Анатолий Бич - Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени
Чтобы закончить с парадоксом атомных часов, нужно четко осознавать, что такие часы появились как отклик на потребности научно-технической цивилизации. Прежде всего они служат для синхронизации событий, для фиксации перемещений. Часы, которые окажутся способными реагировать не только на изменения гравитации, но и на все изменения энергетических состояний материи, для вышеназванных целей совершенно не пригодны. Если бы одномоментно все точные часы оказались подменены часами, тонко реагирующими и на изменения внутренней энергии, то очень скоро на Земле, и даже в ближнем космосе, произошли бы грандиозные катастрофы.
И тем не менее, я утверждаю, что нужны и часы, реагирующие на энергетические изменения среды. Это должны быть «химические часы» (используем название, придуманное И. Пригожиным). Их область, например, — длительные технологические, химические процессы, при которых результат определенных этапов зависит от интенсивности внутренней энергии в системе. Их область — медицина и экология будущего, сопоставление космических объектов с различной внутренней энергией. Наконец, их область — психофизические феномены. Я думаю, что уже в XXI веке появятся часы, которые будут сочетать в себе два принципиальных устройства (атомные и химические часы), которые будут снабжены двумя кнопками. Нажав одну, можно будет узнать, как движется время, привязанное к эталонной секунде. Нажав другую, можно будет узнать насколько темп локального времени отличается от эталонного.
Анализ формулы (2.1) показывает, что в частном случае, в условиях слабого и неизменного гравитационного поля при незначительном энергетическом потоке, воздействующем извне на покоящееся тело, его собственное время будет определяться только величиной плотности внутренней энергии в самом теле. (Ибо принятые ограничения предполагают, что в локальности тела не возникает значительных изменений гравитационного потенциала, не возникает ощутимых для времени изменений радиуса кривизны пространства.) При этом зависимость темпа времени от плотности внутренней энергии тела носит линейный характер — насколько изменится внутренняя энергия в теле, настолько же изменится и его собственное время. Отношение этих величин неизменно и численно равно единице.
Сделанные допущения и выводы позволяют рассмотреть вопрос о возможности изменения массы тел и приблизиться к одному из самых интересных следствий гипотезы.
Воспользуемся пояснениями к формулам (2.1) и (2.3) и выразим массу покоящегося тела:
Беглый анализ формулы как будто бы приводит к неутешительному выводу о том, что масса тела всегда будет оставаться постоянной, как бы мы ни старались изменить внутреннюю энергию тела.
Казалось бы, величина массы всегда постоянна, ведь при изменении плотности внутренней энергии соответственно изменится и темп собственного времени, а значит, отношение ЕTu к tТ0 всегда будет равно единице. Собственное время тела, таким образом, как бы обречено постоянно следовать за внутренней энергией. Интуиция, однако, подсказывает, что здесь что-то не так.[19] Но Бог с ней, с интуицией, она легко может подвести. Но ведь фактическое изменение веса тел зафиксировано в многочисленных экспериментах и не только в опытах проф. Н. Козырева (о чем уже лет 30 с почтением и некоторым удивлением без устали пишут популяризаторы науки). В чем же дело? Если изменение веса тел при воздействии на них потоками энергии — это объективная реальность, то должны быть и причины, нарушающие линейность в отношении плотности внутренней энергии и темпа времени.
Действительно, такая причина есть. Но прежде всего подчеркнем, что в принципе любое воздействие на тело извне изменяет его внутреннюю энергию, в то же время любое изменение внутренней энергии может изменить состояние среды. Именно поэтому мы не имеем права рассматривать тело, взаимодействующее с внешней средой, как систему замкнутую. Вернее, такое право у нас есть, но тогда нам придется рассматривать взаимодействие тела со средой как акт, происходящий только в теле. При этом придется отбросить и факторы, связанные с динамикой взаимодействия. Но ведь это все равно, что поставить чайник с холодной водой на пламя газовой горелки и ожидать, что вода до точки кипения нагреется мгновенно.
Рассматривая тело совместно с неким внешним энергетическим потоком (или, несколько идеализируя: как модель — с внешней энергетической оболочкой), мы имеем дело с единой, но комплексной системой «тело плюс оболочка». Темп собственного времени оболочки будет очень высоким, т. к. энергия у нее значительна (по определению) при очень малой массе. Суммарный темп времени в комплексной системе возрастает; между тем, рост внутренней энергии в теле отстает от роста потока энергии в системе и, следовательно, от роста темпа ее собственного времени.
