Анатолий Бич - Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени
В водяных часах при изменении, например, температуры или давления, электромагнитного или гравитационного потенциалов с неизбежностью изменится вязкость и, соответственно, изменится скорость истечения.
В маятниковых часах колебание маятника (в пределах одного размаха) состоит как бы из двух частей — падения диска маятника вниз и его подъема по инерции. По существу, это бесконечно повторяющаяся попытка диска маятника упасть вертикально вниз. И обратите внимание, если маятник находится в неизменном месте, то эти попытки осуществляются в локальности с неизменной напряженностью гравитационного поля и, следовательно, с одним и тем же ускорением свободного падения. Если предположить, что сопротивление воздуха и трение в опорах равны нулю, то тогда и размах, и период колебаний маятника будут зависеть только от напряженности гравитационного поля. Изменение его характеристик приведет к изменению хода часов.
Теперь я хочу обратить внимание на две закономерности, которые сегодня в научном мире имеют, кажется, больше сторонников, чем противников. Во-первых, гравитационный потенциал в каждой отдельной точке равняется сумме фонового потенциала в этой точке и потенциала локального. Во-вторых, локальный потенциал в каждой точке зависит как от сосредоточения масс в этой локальности, так и от энергетических проявлений в данном месте.
Из этих закономерностей следует, что часы, в частности, маятниковые, должны реагировать не только на изменение напряженности гравитационного поля, но и на любые энергетические проявления в данной локальности. Проблема, однако, гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд. Проанализируем ситуацию на примере атомных часов.
Способность атомных часов изменять ход своих показаний зафиксирована экспериментально, и не один раз. Например, итальянские физики отвезли несколько таких часов в горы, а затем по прошествии нескольких часов привезли обратно в долину и сравнили их с часами, все время остававшимися внизу. Часы, которые были в долине, отстали… «Величина отставания при этом измерялась наносекундами, то есть миллиардными долями секунды… Итак, не может быть никакого сомнения в замедлении течения времени в гравитационном поле…» Нам остается только порадоваться, поскольку способность атомных часов реагировать на изменение гравитации доказана и не требует теоретических рассуждений. Но радоваться не хочется, ибо атомные часы итальянцев зафиксировали реакцию часов только на изменение гравитационного поля и остались равнодушны к другим причинам. Можно, конечно, предположить, что в горах и в долине часы находились в условиях с одинаковой плотностью внутренней энергии. В частности, так и могло быть. Но проблема в том, что во всех без исключения случаях, когда ученые отмечали изменение хода часов, основанных на излучении волн определенных параметров, всегда отмечается реакция часов только на гравитационное поле. Часы всегда (насколько это известно мне) не замечали изменений внутренней энергии.
Правда, как уже отмечалось, часть внутренней энергии, присущей системе, в случае ее излучения принимает участие в изменении гравитационного поля. Но это, во-первых, часть внутренней энергии, а во-вторых, это происходит за пределами системы. Изменения же внутренней энергии в самой системе как будто не влияют на ход атомных часов, находящихся внутри этой системы.
Вначале это обстоятельство меня не просто насторожило, а испугало. Сразу появилось искушение объяснить такую избирательность атомных часов тем, что ученые, проводившие эксперименты, концептуально не допускали участия внутренней энергии в формировании времени, а потому и не замечали этот фактор. В какой-то мере это могло быть и так, но лишь отчасти, ибо если бы внутренняя энергия влияла на часы примерно также, как и гравитация, то ученые не заметить этого просто не смогли бы.
Что же получается? Самые точные часы оказываются неспособными скорректировать свой ход в зависимости от изменений плотности внутренней энергии. Тут есть от чего запаниковать, поскольку, конечно же, ставится под сомнение сама гипотеза локально-когерентного времени. Или? Или мы столкнулись с парадоксом, который требует объяснения.
