УДК 140.153

СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ КОНТИНУУМ

Жмурко Даниил Юрьевич к.э.н., доцент

ФГБОУ «Кубанский государственный аграрный университет», Краснодар, Россия

В статье ставится цель по-новому рассмотреть некоторые процессы и явления, протекающие во Вселенной и в окружающем нас мире, попытаться ответить на вопрос - что же такое на самом деле время? Дать современный, по мнению автора, понятийный аппарат категорий пространства и времени. Другая цель работы - выдвинуть гипотезы дальнейшего развития событий в исследовании законов диалектики через существующие релятивные отношения космических объектов

Ключевые слова: ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ КОНТИНУУМ, ВСЕЛЕННАЯ, ДВИЖЕНИЕ, МАТЕРИЯ

MODERN VIEW ON THE SPACE-TIME CONTINUUM

Zhmurko Daniil Jurevich Cand.Econ.Sci., associate professor

Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia

In the article, the goal is a new way to consider some of the processes and phenomena occurring in the Universe and the world around us, to try and answer the question - what is actually a time? To give a contemporary, according to the author, the conceptual apparatus of the categories of space and time. Another goal of the work is to give hypotheses for further developments in the study of the laws of dialectics through existing-relational relations of space objects

Keywords: SPACE-TIME CONTINUUM, UNIVERSE, MOVEMENT, MATTER

У читателя этой статьи могут возникнуть вопросы: «Что нового можно почерпнуть из этой работы? Есть ли что-нибудь неизвестное об этих понятиях?». На самом деле в течение жизни мало кто из нас задумывается, что же такое в действительности пространство и время. Большинство определений, которые приводятся в словарях или энциклопедиях, либо уводят читателя в сторону, либо и вовсе не раскрывают данные понятия.

Основной целью научной статьи является анализ пространственно-временного континуума с позиции диалектики, т. е. от абстрактного к конкретному.

Рассмотрим, что же такое пространственно-временной континуум.

Пространство-время - физическая модель, дополняющая пространство равнозначным временным измерением и таким образом, создающая теоретико-физическую конструкцию, которая называется пространственно-временным континуумом.1

Согласно теории относительности, Вселенная имеет три пространственных и одно временное измерение, и все четыре органически связаны в единое целое.

В рамках общей теории относительности2 (ОТО) пространство-время имеет единую динамическую природу, а его взаимодействие со всеми остальными физическими объектами (телами, полями) и есть гравитация. Таким образом, теория гравитации в рамках ОТО и других метрических теорий гравитации есть теория пространства-времени, которая позиционирует его не плоским, а способным динамически менять свою кривизну.3 В данном случае кривизна берется как тензорное преобразование гауссовой кривизны, которая определяет вид геометрии пространства (Евклида, Лобачевского или Римана). На рисунках 1 и 2 изображены космологические модели А. А. Фридмана, наглядно представляющие и описывающие вероятные конфигурации объектов в том или ином пространстве.

Существуют три космологические модели, зависящие от константы О4 и названные по имени их создателя фридмановскими.

1. Геометрия Лобачевского, О < 1. Расширение Вселенной будет вечным, скорости галактик никогда не будут стремиться к нулю. Пространство в такой модели - бесконечное, имеет отрицательную кривизну.

2. Геометрия Евклида, 0 = 1. Расширение Вселенной будет вечным, но в бесконечности его скорость будет стремиться к нулю. Пространство в такой модели - бесконечное, плоское.

3. Геометрия Римана5, О > 1. Расширение Вселенной сменится сжатием (коллапсом) и закончится тем, что она сожмется в сингулярную точку (большое сжатие). Пространство в такой модели - конечное, имеет положительную

1 Общая теория относительности // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.wikipedia.org.

2 ОТО или геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности.

3 Космологические модели // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.wikipedia.org.

л = 1 n п 20+0,0056 п - 1 П Г| 9 -3 +0,0056

4 Отношение средней плотности вселенной к критической обозначается Q (<, > и = 1). По современным данным.

5 Shape of the universe // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.en.wikipedia.org.

кривизну, по форме представляет собой трехмерную гиперсферу.

Рисунок 1 - Космологические модели Фридмана, обусловленные константой Q

Рисунок 2 - Поверхности с гауссовой кривизной: а) отрицательная

(гиперболоид), б) нулевая (цилиндр), в) положительная (сфера)

На рисунке 3 показаны возможные модели расширяющейся Вселенной по А. А. Фридману.

Рассмотрим понятие «пространство». На уровне повседневного восприятия оно интуитивно понимается как местоположение объектов и структур, в котором возможны их различные направления, положения и взаимные расположения (близость-дальность и т. п.), события и действия, иногда - как специфическое место, в значительной мере определяющее сущность происходящих в нем событий6.

С давних пор много спорили о природе пространства. Так, согласно кантовскому определению, пространство, как и время, является формой чувственного созерцания7. Очевидно, что пространство есть «голая» форма, т. е. некая абстракция.

By determining the rale of expansion of the universe wo live in, astronomers u"C able to better estimate the a£c of the cosmos. If №e universe if. decelerating, it Is likely to be young. But if rt is cbasUng or aoteieiating - expand ng faster as a rcpulsJve force pushes galaxies npnrt - ft is probably o"tier.

Рисунок 3 - Возможные модели расширяющейся Вселенной8

6 Пространственно-временной континуум // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.wikipedia.org.

7 Гегель Г. В. Ф. Энциклопедия философских наук. Ч. 2, Философия природы. Пространство и время. П. 254. Время, с. 45.

8 StarChild Question of the Month for December 2000 // [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://teacherlink.

ed.usu.edu/tlnasa/reference/lmagineDVD/Files/starchild/docs/StarChild/questions/question28.html

В философии Г. В. Ф. Гегеля время и пространство являются категориями абсолютного духа. Ученый полагал, что «пространство есть непосредственное, налично сущее количество, в котором все остается устойчиво существовать, и даже граница носит характер устойчивого существования. Пространство представляет собой следующее противоречие: оно обладает отрицанием, но обладает им так, что это отрицание распадается на равнодушные друг к другу прочные существования. Так как пространство представляет собой лишь это внутреннее противоречие, то снятие им самим его моментов является его истиной. Время и есть наличное бытие этого постоянного снятия; во времени точка обладает действительностью. В пространстве поверхность есть отрицание отрицания, однако, согласно своей истине, она отлична от пространства. Истиной пространства является время; так пространство становится временем. В представлении пространство и время совершенно отделены друг от друга, и нам кажется, что существует пространство и, кроме того, также и время. Против этого «также» восстает философия»9.

Пространство есть вообще чистое количество, и является таковым уже не только как логическое определение, а как непосредственно и внешне сущее. Поэтому эволюционирование природы начинается не с качественного, а с количественного, так как ее определение не есть абстрактно первое и непосредственное подобно логическому бытию, а есть, по существу, уже в самом себе опосредствованное внешнее бытие и инобытие.

Вне-себя-бытие распадается сразу же на две формы; оно выступает, во-первых, как положительное - пространство, и во-вторых, как отрицательное - время. Первое конкретное единство и отрицание этих абстрактных моментов есть материя, так как если последняя соотносится со своими моментами, то они сами связаны друг с другом в движении. Если это отношение не является внешним, то мы имеем абсолютное единство материи и движения, самодвижушуюся материю .

Точка, из которой мы исходим, выступает здесь как первое и положительное. Но можно представить все противоположным образом: что пространство на самом деле есть положительное, поверхность же есть первое отрицание, а линия - второе, которое, однако, по своей сути есть относящееся к себе отрицание, точка. Необходимость перехода остается одной и той же .

В этом состоит наибольшая полнота внешности пространства. Но другая точка есть, так же как и первая, вне-себя-бытие, и поэтому обе неразличимы и нераздельны. По ту сторону своей границы как своего инобытия пространство все еще находится в самом себе, и это единство во внеположности есть непрерывность. Единство этих двух моментов - дискретности и непрерывности - есть объективно определенное понятие пространства, но это понятие есть лишь его абстракция, на которую часто смотрят как на абсолютное пространство.-Те, кто рассматривают это так, полагают, что абсолютное пространство есть его истина, в действительности же относительное пространство есть нечто высшее, ибо оно относится к какому-то материальному телу. Истина же абстрактного пространства состоит как раз в том, чтобы оно существовало как материальное тело .

Время. Это одно из основных понятий философии и физики, условная сравнительная мера движения материи, а также одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел10. Время можно классифицировать на три вида: линейное, циклическое (круговое) и вселенское (рассматриваемое как непрерывный процесс).

Как можно измерить «природу» времени?

В XVII в. голландский астроном Христиан Гюйгенс, изобретя маятник с системой зубчатой колесной передачи, воплотил и усовершенствовал картезианское представление о Вселенной-машине (Вселенная была представлена им в виде космических башенных часов); наконец стало возможным с точностью измерить прошедшее время.

9 Гегель Г. В. Ф. Энциклопедия философских наук. ч. 2, Философия природы. Пространство и время, п. 254. Время, с. 51

10 Время // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.wikipedia.org.

С нашей точки зрения, время течет однообразно и равномерно, как песчинки в песочных часах, где верхний слой это будущее, в нижнем накапливается наше прошлое, а узкое горлышко между ними, сквозь которое скользит песок, наше исчезающее настоящее.

Рисунок 4 - Схематическое представление пространственно-временного континуума

ДВИЖЕНИЕ

ТЕПЛОВОЕ БРОУНОВСКОЕ МЕХАНИЧЕСКОЕ

ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ

КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ

КРИВОЛИНЕИНОЕ

РАВНОМЕРНАЯ

РАВНОПЕРЕМЕННАЯ

УСКОРЕННАЯ

КРУГОВОЕ

ТРАЕКТОРИЯ СКОРОСТЬ ХАРАКТЕР РАЗДЕЛ МЕХАНИКИ

ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ

ДИНАМИКА

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ

КОМБИНИРОВАННОЕ

КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ и ВОЛНОВОЕ

ПЕРИОДИЧ ЕСКОЕ

ИМПУЛЬС

ПРОСТОЕ ГАРМОНИЧЕСКОЕ

1 г 1 г 1 г 1 г

ПЕРИОД ЧАСТОТА АМПЛИТУДА ФАЗА ДЛИНА ВОЛНЫ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОВТОРЯЕМОСТЬ КОНЕЧНОСТЬ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ

Рисунок 5 - Схема перехода движения во время Законы Вселенной

Движение

Геометрия (абстрактное отображение этих законов)

/ Евклида

Физика (конкретное представление этих законов)

Материя (вещество) и энергия

Агрегатное состояние

Рисунок 6 - Абстрактное представление основных единиц пространства и времени

Мы считаем себя ретроградами в отношении к устойчивой, мало подверженной изменениям жизни, как, например, в индийской деревне. Однако эта неподвижность - и это приводит нас в замешательство - нивелирует линейное время .

Пагубным следствием линейного времени является миф о продолжающемся непреодолимом линейном прогрессе. Для нас новое непреложно является лучшим. Все изменяется, движется, перемещается и прогрессирует. Такое понятие о прогрессе, его абсолютной ценности в той же мере, что и линейное время, абстрактно и является дополнительным фактором стресса.

Существует ли на самом деле прогресс в природе и жизни?

