ЧЕТИРИИЗМЕРЕН СВЯТ БЕЗ ФАКТОРА ВРЕМЕ - Напредъкът на съвременната естествена наука (научно списание)

На древногръцкия философ и учен Аристотел, живял през 4 век пр.н.е., принадлежат думите: „Сред непознатото в заобикалящата ни природа най-непознатото е времето, защото никой не знае какво е времето и как да го управляваме.“

Трудностите в разбирането на времето се преодоляват условно, по споразумение. Това е конвенционална позиция, в която приетите правила не са нито правилни, нито грешни.

Интересно е, че А. Айнщайн [1], за да дефинира понятието време, предварително тълкува понятието едновременност, което не се вписва съвсем в обичайната логика: „Това ни води до дефиницията на „време” във физиката. А именно: нека си представим, че в точки A, B, C на релсовия път (координатна система) са поставени еднакви часовници, стрелките на които едновременно (в горния смисъл) показват едно и също време. Тогава „времето“ на някакво събитие означава индикацията (позицията на стрелките) на онези часовници, които са в непосредствена близост до мястото на събитието. Следователно всяко събитие е свързано с такава стойност на времето, която е фундаментално наблюдаема. В това разбиране времето се въвежда в специалната и общата теория на относителността.

Времето, избрано като удобен параметър за четвъртото измерение, определя разстоянието, което разделя събитията по реда на тяхната последователност и ги свързва в различни явления. Това разстояние има посока, която е чужда на тялото от четири измерения, които имат скаларен характер. Замяната на такова тяло с комбинация от триизмерно пространство и вектор на времето доведе до нерешения проблем с инверсията на времето, което изглежда възможно според съществуващите физични закони.

Немският математик и физик Г. Минковски [2], вдъхновен от специалната теория на относителността, решава да премахне неудобната концепция: „Отсега нататък,пространството само по себе си и времето само по себе си трябва да се превърнат във фикция и само някаква комбинация от двете все още трябва да запази независимост.

Съвпадение под формата на трансформациите на Лоренц, използвани от Айнщайн [1]:

(1)

с координатна трансформация в псевдоевклидовата равнина [3]:

(2)

доведе до идеята, че е възможно да се въведе линейна комбинация от пространствена степен и количеството y = ct, характеризиращо времевата продължителност (c е скоростта на светлината във вакуум).

Пространството на Минковски има свои собствени свойства, които не зависят от избора на координатна система. Тези свойства се характеризират с четириизмерни инварианти. Най-важният от тях е интервалът, разглеждан като четиримерен интервал между безкрайно близки една до друга точки - събития (явления).

Математическият израз за интервала се конструира по аналогия с израза за разстоянието между безкрайно близки точки в тримерното пространство:

(3)

Идеята на Минковски за четириизмерно пространство от гледна точка на традиционното мислене не беше безупречна. А.А. Фридман [4] отбелязва: „Времето не се различава от другите координати. Правилно ли е . заключение? Не мога да се спра на този подробен въпрос, който е сравнително малко разработен в теорията на относителността. Само ще отбележа, че причината за връщането на изключителното значение на времето е принципът на причинно-следствената връзка, според едно от изискванията на който е невъзможно чрез промяна на аритметизацията на физическия свят причината и следствието да сменят местата си. Според Фридман човек не може произволно да разполага с времето и следователно може да определи метриката на света само за много ограничено време.

Но имаме ли право да говорим изчерпателно за причинатаявления? Ако всички части на Вселената са взаимосвързани, тогава всяко явление няма да бъде резултат от една единствена причина, а резултат от безкраен брой причини (следствие от състоянието на Вселената в предходния момент).

Графиките на движението на материалните точки, разглеждани в псевдоевклидовата равнина, Минковски нарича световни линии, а отделните точки от тези линии - световни точки. Той придава голямо значение на откритието си, че физическите закони могат да намерят своя най-съвършен израз като връзката на световните линии.

В една от интерпретациите на пространството на Минковски [3] се приема, че световните линии не са графики на движение, а обективно съществуващи материални образувания. По определени причини ние не възприемаме световната линия визуално, в нейния реален размер, а отбелязваме във всеки момент само нейните отделни точки. Но дължината на световната линия се отразява в това, че дължините на определени нейни участъци отразяват продължителността на интервалите от време.

Материализирането на световните линии не е общоприет възглед в науката. Те се приемат като безтелесен израз на установени природни закони, управляващи чувствено възприемания свят. Значителен препъни камък е тълкуването на онези участъци от световните линии, които се отнасят до бъдещото време. Да ги признаем за материални обекти, които наистина съществуват в природата, означава да признаем всички бъдещи състояния на света като механично предопределени.

Несъгласието с такава хипотеза доведе до идеята, че световните линии са в процес на растеж [3]. Те вече съществуват в онези части от себе си, които принадлежат на миналото и все още не са проявени в областта на бъдещето. Границата на проявената част от световната линия е този „настоящ момент във времето“, който непрекъснато се движи отминало в бъдещето. Способността на човек да влияе на относителното положение на материални точки (тела) и по този начин да контролира хода на бъдещи събития е еквивалентна на способността му да променя посоката на световните линии, които все още не са проявени.

