V.4. современные концепции времени

Да время что? -
А время вещь такая,
Которую, с глупцом
Не стану я терять.
И.И.Хемницер

Прежде чем двигаться дальше в конкретизации возможных механизмов феноменов Фортуны, представляется небесполезным подробнее остановиться на современных представлениях о времени. Это необходимо, так как наиболее загадочными среди явлений, называемых Фортуной, представляются случаи, когда так называемое счастливое стечение обстоятельств, связано с возможными событиями, которые еще не произошли, но как бы прислали о себе некоторое "предупреждение" из будущего, вызвавшее реакцию у биосистемы в настоящем.
Вопрос о том, что такое время, с житейской точки зрения может показаться простым, даже тривиальным. До начала XX века он вообще не возникал. Все было просто, и под временем понималось ощущение человеком порядка смены (очередности) явлений, которое имеет единственную характеристику - длительность. Часы (солнечные, водяные, песочные) изобрели еще до нашей эры, но они всего лишь пассивно фиксировали эту длительность. Время всегда воспринималось человеком как некоторая пассивная внешняя данность, ни с чем не связанная и ни от чего не зависящая. Сбои и отклонения в показаниях часов были связаны только с недостатками их конструкции или природными факторами, непосредственно влияющими на работу механизма.
Первый прорыв был совершен А. Эйнштейном, создавшим специальную и общую теории относительности. Исходя из постулата о том, что скорость передачи информации не должна превышать скорости света в среде, он, помимо всего прочего, показал, что ход времени для любого объекта зависит от скорости его движения и от силы гравитации в месте его нахождения (причем это никак не связано с устройством часов). Таким образом, оказалось, что на самом деле время (наряду с пространством) является формой существования материи. Создание теории относительности было, конечно, грандиозным завоеванием науки, однако и в рамках нового понимания время по-прежнему оставалось хотя и связанным с материей, но пассивным фактором.
Следующий шаг предпринял в 50-х годах известный астроном профессор Н.А. Козырев. Им была сделана, пожалуй, наиболее радикальная попытка раскрыть физическую природу времени, рассмотрев его течение как некий физический процесс, характеристики которого определяются взаимодействием с другими процессами.
Основная идея Н.А. Козырева восходит к предположению, впервые выдвинутому А. Хинтоном еще около ста лет назад [5] о том, что время - продукт причинно-следственных связей. В своей основной работе [6] Н.А. Козырев писал: "Физик умеет измерять только продолжительность времени, поэтому для него время - понятие совершенно пассивное. Теперь мы пришли к заключению, что время имеет и другие, активные свойства. Время является активным участником процесса". Новый подход строился на следующих постулатах:
"I. В причинных связях всегда существует принципиальное отличие причин от следствий. Это отличие является абсолютным, независимым от точки наблюдения, то есть системы координат.
2. Причины и следствия всегда разделяются пространством. Расстояние между причиной и следствием может быть сколь угодно малым, но не может быть равным нулю.
3. Причины и следствия, возникающие в одной и той же точке пространства, различаться не могут и представляют собой тождественные понятия.
4. Причины и следствия всегда разделяются временем. Промежуток времени между причиной и следствием может быть сколь угодно малым, но не может быть равным нулю. Следствие всегда находится в будущем по отношению к причине. Таким образом, отношение причин и следствий устанавливается свойством времени.
5. Время обладает особым, абсолютным свойством, отличающим будущее от прошлого, которое может быть названо направленностью времени. Этим свойством определяется отношение причин к следствиям, ибо следствие всегда находится в будущем по отношению к причине".
Из этой теории и проведенных Н.А. Козыревым специальных экспериментов следовало, что время - физический фактор, обеспечивающий причинно-следственную связь между явлениями, который позволяет ему участвовать в протекании природных процессов. Все процессы во Вселенной идут либо с выделением, либо с поглощением времени.
Н.А. Козырев провел, в частности, следующий интересный эксперимент [7]. Он взвешивал на весах вращающийся гироскоп, причем к основанию весов был прикреплен электровибратор, вибрация которого полностью поглощалась массивным ротором гироскопа. Оказалось, что в случае, когда, гироскоп вращался против часовой стрелки (при противоположном направлении вращения эффекта не было), весы показывали на 4 миллиграмма меньше, чем исходный вес гироскопа (90 граммов), что, составляет изменение на 0,003%. Если, рядом с гироскопом располагали термос с горячей водой и добавляли в него холодную, то уменьшение веса гироскопа становилось несколько больше. Аналогичный эффект получался, когда вместо термоса ставили стакан холодного чая и в него опускали сахар. Этот эффект не смогли объяснить никакими известными физическими процессами.