Конечно, жизнь эволюционирует, но можно ли считать такой прогресс вечным? Линейна ли эволюция? Будет ли прогрессивен сегодняшний дуб по сравнению со своим предшественником, росшим миллион лет назад? Что прогрессивнее: кролик или динозавр, муравей или мамонт? Эволюционируют ли геологические породы в разные исторические эпохи или лишь приспосабливаются к изменившейся среде?

Современный человек ни в своей целесообразности, ни в своих взглядах отнюдь не выше своих доисторических предков. По отношению к пигмеям, обреченным на исчезновение в экваториальных лесах, современный горожанин совершенно не прогрессивен с точки зрения здоровья и радости бытия, разве только действительно ведет примитивный образ жизни. В любом случае, для пигмея, следующего своей природе, понятия «XXI век» не существует .

В положительном смысле можно поэтому сказать о времени так: лишь настоящее существует, предшествующего же и последующего не существует, (существовать - значит быть, мы можем передвигаться или вернуться на одно и то же место в пространстве, но мы не в силах вернуться в то время, хотя бы отдельно от места и пространства - физически, в воспоминаниях).

Настоящее существует только потому, что прошлого нет, и наоборот, бытие данного «теперь» имеет своим предназначением не быть, и небытие его бытия является будущим. Настоящее представляет собой отрицательное единство. Небытие бытия, место которого заняло «теперь», является прошедшим, бытие небытия, содержащееся в настоящем, является будущим .

«Материя есть объективная реальность, данная нам в ощущениях. Но время как таковое не дано нам в ощущениях. Следовательно, время как таковое нематериально» .

Но не во времени все возникает и исчезает, а само время есть это становление - возникновение и прехождение сущего абстрагирования .

Понятие же в своей самостоятельно существующей тождественности есть само по себе абсолютная отрицательность и свобода; поэтому время не есть то, что господствует над ним, и понятие также не существует во времени. Оно, наоборот, есть власть над временем, которое является отрицанием, определившимся как внешность. Поэтому лишь предметы природы подчинены времени, поскольку они конечны .

То, что не существует во времени, является тем, в чем не совершаются процессы; самое скверное и самое превосходное не существует во времени, а длится .

Измерения времени - настоящее, будущее и прошедшее - это становление внешности как таковой и разрешение их противоположностей - бытия как переходящего в ничто и последнего как переходящего в бытие .

Прошедшим и будущим временем, существующим в природе, является пространство, ибо оно есть время, подвергшееся отрицанию, равно как и наоборот - снятое пространство является точкой и, развиваясь, оно становится временем .

Одним из наиболее важных понятий у Гегеля является определение единицы времени. Оно «парализуется», когда его отрицательность переводится рассудком в «мертвые единицы», в которых мысль достигает вершины внешности, может входить во внешние комбинации. Эти комбинации, фигуры арифметики, в свою очередь, могут получать определения рассудка, могут рассматриваться как равные и неравные, тождественные и различные .

Движение. Это исчезновение и новое самопорождение пространства во времени и времени в пространстве, так что время полагает себя пространственно как место, но эта равнодушная пространственность также полагается непосредственно как временное, - это исчезновение и новое самопорождение пространства и времени есть движение .

Точка, двигаясь к месту, которое является ее будущим, покидает место, которое является прошлым; но то, что она оставила за собой, есть вместе с тем то, куда ей пока лишь предстоит прибыть. Ее конечной целью является точка, которая есть ее прошлое; истина времени состоит в том, что не будущее, а прошлое является его целью.

Если существует движение, то движется нечто, и это длящееся нечто есть материя. Пространство и время наполнены материей. Она представляет собой реальное в пространстве и времени. Но сначала мы воспринимаем именно пространство и время благодаря их абстрактности и только потом понимаем, что их истиной является материя.

Точно так же, как нет движения без материи, так не существует материи без движения. Движение является процессом, переходом времени в пространство и наоборот; напротив, материя является отношением между пространством и временем как их покоящимся тождеством .

Fond diffus cosmologique

Premieres etoiles (population III)

Expansion de I"untuers

13,7 milliards d"annees

Рисунок 8 - История и динамика Вселенной11

11 Big Bang // Википедия - свободная общедоступная мультиязычная универсальная интернет-энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.en.wikipedia.org. http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

Безусловно, материя является конечной, поскольку то, что составляет ее жизнь, есть движение извне, придающее ей импульс. Конечная материя получает движение извне, свободная материя движет сама себя .

Выражение «материя наполняет пространство» означает то, что она есть некая реальная граница в пространстве, потому что она как для-себя-бытие исключает из себя все то, что не является пространством как таковым .

1. Из вышеизложенного следует, что время выступает как качественная характеристика пространства.

2. Пространство, в котором нет процессов фундаментального взаимодействия, есть вечность.

3. Точка (множество, система), которая выходит «из-под опеки» породившей ее точки, становится ее отрицанием. Оно формирует новое пространство (точку, множество, систему), становясь отрицанием исходной точки.

4. Длительность существования системы дает ей свойство вечности: пока Вселенная расширяется, она вечна относительно объектов, которые находятся или которые она порождает. В системе, которая находится в состоянии покоя, запускается механизм, обратный расширению, происходит интенсификация всех ее структурных связей. Функционирование только «для себя» в дальнейшем ведет к гибели данной системы.

5. Любое движение рано или поздно приходит в состояние покоя, «вязнет» в нем, затем из-за внутренних противоречий происходит новый толчок, и так - до бесконечности.

6. Известно, что состояние покоя - это отсутствие движение. Это определение можно опровергнуть следующим образом. Объект, притянутый другим, значительно более крупным объектом, движется вместе с ним по его траектории. В данном случае имеется в виду не два разных по массе и по качеству объекта, а допустим, планета или другой космический объект, в (на) котором налично сущие предметы находится в состоянии покоя, т. е. параметры его частоты, фазы и амплитуды одинаковы (приведены к какому-то равновесному состоянию). Существовать в отношениях с такими объектами - значит находиться в гармонии с окружающей средой.

С позиции обывателя категорию покоя рассматривают как покаяние, которое приводит его в состояние душевного равновесия, т. е. к гармонии с окружающей средой. Покой - это состояние, отвечающее гармонизации объекта.

7. Пространство является средой или областью, в которой создаются особые условия для взаимодействия разных видов материи. Если взять в качестве примера планеты Солнечной системы, то каждая из них порождает свою среду, в которой ход времени отличен от такого на других планетах. То же можно сказать о галактиках.

№биил|] у»1П

ТИе Від Вапд

1 Ймммп4 тНог умч

ЭСО *Ьоимп4 умп

т" г. і ^ -V- Л 4

4 роМгйо ІігВ ИШгоп]

Ргісім Ф Р*о«ол

V*) NN1^ ршкіи факт 11 (Ц)г«м

V } « "*** *.* 1 ‘

1 1 «Ы «мк Гмс« > Ьу+91*

1 апМ«мгіі Н« Мімт К

«. ««ссігоп 1. ИЫийп

Кеу: №. г »мгл ■тлр"чтг-

4 яилгх ‘ "чип ф ^ц1Т д *« і- * ■ ькуол

цг^Тии ** *" ушт фмп.

Рисунок 9 - Большой взрыв и история Вселенной

ТНЕ ЫН.кг ччьч єаі.аяг

ТІЇ Г ЕС і АН ЙУКТЕР/

ткг иімлгрчзїі

ТІ РЕ I оси ЗиРЕПСШЕТЕЯ

Г«Е ШСД|,«НОУР

Рисунок 10 - Структура Вселенной

How The Big Crunch Theory Works

£ к pan-е. I on

J j ■ " ■" f "

Е^рЛлїІоп

Рисунок 11 - Кризис и развитие Вселенной

Мы можем предположить, что галактики, как и планеты, должны обладать ретроградным движением, т. е. они то ускоряются, то замедляются в движении по орбите (рисунки 12 и 13).

Рисунок 12 - Пример ретроградного движения Марса относительно Земли12

В 1913-1914 гг. американский астроном В. Слайфер установил, что туманность Андромеды и еще более десяти небесных объектов движутся относительно Солнечной системы с огромными скоростями (порядка 1000 км/с)13. Позже, в

12 Ретроградное движение. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://shahnjy.narod.ru/astrology/ lretrograd.html

13 Профессор С. Хокинг утверждает, что «постоянная Хаббла может быть меньше, чем сейчас принято. Она уменьшилась примерно в 10 раз за последние пятьдесят лет, и я не вижу причин, по которым она не может уменьшиться еще в 2 раза. Тогда мы будем считать, что вся необходимая масса уже найдена».

http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

1929 г., знаменитым астрофизиком Э. Хабблом14 был получен с помощью 100-дюймового телескопа коэффициент пропорциональности этого движения, который составил около 500 км/с на мегапарсек.

Ретроградное движение - это движение в направлении, противоположном направлению прямого движения. Этот термин может относиться к направлению вращения одного тела вокруг другого по орбите или к вращению тела вокруг своей оси, а также к другим орбитальным параметрам, таким, как прецессия и нутация. Для планетных систем ретроградным обычно считается движение, которое противоположно вращению главного тела, т. е. объекту, который является центром системы.

Внлимый путь л пакеты

Рисунок 13 - «Видимый» путь планеты показывает ретродвижение15

14 Постоянная Хаббла - коэффициент, входящий в закон Хаббла, который связывает расстояние до внегалактического объекта (галактики, квазара) и скорость его удаления. Обычно обозначается буквой Н. Имеет размерность, обратную времени (Н = 2,3-10-18 с-1), но выражается обычно в километрах в секунду на мегапарсек.

Постоянная Хаббла на июнь 2012 г. составляет 73,8 ±2,4 (км/с)/Мпк; таким образом, в современную эпоху две галактики, разделённые расстоянием в 1 Мпк, разлетаются в среднем со скоростью 73 км/с. В моделях расширяющейся Вселенной постоянная Хаббла изменяется со временем, но термин «постоянная» оправдан тем, что в каждый данный момент времени во всех точках Вселенной постоянная Хаббла одинакова - [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D0

%В0%01%8Р_%00%А5%00%В0%00%В1%00%В1%00%ВВ%00%В().

15 Ретроградное движение. [Электронный ресурс]. Режим доступа: ИНр://а51горго.ги/?р=Ыо§&1с1=1604 http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

В период ретроградности («попятности») планета удаляется от Солнца на максимально возможное расстояние. Это ослабляет влияние на нее солнечных лучей. Таким образом, став «попятной», планета оказывается в слабо освещённом пространстве и движется в направлении, обратном движению Солнца.

Пример движения Земли по своей орбите относительно Солнца изображен на рисунке 13.

8. Черные дыры образуются при взрыве или скоплении системообразующих звезд. Они также могут возникать при столкновении отдельных «пограничных» 16 систем смежных галактик, образуя тем самым галактические воронки. В них противостоят силы разных супергравитаций. Порождение таких огромных воронок может менять траектории движения тел (компонентов, систем), входящих в составы этих галактик. Это противостояние длится до тех пор, пока более крупная галактика не поглотит мелкую. Процесс поглощения происходит быстро при неравных объектах, и медленно - при относительно одинаковых.

9. Белая дыра рассматривается как: 1) точка сингулярности, 2) обратная сторона черной дыры, которая в своей звездной системе (ЗС) является таковой, а в соседней, которая поглощает данную ЗС - белой. Ее роль сводится к эмиссии новой поглощенной материи (заполнение новым веществом) или преобразованию чужеродной материи (антивещества) в однородное вещество, соответствующее пространственно-энергетическому континууму.

