Онтология физического времени/Реальное физическое время

1. REDIRECT Факультет теоретической физики/Исследовательская работа/Онтология физического времени/Топ

Реальное физическое время (Постановка проблемы)

Предлагаемое феноменологическое определение физического времени не претендует на новизну и оригинальность и является не более чем скромной попыткой её автора привлечь внимание специалистов, профессионально занимающихся физикой и методикой её преподавания, к проблеме не всегда корректной интерпретации этого понятия. Причина всех существующих недоразумений, по мнению автора, кроется в смешении онтологического и гносеологического подходов в попытках осмысления понятия времени.

Онтологический аспект проблемы

Во-первых, по мнению автора, при осмыслении времени, нужно строго разделять объективно онтологическое от субъективно гносеологического. Объективная онтология времени представляется рационально познающему субъекту, (ПС), как необратимый процесс эволюционного изменения всего нашего мира, где последовательно сменяя друг друга, накапливаются конструктивные и деструктивные эволюционные изменения всех его объектов. Эволюционные изменения состояний объектов, необратимо накапливаясь как цепная последовательность объективных событий, представляет собой объективную эволюционную длительность, которая обозначается ПС как временная длительность или время. Всякая длительность соответствует необратимым изменениям состояний. Без необратимых изменений состояний нет длительности. Понятия «необратимые изменения состояний» и «длительность» для ПС неразделимы.

Объективно есть только необратимые эволюционные изменения состояний, которые накапливаясь как цепная последовательность, представляют собой объективную эволюционную длительность, которая субъективно воспринимается ПС, относительно его собственных изменений, как реляционная, временная длительность и обозначается им как реальное, (объективное), время.

ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССА, (ВРЕМЯ) – величина НЕЛИНЕЙНАЯ и ОТНОСИТЕЛЬНАЯ, тогда как НЕОБРАТИМОЕ МАТЕРИАЛЬНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ объекта, как результат ПРОЦЕССА – величина АБСОЛЮТНАЯ. Будучи ОТНОСИТЕЛЬНОЙ, ДЛИТЕЛЬНОСТЬ не ОСТАВЛЯЕТ в объекте МАТЕРИАЛЬНЫХ СЛЕДОВ, тогда как НЕОБРАТИМОЕ МАТЕРИАЛЬНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ОСТАВЛЯЕТ ПОСЛЕ СЕБЯ НЕИЗГЛАДИМЫЙ СЛЕД, КОТОРЫЙ СОХРАНЯЕТСЯ В «ПАМЯТИ» ОБЪЕКТА.

Таким образом, ВРЕМЯ, как НЕОБРАТИМЫЙ ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС, проявляет себя в двух КАЧЕСТВЕННО РАЗЛИЧНЫХ ФОРМАХ – во-первых, как ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ, измеряемая с помощью часов и обозначаемая как МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ, и во-вторых, как АБСОЛЮТНАЯ, МАТЕРИАЛИЗОВАННАЯ ЖИЗНЕННАЯ ИСТОРИЯ, СОХРАНЯЕМАЯ в «ПАМЯТИ» ОБЪЕКТА, которая и представляет собой его СОБСТВЕННОЕ ПРОШЕДШЕЕ ФИЗИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ.

Таким образом, текущий процесс необратимых эволюционных изменений представляет собой НАСТОЯЩИЙ МОМЕНТ собственного физического времени. Однако на практике используется не физическое, а метрологическое время. Время позволяет отделять прошлое от настоящего и предрассчитывать будущее, что даёт возможность ПС устанавливать причинно-следственные связи между событиями и, таким образом, познавать окружающий МИР и адаптироваться к его динамично меняющимся условиям.

В стационарном мире, где нет необратимых эволюционных изменений, или есть только строго обратимые изменения, (такие как флуктуации физического вакуума) — там нет и времени. стационарный мир существовал бы в застывшем безвременье. Мы живём в нестационарном, динамично развивающемся и необратимо эволюционирующем, временно’м мире.

Во-вторых, нужно уяснить, что реальное (естественное), время — это физическая категория. Реальное физическое время — это собственная, индивидуальная для каждого физического объекта, нелинейная физическая характеристика необратимого процесса эволюционных изменений, который мы будем обозначать как реальное и естественное, (в отличие от искусственного метрологического), физическое время (ФВ).