Объяснение Н.А. Козырева состояло в следующем. В эксперименте образованы причинно-следственные пары, то есть протекали неравновесные, необратимые процессы, сопровождающиеся причинно-следственными переходами. Согласно теории, такие переходы локально, изменяют, ход времени, что влияет на физические свойства вещества, например, его удельный вес. В данном эксперименте один из таких переходов - поглощение колебаний электровибратора ротором гироскопа - приводит к начальному уменьшению веса гироскопа на 4 миллиграмма. Другие необратимые процессы - перемешивание горячей и холодной воды в термосе или (в ином варианте) растворение сахара в чашке с чаем - образуют дополнительные причинно-следственные пары, что дает еще большее уменьшение веса гироскопа. Таким образом, была показана связь течения времени с физическими причинно-следственными переходами. В аналогичных экспериментах удалось также установить, что вблизи подобных процессов увеличивается электропроводность резисторов с положительным температурным коэффициентом и возникает еще ряд других эффектов.
Совсем недавно группой ученых из сибирского отделения Академии наук были получены новые результаты аналогичного характера [8]. Они исследовали влияние ряда необратимых процессов на плотность и массу различных веществ, В качестве таких процессов были использованы: испарение азота при комнатной температуре; растворение смеси сахара и сорбита в воде; остывание кипящей воды; процессы метаболизма организма человека в стабильном состоянии его функциональных показателей. В экспериментах было достоверно зафиксировано изменение плотности дистиллированной воды при протекании всех указанных процессов. Было также отмечено увеличение массы ряда веществ (уголь, торф, графит, дюраль, соль, сахар и др.) при испарении жидкого азота. Кроме того, наблюдался эффект изменения плотности и массы после прекращения протекания процессов. Значение этой работы, кроме всего прочего, состоит в том, что результаты опытов Н.А. Козырева удалось воспроизвести. А это долгое время вызывало сомнения. Принципиальное значение имеет также их достоверность, так как технический уровень проведения экспериментов в Новосибирске (точность приборов, исключение влияния посторонних факторов, контроль влияния колебаний температуры и т. д.) был значительно выше, чем у Н.А. Козырева.
Для нас в связи с изучением феноменов Фортуны особое значение имеют астрономические эксперименты Н.А. Козырева, связанные с определением положения звезд. Как известно, свету, чтобы дойти от звезды до нас, требуется долгое время, поэтому мы видим звезды не там, где они находятся на самом деле. Однако время, если мыслить окружающую нас реальность как пространственно-временное четырехмерное многообразие (например, такое, какое устанавливается теорией относительности), не распространяется по Вселенной как свет, а наступает в ней сразу, для всего пространства. Следовательно, его действие на физические свойства вещества, о котором говорилось выше, должно происходить мгновенно, а не с запаздыванием. Отсюда вытекает, что звезда, в которой протекают колоссальной силы необратимые внутренние процессы, должна через влияние этих процессов на свойства времени мгновенно действовать на такие регистрирующие системы, как гироскоп на весах или резисторы. Она будет изменять их параметры в соответствии с тем, что время несет в себе организацию, структуру, или негэнтропию, которая может быть передана другому веществу датчика.
В реальном эксперименте Н.А. Козырева телескоп, в фокальной плоскости которого помещался резистор (электрическое сопротивление), направлялся сначала на какую-либо видимую звезду. Измерения, выполненные для Солнца и других звезд, показали, что сопротивление резистора уменьшалось. Затем объектив направляли на предварительно вычисленное истинное (невидимое) положение звезды. Сопротивление резистора снова уменьшалось. Более того, резистор отреагировал и тогда, когда теле-
скоп был направлен туда, где звезда оказалась бы в момент прихода к ней светового сигнала, если его послали бы в момент измерения. То есть прибор зарегистрировал событие из будущего звезды. Результаты этого эксперимента согласуются с представлениями о том, что мир представляет собой четырехмерное пространственно-временное многообразие (так называемое пространство Минковского), в котором все события существуют сразу в своем прошлом, настоящем и будущем. Перемещаясь во времени, мы только сталкиваемся с уже существующими событиями.
И эти результаты Козырева были также подтверждены аналогичными экспериментами ученых Сибирского отделения Академии наук, выполненными в крымской обсерватории. Интересно, что в этих опытах также обнаружили биологическое воздействие сигналов, возникающих вследствие изменения хода времени - резко увеличивалась скорость размножения колонии микроорганизмов, помещенной в фокус телескопа.