10. С нашей точки зрения, корректнее говорить не только о пространственно-временном, но и о пространственно-энергетическом (энергоинформационном) континууме.

11. Если есть антиматерия, то есть и антипространство, в котором вместо времени - вечность (логично предположить, что антипространство порождает антиматерию).

Профессор А. Н. Кочергин написал в своей книге , что «по теории относительности масса и энергия, в сущности, одно и то же, и поэтому можно сказать, что все элементарные частицы состоят из энергии. Таким образом, энергию можно считать основной субстанцией, первоматерией».

12. Неповторяемость времени говорит о том, что наша планета (Солнечная система, Галактика, Вселенная) является одновременно «открытой» и «закрытой» системой, при проникновении в которую некоторых космических тел на разных космических скоростях (от 1-й до 4-й) нарушает привычный ход времени. Или другой пример - существование фауны на дне океана, которая живет по иным законам физики и не может подняться на поверхность из-за сильного давления и высокой температуры относительно поверхности земли, образуя тем самым свою среду.

Только в замкнутых системах понятие «время» отпадает само собой. В них одни и те же события повторяются со строго определенной последовательностью.

13. Познание любых объектов в нашей среде ведется через долженствование, т. е. выход за пределы исследуемого объекта для изучения абстракции противоположного объекта. Если мы изучим непосредственным способом реальные процессы в привычном нам мире, остается познать только абстракции и аналогии, которые уже «не работают», пока не будет выведены новые из противоположной системы. Так, чтобы раскрыть новые законы в Евклидовом пространстве, необходимо выявить аналогии в пространствах Лобачевского или Римана.

14. Будущее возможно прогнозировать только на короткий срок. Ход событий постоянно изменяется, нарушая тем самым длительность циклов, которые начинают деформироваться и искажать выявленные в них закономерности. Поэтому все разработанные теории рано или поздно устаревают или требуют нового осмысления (пересмотра с учетом реалий жизни).

У истории, как утверждает в своей книге «Нищета историцизма» К. Поппер, нет законов, так как ни одно историческое событие не повторяется. Все в истории уникально, единично, а для того, чтобы существовал закон, нужна повторяемость явлений, событий и т. п. .

15. Если согласно теории относительности пространство «растягивается» под весом космического объекта, то из этого следует, что Вселенная конечна и она расширяется. Когда это расширение достигнет своего предела, начнется, согласно диалектике, обратный процесс - сжатие (чтобы оттолкнуться, нужно вначале притянуться). Таким образом, все сводится к

16 Границы этих областей называются горизонтом событий, а их характерный размер - гравитационным радиусом. http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

точке сингулярности. Все космические объекты соберутся в единое целое, а затем последует снова «большой взрыв», и так - до бесконечности.

16. С большой долей вероятности можно предположить, что через 50-80 лет будет объявлено, что Вселенная на самом деле не расширяется, а сжимается.

17. Само по себе пространство не имеет времени, ему нужен эталон в виде крупного космического объекта. Время появляется, когда есть отношение вращения одного крупного космического объекта (планета) вокруг своей оси к вращению вокруг еще более крупного космического объекта (звезды).

18. Экспериментально подтверждено17, что биологические часы человека настроены на 25-часовой день, а не на -24-часовой. Астрономы исходят из гипотезы, что наши предки переселились с Марса, скорость вращения которого вокруг своей оси составляет 25 ч. Вероятно, по каким-то причинам вращение Земли замедлилось, и люди адаптировались к этим обстоятельствам.

19. Если человечеству удастся прослеживать тысячелетние циклы, то появится смена доминирования одних циклов над другими, будет происходить замена одной системы ценностей на другую, в общественно-экономических формациях станет возможным предсказывать переходы от одного этапа к другому (от первобытно-общинного к коммунизму, затем от неопервобытно-общинного к неокоммунизму).

20. Не исключено, что скоро появится новая единица измерения, разработанная специально для циклов. Солнце (космический объект, образующий систему) «продавливает» (растягивает) пространство, то же самое получается и на графике колебаний какой-либо величины, который показывает потенциал исследуемого объекта, если рассматривать его с точки зрения пространства. Необходимо установить соответствующую системную единицу (подобие децибелов или неперов) для определения длительности циклов.

21. Если рассматривать время в социальном аспекте, то категория «время» как критерий всеобщности противоречит категории «нравственность». Так, история показывает, как социум двигался от рабовладельческого строя к капитализму (обществу наивысшей степени несправедливости). С появлением понятия «время» появляется понятие «управление». Проанализировав работы К. Маркса, в которых описаны все общественно-экономические формации и стадии эволюции человечества, можно констатировать, что управление рано и поздно приводит общество к дисбалансу. Этот процесс необходимо понимать не только как прямое, но и как косвенное принуждение человека к труду (вначале с помощью угроз, потом в виде льготных кредитов, ставших впоследствии «оковами» общества).

22. Древние люди называли Вселенную «космосом», что в переводе означает «порядок», но предметы микромира -молекулы, атомы - это хаотическое скопление, а их движение оценивается, как броуновское. Таким образом, вверху -порядок, внизу - хаос (термин «хаос» в древнегреческой мифологии и философии означал беспорядочную смесь материальных элементов мира, из которой образовалось все существующее). Однако такая противоположность не противоречит основам диалектической логики.

23. В природе существует парадокс: человек не может с большой долей вероятности прогнозировать изменения в погоде, насекомые же, в отличие от людей, могут прогнозировать эти и другие природные явления. Например, индонезийские муравьи за несколько часов до дождя переносят тлю, продуктами жизнедеятельности которой они питаются, в укромное место; пчелы точно прогнозируют, где появится источник для сбора нектара (доказано К. Фришем, который был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1973 г) и т. п.

В современном понимании категорий пространства и времени связывающие их процессы неоднородны и не отвечают принципам формальной логики. Выдвинутые автором гипотезы способствуют раскрытию законов диалектики через существующие релятивные отношения объектов макрокосмоса.

Список использованной литературы

1. Гегель Г. В. Ф. Энциклопедия философских наук. Ч. 1 Наука логики. / Г. В. Ф. Гегель; отв. ред. Е. П. Ситковский. - М.: Мысль, - 1974. -

2. Гегель Г. В. Ф. Энциклопедия философских наук.Ч. 2 Философия природы. / Г. В. Ф. Гегель; отв. ред. Е. П. Ситковский. - М.: Мысль, -

17 24часа или суточные ритмы // Надежный источник №5 за 2006 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.planeta-peremen.ru/24hour.php http://ej.kubagro.ru/2013/05/pdf/74.pdf

Научный журнал КубГАУ, №89(05), 2013 года 1975.-680 с.

3. Кедров Б. М. О методе изложения диалектики. Три великих замысла / Б. М. Кедров; отв. ред. В. А. Лекторский. - М.: Наука, - 1983. - 474

4. Кочергин А. Н. Философский лабиринт: Сб. задач и упражнений по философии / АН. Кочергин, Б. В. Плесский, А. И. Уемов. - М.: МГУ, 1992. - 173 с.

5. Лизбет А В. Тантра / А. В. Лизбет. Пер. с фр. Н. В. Мезенцевой. - Ростов -н/Д: Феникс, - 1998. - 256 с.

6. Попов М. В. Диалектика как метод философии истории: учеб. пособие / М. В. Попов. - Невинномысск: Невинномыс. ин-т экономики, управления и права, -2010.-64 с.

7. Попов М. В. Лекции по философии истории / М. В. Попов. - СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010. - 236 с.

8. Розенберг Д. И. Комментарии к «Капиталу» К. Маркса. / Д. И. Розенберг; под ред. Н. А. Цаголова. - М.: Экономика. 1984. - 720 с.

9. Хокинг С. Природа пространства и времени / С. Хокинг, Р. Пенроуз; пер. с англ. А В. Беркова, В. Г. Лебедева. - Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2000. - 160 с.

10. Шноль С. Э. Космофизические факторы в случайных процессах. / С. Э. Шноль. - Stockholm (Швеция): Svenska fysikarkivat, 2009. - 388

11. Энгельс Ф. Диалектика природы / Ф. Энгельс. - М.: Госполитиздат, 1953. - 353 с.

1. Gegel" G. V. F. Jenciklopedija filosofskih nauk. Ch. 1 Nauka logiki. / G. V. F. Gegel"; otv. red. E. P. Sitkovskij. - М.: Mysl", - 1974. - 452 s.

2. Gegel" G. V. F. Jenciklopedija filosofskih nauk.Ch. 2 Filosofija prirody. / G. V. F. Gegel"; otv. red. E. P. Sitkovskij. - М.: Mysl", - 1975. - 680 s.

3. Kedrov В. М. О metode izlozhenija dialektiki. Tri velikih zamysla / В. M. Kedrov; otv. red. V.A. Lektorskij. - М.: Nauka, - 1983. - 474 s.

4. Kochergin A. N. Filosofskij labirint: Sb. zadach i uprazhnenij po filosofii / A. N. Kochergin, В. V. Plesskij, A. I. Uemov. - М.: MGU, 1992. - 173 s.

5. Lizbet A. V. Tantra / A. V. Lizbet. Per. s fr. N. V. Mezencevoj. - Rostov -n/D: Feniks, - 1998. - 256 s.

6. Popov М. V. Dialektika kak metod filosofii istorii: ucheb. posobie / М. V. Popov. - Nevinnomyssk: Nevinnomys. in-t jekonomiki, upravlenija i prava, -2010.-64 s.

7. Popov М. V. Lekcii po filosofii istorii / М. V. Popov. - SPb.: Izd-vo Politehn. un-ta, 2010. - 236 s.

8. Rozenberg D. I. Kommentarii k «Kapitalu» K. Marksa. / D. I. Rozenberg; pod red. N. A. Cagolova. - М.: Jekonomika. 1984. - 720 s.

9. Hoking S. Priroda prostranstva i vremeni / S. Hoking, R. Penrouz; per. s angl. A. V. Berkova, V. G. Lebedeva. - Izhevsk: Reguljarnaja i haoticheskaja dinamika, 2000. - 160 s.

10. Shnol" S. Je. Kosmofizicheskie faktory v sluchajnyh processah. / S. Je. Shnol". - Stockholm (Shvecija): Svenska fysikarkivat, 2009. - 388 s.

11. Jengel"s F. Dialektika prirody / F. Jengel"s. - M.: Gospolitizdat, 1953. - 353 s.

Опубликовал общую теорию относительности - блестящую, элегантную теорию, которая пережила целый век и открыла единственный успешный путь к описанию пространства-времени (пространственно-временного континуума ).

Есть много различных моментов в теории, указывающих, что общая теория относительности - не последняя точка в истории о пространстве-времени. И в самом деле, пускай мне нравится ОТО как абстрактная теория, однако я пришел к мысли, что она, возможно, на целый век увела нас от пути познания истинной природы пространства и времени.

Я размышлял об устройстве пространства и времени немногим более сорока лет. В начале, будучи молодым физиком-теоретиком, я просто принимал эйнштейновскую математическую постановку задачи специальной и общей теории относительности, а так же занимался некоторой работой в квантовой теории поля, космологии и других областях, основываясь на ней.

