J. C. N. Smith    ILLUSION AND REALITY    http://sites.google.com/site/smithjcn/time  Vienna, Virginia  2008

 К. Н. Смит  ИЛЛЮЗИЯ И ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТЬ  Нетрадиционный, но конструктивный взгляд на Фундаментальную Природу Времени

 "Мы должны узнать, как использовать наши слова. Это - фантастическая вещь - мы, люди так легко пойманы в ловушку наших собственных словах. Например - мы сталкиваемся с загадками о понятии времени, и затем мы говорим, о, какая ужасная вещь. Мы не понимаем, что мы - источник загадки, потому что мы изобрели слово...."  John Archibald Wheeler

Одна из первичных причин, что фундаментальная природа времени так и осталась постоянной загадкой, по моему в том , что мы должным образом никогда не определяли точно, о чём именно  мы говорим   используя слово "время". В дальнейшем, я предлагаю  некоторые конструктивные шаги к исправлению этого упущения.
    Мы обычно используем слово "время", чтобы обратиться к тому, что есть  в действительности, два несколько различных, хотя близко связанных, понятия: понятие “определённого времени,” и понятие “меры затраченного времени.” Давайте исследуем каждоге из них и отношения между ними.
   Правильное понимание, что мы подразумеваем, когда мы обращаемся к “определённому времени”, является ключом к более ясному пониманию фундаментальной природы времени. Возможно несколько удивительно, это понятие не является  столь трудным постичь, как мы, возможно, могли бы считать.
Давайте начнем с простого примера. Ищите в своей памяти, пока Вы не сталкиваетесь с ярким воспоминанием некоторого определённого времени в прошлом, у которого есть особое значение для Вас, предпочтительно некоторый приятный случай, день рождения возможно, или некоторый другой примечательный случай.
     Теперь спросите себя, что именно в том определённом времени, которое "определяет" это. Другими словами, что  это устанавливает то определённое время кроме всех других специфических времен и делает его уникально опознаваемым?
    Действительно ли это - дата на календаре? Это конечно было бы одной частью этого. Но разве  это - единственная вещь, которая определяет это? Это - даже самая важная вещь? Я подозреваю нет. Если определённое время, о котором Вы думаете, является днем рождения, то дата на календаре позволила бы Вам определить, сколько времен земля вращалась вокруг солнца, после того  как Вы родились, и следовательно Ваш возраст. Но эти космические детали вероятно тоже не ответ.
После некоторого осмысления Вы можете заелючить, что это была комбинация многих вещей, которые сделали то определённое время незабываемым; возможно они включали бы друзей, с которыми Вы разделили случай, возможно некоторое специальное местоположение где Вы и Ваши друзья, были собраны, чтобы праздновать.
    Позвольте мне предложить, чтобы конструктивный способ думать об этом состоял в том, чтобы установить понятие, что определённое время, о котором Вы думаете, лучше всего определено, в окончательном анализе, описывая специфическую конфигурацию вселенной, которая описывает  то время.  
    “Ах, да, конечно,” Вы можете сказать, “почему я не думал об этом? Вся такая потребность делает необходимым  определить искомое время,  нужно просто кратко записать на листке бумаги точную конфигурацию всей вселенной, которая тогда имелась, и которая фактически определяет, то определённое время!”
Хорошо, не точно. К сожалению, есть несколько практических рассмотрений, которые стоят на пути такого подхода,  факт, что у нас не может  бытьабсолютно полного знания о конфигурации вселенной. Так много авторов об этой теме уубедительно отметили, у каждого наблюдателя вселенной будет различное восприятие ее конфигурации.
    Кроме того, так как скорость света конечна, все наше восприятие о конфигурации вселенной -  вчерашние новости; они являются устаревшими. Звезда, чьё мерцание мы наблюдаем  в вечернем небе, возможно, взорвалась  сотни лет назад, и мы просто еще не получили сигнал. Даже свет, достигая наших глаз со всех концов комнаты или от этой страницы является "устаревшим" хоть и бесконечно малым периодом.