Таким образом, в соответствии с представлениями НА Козырева, течение времени - один из физических процессов. Он взаимодействует с другими процессами, меняя их ход и свойства вещества. Само течение времени оказывается подверженным влиянию со стороны физических процессов, в основе которых лежит причинно-следственная связь. В свою очередь, изменяющийся ход времени, привнося негэнтропию (то есть информацию), воздействует на свойства веществ. Отсюда можно сделать выводы, напрямую объясняющие некоторые важные моменты в явлениях Фортуны. Так, например, если в будущем должно произойти событие, угрожающее жизни биосистемы, то есть необратимый процесс, приводящий к увеличению, ее энтропии, то он повлияет на ход времени и мгновенный сигнал об опасности может быть воспринят биосистемой в настоящем, что, в свою очередь, может вызвать защитную реакцию.
Дальнейшее развитие представлений о времени связано с исследованиями уже упоминавшегося нами выдающегося физика-теоретика И. Пригожина. Они касаются фундаментальной роли необратимых процессов и пересмотра понятия времени в современной физике. Результаты Пригожина во многом перекликаются с идеями Козырева.
Пригожий ,выдвигает три основных тезиса:
1. Необратимые процессы столь же реальны, как и обратимые, а не являются лишь следствием, приближенного описания последних.
2. Необратимые процессы играют конструктивную роль в физике, химии и биологии. Ими определяется возможность образования упорядоченных структур в открытых неравновесных системах вдали от состояния равновесия (в эту категорию попадают все живые биосистемы).
3. Необратимость глубоко связана с динамикой процессов и возникает там, где основные понятия классической и квантовой механики (понятия траектории и волновой функции) перестают соответствовать экспериментальным данным.
Далее Пригожий исходит из непреложного, фундаментального факта - закона возрастания энтропии при необратимых процессах (второго начала термодинамики), из которого вытекает существование так называемой "стрелы времени", то есть направленного течения времени, делающего несимметричными прошлое и будущее. Это свойство позволяете частности, использовать второе начало термодинамики в качестве принципа отбора, физически реализуемых пространственно-временных структур в общей теории относительности. Помимо требования конечности скорости света, естественное дополнительное требование состоит в том, чтобы временная координата была такой, в которой энтропия возрастает.
Наконец, исследуя математический аппарат динамики необратимых процессов, И. Пригожий пришел к выводу, что "понятие времени намного сложнее, чем мы думаем. Время, связанное с движением, - лишь первый из многих аспектов этого понятия, который удалось непротиворечивым образом включить в схему таких теоретических построений, как классическая или квантовая механика". Оказалось, что в теории появляется так называемое "второе время" Т, связанное с флуктуациями на макроскопическом, динамическом уровне. Это новое, внутреннее время не просто параметр, как время t в классической или квантовой механике. Внутреннее время - это оператор, подобный операторам, соответствующим различным физическим величинам в квантовой механике. Обычное время является математическим ожиданием (средним) от оператора Т. Отсюда следует, что возраст системы зависит от самого распределения ее траекторий в фазовом пространстве и не является, более внешним параметром, как в традиционной формулировке. Роль внутреннего времени особенно велика вблизи так называемых точек бифуркации, то есть особых точек эволюции системы, в которых возникает несколько возможных путей ее дальнейшего движения.
Именно в этих результатах, связанных со вторым временем, прослеживается определенная аналогия с идеями Н.А. Козырева о зависимости хода времени от присутствия причинно-следственной пары, то есть протекания необратимого процесса. Конечно, результаты И. Пригожина не носят столь радикального характера, как выводы Н.А. Козырева. Однако важно то, что они получены в рамках не вызывающей сомнения теории необратимых процессов. Это позволяет надеяться, что в будущем принципиально новая теория Н.А. Козырева может быть согласована с существующей физикой.
Таким образом, начиная с Эйнштейна развитие теории времени, идет в направлении все более глубокого понимания его связи с материей. В существующих концепциях время перестает быть пассивной, внешней по отношению к материи и явлениям категорией. Наоборот, на основании теоретических и экспериментальных исследований начинает формироваться точка зрения, согласно которой должно существовать тесное взаимовлияние хода времени с протеканием неравновесных, причинно-следственных процессов. В некоторых теоретических построениях, таких как теория Козырева, это делает допустимым появление мгновенных сигналов из будущего, что даже как будто бы получило первые экспериментальные подтверждения.
Последний результат особенно интересен для анализа механизма таких явлений Фортуны, как предвидение, интуиция и т. п. Конечно, данный и другие "экстравагантные" выводы из современных теорий Времени еще нуждаются в тщательной проверке, однако важно то, что по крайней мере появились определенные основания, позволяющие не отвергать подобные явления априори, а хотя бы в принципе обсуждать возможность их влияния на нашу жизнь.