Но около 35 лет назад, отчасти вдохновленный своим опытом в технических областях, я начал более детально исследовать фундаментальные вопросы теоретической науки, с чего и начался мой длинный путь выхода за рамки традиционных математических уравнений и использования вместо них вычислений и программ как основных моделей в науке. Вскоре после этого мне довелось выяснить , что даже очень простые программы могут демонстрировать очень сложное поведение, а затем, спустя годы, я обнаружил, что системы любого вида могут быть представлены в терминах этих программ.

Воодушевившись этим успехом, я стал размышлять, может ли это иметь отношение к важнейшему из научных вопросов - физической теории всего.

Во-первых, такой подход казался не слишком перспективным - хотя бы потому, что модели, которые я изучал (клеточные автоматы) , казалось, работали так, что это полностью противоречило всему тому, что я знал из физики. Но где-то в 88-м году - в то время, когда вышла первая версия Mathematica , я начал понимать, что если бы я изменил свои представления о пространстве и времени, возможно, это к чему то бы меня привело.

Простая теория всего?

Из статьи вовсе не кажется очевидным , что теория всего для нашей вселенной должна быть проста. И в самом деле, история физики привносит дополнительные сомнения, ведь чем больше мы узнаем, тем вещи оказываются более сложными, во всяком случае, в терминах математического аппарата, вводимого ими. Но, как отмечалось, к примеру, богословами много веков назад, есть очевидная черта нашей вселенной - в ней есть порядок. Частицы нашей вселенной не просто подчиняются каким-то своим законам, но и подчиняются определённому набору общих законов.

Но насколько простой может быть теория всего для нашей Вселенной? Скажем, мы можем представить её в виде программы, допустим, в Wolfram Language . Насколько большой будет эта программа? Будет ли оно сравнима с длиной человеческого генома, или больше походить по объему на операционную систему? Или же она будет значительно меньше?

Если бы я отвечал на этот вопрос до того, как начал исследовать вычислительную вселенную простых программ, я бы, скорее всего, ответил, что подобная программа должна быть чем то весьма сложным. Однако мне удалось обнаружить, что в вычислительной вселенной даже чрезвычайно простые программы могут демонстрировать сколь угодно сложное поведение (этот факт отражен в общем принципе вычислительной эквивалентности).

Структура данных Вселенной

Но какой должна быть такая программа? Ясно одно : если программа и вправду может быть чрезвычайно простой, то она будет слишком мала для того, чтобы в явной форме кодировать некоторые очевидные особенности нашей Вселенной, такие как массы частиц, разного рода симметрию, или даже пространственную размерность. Все эти вещи должны появляться каким-то образом из чего-то более низкоуровневого и фундаментального.

Но если поведение вселенной определяются простой программой, то какова структура данных, с которыми эта программа работает? Сперва я предположил, что это должно быть нечто простое для описания, как, к примеру, структура клеток, которая появляется в клеточном автомате. Но даже если подобная структура хорошо работает для описания моделей различных вещей , представляется, что она должна быть весьма неправдоподобной для фундаментальных физических моделей. Да, можно найти такие правила, что будут демонстрировать поведение , которое в большом масштабе не будет показывать очевидное свойства структуры. Однако если физика действительно может описываться некоторой простой моделью, то представляется, что столь жёсткая структура для пространства не может быть в неё включена, и что свойства пространства должны из чего-то проистекать.

Так какова альтернатива? Нам потребуется более низкоуровневое понятие, чем пространство, из которого оное и будет рождаться. Также нам потребуется базовая структура данных, которая будет максимально гибкой. Я размышлял об этом много лет, изучая самые разнообразные вычислительные и математические формальные системы. Но в конце концов я понял, что по сути все, с чем я сталкивался, может быть представлено одним способом - с помощью сетей.

Пространство как граф

Так может ли пространство состоять из чего-то подобного ? В классической физике и ОТО пространство не представляется как состоящее из чего бы то ни было. Оно представляется в виде некоторой математической конструкции, которая служит чем-то вроде сцены, на которой имеется непрерывный диапазон возможных положений, занимаемых разными объектами.

Однако можем ли мы точно сказать, что пространство является непрерывным? Когда квантовая механика зарождалась, была популярна идея о том, что пространство, как и всё остальное, квантуется. Но было не ясно, как эту идею можно сопрячь со СТО, собственно, не было и явных доказательств дискретности пространства. Когда я начал заниматься физикой в семидесятых, обсуждение дискретности пространства сошло на нет, плюс экспериментально было доказано, что в масштабах до 10 -18 м (1/1000 радиуса протона, или аттометр) дискретности не наблюдается. Спустя 40 лет и десятки миллиардов долларов, потраченные на ускорители частиц, в масштабах до 10 -22 м (или 100 йоктометров) дискретность пространства так и не обнаружили.

Однако есть мнение, что она должна проявиться в масштабах около планковской длины - 10 -34 метра. Но когда люди размышляют об этом , скажем, в контексте спиновых сетей, петлевой гравитации или чего бы ты ни было, то они склонны предполагать, что всё, что там происходит, тесно связано с формализмами и понятиями квантовой механики.

Но что, если пространство - вероятно, в планковских масштабах - есть лишь старый добрый граф, лишённый квантовых свойств? Звучит не особо впечатляюще, однако для задания подобного графа требуется значительно меньше информации - достаточно просто сказать, какие узлы с какими соединены.

Но как подобное может порождать пространство? Прежде всего, откуда на больших масштабах возникает видимая непрерывность пространства? На самом деле, всё очень даже просто: это может быть следствием большого количество узлов и связей. Немного напоминает то, что происходит в жидкостях - скажем, в воде. В малых масштабах мы можем наблюдать молекулы, мечущиеся в тепловом движении. Однако масштабный эффект заставляет все эти молекулы порождать то, что мы воспринимаем как непрерывную жидкость.

Так получилось, что в середине 80-х я много времени уделял изучению этого феномена - это было частью моей работы, в которой я разбирался в природе кажущейся случайности турбулентных потоков жидкости . В частности, мне удалось показать, что если представить молекулы как клетки клеточного автомата, то их крупномасштабное поведение будет точно описываться дифференциальными уравнениями для потоков жидкости.

И потому, когда я начал размышлять о возможности существования подструктуры пространства, которое можно представить в виде сети, мне подумалось, что здесь можно использовать те же методы, и что это может свести уравнения ОТО Эйнштейна к другим, существенно более низкоуровневым.

Может быть, нет ничего, кроме пространства

Хорошо. Допустим, пространство есть сеть. Но что можно сказать обо всех вещах, располагаемых в пространстве? Что можно сказать об электронах, кварках, протонах и прочем? Стандартные физические представления говорят о том, что пространство есть сцена, на которой располагаются частицы, струны или что бы то ни было. Однако подобное представление становится весьма сложным. Но есть и более простой вариант: возможно, всё в нашей вселенной состоит из пространства.

В последние годы своей жизни Эйнштейн был весьма увлечен этой идеей . Он полагал, что, быть может, такие частицы, как электроны, можно рассматривать как нечто вроде черных дыр, что состоят из одного лишь пространства. Однако, опираясь лишь на формализм ОТО, Эйнштейн не смог развить эту идею, в результате чего она была заброшена.

И, так уж было, что за сотню лет до этого в умах некоторых людей жили подобные идеи. Это были времена до СТО, когда люди думали, что пространство заполнено средой, подобной жидкости - эфиром (по иронии судьбы в настоящее время мы вернулись к модели заполненного пространства - полем Хиггса , квантовыми флуктуациями в вакууме и прочим). Между тем, было понятно, что существуют различные типы атомов, соответствующие различным химическим элементам. И было выдвинуто предположение (в частности, Кельвином), что разным атомам можно сопоставить различные узлы эфира .

Это интересная идея, хоть и неправильная. Но, представляя пространство как сеть, можно рассмотреть схожую идею: возможно, частицы соответствуют определенным структурам сети . Быть может, всё сущее во вселенной есть сеть, а материи соответствуют какие-то структуры этой сети. Подобные вещи легко можно обнаружить на поле клеточного автомата. Даже если каждая клетка подчиняется некоторым простым правилам, в системе появляются определенные структуры со своими свойствами - прямо как частицы с физикой взаимодействия друг с другом.

То, как всё это может реализовываться на сетях - отдельная и очень большая тема. Однако сперва нам стоит обсудить одну очень важную вещь - время.

Что есть время?

В 19-ом веке были понятия пространства и времени. Оба описывались координатами, а с помощью некоторых математических формализмов появлялись схожим путем. Однако мысль о том, что пространство и время в некотором роде есть одно и то же, не была в ходу. Но потом появился Эйнштейн с ОТО, и люди начали говорить о пространстве-времени , в котором пространство и время есть грани некоего единого понятия.

Оно вносит множество смыслов в СТО, в которой, к примеру, перемещение с переменной скоростью есть суть вращение в четырехмерном пространстве-времени. И весь этот век физики полагали пространство-время некоей сущностью, в которой пространство и время не имеют фундаментальных различий.

Но теперь все становится немного сложнее. Ведь может быть много мест в сети, где можно применить подобное правило. Так что определяет порядок обработки каждого фрагмента?

По сути, каждое возможное упорядочение соответствует своему временному потоку. И можно было бы вообразить теорию, в которой все потоки имеют место быть, и наша вселенная имеет множественную историю .

Но мы можем обойтись и без этой гипотезы. Вместо этого, вполне возможно, существует лишь одна нить времени - и это хорошо соотносится с тем, что мы знаем о мире, с нашим опытом. И чтобы понять это, нам следует сделать нечто наподобие того, что сделал Эйнштейн, формулируя СТО: нам следует ввести более реалистичную модель того, чем может являться наблюдатель.

Излишне говорить, что какой-либо реальный наблюдатель должен иметь возможность существовать в нашей вселенной. Таким образом, если вселенная представляет собой сеть, то наблюдатель должен быть некоей частью этой сети. Вспомним теперь о постоянных небольших изменениях, которые происходят в сети. Чтобы знать, что подобное изменение (обновление) произошло, наблюдатель и сам должен быть изменен (обновлен).

И тут вещи приобретают интересный оборот. Если сеть ведет себя как неискаженное в пространстве большей размерности d -мерное пространство, то число узлов всегда будет около r d . Но если поведение подобно искривленному пространству (как в ОТО), то будет иметь место поправочный член, пропорциональный такому математическому объекту, как тензор Риччи . И это весьма интересно, ведь тензор Риччи как раз и возникает в уравнениях Эйнштейна.

Тут много математических сложностей. Следует рассмотреть кратчайшие пути - геодезические линии сети. Следует понять, как сделать что бы то ни было не только в пространстве, но и на сети с течением времени. Так же следует понять то, до каких масштабов проявляются свойства сети.

При выводе математических результатов важно иметь возможность получать разного рода средние значения. По сути, это подобно выведению уравнений для жидкости из динамики молекул: нужно иметь возможность принимать среднее из некоторого диапазона случайных значений в низкоуровневых взаимодействиях.

Но хорошая новость заключается в том, что существует необъятное количество систем, построенных даже на чрезвычайно простых правилах, которые подобны цифрам числа пи , то есть для любых прикладных целей являются достаточно случайными . Получается, что даже если особенности причинной сети полностью определены для того, кто знает исходное состояние сети, то большая часть этих особенностей будут являться, по сути, случайными.