Представената позиция е оптимистична по форма, но уязвима по съдържание. Първо, съществуването на сегашно време в математическото представяне е изключително проблематично. Това е нулевата точка на времевата ос, разделяща отрицателните и положителните координати, символизираща миналото и бъдещето. Второ, визуалното възприятие може да ни разкрие само минали картини на света, тъй като за разпространението на светлинния сигнал е необходим период от време. Същото може да се каже и за звуковите сигнали. Това е значително ограничение на способността на човек да влияе върху посоките на световните линии, като по този начин повишава степента на признаване на предопределеността на бъдещето.

Айнщайн се ограничава до действие на далечни разстояния със скоростта на светлината, което играе основна роля в неговата теория. Това се отразява и в света на Минковски. Най-добрата част от физическата теория е да посочи пътя към нова, по-обща теория, в която самата тя е ограничаващ случай. В противен случай теорията се превръща, с най-добър резултат, в имитационен математически модел.

Към проблема за четириизмерния свят може да се подходи и от други позиции. Геометрията разглежда линията като следа от движението на точка, повърхността като следа от движението на линия и тялото като следа от движението на повърхност. Идеята предполага да се разглежда следата от движението на триизмерно тяло като "тяло от четири измерения" ("материална линия"). Имайте предвид, че и в четирите случая не говорим за посоката на следата.

Така Вселената може да се разглежда като четириизмерен свят, който се възприемани в контекста на една триизмерна вселена. Този свят е безкраен брой моменти от живота на триизмерния свят. Така филм, който заема пространството на филм, се познава във времето, когато се показва. Събитията (явленията) са сякаш навити като пъстра лента върху намотката на битието и всичките три времеви фази (минало, настояще и бъдеще) са в контакт.

Представете си двуизмерно същество в самолет. Ъгъл или начупена линия му изглежда като права линия. За да откриете ъгъла, трябва да погледнете отгоре, което не е достъпно за двуизмерно същество. Ако въртящо се колело с многоцветни спици премине през самолета, тогава цветовете за него ще дойдат от бъдещето и ще отидат в миналото. Такава представа за времето възниква в двуизмерно същество, защото от трите измерения на пространството, то се чувства само две. Подозирайки нашето съществуване, той би ни счел за висши същества, предсказващи бъдещи събития.

Подобно явление се случва с човек в пространство, ограничено от неговия поглед. Представете си влак, който пътува от точка А до точка В през точка Б. Човек в точка Б може да види влака само когато пристигне в тази точка. Намирането на влак в точка А е бъдещо явление, а в точка С е минало. Издигайки се до определена височина в балон, човек дава визия за бъдещето (влак в точка А) и миналото (влак в точка С). Стрелката на времето съвпада с посоката на влака. Това е ефектът на четириизмерното пространство. Ако приемем разписанието на влаковете за ненарушимо, т.е. позволяват предопределеността на събитието, тогава бъдещето и миналото могат да се считат за безспорен факт. Човекът разделя тяхното непоклатимо съществуване на дискретни явления, обвързвайки ги с понятието време. Оказва се, че за мислещия човешки мозъкв природата няма обективно време.

На човек може да му се струва, че бъдещето не е фатално. Той съдържа, така да се каже, определен набор от възможни събития. Но дали някои от нашите намерения не са несъзнателна форма на предузнание, предчувствие за събитие, което е в бъдещето? В тази връзка волевият импулс на човек се представя като естествено проявление на закона на Вселената.

Известният учен С. Хокинг, без да отрича предопределеността на бъдещето, е човешки изненадан от нейното проявление: „Възможно е всичко, което правим, да е предопределено от някаква Универсална теория. Ако тази теория предопределяше, че ще умрем чрез обесване, нямаше да се удавим. Но трябва да си дяволски сигурен, че бесилката е предназначена да отидеш в открито море с крехка лодка, когато се очаква луда буря. Забелязах, че дори хора, които са напълно убедени, че всичко е предопределено отгоре, се оглеждат, преди да пресекат пътя. »

Но дори и тези на пръв поглед невпечатляващи гледки са предопределени. И някой изведнъж затваря очи и попада под колелата. Човек може да каже, че пълната предопределеност на битието го прави покорен изпълнител на предписаното. И тогава най-ужасните престъпления не му се приписват. Отговорът на тази забележка е отвъд физическите представяния [5].

Въпросът за свободата и предопределеността на нашето съзнание е решен недвусмислено: физическите съдби на човека и народите в условията на четириизмерния свят са предопределени, духовните преживявания на човека, които не са му подвластни, са свободни.

Доказателството за предопределеността на битието е феноменът на предвидливостта (пророчеството), присъщ на хората, способни на по-богато от обичайното възприемане на света, което надхвърля традиционната представа за него. Ако е дадено поне с цялата си конкретностедин момент от бъдещето, трябва да се приеме, че е дадено цялото бъдеще, всички негови моменти.

Айнщайн, А. Физика и реалност: сб. статии / А. Айнщайн. - М.: Наука, 1965. - 360 с.
Минковски, Г. Gesammelte Abhandlungen / hrsg. фон Д. Гилбърт. - бд. 1-2. - Лайпциг, 1911 г.
Сазанов, А.А. Четириизмерният свят на Минковски / А. А. Сазанов. - М: Наука, 1988. - 224 с.
Фридман, А.А. Избрани произведения / А.А. Фридман. - М: Наука, 1966. - 462 с.
Юриев, А.Г. Граници на познанието / А.Г. Юриев. - Белгород: Издателство на BSTU im. В. Г. Шухова, 2005. - 88 с.