 Тогда   это  подразумевает, что бесполезно думать или говорить о конфигурации вселенной? Я утверждал бы, что не бесполезно. Аналогия, которая приходит на ум: несколько слепых людей, которые, никогда ранее будучи вообще не знакомы со слонами, помещены в различные неподвижные местоположения вокруг слона и каждый исполняет задачу исследования части слона в пределах его  досягаемости и затем наконец описывает слона.
Факт, что их описания, могут оказаться  весьма различны, не является неотразимой причиной полагать, что слон не существует. Вселенная - наш “слон;” его конфигурация неуловима и постоянно меняется, но факт, что нам свойственно понимать, что незнание его полная конфигурации не означает, что конфигурация не существует.
    Однако, учитывая эти серьезные ограничения на наше потенциальное знание о вселенной, мы не должны  уступить невозможность когда-либо определения определённого времени с точки зрения специфической конфигурации вселенной. Чтобы понять, почему, это может помочь думать о том, что мы ограниченны, когда мы используем фразу “определённое время.”
    Как  и это понятие, и терминология,  используются в каждодневном языке, специфические времена определены очень неточно (относительно недосягаемого идеала описания их с точки зрения соответствующей конфигурации всей вселенной), и все же они все еще сохраняют огромную практическую ценность.
Наше знание о событиях, которые сформировали человеческую судьбу, то есть, наше знание о невыразимых числах войн, революций, и рассеивания научных и технологических вех, например, прибывает из зарегистрированных описаний этих событий и персонажей , которые участвовали в них. Эти события  представляют относительно маленькие остатки больших конфигураций вселенной. И хотя все события,  имели место в контексте определенных, уникальных фонов, состоящих из бесконечно обширных, сложных, и  непостижимых конфигураций вселенной, эти более широкие конфигурации  не являются центральными к тому, каково, для нас, идентификация этих специфических времен. Следовательно, мы просто можем  игнорировать эти большие фоны. И это работает. Кажется, что специфические времена могут быть определены так свободно или так точно, как мы выбираем и все еще сохраняя некоторую различную степень полезности.
    Давайте смотреть на пример. Если мы думаем о специфической конфигурации вселенной, которая включает ансамбль атомов, известных как Джулиус Цезарь, и особенно если тот ансамбль атомов функционирует как лидер других ансамблей атомов, известных как Римская империя, то мы можем быть  уверены, что определённое время, о котором мы думаем, является тем, которое мы обычно именуем как 1-ое столетие до н.э. Из-за относительно неточного времени, которое мы неявно определили 1-ое столетие до н.э, не важно, что мы знаем что-нибудь о конфигурации любых обширных частей вселенной, чтобы сделать этот вывод.
Мы можем перевернуть этот пример и сделать то, что логически является намного более сильным утверждением. Мы можем сказать с абсолютной гарантией, что если нет никакого ансамбля атомов, известных как Джулиус Цезарь, функционирующий как лидер Римской империи где-нибудь на нашей планете, то это определенно не определённое время, к которому мы обращаемся как 16-ого марта, 44 до н.э, например. Точно так же, если объекты, расположенные на земле,  включали динозавры или паровые локомотивы или ноутбуки, мы можем  сказать с уверенностью, что соответствующее время не 1-ое столетие до н.э, потому что эти вещи не часть конфигурации вселенной, которая определяет 1-ое столетие до н.э.
    Ключевой пункт здесь - идея, которая "определяет" определённое время, не как дата, написанная на календаре или чтении часов, а скорее конфигурации, независимая и  свободно определенная  некоторая известная  часть вселенной.
    Несмотря на то, что  относительны вновь прибывшие на историческую сцену, календари и часы быстро стали играть важную роль в нашей  жизни,  потому что они служат сильной и полезной функцией обеспечения краткой стенографии для того, чтобы сообщать информацию о конфигурациях вселенной.
Просще говоря, что я планирую говорить о 1-ом столетии до н.э,  избегая утомительной потребности в необходимости объяснять, что я планирую говорить о время после того, как динозавры исчезли из земли, и после времени пещерных людей, но перед появлением паровых локомотивов и ноутбуков, то есть выделить что это было во время, когда римские Легионы были под командой Джулиуса Цезаря. Знание даже приблизительной  датаы позволяет нам делать некоторые важные выводы о соответствующей конфигурации, по крайней мере некоторой относительно маленькой части вселенной.