Вот что имеем в итоге. Если ввести предположение об эффективной микроскопической случайности и предположить, что поведение системы в целом не приводит к изменению во всех ограничивающих размерностях, то из этого следует, что масштабное поведение системы удовлетворяет уравнениям Эйнштейна !

Полагаю, это очень интересно. Уравнения Эйнштейна можно получить практически из ничего. Это означает, что эти простые сети воспроизводят черты гравитации, которые мы знаем из современной физики.

Есть ряд деталей, которые не подходят под формат этой статьи. Многие из них я озвучивал довольно давно в NKS , особенно в заметках в конце.

Некоторые из вещей, возможно, стоит упомянуть. Во-первых, стоит отметить, что эти базисные сети не только представляются в обычном непрерывно определенном пространстве, но и не определяют такие топологические понятия, как внутри и снаружи. Все эти понятия являются следствием и выводятся.

Когда дело доходит до вывода уравнений Эйнштейна, тензоры Риччи рождаются из геодезических линий на сети вместе с ростом сфер, которые берут начало из каждой точки на геодезической линии.

Полученные уравнения Эйнштейна являются уравнениями Эйнштейна для вакуума. Но как и в случае с гравитационными волнами, можно эффективно отделить особенности пространства, связанные с материей, а затем получить полные уравнения Эйнштейна в терминах материи-энергии-импульса.

Когда я пишу это, то понимаю, насколько легко скатываюсь к «языку физиков» (вероятно, это связано с тем, что я занимался физикой в молодости...). Но достаточно просто сказать, что на высоком уровне появляется захватывающая вещь, которая заключается в том, что из простой идеи о сетях и причинно-следственно инвариантных правил замены можно вывести уравнения ОТО. Сделав удивительно мало, мы получаем яркую звезду физики 20-го века: общую теорию относительности.

Частицы, квантовая механика и прочее

Весьма здорово - иметь возможность вывести ОТО. Но на этом физика не заканчивается. Другой очень важной её частью является квантовая механика . Боюсь, я не смогу в рамках этой статьи подробно развернуть эту тему, но, по-видимому, такие частицы, как электроны, кварки или бозоны Хиггса должны представляться в виде некоторых особых областей сети. В качественном смысле они могут не сильно отличаться от «эфирных узлов» Кельвина.

Но тогда их поведение должно следовать правилам, которые мы знаем из квантовой механики - или, если более конкретно - из квантовой теории поля. Ключевой особенностью квантовой механики является то, что она может быть сформулирована в терминах множественных поведений, каждое из которых связано с определенной квантовой амплитудой. Я не до конца со всем этим разобрался, однако есть намек на то, что нечто подобное происходит, если смотреть на эволюцию сети с различными возможными последовательностями низкоуровневых замен.

Моя сетевая модель, говоря строго, не имеет никаких квантовых амплитуд. Она больше похожа (но не в точности) на классическую, по сути, вероятностную модель. И в течение полувека люди считали, что с подобными моделями сопряжены практически нерешаемые проблемы. Ведь есть такая теорема Белла, в которой говориться, что если нет мгновенных нелокальных распространений информации, то не найдется и такой модели «скрытых переменных», что сможет воспроизвести квантово-механические результаты, наблюдаемые экспериментально.

Но есть принципиальные замечания. Вполне себе ясно, что означает нелокальность в обычном пространстве некоторой размерности. Но что можно сказать в контексте сетей? Тут всё по-другому. Потому что все определяется одними лишь связями. И хоть сеть и может в больших масштабах представляться трехмерной, остаётся возможность, что есть некие «нити», соединяющие некоторые области, которые без оных были бы отделены друг от друга. И мне не даёт покоя одна мысль - есть основания полагать, что эти нити могут генерироваться подобными частицам структурами, распространяющимися в сети.

В поисках вселенной

Хорошо, получается, что некоторые модели на основе сетей могут воспроизвести модели современной физики. Но с чего стоит начать поиск модели, в точности воспроизводящей нашу вселенную?

Первая мысль - начать с существующей физики и попытаться адаптировать инженерно-прикладные правила так, чтобы воспроизвести её. Но единственный ли это путь? А что если просто начать перечислять все возможные правила, ища среди них те, что будут описывать нашу вселенную?

Не начав изучение вычислительной вселенной простейших программ, я бы подумал, что это безумная затея: правила нашей вселенной никак не могут быть достаточно простыми для того, чтобы их можно было бы найти простым перечислением. Но увидев, что творится в вычислительной вселенной и увидев некоторые другие примеры, в которых потрясающие вещи были найдены одним лишь перебором, я понял, что ошибаюсь.

Но что будет, если кто-то действительно начнет осуществлять подобный поиск ? Вот подборка сетей, полученных после довольно небольшого числа шагов, используя все возможные правила определенного, весьма простого типа:

Некоторые из этих сетей явно не соответствуют нашей вселенной. Они просто замирали спустя несколько итераций, то есть время в них, по сути, останавливалось. Или структура их пространства была слишком простой. Или у них было бесконечное число измерений. Или какие-то другие проблемы.

Здорово, что с такой удивительной быстротой мы можем найти те правила, которые явно не соответствуют нашей вселенной. А сказать то, что именно этот объект - наша вселенная, является значительно более сложной задачей. Потому что даже если смоделировать большое количество шагов, то невероятно сложно будет показать то, что поведение этой системы демонстрирует то же самое, что говорят нам физические законы о ранних моментах жизни вселенной.

Хотя есть ряд обнадеживающих вещей. Например, эти вселенные могут рождаться с фактически бесконечным числом измерений, а затем постепенно сжиматься до конечного числа измерений, потенциально устраняя необходимость в явной инфляции в ранней Вселенной.

А если рассуждать на более высоком уровне, то следует помнить, что если использовать весьма простые модели, то будет иметь место большое расстояние между «соседними моделями», так что, скорее всего, эти модели будут либо точно воспроизводить известные физические построения, либо будут далеки от истины.

В конце концов, нужно воспроизвести не только правила, но и начальное состояние вселенной. И как только мы узнаем его, то мы принципиально сможем узнать точную эволюцию вселенной. Так означает ли это, что можно было бы сразу узнать все о вселенной? Однозначно нет. Из-за явления, которое я называю «вычислительной несводимостью» , и которое подразумевает, что если знать правила и начальное состояние для системы, она по-прежнему может требовать неприводимое количество вычислительной работы для прослеживания каждого шага системы в выяснения того, что она делает.

Тем не менее, существует вероятность, что кто-то сможет найти простое правило и начальное состояние, сказав: "Смотрите-ка, это наша вселенная! " Мы нашли бы нашу вселенную в пространстве всех возможных вселенных.

Конечно, это было бы знаменательным днём для науки.

Но возникло бы множество других вопросов. Почему именно это правило, а не другое? И почему наша Вселенная должна иметь правило, которое появляется достаточно рано в нашем списке всех возможных вселенных, и которое мы можем найти простым перечислением?

Можно было бы подумать, что именно особенности нашей вселенной и тот факт, что мы в ней находимся, заставят нас сформировать правила перечисления так, что вселенная появится достаточно рано. Но в настоящее время я полагаю, что всё должно быть значительно более экстравагантно, как, например, в случае с наблюдателем во вселенной - все из большого класса нетривиальных возможных правил для вселенных в действительности эквивалентны, потому можно выбрать любое из них и получить точно такие же результаты, просто по-другому.

Ок, покажите мне Вселенную

Но всё это лишь догадки. И пока мы и в самом деле не найдем кандидата на правило нашей вселенной, вероятно, на обсуждение этих вещей не стоит тратить много времени.

Так, хорошо. Какова наша текущая позиция во всем этом? Большую часть из того, что сейчас обсуждалось, я понял где-то в 99-ом - за несколько лет до окончания A New Kind of Science . И хоть я и писал на простом языке, а не в формате статьи по физике, мне удалось покрыть основные моменты этой темы в девятой главе книги, добавив некоторые технические детали в примечаниях в конце.

Но после того, как в 2002 году книга была закончена, я снова начал работать над физическими проблемами . Будет забавным сказать, что в моём подвале стоял компьютер, который искал фундаментальную физическую теорию. Но вот что на самом деле он делал: перечислял возможные правила различных типов и пытался обнаружить соответствие их поведения определенным критериям, которые могли бы сделать их правдоподобными в качестве моделей физики.

Я весьма скрупулёзно проделывал это работу, черпая идеи из простых случаев, последовательно продвигаясь к более реалистичным. Было много технических вопросов. Как представлять большие эфолюционирующие последовательности графов. Или как быстро распознавать слабоуловимые закономерности, которые показывают, что правило не соответствует нашей вселенной.

Работа разрослась на тысячи страниц, если её представлять в печатной форме, постепенно приближая к пониманию основ того, что могут делать системы, основанные на сетях.

В некотором смысле это было чем-то вроде хобби, которым я занимался параллельно с текучкой по управлению компанией и ее технологическим развитием . И был еще один отвлекающий фактор. В течение многих лет я занимался проблемой вычислительных знаний и построением движка, который мог бы всесторонне их реализовывать. И по результатам моей работы над A New Kind of Science я убедился, что это возможно, и что сейчас подходящее время для реализации этого.

К 2005 году стало ясно, что это действительно возможно реализовать, и потому я решил посвятить себя этому направлению. В результате получилась Wolfram|Alpha . И как только Wolfram|Alpha была запущена, то стало ясно, что можно сделать значительно большее - и я посвятил своё, пожалуй, наиболее продуктивное десятилетие на создание огромной системы из идей и технологий, которая дала возможность реализовать Wolfram Language в его нынешнем виде, а так же множество других вещей.

Заниматься физикой или нет - вот в чем вопрос

Но в течение этого десятилетия я не занимался физикой. И когда сейчас я смотрю на файловую систему на своем компьютере, я вижу большое количество ноутбуков с материалами по физике, сгруппированные с полученными мною результатами, и все это оставалось брошенным и нетронутым с начала 2005 года.

Должен ли я вернуться к вопросам физики? Я определенно хочу этого. Хотя есть и другие вещи, которые я хотел бы реализовать.

Я провел большую часть своей жизни, работая над очень большими проектами. И я упорно трудился, планируя то, что собираюсь сделать, пытаясь их распланировать на ближайшее десятилетие. Иногда я откладывал проекты, потому что существующие на тот момент технологии или инфраструктура были ещё не готовы к ним. Но как только я приступал к работе над проектом, я давал себе обещание найти способ его успешно завершить, даже если для его реализации потребуется много лет напряженной работы.

Однако поиск фундаментальной физической теории, пожалуй, несколько отличается от проектов, над которыми мне приходилось работать раньше. В некотором смысле критерии его успеха гораздо жестче: он или решает проблему и находит теорию, или нет. Да, можно было бы найти множество интересных абстрактных понятий из формирующийся теории (как в теории струн). И вполне вероятно, что такое исследование даст интересные побочные результаты.

Но в отличие от создания технологий или исследования научных областей, формулирование содержания этого проекта вне нашего контроля. Его содержание определяется нашей вселенной. И, вполне возможно, я просто ошибаюсь в предположениях о том, как работает наша вселенная. Или, быть может, что я прав, но есть практически непреодолимый барьер из-за вычислительной несводимости, который лишает нас возможностей познать эту сферу.