А ларчик-то открывается просто, и парадокс объясним именно с позиций гипотезы локально-когерентного времени. Вначале еще раз подчеркнем, что реальное физическое время по своему происхождению и обстоятельствам существования зависит от внутренней энергии и от гравитации, т. е. от двух причин разного рода — от движения-взаимодействия материи на микроуровне и от состояния гравитационного поля, в котором происходят эти движения-взаимодействия. Первая причина — это всегда отражение энергонасыщенности множества движений и взаимодействий. Наиболее адекватно эта суммарная энергонасыщенность выражается через плотность внутренней энергии. Способны ли атомные часы (квантовые генераторы вообще) гибко и оперативно реагировать на изменение внутренней энергии? Нет. И это не предусмотрено самой природой. Более того, если бы атомные часы оказались на это способны, это нарушило бы стабильность Вселенной. Не смогли бы не только существовать, но и возникнуть неживые и тем более живые тела Вселенной, ибо атомы и молекулы, легко реагирующие на изменение внешней среды, также легко изменяли бы свои основные характеристики и даже распадались бы. А кроме того, излучение волн из атомов и молекул — это явление хотя и не единичное, но и не массовое. Есть множество движений и взаимодействий, которые не могут быть сведены к излучению волн. Иными словами, одно из множества проявлений микромира не может адекватно отразить его суммарные проявления.
Итак, атомные часы, обладая исключительной устойчивостью к внешним воздействиям, исключительным постоянством своих характеристик, не обладают предрасположенностью к реагированию на изменения внутренней энергии в той локальности, в которой они находятся.
Почему же тогда атомные часы реагируют на изменение гравитационного поля? Потому, что изменение гравитационного воздействия в общем случае не только частично изменяет внутреннюю энергию путем воздействия на наиболее податливые движения-взаимодействия, но, кроме того, оно изменяет само пространство — изменяет метрику пространства во всей локальности, на которую распространяется это изменение. Утверждение о том, что гравитационное воздействие с неизбежностью, но в разной степени изменяет пространство, представляется плодотворным и для нашего рассуждения. Ибо, таким образом, гравитация воздействует на все движения-взаимодействия и изменяет сами движения — изменяет скорость осуществления событий в микромире… Хотя бы потому, что любое движение — это и есть преодоление пространства.
Именно поэтому квантовые генераторы реагируют на изменения гравитационного поля и не реагируют на изменения внутренней энергии. Именно поэтому итальянские физики зафиксировали различный темп времени в горах и в долине. Несомненно, что «отказ» атомных часов реагировать на изменения энергии во внешней среде не может быть абсолютным. При значительных энергетических нагрузках еще задолго до того, как атомы начнут распадаться, они изменят характеристики своих излучений.
Если в обычных земных условиях приращение темпа времени под влиянием изменения внутренней энергии составляет величину такого же порядка малости, как и от изменения гравитации, то неудивительно, что не только в быту, но и в науке люди их не замечают. Но я уверен, что в природе есть яркие и мощные проявления зависимости собственного времени космических объектов от плотности их внутренней энергии (активные ядра некоторых галактик, квазары и т. д.) Да и на Земле зависимость времени тел от интенсивности их энергетического состояния уже подтверждена экспериментально. Это очень наглядно демонстрировал в своих опытах Альберт Вейник {18}. В качестве своеобразных часов он использовал кварцевый микрорезонатор с числом собственных колебаний 50 миллионов в секунду. Я не знаю, тарировал ли он этот прибор — установил ли, сколько колебаний соответствуют одной эталонной секунде. Для нас сейчас это не так важно. Главное, что у А. Вейника были эти необычные часы, которые реагировали изменением своих показаний на плотность энергии вблизи от них. Они ускоряли свои показания, даже когда человек рядом волновался, и замедляли, когда человек засыпал.
Есть и в моем распоряжении одно странное свидетельство, кажется, подобного же рода. Только прибором, фиксирующим локальное время, оказались обычные наручные женские часы. Мой брат рассказал, что однажды, когда его жена нервно, на повышенных тонах, разговаривала с сыном, он был рядом и вдруг обратил внимание на часики жены. По мере того, как конфликт разгорался, минуты на табло в часах начали появляться и исчезать намного быстрее, чем обычно. Наконец замельтешили так, что трудно стало разбирать, что собственно они показывают… Когда же конфликт начал утихать — успокоились и минуты. Что это было? Вообще говоря, этому феномену можно найти различные объяснения (например влияние микровибраций), мне же кажется, что часы отреагировали на темп локального времени.[18]