В этом корень проблемы. На период, пока в теле происходят структурные изменения или меняется баланс сил (или и то и другое), в теле нарушается отношение плотности внутренней энергии к темпу собственного времени — отношение становится меньше единицы. Именно в этот период взаимодействия тела и потока извне и происходит снижение массы тела, пропорциональное степени нелинейности.
Как только внутренняя энергия в теле достигает нового уровня, соответствующего изменившемуся взаимодействию, прекращается и снижение массы тела.
Это объясняет причину снижения массы тел и в принципе, и количественно в опытах проф. Н. Козырева (о чем и пойдет речь ниже).
Очевидно, можно утверждать, что подмеченная взаимозависимость между внутренней энергией тела, его гравитационной массой и темпом его собственного времени носит характер то ли физического закона, то ли некоего правила. Эту закономерность — правило стабильности гравитационной массы — можно сформулировать следующим образом.
В условиях слабого гравитационного поля при неизменном (стационарном) взаимодействии тела и среды между плотностью внутренней энергии тела, его гравитационной массой и темпом собственного времени сохраняются неизменные отношения, причем отношение плотности внутренней энергии к темпу времени равно единице, а физический смысл этих понятий тождественен. При увеличении мощности потока, воздействующего на тело, масса тела снижается, но только на период, пока внутренняя энергия тела не достигнет нового уровня, соответствующего новому взаимодействию. В этот период темп времени приобретает физический смысл показателя степени взаимодействия тела и среды.
Используя «правило стабильности», можно прогнозировать создание в технических устройствах специфических условий, при которых окажется возможным контролируемо и в широких пределах изменять массу, а по сути — локально управлять гравитацией. Об этом — в четвертой главе.
Теперь о другом. Исходя из физической сущности времени, мы имеем возможность конкретизировать универсальную формулу А. Эйнштейна об эквивалентности энергии и массы применительно к случаям, когда переход массы тела в энергию сопровождается деформацией пространства-времени в локальности тела.
Представим себе, что, в силу каких-то внутренних причин, масса некоего тела вдруг начала превращаться в энергию (в поле). Если этот процесс вялотекущий и длительный, то, в принципе, вся масса, в конце концов, может перейти в энергию и при этом в локальности этого тела не только не будет искривляться пространство-время, но даже приращение собственного времени будет с такой же интенсивностью возникать, с какой и рассеиваться в окружающей среде. Так, вероятно, протекают естественные излучения радиоактивных элементов или специально заторможенные ядерные реакции.
Иное дело, когда процесс перехода массы в энергию носит лавинообразный характер. Тогда неизбежно не только изменение собственного времени, но, вероятно, и искривление пространства-времени. А следовательно, при этом часть энергии превращения неизбежно должна расходоваться на изменение метрики пространства. И этому явлению соответствует преобразованное уравнение Эйнштейна:
где Е — энергия тела, эквивалентная полной массе тела; mЕ — часть массы, участвующая в переходе в любую форму проявленной энергии (кинетическую, ядерную, электрическую т. п.); т — часть массы, участвующая в локальном искривлении пространства-времени.
Понятно, что энергия, затраченная на деформацию пространства (на изменение его метрики), равна ET = mT* c2 (2.6)
Допустимо гипотетическое утверждение, что и при обратном переходе, т. е. при переходе энергии в массу (при определенных скоростях перехода), часть энергии также расходуется на деформацию пространства-времени. Эту гипотезу можно попытаться аргументировать следующими соображениями. Теория относительности утверждает, что инертная масса тела, движущегося с околосветовой скоростью, растет пропорционально кинетической энергии, которую приобретает тело. Соответственно растет и полная масса тела. При этом, утверждают релятивисты, изменяется — снижается — темп собственного времени тела. За счет чего? Только ли за счет влияния прироста массы на внутреннюю энергию тела. Сомнительно, ведь время, как мы уже знаем, двулико и зависит как от внутренней энергии, таки от гравитационного состояния пространства, в котором находится тело. А следовательно, допустимо предположить, что при динамическом переходе энергии в массу часть энергии превращения деформирует пространство, изменяя его метрику.