Кто-то может сказать, что есть вероятность того, что мы найдем некоторую вселенную, которая будет походить на нашу, но мы так никогда и не узнаем, наша ли она в действительности. Я, на самом деле, не особо беспокоюсь об этом. Я думаю, что есть достаточное количество аномалий в существующей физике, приписываемых таким вещам, как темная материя, объяснение которых даст нам полную уверенность в том, что мы нашли верную теорию. Будет здорово, если можно будет сделать предположение и быстро проверить его. Но к тому времени, как мы выведем все, казалось бы, произвольные массы частиц, и другие известные особенности физики, можно будет быть уверенным, что мы имеем дело с верной теорией.

Было занятно в течение многих лет спрашивать у своих друзей, должен ли я заниматься фундаментальными вопросами физики. И получал я три совершенно разных типа ответов.

Первый - простой: "Ты должен заниматься этим! " Они говорили, что проект является самым увлекательным и важным из тех, что можно себе вообразить, и не могут понять, зачем ждать ещё хоть один лишний день, прежде чем к нему приступить.

Второй тип ответов: "Зачем тебе этим заниматься? " Затем они говорят нечто вроде «Почему бы не решить проблему искусственного интеллекта, или молекулярной инженерии, биологического бессмертия, или, по крайней мере, не построить огромную многомиллиардную компанию? Зачем заниматься чем-то столь абстрактным и теоретическим, когда можно сделать что-то насущное и изменить тем самым мир?»

А есть третий тип ответов - весьма ожидаемый, если иметь в виду историю науки. В основном он исходит от моих друзей-физиков, и это некая комбинация из "Не трать своё время на это! " и "Пожалуйста, не надо этим заниматься ".

Дело в том, что нынешний подход к фундаментальной физике, основанный на теории квантового поля, насчитывает почти 90 лет. Он имел ряд успехов, однако не привел нас к фундаментальной физической теории. Но для большинства современных физиков нынешний подход и есть суть сама физика. И когда они слышат о том, над чем я работаю, им это кажется чем-то столь незнакомым, будто это на самом деле и не физика.

И некоторые из моих друзей прямо так и говорят: "Я надеюсь, что у тебя ничего не получится, потому что тогда все, над чем я работал, пойдет коту под хвост ". Ну, да, многое из сделанного окажется бессмысленным. Но вы всегда сталкиваетесь с этим риском, когда занимаетесь проектом, в котором природа решает что верно, а что нет. Но я должен сказать, что даже если можно будет найти по-настоящему фундаментальную физическую теорию, то останется ещё очень большое поле для работы квантовой теории поля, к примеру - объяснение различных эффектов на масштабах, с которыми мы работаем в настоящее время на ускорителях частиц.

Что требуется?

Так, хорошо, если я запущу проект по поиску фундаментальной физической теории, то что мне следует делать? Это сложный проект, которому потребуюсь не только я, но также и разнородная группа талантливых людей.

Будет ли он в конечном счете работать - не знаю, но думаю, что будет довольно интересно за ним наблюдать, и я планирую представить его в прозрачном формате, сделав его максимально доступным и познавательным (конечно, это будет ободряющим контрастом с тем режимом отшельника, в котором я работал над A New Kind of Science в течение десяти лет).

Безусловно, я не могу знать, насколько сложен этот проект, и принесет ли он вообще результаты. В конечном счете это зависит от того, какова есть на самом деле наша вселенная. Но, основываясь на том, что я сделал десять лет назад, у меня есть четкий план относительно того, с чего начать и каких людей свести вместе в рамках одной команды.

Тут потребуются как хорошие учёные, так и прикладники/инженеры. Потребуется проделать много работы в области разработки алгоритмов эволюции сетей и их анализа. Я уверен, что тут потребуется теория графов, современная геометрия, теория групп и, возможно, некоторые другие разделы абстрактной алгебры. И я не удивлюсь, если в итоге будут задействовано большое количество других областей математики и теоретической информатики.

Тут потребуется сложная и серьёзная физика, с понимаем основ квантовой теории поля, теории струн и, возможно, таких разделов, как спиновые сети. Также, вероятно, потребуются методы статистической физики и её современных теоретических основ. Потребуется понимание общей теории относительности и космологии. И, если дела идут хорошо, потребуется работа над большим количеством разнообразных физических экспериментов, а также их интерпретация.

Будут и технические проблемы - понять, к примеру, то, как проводить огромную вычислительную работу по сетям и визуализировать получаемые результаты. Но я подозреваю, что самые большие проблемы будут в строительстве здания новой теории и понимании того, что необходимо для изучения различных видов сетевых систем, которые я хочу исследовать. Будет не лишней поддержка из существующих ныне областей. Но, в конце концов, подозреваю, потребуется построение существенно новой интеллектуальной структуры, которая не будет похожа ни на что из того, что имеется сейчас.

Но пришло ли время?

Подходящее ли сейчас время для реализации подобного проекта? Может быть, следует подождать, пока компьютеры получат больше вычислительных возможностей. Или когда некоторые области математики продвинутся дальше. Или пока не будут получены ответы на еще несколько вопросов из физики.

Я не уверен. Но я и не вижу никаких непреодолимых препятствий, а лишь то, что на этот проект потребуются усилия и ресурсы. И кто знает: может быть, это окажется проще, чем мы думаем, и мы, оглядываясь назад, будем задаваться вопросом - почему этого никто не сделал ранее.

Одним из ключевых моментов, который привел к общей теории относительности 100 лет назад, заключался в том, что пятый постулат Евклида («параллельные линии никогда не пересекаются») может и не выполняться в реальной вселенной, давая возможность существования искривленного пространства. Но если мои подозрения о космосе и вселенной верны, то это означает, что на самом деле есть и более фундаментальная проблема в основаниях Евклида - в самых первых его определениях. Ведь если существует дискретная подпространственная сеть, то предположения Евклида о точках и линиях, которые могут занимать любые пространственные положения, попросту не верны.

ОТО - отличная теория, но мы уже знаем, что она не может быть окончательной. И теперь мы должны задаться вопросом - сколько пройдет времени, прежде чем мы придем к окончательной теории. Надеюсь, не слишком много. И я надеюсь, что ОТО отпразднует не слишком много юбилеев прежде, чем мы узнаем, что же есть пространство-время на самом деле.

Если движение представляет собой общий способ существо­вания материального мира, то пространство и время явля­ются общими формами его существования. Пространство - это мера бытия, покоя, устойчивости в движении . Различные формы бытия сосуществуют в пространстве. Время - это мера небытия, изменчивости, неустойчивости в движении . Время представляет собой последователь­ную смену состояний предмета действительности, смену событий. Пространство и время неразрывно связаны меж­ду собой и обладают следующими свойствами: они неотде­лимы от своего материального носителя, нет и не может быть пространства и времени самих по себе - вне и до сво­его носителя; они объективны; универсальны; противоре­чивы (одновременно конечны и бесконечны, абсолютны и относительны). Частные свойства пространства и време­ни определяются характеристиками тех материальных объектов, формой которых они являются.

В классической науке пространство и время рассмат­ривались как независимые друг от друга и от тех процес­сов, которые в них происходят. Благодаря созданию тео­рии относительности было выяснено, что в действительно­сти пространство и время - это стороны одного и того же явления. Поэтому было введено понятие пространственно- временного континуума . Оказалось, что пространство и время определяются теми процессами, событиями, ко­торые в них возникают и существуют. Поэтому самое про­стое представление о реальности - это представление о том, что мир есть множество (континуум) событий, кото­рое имеет четыре измерения: три из них пространствен­ные, а четвертое - время. Хотя время - это такая же ко­ордината, как и любая из трех пространственных, но все же она характеризует континуум с точки зрения направ­ленности его изменений, в то время как пространственные координаты характеризуют сосуществование его событий.

Поскольку континуум образует единое целое, то нельзя говорить о времени и пространстве, а следует говорить о пространстве-времени. Всякая попытка измерять отдель­но пространство и время имеет смысл лишь тогда, когда мы имеем дело с макровеличинами. Как в микро-, так и в мегамирах разделение на пространство и время и сохра­нение этого разделения ведут к неверному пониманию ре­альности. В зависимости от распределения вещества и энергии изменяются характеристики пространственно-временного континуума. Астрономические наблюдения за последние пятнадцать лет показали, что пространство в окружающем нас мире не изотропно, что подрывает ис­ходные принципы теории относительности и ограничива­ет применимость понятия «пространственно-временной континуум» в том смысле, как оно трактуется в теории от­носительности.

Все же в настоящее время пространственно-временной континуум остается наиболее общим представлением от­носительно пространства и времени. Рассмотрение про­странственно-временного континуума в космологических моделях, и особенно в модели «Большого взрыва», приве­ло к принципиально новым идеям относительно мерности пространства и времени. Так, оказалось, что в некоторых моделях «Большого взрыва» пространство оказывается не трехмерным, а десятимерным и лишь затем при переходе к привычным для нас пространственно-временным отноше­ниям, с точки зрения их масштаба, семь координат свора­чиваются в точки, и пространство становится трехмерным. Более того, выяснилось, что процесс возникновения нашей части Вселенной предполагает возникновение и самых известных нам физических законов, таких как законы тяготения, законы электромагнитных взаимодействий, а также слабых и сильных взаимодействий. Этих законов до момента «Большого взрыва» не существует, потому что нет самих соответствующих взаимодействий. Предполага­ется, что существует лишь некоторая «Суперсила», кото­рая порождает известные нам физические взаимодействия.

Хотя пространство и время едины, но в макромире они относительно обособлены, и поэтому время и пространство в данном случае можно и даже нужно рассматривать раз­дельно. При этом оказывается, что время также имеет не­сколько измерений. Во-первых, есть внешнее время, ког­да данный процесс сравнивается с каким-то другим про­цессом, внутри которого он находится и от которого он зависит. Так, продолжительность жизни, измеряемая в годах, - это внешнее время, поскольку процесс жизни сравнивается с вращением Земли вокруг Солнца. Во-вто­рых, есть собственное время, которое определяется соот­ношением внутренних процессов в данной системе. И на­конец, существует время, выражающее отношение зако­номерного бытия данного объекта к его реальному бытию. Так, продолжительность жизни закономерно определена для каждого вида живых организмов. Однако в зависимо­сти от условий, она может оказаться короче и длиннее того времени, которое является закономерным для бытия дан­ного объекта.

Как следует из взаимосвязи пространства и времени со спецификой той реальности, которая существует и взаи­модействует в них, качественное и количественное раз­личия даже в одной и той же реальности могут суще­ственно менять свойства пространства и времени . Так, в физике выделяют макропроцессы, микропроцессы и мегапроцессы. Они различаются не только количественно, но и качественно. Естественно, что и свойства простран­ства и времени в них существенно различны. Эти разли­чия настолько существенны, что нередко теоретики даже не признают соответствующих теорий. Например, А. Эй­нштейн не признавал специфику законов квантовой меха­ники, поскольку описанный им мысленный эксперимент дает возможность сделать вывод о том, что законы кван­товой механики допускают бесконечно большую скорость распространения взаимодействия, в то время как в теории относительности она не может быть больше скорости све­та. Теоретический вывод Эйнштейна был подтвержден в 80-е гг. экспериментально. Но это не опровергло теорию относительности, и тем более квантовую механику, а лишь показало, что законы в разных областях физики и свой­ства пространственно-временного континуума в них име­ют различную природу.