Гносеологический аспект проблемы

Величина ФВ (длительность события), определяется ПС-ом как сумма всех дискретных конструктивных и деструктивных эволюционных изменений состояний объекта …→j_i →j_i+1 →j_i+2 →j_i+3 →…, происходящих на его микро и макро уровнях с момента начала его наблюдения до момента окончания. Ν_ф = Σ j _i это число всех произошедших эволюционных изменений состояний объекта относительно ПС, которые могут происходить:

1) за счёт изменения физических свойств структурных элементов объекта на микро уровне, которые накапливаясь, воспринимаются ПС на макро уровне;

2) за счёт изменения его конфигурации, в результате изменения взаиморасположения его элементов;

3) за счёт изменения числа структурных элементов в иерархической системе объекта.

Однако определить число всех сменившихся состояний объекта на микро и макро уровне Ν_ф практически не представляется возможным, что и вынуждает нас, как ПС искать инструментальное средство для косвенного, (опосредованного), измерения длительности ФВ. Всякое измерение представляет собой реляционную операцию сравнения измеряемой величины с однородной ей величиной, в нашем случае, с величиной обладающей эволюционной длительностью. Для измерения величины длительности ФВ может быть выбран любой периодический процесс, происходящий с постоянной частотой, но при условии считывания числа колебательных циклов. Процесс считывания представляет собой искусственный аналог необратимой эволюционной длительности. (Таким образом выполняется условие однородности сравниваемых величин). Результат считывания числа колебательных циклов 1→2→3→…i→(i+1)→(i+2)→(i+3)→…→N_м представляет собой последовательность, которая и будет нормированной величиной длительности ФВ,которое мы будем обозначать как метрологическое время. Инструментальное устройство для измерения метрологического времени — это часы, представляющие собой гармонический осциллятор с линейным (необратимым) счётчиком числа колебаний. Однако, косвенное измерение ФВ с помощью часов, даёт нам только условную, реляционную нормированную, метрологическую величину ФВ, которая не соответствует реальной величине ФВ. Надо иметь ввиду, что метрологическое время, показываемое часами, физически никак не связано с реально происходящими событиями — то есть эволюционными изменениями наблюдаемого объекта! Метрологическое время — это внешнее время по отношению к наблюдаемому объекту и поэтому мы можем относить его к любому наблюдаемому объекту, но это никак не повлияет на ход реального физического процесса, то есть на реальное ФВ, как эволюционный процесс. Равномерный пересчёт числа колебаний счётчиком, с момента начала наблюдения какого — либо события до момента его окончания, даст число Ν_м, которое и будет численной величиной метрологической длительности этого события, (то есть метрологическим временем события), но пока величиной безразмерной, аналогичной длительности ФВ = Ν_ф. Для одного и того же события, метрологическая длительность Ν_м, измеренная с помощью часов, не совпадёт с физической, то есть Ν_м ≠ Ν_ф, поскольку реальные эволюционные процессы в различных объектах и на разных уровнях идут с различными скоростями, которые меняются нелинейно, в отличие от нашего часового счётчика гармонических колебаний, частота колебаний которого строго фиксирована. Таким образом, искусственное, (инструментальное), метрологическое время является только реляционным, метрологическим аналогом реального физического времени.

В качестве единицы измерения длительности метрологического времени (МВ), принята одна секунда, которая соответствует длительности (то есть числу) 9.192.631.770 переходов между сверхтонкими уровнями атома Cs −133, происходящих в эталонном физическом осцилляторе. При этом каждому единичному считыванию (колебанию) соответствует постоянная инструментальная длительность

Δt = 1/9.192.631.770 секунды.

Тогда t_м, величина длительности метрологического времени, наблюдаемого нами события, выраженная в секундах, будет равна

t_м = Δt • N_м,

где N_м представляет число показаний счётчика с момента начала наблюдения до его окончания. Величина длительности того же события, выраженная в реальных физических изменениях всех его микро и макро состояний, будет представлено числом — Ν_ф = Σ j _i.