Анатолий Бич - Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени
Численная величина «к» может быть определена путем подстановки в формулу 2.1 конкретных параметров физических величин, определяющих условия, в которых находится квантовый генератор, используемый для получения и хранения эталонной секунды. Это, конечно, не означает, что только при таких условиях квантовый генератор будет излучать волны определенных параметров. Но это означает, что внутренняя энергия, соответствующая таким условиям, не противоречит получению и хранению эталонной секунды. Следовательно, величины параметров, определяющих внутреннюю энергию, могут быть использованы для подстановки в формулу (2.1), при этом величина tT0 и будет равна единице.
Несколько дополнительных пояснений к формуле. Сумма всех проявлений внутренней энергии отнесена к объему, занимаемому телом, что дает возможность перейти к удельным показателям — сравнивать плотность внутренней энергии у тел различных размеров.
Введением коэффициента аR я хотел показать, что гравитационное поле в окрестности тела формируется не только в связи с взаимодействием фонового поля (от внешних гравитирующих масс) с собственным гравитационным полем тела, но и в связи с энергетическим взаимодействием тела и среды. При этом чем выше энергонасыщенность в локальности возле тела, тем меньше в ней кривизна пространства. Значение аR — 1 означает, что энергетическое взаимодействие тела и среды незначительно и величина локального гравитационного поля (локальная кривизна) определяется только взаимодействием масс.
В частности, величина внутренней энергии в теле не только непосредственно влияет на собственное время тела, но влияет и опосредованно путем внесения коррективов в показатели гравитационного поля. Увеличение потока энергии вовне «разглаживает» кривизну пространства в локальности тела и тем самым снижает эффект замедления времени от определенной кривизны пространства, обусловленной взаимодействием масс.
Вероятность такого эффекта (как следствие динамического изменения внутренней энергии) и вынуждает нас ввести в формулу коэффициент аR[16]
Индекс «i» при Eu указывает на то, что внутренняя энергия тела в общем случае равна сумме энергий различных форм, i = от 1 до n, где n — количество энергий различных форм.
Физический смысл формулы (2.1) просматривается без особых затруднений. Темп собственного времени любого тела (любой подсистемы) определяется, во-первых, как зависимость от внутренней энергии в теле, во-вторых, как зависимость от гравитационных отношений системы (или центрального тела системы) и подсистемы и, наконец, в-третьих, как зависимость от локального искривления пространства-времени. Знаменатель в нашей формуле — это не что иное, как сила гравитационного притяжения подсистемы, направленная к центру тяжести центрального тела системы (в частности, Земли). Часть знаменателя со знаком минус — это центробежная составляющая силы тяжести.
Хочу также обратить внимание на то, что в числителе и знаменателе формулы отражены различные проявления материи. В числителе как бы присутствует энергия в проявленном (свободном) состоянии, т. е. в виде поля-излучения. Это, в конечном счете, и определяет плотность внутренней энергии в теле. В знаменателе — та часть энергии, что содержится в веществе и определяет гравитационные свойства масс.
Такое понимание физического смысла формулы позволит нам впоследствии сформулировать, пожалуй, самое обобщенное определение времени.
Если некое тело, являясь земной подсистемой, не только вращается (вообще движется) вместе с Землей, но и перемещается где tT0 — относительный темп времени движущегося тела; mT0 — масса покоя подсистемы; ν — скорость движения тела относительно Земли; с — скорость света в вакууме.