Когда мы переходим к пространственно-временным отношениям в живой природе, а затем в социальных сис­темах, то там также обнаруживаем специфику этих отно­шений. Однако современная наука еще не сформулирова­ла общих законов пространственно-временных отношений для биологических и социальных систем, хотя некоторые частные случаи изучены.

Понятие «пространственно-временной континуум» является одним из центральных в современном восприятии физической картины мира. Данная теория основывается на представлении современного мира с точки зрения четырех основных измерений - три из них относятся к пространственным характеристикам, а четвертое - к временным.

Пространственно-временной континуум как основная модель, описывающая окружающую действительность, претендует на то, чтобы создать как можно более исчерпывающую картину миру. В то же время постоянно появляются теории, которые ставят отдельные положения этой теории или всю концепцию в целом под сомнение.

Основа для современного представления о пространстве и времени была заложена еще более ста лет назад при выходе в свет А. Эйнштейна. Опираясь на ее положения, сам Эйнштейн и его последователи пришли к выводу, что каждая из трех пространственных характеристик, как, впрочем, и временной континуум, равнозначны между собой, поэтому только непосредственно от наблюдателя зависит, какая из них будет принята за отправную систему отсчета.

Движение, пространство и время представляют собой характеристики окружающей действительности, которые постоянно изменяются. Основным механизмом, с помощью которого происходит взаимодействие этих элементов со всеми физическими телами, является гравитация.

Первичным понятием, характеризующим пространственно-временной континуум, согласно теории Эйнштейна, является некое «событие», которое есть не что иное, как обладающая конкретными характеристиками точка, имеющая четкие пространственные и временные координаты.

Все эти точки располагаются не беспорядочно, а в точном соответствии с основными аксиомами, лежащими в основе данной теории. К наиболее важным аксиомам следует отнести концепцию упорядоченности, топологические аксиомы, основным принципом которых служит принцип размерности, аксиомы допустимых координатных систем, а также все основные арифметические аксиомы.

Пространственно-временной континуум - это безостановочно, постоянно меняющее свой облик многообразие. При этом оно носит объемный характер и может в зависимости от тех или иных внешних условий изменять свою кривизну.

Особое место в данной теории отводится временному континууму. Многие ученые не согласны с тем, что он обладает теми же правами и может быть такой же системой отсчета, как и пространственные характеристики - длина, ширина, высота. Но все дело в том, что одно из принципиальных положений теории относительности заключается в признании зависимости времени от скорости движения наблюдателя, который находится в исходной точке отсчета. Таким образом, мы получаем, что временной континуум напрямую зависит от пространственных характеристик, как, впрочем, последние зависят от самого времени.

Если для нашей планеты является вполне привычным и понятным, то на уровне Вселенной многие ученые выделяют уже гораздо больше уровней. Так, например, один из первых вариантов знаменитой «теории суперструн» подразумевал неизбежность существования 27 измерений. Сегодня их количество снизилось до десяти, хотя характеристики самих «лишних» измерений значительно усложнились.

Разумеется, не одна лишь Земля, но и каждое массивное тело располагает в абсолютном пространстве Вселенной сво­им персональным пространственно-временным континуумом. Имея дело с системой двух и более массивных тел, любой ПП-ВК может быть успешно использован, как мировой прос­транственно-временной каркас, на фоне которого справедли­вым будет проводить всевозможные измерения и наблюдения. В этом смысле все персональные континуумы равноправны между собой и среди них нет привилегированной системы от­счета. Решающее слово при выборе системы отсчета, в каж­дом конкретном случае, остается за наблюдателем. Именно местонахождение наблюдателя определяет выбор персональ­ного пространства-времени, на уровне светонесущего ордина­ра которого будет разворачиваться глобальная картина внеш­него мира.

Например, для нас, людей живущих на планете Земля, вся информация о событиях, происходящих в окружающем кос­мическом безбрежии, приходит и разворачивается на уровне светоносного ординара земного персонального пространства-времени. Это обстоятельство обуславливает персональность, адресную ориентированность регистрируемой земным наблю­дателем глобальной картины внешнего мира. В частности, мы должны хорошо себе представлять, что центр массы нашей планеты, являясь исходной точкой земного ПП-ВК, вполне закономерно приходится для земного наблюдателя и абсолют­ным центром Вселенной. К обращению Земли вокруг Солн­ца, можно прийти только интеллектуальным путем. Зарегис­трировать это движение с помощью земных экспериментов не представляется возможным, о чем свидетельствуют результа­ты наблюдений Майкельсона-Морли. Стало быть, наши пра­щуры, полагая, что мир существует так, как мы его непосред­ственно воспринимаем и, что Земля есть центр мироздания, вовсе не грешили против истины. Земля, вместе со своим пер­сональным пространством-времени, действительно приходит­ся для нас тем единственным и незыблемым мировым карка­сом, на фоне которого протекают и регистрируются земляна­ми любые события происходящие во Вселенной.

Теперь самое время вспомнить священное Писание и обра­титься к пророку Моисею. По книге «Бытие», на первый день творчески-образовательных актов Божественного мироз­дания приходится сотворение: Неба, Земли и света. Заверша­ются стихотворения, посвященные первому дню возникнове­ния мира, словами «день один». Как известно, в еврейском подлиннике формулировка «день один» несет на себе не столько порядковую, сколько количественную смысловую нагрузку. Поэтому все сообщения, связанные с первым днем Великого творения, следует воспринимать, как нераздельный творчески-образовательный акт. Здесь неуместна наша обы­денная хронометрическая мера с двадцатичетырехчасовой продолжительностью земных суток. В Библии не сказано, как долго или коротко длился первый день творения мира. Важно понимать, однако, что все происходящее в этот день должно рассматриваться, как сводное одноактное действие, не допускающее независимого возникновения Неба, Земли или света в отрыве друг от друга.

Возникновение света в первый день творения мира, неод­нократно подвергалось критике и ставило под сомнение логи­ку Божественного промысла. Согласно Моисеева повествова­ния, рождение небесных светил выпадает на четвертый день творения и об этом прямо говорится в стихах, посвященных четвертому дню. Тогда неизбежен вопрос, о каком именно свете говорит святое Писание, если в первый день творения такое движение мира все небесные светила отсутствовали?

Подозревать про­рока Моисея в легкомыслии, было бы слишком наивным за­нятием.

В соответствии с логикой настоящего теоретического исс­ледования, можно предположить, что повествуя о возникно­вении Неба, Земли и света в первый день творения, пророк заявляет о единовременном происхождении Земли, ее персо­нального пространственно-временного континуума и способ­ности последнего нести на себе световолновую информацию. Наличие в абсолютном пространстве Вселенной земного ПП-ВК и его способности работать как светоносная среда, невоз­можно без присутствия массы Земли. Впрочем, как и невоз­можно существование Земли без твоего персонального прос­транства-времени, снабженного световыми постулатами. Эти три физические категории органично взаимообусловлены между собой. Ни одна из них не предполагает автономного присутствия во Вселенной и это было известно пророку Мо­исею. В Библии написано, что Бог отделил свет от тьмы. То есть, Он создал из маточной материи абсолютного простран­ства (являющегося тьмою - вследствие неспособности нести на себе электромагнитную информацию) светоносную прост­ранственно-временную среду. Если бы Земля была сотворена без своего персонального пространственно-временного конти­нуума, она оказалась бы не в состоянии подавать о себе или воспринимать из вне, какую-либо информацию. А потому, на­ходилась, как бы в изоляции от внешнего мира - существо­вала, что называется, в небытия.
Казалось бы, откуда знать Моисею о таких тонкостях фун­кционирования мироздания. Однако в этом и состоит великая мистерия, исключительная боговдохновенность священного Писания. Пророкам были открыты, по благодати Божией, та­кие сокровенные глубины бытия, которые мы ценой неверо­ятных усилий, по крупицам выспрашиваем у природы. Од­ной из таких тайн, подвластных пророкам, было умение вос­принимать нашу Землю и ее персональное светоносное прос­транство-время, как нераздельную физическую систему. Кро­ме того, пророки знали, что возникновение подобной физи­ческой системы в маточном пространстве Вселенной происхо­дило единовременно, так как это подразумевается формули­ровкой «день один».

Впрочем, разве только один Моисей повествует в священ­ном Писании о тайнах пролегания световых магистралей! Вспомним книгу Иова, ее 38-ю главу. Когда Всевышний эк­заменует Иова на знание сокровенных пружин, регулирую­щих жизнь мироздания. В стихе 19-м, Господь прямо вопро­шает Иова: «Где путь к жилищу света, и где место тьмы?» И далее по тексту, в стихе 24-м: «По какому пути разливается свет и разносится восточный ветер по земле?»

Задумаемся, разве в вопросе «По какому пути разливает­ся свет?» не заключена центральная проблема эйнштейновс­ких световых постулатов, составляющих самую непостижи­мую сторону теории относительности. Ведь одно дело высту­пить с декларацией, что скорость света одинакова в любых координатных системах и одинакова по всем направлениям, в какой угодно области данной координатной системы. Но сов­сем иное дело, уметь дать физическое обоснование такому за­явлению. Эйнштейн в своей теории относительности даже не пытается отвечать на вопросы, вытекающие из световых пос­тулатов. Хотя все его мировоззрение построено на признании абсолютности скорости света.

Фактор постоянства скорости света (на первых порах только в инерциальных координатных системах) играет клю­чевую роль в теории относительности и является ее физичес­ким обоснованием. Нет сомнения, что успехи электромагнит­ной теории Максвелла-Лоренца внушили Эйнштейну веру в истинность утверждения, что свет распространяется в прост­ранстве с постоянной скоростью. Эксперименты по выявле­нию эфирного ветра только укрепили эту убежденность. Зас­луга Эйнштейна состояла в том, что он распространил, как принцип, закон постоянства скорости света на все инерциаль-ные системы отсчета.

Еще до теории относительности было известно, что урав­нения Максвелла, а стало быть, и закон постоянства распрос­транения света в пустоте, инвариантны по отношению к пре­образованиям Лоренца. Это позволило Эйнштейну прийти к заключению, что переход от одной инерциальной системы от­счета к другой также должен осуществляться согласно преоб­разованиям Лоренца, применяемым к трем пространственным координатам и одной временной.

Далее, основываясь на очевидном требовании, что законы физики должны быть одинаковыми во всех инерциальных системах, Эйнштейн нашел необходимым провозгласить ин­вариантность относительно преобразований Лоренца всех фи­зических уравнений, выражающих общие законы природы. Таким образом, содержание специальной теории относитель­ности может быть сформулировано одним предложением: все физические законы и следующие за ними уравнения должны быть выражены так, чтобы они были ковариантными относи­тельно преобразований Лоренца.

Позже, Эйнштейн решил распространить фактор постоян­ства скорости света на любые координатные системы, в том числе и на ускоренные. Это означало, что нет никакого резо­на возводить в фундаментальный принцип эквивалентность только инерциальных систем. Мы должны согласиться, что нелинейные преобразования координат Х{, Х2, Х}, Х4 также считаются эквивалентными. Если произвести такое преобра­зование прямолинейных координат специальной теории отно­сительности, то метрика становится общей римановой. Эйнш­тейном была подобрана особая группа непрерывных преобра­зований координат, выполняющая функцию преобразований Лоренца в частной теории, которая обеспечивала относитель­ную ковариантность основных уравнений физики при перехо­де от одной ускоренной координатной системы к другой.