    Часы выполняют функцию, аналогичную функцию  календарей, но в более конкретном масштабе. Знание времени дня может предоставить много информации о грубой конфигурации нескольких частей вселенной. В 6:00 солнце будет подниматься на восточном горизонте, и полет должен состоятся, Аэропорт Dulles достиг Лос-Анджелеса, в 15:00 кино начнется в местном кинотеатре, в 17:00 автострада будет забита. Мы шутим с сожалением о необходимости в календаре, а не часах, чтобы измерить и описать наш ждать в движении.
    Власть календарей, и возможно даже больше  часов, чтобы упростить и организовать наши жизни, оказалось, была настолько большой, что она имела тенденцию ослеплять нас к основному факту, что фундаментальная роль этих устройств должна обеспечить стенографию, способ сообщить информацию о конфигурациях вселенной.
Часы, в частности, стали стали для нас настолько  важны, что их трудно переооценить, часто гранича с формой тирании к нашей жизни. Нам приходится создавать часы, которые всё более точные и точные, точные часы служат намного более сильными инструментами чем  неточные часы. Мы даже пришли, к тому, что"продукт" наших часов, это то , что мы назвали временем,  как статус независимой, фундаментальной единицы физической вселенной.
     К сожалению, я боюсь, что мы позволили себе быть обманутыми нашим использованием языка в веру в действительности обыденного. Как первый шаг в этом процессе самообольщения, (шаг, который является и  невинным  и достаточно логическим), мы начали сравнивать различные недостаточно хорошо известные конфигурации вселенной с тем, что мы назвали "специфическими временами." Учитывая все, что сказано прежде в этом эссе, у меня не может быть никакого противоречия с этим первым шагом, по существу. Действительно, делание этого шага является настолько естественным, что практика стала универсально принятым соглашением мысли и речи и, как таковая, это постепенно становилось  невидимым для сознательной мысли. Мы говорили о "временах, изменяясь," подразумевая, что конфигурация вселенной изменяется. Пока неплохо.
С изобретением календаря и часов, однако, дела начали идти скорее ужасно криво, по моему мнению. Теперь впервые мы могли говорить о наших календарях и часах "маркировка течения времени," или "измерение течения времени," или, намного более коварно, мы могли говорить о них "имеющее размеры время." Следовательно, это могло рассуждаться или предпологаться, не давая задуматься,  что  "время" поэтому, должно быть кое-чем реальным и измеримым,  поскольку же расстояние и масса являются измеримыми,  отдельными и отличными от более широкого контекста специфических времен (то есть, конфигурации вселенной), откуда это и  возникло.
    К сожалению, мы все еще живем с волновыми эффектами этого лингвистического восприятия. Я утверждал бы, что наше длительное некритическое принятие этих лингвистических фокусов,  делает нас замешанными в уничтожении (или по крайней мере в ненужном осложнении) современной физики, уничтожение, которое было таким образом приведено в движение даже перед появлением физики как наука. Это очень нелепо, конечно, при условии, что многие из ранних успехов физики появлялись  потому что ранние практики физики умело использовали тот же самый традиционный взгляд времени, которое я теперь критикую как испорченный.
Таким образом наложив эту критику нашего общепринятого текущего мышления на  время,  я хотел бы основываться на предыдущих наблюдениях, чтобы предложить то, что я надеюсь, могло  бы быть более конструктивным способом думать и определить время.
    Давайте  согласимся, по крайней мере ради аргумента, что, когда мы обращаемся к определённому времени, мы фактически обращаемся к некоторой детали, более или менее свободно определенной, конфигурация некоторой известной части вселенной. Это будет хорошей отправной точкой. Затем, я хотел бы усовершенствовать эту отправную точку и предложить следующее, несколько более формальное и строгое определение: определённое время тождественно, эквивалентно, и полностью определено,  только как специфическая конфигурация вселенной. Это определение может вести, как  я верю, к некоторым довольно глубоким, сильным, и верным заключениям. Они будут приведены в заключении нашего эссе.
