геометрическим свойствам ни от чего не зависит и всегда и всюду остается одинаковым и неиз­менным как целое.

Эту абсолютность решительно отменяет общая теория от­носительности. Опыты, подтверждающие специальную теорию относительности и ее абсолютное пространство-время, охваты­вают все явления физики - но за одним исключением. Это ис­ключение - тяготение, гравитация. Согласно новой теории, тя­готение искажает идеально правильный каркас пространства-времени. Тяготение искривляет и деформирует его, причем искривление тем больше, чем сильнее тяготение⁽¹⁾.

(1) По этому поводу В. Истархов остроумно заметил, что “пространство и время являются категориями не материальными. Тогда как нематериальные объекты могут искривляться?”.

Принято считать, что  пространство и время образуют некий пространственно-временной континуум Пространственно-временной континуум - физическая модель, дополняющая пространство равноправным временны́м измерением. Континуум - это непрерывная совокупность, длительность или последовательность.

Однако, эти постулаты, не смотря на их общепризнанность, в последнее время вызывают все больше вопросов.

К примеру, астрофизикам можно задать такой неудобный вопрос: если пространство и время не разделимы, как утверждает ОТО, то почему космическая инфляция описывает только лишь расширение пространства? Иными словами теория расширения Вселенной игнорирует время?

На этот вопрос не существует однозначного ответа. Другими словами релятивистское единство пространства-времени существует только формально “на бумаге”.

Стандартная космология предполагает существование такой системы отсчета, в которой Вселенная пространственно однородна и изотропна. Из этого предположения вытекает принцип симметрии, который обеспечивает взаимосвязь между направлениями в пространстве.

Однако, симметрия не распространяется на направление времени.

Проблема в том, что теория космической инфляции остается только лишь гипотезой, которая объясняет быстрое и расширение пространства в ранней Вселенной⁽²⁾, на протяжении очень короткого промежутка времени. Если “в то время” вообще существовало время в его нынешнем понимании.

(2)       Смотри “теория Большого взрыва”.

То есть, согласно с традиционным подходом, инфляция не игнорирует время. Она описывает феномен рождения вещества в пространстве (как само пространство) в определенный период времени.

Кроме того, считается, что во время инфляции Вселенная расширяется экспоненциально. Однако это не означает, что время во время этого процесса находилось в статическом состоянии. Инфляция происходила на фоне изменяющегося времени.

Поэтому, корда речь идет о расширении Вселенной, “время” не обходимо для понимания того, насколько долго длилась инфляция, и какое количество времени прошло от момента Большого взрыва.

Получается, что если инфляции никогда не существовало, и Вселенная не расширялась (ТБВ в настоящее время подвергается серьезной и всесторонней критике), тогда “время” не обязательно. Оно необходимо лишь для замкнутых систем, для того, чтобы была возможность сравнения и различения отдельных событий.

В этом контексте “время” как технологический инструмент (правильнее говорить “течение времени” а не “время”), ограничено нашими возможностями измерять “внешний мир”.

Под “нашими возможностями” необходимо также подразумевать и субъективное переживание пространства и времени связано с особенностями восприятия. Достаточно часто мы испытываем искажения времени и пространства, которые связаны с состояниями нашего сознания и окружающей обстановкой.

… существовавшее время, прежде всего, а затем и пространство, есть порождение событий, актов в глубине бытия, до всякой объективности. Первичный акт не предполагает ни времени, ни пространства, он порождает время и пространство. Материя вечна, несотворима и неучтожима. Она существовала всегда и везде, всегда и везде будет существовать.

                                                              Н.А. Бердяев⁽³⁾

(3) Николай Александрович Бердяев (1974-1948) - русский религиозный и политический философ и социолог. Был семь раз номинирован на нобелевскую премию по литературе.

Мы привносим в мир наши представления о последовательности событий и называем это временем, а представления о порядке называем пространством. Человек приписывает миру свойства, и вполне возможно, что картины мира в результате получаются совершенно разные.

Многие ученые указывают на то, что математическая модель пространства-времени не соотносится с физической реальностью, и предполагают, что “безвременное” пространство позволит создать более точную модель Мироздания.

Однако, общая теория относительности пока еще остается базовой моделью для описания гравитационного взаимодействия и эволюции пространства-времени на больших масштабах (для макромира). Очевидно, что так будет продолжаться до тех. Пор, пока она окончательно заменена более фундаментальной теорией квантовой гравитации.

Для чего нужны Пространство и Время с точки зрения квантовой механики?

Исходя из теории декогеренции, Пространство и Время возникают из квантовой реальности.

Изначально  в квантовой реальности, вне времени и пространства, пребывает бесконечный набор возможностей. Этот набор нигде и никак не реализован, он просто есть.

Затем появляется информация, которая материализует, извлекает одну из альтернатив из Абсолюта. Таким образом, Возможность превращается в Событие. При этом, в квантовой реальности по-прежнему сохраняются все возможные альтернативы.

Квантовая реальность, Абсолют – это мир чистого информационного Потенциала.

Между тем, для физического проявления События необходимо какое-то место (площадка, сцена). Так возникает Пространство  - как место превращения возможности в Событие под воздействием информации.

Поэтому, о декогеренции можно сказать и так - это превращение существующей в квантовом пространстве возможности в Событие под воздействием поступающей информации.

А информационный обмен, между тем, продолжается. И совершившееся Событие рождает и сообщает новую информацию. А эта вновь полученная информация начинает извлекать из квантовой реальности новую возможность, превращая ее в следующее Событие.

Так рождается Время – как процесс необратимого и взаимосвязанного превращения возможностей в События.

Благодаря Времени существует причинно-следственная связь между событиями. Без Времени не будет ни причин, ни следствий!

·             Цель существования Пространства - создание места для превращения самых разных возможностей в События.

·  Цель существования Времени  - создание цепочек причинно-следственных связей для связывания Событий между собой.

В этом Пространстве Взаимосвязанных Событий возникает своя собственная, неповторимая и уникальная последовательность причинно-следственных связей. Тот самый невообразимо сложный и прекрасный Узор Мироздания.

Теория декогеренции дает ответ на вопрос - как информация рождает материальный мир и как формируется Пространство-Время.

В качестве заключения предлагается сравнить две схемы. Первая из них уже приводилась в разделе “Материя” этого сайта.

Она отображает официальный взгляд современной науки на суть понятия “материя” и взаимодействие материи с понятиями “вещество”, “поле”, “пространство” и “время”.

Вторая схема – это исправленный вариант первой. Исправления произведены в соответствии с теми соображениями, которые были изложены в соответствующих главах и разделах этого сайта.

Условие -  категория философии, обозначающая отношение предмета к окружающей действительности, явлениям объективной реальности, а также относительно себя и своего внутреннего мира. Предмет выступает как некое обусловленное, а условие - как относительно внешнее предмету многообразие объективного мира.

Условие следует отличать от понятия причины, так как в отличие от причины, непосредственно порождающей то или иное явление или процесс, условие составляет ту среду, в которой последние возникают, существуют и развиваются.

Внешне различия между двумя схемами совсем незначительны, но они принципиальны!

Эти “незначительные” различия в корне меняют все содержание и смысл основных фундаментальных физических понятий, а также оценки, подходы и методологию использования этих понятий. Кроме того, применение такой трактовки понятия “материя” и связанных с понятий, ставит под сомнение положение многих общепринятых научных теорий и концепций. Обоснование правильности и логичности именно такой трактовки являлось основным замыслом и главной целью написания этого раздела сайта.