То есть в соответствии с представлениями теории относительности скорость движения тела замедляет его собственное время в связи с ростом массы тела пропорционально скорости. (Ощутимо это только при околосветовых скоростях. Например, если скорость тела составляет 10 % скорости света, то его масса превышает массу покоящегося тела всего на 0,5 %. Если скорость тела равна 90 % скорости света, то его масса уже в 2 раза превышает нормальную массу.) относительно Земли и скорость этого относительного движения близка к скорости света, то формулу (2.1) можно выразить в соответствии с представлениями релятивистской физики:
Проблема определения величины внутренней энергии заключается в том, что самым разнообразным формам движения материи соответствуют различные типы энергетических проявлений. В общем случае четыре основных взаимодействия в материальном мире (сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное) ответственны за характер и величину внутренней энергии в различных телах… Попытка учесть все типы энергопроявлений сделала бы задачу, стоящую перед нами, неразрешимой. К счастью, сама природа позаботилась о некоторой суммарности различных проявлений внутренней энергии. Это, например, теплосодержание материальных систем. Мы понимаем, что температура тела может быть повышена в результате самых разнообразных физико-химических процессов в системе (нагрев тела, деформация тела…), но также ясно, что если удастся воспользоваться безусловной функциональной зависимостью между внутренней энергией тела и ее отражением в количественном виде, например через теплосодержание, то, по крайней мере, для тел, которые определенно проявляют себя как термодинамические системы, проблема будет решена. И тогда, может быть, в практическом плане, нас не очень будет волновать вопрос: а что именно происходит в этих материальных системах. (Обратим внимание, между прочим, и на то, что между теплосодержанием тел и их светимостью также существует определенная зависимость.)
Что касается космических объектов, то наиболее подходящим критерием для оценки их внутренней энергии может быть их излучение. Конечно, особенно это относится к звездам, которые находятся в лучистом равновесии, при котором энергия в звезде переносится излучением. Но в любом случае нас не должно смущать, что излучения бывают самые разнообразные: излучаются частицы заряженные и нейтральные, тяжелые и бестелесные, разной природы и пр., пр. Известные сегодня зависимости между тем или иным излучением и причинами, их порождающими, должны быть приспособлены для адекватной оценки величин внутренней энергии. Самым главным (а для большинства случаев и вполне достаточным) фактором при оценке величины внутренней энергии макротела можно считать температуру тела.
Сегодня мы не умеем измерять темпы времени различных тел. И это, конечно, плохо, и, конечно, это отражает уровень развития человечества, но и трагедии в этом тоже нет. Не умели же когда-то люди (и в общем-то совсем недавно) измерять температуру. Говорили: это холоднее, а это горячее… И не умирали от отсутствия «градусников».
Вероятно, по крайней мере, в первое время не удастся обойтись одной шкалой, одной методикой, единым критерием. Слишком велика разница между квазаром и Луной, между Луной и шариком для пинг-понга.
Тем не менее, вопрос о собственном времени «шарика» для пинг-понга возникает. Кстати, если изучать настоящий шарик на поверхности Земли, т. е. в определенном месте, то можно пренебречь зависимостью полной массы шарика от его скорости относительно Земли — слишком мала скорость. При ничтожном собственном поле тяготения шарик, конечно, будет «чувствовать» силу тяжести Земли, но все это не столь важно, так как у него очень малая величина активной внутренней энергии. Он почти не излучает, он не характеризуется внутренним давлением, он холоден, а точнее, имеет температуру окружающего воздуха. Если ночью шарик окажется в зарослях тропического леса, то ни один самый голодный удав на него не обратит внимание — он не излучает тепло.
Темп времени шарика для игры в пинг-понг будет практически неотличим от темпа собственного времени Земли. Аналогичные результаты мы получим, если исследуем множество других окружающих нас предметов и сооружений: домов, кроватей, низкоэнергетических машин и устройств и пр. Большинство окружающих нас тел будут иметь время, практически не отличимое от времени системы.
Тот, кто, прочтя это место, успел подумать: «Тогда зачем вся эта затея, зачем гипотеза неоднородного времени?», не должен огорчаться. Нас окружают очень активные космические тела, а рядом с нами энергоемкие научно-технические и технические творения рук человеческих, везде элементарные частицы, наконец, рядом живые существа с их уникальной способностью изменять свою внутреннюю энергию.
…Передо мной сейчас наш домашний телевизор на массивной деревянной тумбе. (Диктор рассказывает, как американский президент поскользнулся и упал с лестницы; повествует диктор об этом как-то странно — почти весело…)