Это позволило сделать широкое обобщение, по которому в природе не существует никакого физически выделенного сос­тояния движения. Следовательно, не может быть каких-либо привилегированных систем отсчета, а уравнения физики дол­жны быть ковариантными относительно любых точечных пре­образований четырехмерного пространственно-временного континуума. Настоящее положение у автора теории относи­тельности становится общим принципом ковариантности, представляющим единственно возможный прочный фунда­мент, на котором должно быть возведено все здание физичес­кой науки.

Спору нет, общий принцип относительности, указываю­щий, что законы физики должны быть ковариантными отно­сительно любых преобразований координатных систем, явля­ется справедливым ограничительным принципом. Может быть наподобие того, который лежит в основе термодинами­ки и запрещает конструирование вечного двигателя. Этот об­щий принцип относительности требует, чтобы физические за­коны природы оставались неизменными для наблюдателя, связанного с любой координатной системой. Надо полагать, что принцип общей ковариантности существует независимо от теории относительности - он заложен в самой природе ве­щей. А вот содержат ли эйнштейновские уравнения реальные ограничения для физических законов, или они есть сугубо математические комбинации, работающие сами на себя, это еще очень большой и критически важный вопрос.

Известно, что любой физический закон, справедливый для некоторой координатной системы, можно переформулировать таким образом, что новое выражение будет иметь общековари-антный вид. Всегда имеется большое количество уравнений поля, допускающих такую общековариантную формулировку. Конечно, теория относительности предлагает такие решения, которые, будучи общековариантными, кажутся еще и доста­точно простыми. Но само по себе, это достоинство не может служить порукой адекватности эйнштейновских систем урав­нений. Для нас, в данной ситуации, главным вопросом пред­ставляется следующий: какие физические свойства пространс­тва и времени приняты за фундаментальную основу, позволя­ющую устанавливать общую ковариантность физических зако­нов при переходе от одной координатной системы к другой? И только после этого, естественно, задаваться вопросом, како­го математического характера должны быть уравнения, удов­летворяющие фундаментальным физическим свойствам прост­ранства и времени? Иными словами, единственной твердой га­рантией, обеспечивающей полное соответствие уравнений теории относительности объективной реальности, может служить ясное изложение физических процессов, стоящих за их мате­матической фактурой. В конце концов, реальная жизнь во Вселенной протекает во взаимодействии не математических, а исключительно, только физических закономерностей.

В этом смысле, теория относительности предельно скупа, ибо ничего, кроме световых постулатов, выражающих дейст­вительно физические свойства четырехмерного пространства-времени и за счет которых осуществляется общековариант-ность эйнштейновских уравнений, она никогда не предлагала. Заявление о постоянстве и одинаковости скорости света для любых координатных систем - это всего лишь, голая декла­рация. Такое заявление не может удовлетворить наше естест­венное стремление постигнуть его действительную физичес­кую содержательность. И потом, световые постулаты нельзя принимать, как абсолютно достоверный фактор. Они никог­да никем не проверялись и имеют целиком эмпирическое про­исхождение. Никто, никогда не задавался целью замерять скорость света в любых координатных системах. Нельзя га­рантировать, например, что скорость света на поверхности Луны, равна скорости света на поверхности Марса. Поэтому световые постулаты в их широком применении являются, на самом деле, не более чем благим пожеланием.

Вообще, рассуждать о постоянстве скорости света более или менее определенно, можно только в инерциальных систе­мах отсчета, при отсутствии гравитационных полей. Когда сохраняется полное геодезическое совпадение траектории прохождения светового сигнала и имеется возможность сопос­тавлять две траектории путем наложения одной на другую. Или путем соотнесения этих траекторий с некоторыми жест­кими эталонами. В ускоренных системах отсчета проведение такой процедуры сталкивается с известными трудностями. Здесь сами координатные оси невозможно интерпретировать как результат измерения с помощью твердых самоконгруэнт­ных стандартов и изохронно текущих часов. Стало быть, со­поставление траекторий прохождения световых сигналов и сравнение их скоростей, при переходе от одной криволиней­ной системы отсчета к другой, становится делом весьма проб­лематичным, если не сказать невозможным.

И даже если в действительности скорость света постоян­на и одинакова для любых координатных систем, нам обя­зательно необходимо знать, отчего это происходит. Надо же, наконец, уметь ответить на сакраментальный вопрос, поставленный Всевышним еще в Ветхом Завете перед Ио­вом: «По каким путям разливается свет?». Без ответа на этот архиважный и архисложный вопрос, реальная физичес­кая ценность теории относительности представляется весьма относительной.

Ни для кого не является секретом, что в недрах фундамен­тальной науки лежат допущения, которые не всегда вытека­ют из опыта. Так, допущение о постоянстве и одинаковости скорости света для любых координатных систем, яркое тому подтверждение. Происходит это оттого, что мы никогда не в состоянии до конца осмыслить физическую картину внешне­го мира. На пределе наших познавательных возможностей всегда возникают такие допущения, которые позволяют при­водить теоретическую систему научных представлений об ок­ружающем мире в более или менее логически завершенную форму. В этих обстоятельствах вопрос всегда сводится к то­му, насколько глубоко и, как широко охватывается предлага­емым допущением многообразный круг явлений природы. Допущение приемлемо до тех пор, пока новые опытные и те­оретические наработки не позволят сформулировать еще бо­лее общее допущение, включающее предыдущее, как частный случай с ограниченной применимостью.

Считается, что экспериментальной основой для принятия световых постулатов, послужили результаты экспериментов по обнаружению эфирного ветра. Однако из результатов экс­периментов Майкельсона-Морли вовсе не следует обязатель­ность постоянства и одинаковости скорости света для любых координатных систем. Мы уже говорили, что единственный достоверный вывод, который напрямую вытекает из результа­тов этих экспериментов, состоит в том, что скорость света в персональном пространственно-временном континууме Земли, равна - 300000 км/сек. Но от того, что скорость света в зем­ном ПП-ВП характеризуется некоторой постоянной величи­ной, вовсе не следует свободная экстраполяция этой констан­ты на все другие пространственно-временные континуумы. Бо­лее того, у нас есть все основания полагать, что значение ско­рости света с величиной - 300000 км/сек имеет отношение только к земному ПП-ВК и характеризует физические свойс­тва именно земного персонального пространства-времени.

Так, если локальное земное гравитационное поле рассмат­ривать, согласно принципа эквивалентности, как равноуско­ренную систему отсчета, можно позволить себе следующее рассуждение. Ускорение - есть изменение скорости движе­ния контрольного тела относительно внешней системы отсче­та, или относительно начальных условий эксперимента. Ведь ускорение поддается регистрации безотносительно к каким-либо внешним ориентирам. Кроме того, известно, что, соглас­но принципа эквивалентности, изолированный наблюдатель не в состоянии отличить ускорение от наличия гравитацион­ного поля. В таком случае, изолированный в земном гравита­ционном поле классический наблюдатель (пусть закрытый в пустом лифте), может в любой момент текущего времени включить измерительные приборы и определить свое состоя­ние, как постоянное наращивание собственной скорости отно­сительно начальных условий эксперимента, с характеристи­кой, 9,8 м/сек2. В этом нет никакого противоречия, принцип эквивалентности позволяет изолированному в земном грави­тационном поле наблюдателю рассматривать свое собственное состояние, как равномерное ускорение с характеристикой - 9,8 м/сек2. Несмотря на внешнее положение покоя наблюда­теля относительно поверхности Земли.

Теперь возникает вопрос, как долго изолированный наб­людатель может регистрировать свое ускорение, если из тео­рии относительности следует - ничто не может двигаться быстрее скорости света. Ведь рано или поздно классический наблюдатель, основываясь на показаниях своих приборов, за­регистрирует достижение и превышение скорости света отно­сительно начальных условий эксперимента.

В этой связи выясним, через какой период времени клас­сический наблюдатель зарегистрирует достижение скорости света. Полученное значение, окажется равным лунному маго­метанскому календарному году.

I - период времени, содержащий двенадцать лун­ных, или синодических месяцев (каждый синодический месяц включает 29 суток, 12 часов, 44 минуты и 2,9 секунды); с - скорость света в вакууме; § - ускорение свободного падения у поверхности Земли.

Известно, что магометанский год привязан к лунному цик­лу и соответствует периоду времени, после которого Луна возвращается на исходную позицию. Если наблюдатель син­хронизирует начало эксперимента с положением Луны на не­бесном своде, то по достижении скорости света он обнаружит, что Луна вернулась на свое прежнее место. Подобная ситуа­ция очень напоминает положение путника, пытающегося дос­тигнуть края Земли. Усилия его неизменно завершаются воз­вращением в исходную точку, как бы в начальные условия эксперимента.

Луна является естественным спутником Земли и пролега­ние траектории ее движения существенно обусловлено силой земного гравитационного поля. Едва ли случайным является то обстоятельство, что достижение скорости света, изолиро­ванным в земном гравитационном поле наблюдателем, соглас­но принципа эквивалентности, приходится на период, равный (с большой точностью) лунному календарному году. Это об­стоятельство, указывает на существование пока еще неизвес­тной нам глубокой взаимосвязи между пространственно-вре­менной топологией земного гравитационного поля и характе­ристикой скорости прохождения светового сигнала в нем. Очень может быть, что значение скорости света в вакууме - 300000 км/сек не есть нечто абсолютное и универсальное для всей Вселенной. Весьма вероятно, что это значение выражает персональные метрические свойства только земного ПП-ВК и актуально исключительно для земного гравитационного поля.

Разумеется, это пока что свободное предположение, требую­щее серьезной проработки, однако для нас критически важно научится объяснять происхождение. Слишком точно и убедительно это равенство, чтобы быть обыкновенным совпаде­нием случайностей. И самое главное, если по Эйнштейну физи­ческие свойства четырехмерного пространства-времени обуслов­ливаются световыми постулатами, в их неприложной формули­ровке, то действительность может оказаться совершенно иной. Вовсе не исключено, что регистрируемая скорость света, в ваку­уме, является на самом деле выражением метрической структу­ры конкретного гравитационного поля, то есть конкретной уско­ренной системой отсчета.

Уникальность равенства состоит в том, что оно поз­воляет выводить известное нам значение скорости света, в ва­кууме, с помощью гравитационного потенциала земного пер­сонального пространства-времени.

Может случиться так, что нам придется отказаться от эйн­штейновских световых постулатов в их всеобщей категоричес­кой формулировке. За этим последует создание новой теории относительности, в которой общековариантность основных уравнений физики будет выполняться не за счет постоянства и одинаковости скорости света в любых координатных систе­мах, а наоборот - через изменение этой скорости. Во всяком случае, проблема скорости света, как опорное звено теории от­носительности, требует к себе самого пристального внимания.

Пока же нам ничего не остается, как строить свое мировозз­рение на основе эйнштейновских световых постулатов. Тем бо­лее, что земной персональный пространственно-временной кон­тинуум, в полной мере, отвечает их требованиям и позволяет полноценно описывать общую картину окружающего мира.

Борис Дмитриев