Важно в начале признать насколько это возможно , чтобы "усвоить" понятие, что конфигурация вселенной не изменяется в результате времени, продвигаясь; скорее изменения времени происходят оттого  что конфигурация вселенной изменяется. Важность усвоения этого тонкого,  возможно противоинтуитивного, различия  важно с точки зрения содействия нашему пониманию времени. Отказ от этого , я верю вёл ко многим неудачным интеллектуальным обходам и тупикам в течение истории. Развитие физической вселенной состоит в том тем, что мы чувствуем как течение времени.
Тогда  если , как мы предложили, определённое время тождественно эквивалентно, и полностью определено,  только специфической конфигурация вселенной,то  оно следует логически за теми изменениями времени, если, и только если, конфигурация вселенной изменяется.
Теперь, я предложил бы, чтобы конфигурация вселенной изменилась, тогда , и только тогда, если некоторая часть вселенной перемещена относительно некоторой другой части. Поэтому, я думаю из этого следует, что, если мы должны наблюдать и измерить изменение в конфигурации вселенной (и, следовательно, изменение с одного определённого времени другому), мы должны наблюдать и измерить смещение некоторой части вселенной относительно некоторой другой части.
       Но смещения измерены, как это  не удивительно, в единицах смещения, то есть, длины. Это настоятельно предлагает, как я полагаю, что единицы, которые мы обычно используем, чтобы измерить затраченное время, то есть, наши традиционные единицы времени, являются, фактически производными единицами на стадии изменений, а не независимыми, фундаментальными единицами.
    Покойный Нобелевский Лауреат Ричард Фейнмэн любил использование, того, что он назвал "уловкой" занимающих место единиц длины вместо единиц времени как способ упростить его уравнения. Например, в его популярной книге  он написал, "... природа говорит нам, что время и пространство эквивалентно; время становится местом; они должны быть измерены в тех же самых единицах.” я утверждал бы, что "уловка" Феинмэна не была никакой уловкой вообще, а скорее точным изображением действительности
Продолжая  этоу линию мысли, есть уже очень обсужденное (в мире физики во всяком случае) уравнение, известное как уравнение Wheeler-DeWitt (названный в честь физиков Джона Вилера и Брюса Дьюитта). Возникнув во время попыток слить общую относительность и квантовую механику, это уравнение озадачило физиков, потому что э странным образом испытывает недостаток в переменной времени. Я предположил бы, что эта нехватка переменной времени может еще раз указать на идею, что время - понятие на стадии становления, а не независимый, фундаментальный стандартный феномен природы.     
    Такой подход является возможно даже значительно предпочтительным для плодотворного наблюдения, если мы заменяем единицами длины, где единицы времени в настоящее время появляются в математическом определении энергии, мы находим, что определение сводится к простому утверждению, что масса равняется энергии. В основном, наше предложенное определение времени позволяет нам, и фактически ведёт нас к тому чтобы "предсказать" эквивалентность массы и энергии.
    В то время  драматическое воздействие этого смелого и достоверного "предсказания" было неизмеримо смягчено фактом, что Эйнштейн сделал то же самое предсказание, впоследствии подтвержденное экспериментом, примерно столетие назад, это тем не менее примечательно, что мы могли достигнуть этого того же самого "предсказания" без использования  внушительных теорий Эйнштейна.
Я не предлагаю, конечно, чтобы в результате этих кратких обсуждений мы все немедленно выбежали к нашим самым близким хозяйственным магазинам, чтобы обменять наши часы и наручные часы для рулеток. Единицы времени долго служили, и будут долго продолжать служитькак  ценная практическая штука. Однако, я полагаю, что бессмысленное использование этих общепринятых единиц времени в физике (бессмысленный в смысле понимания буквально этих единиц вместо того, чтобы подвергнуть их более строгому критическому исследованию с точки зрения понимания их происхождения и основного значения) было серьезным препятствием прогрессу в решении многих из загадок, которые в настоящее время изобилуют в физике.. Новый взгляд на эти дела давно ожидается.
    Это - моя надежда, что понятие времени, продвинутого в этом эссе, обеспечит посыл для дополнительного размышления на этой теме и что это таким образом откроет дверь в другие достоверные предсказания, по крайней мере некоторые из которых, окажется, будут не только новыми но также и имеющими значение в содействии нашему пониманию
Используются технологии uCoz