Парадоксы времени

Шкала времени

    Что есть время?  Время – мера изменения состояния материи. Не было бы изменений – не было бы и времени. Изменения – любые: перемещение, нагревание-охлаждение, разрушение-восстановление, растворение-кристаллизация, изменение фазового состояния – твердое, жидкое, газообразное, и т.д. Все изменения происходят не мгновенно, растянуты во времени. Постепенно же по причине последовательного выделения и поглощения энергии материей.
   Чем измеряется время, какими приборами? Последнее понятно – часами. А что есть часы?  Самые первые – солнечные, показывают время суток движением тени на горизонтальном циферблате.  Более точные – маятниковые. Маятник движется вправо-влево, туда-сюда, период колебания маятника, одного перемещения туда-сюда, определяется по формуле:
                T = 2; ;(L/g)
                Где  Т – период в секундах               
                L – длина маятника в метрах
                g  –  ускорение свободного падения (9,82 м/сек2)
                ;; - знак корня квадратного
   Но маятниковые часы ушли в прошлое, помню такие в детстве, назывались «ходики», иногда с кукушкой, каждый час над циферблатом открывалась дверца, оттуда выглядывала кукушка и вещала «ку-ку», сколько часов, столько и «ку-ку».
   Маятниковые уже не увидишь, разве что в кино,  их заменили крутильные (пружинные), пружинная спиралька скручивается-раскручивается, сжимается-разжимается, в одну сторону – в другую, тик- так. Период колебания пружинного маятника зависит от упругости маятниковой спирали и определяется по формуле:

                T=2;;(m/k)
                Где m – масса сопротивлению крутящего момента
                K – коэффициент упругости пружины (спирали)   
   Как видим, «g» уже отсутствует, т.е. , если классический маятник (груз на нити) поместить в центрифугу и раскрутить ее, период колебаний нитяного маятника уменьшится. Это и понятно, период колебания нитяного (классического, математического) маятника зависит от силы тяжести, от гравитации, чем она выше, там больше сила, стремящаяся вернуть груз вниз. Для пружинного маятника гравитация не имеет значения, период его колебаний зависит,  прежде всего, от упругости пружины. И что же получается? Маятники в обычных условиях земной гравитации показывают одно время, а в условиях повышенной (в центрифуге) – разное.  И что же, время изменилось?  Да-нет, маятники находятся рядышком, в одних условиях, в центрифуге.  Значит для них изменилась шкала, у нитяного секунды (период колебания) уменьшились, у пружинного остались прежними.  Если же маятники поместить в условия отсутствия гравитации, на земле они  создаются  в пикирующих (падающих) самолетах для тренировки космонавтов, нитяной маятник вообще остановится, а пружинный не почувствует этого и продолжит колебания с прежним периодом.
     Еще один парадокс, если увеличить силу гравитации мы можем на любое время - время вращения центрифуги, то создать невесомость на считанные секунды, а потом эти секунды будут компенсированы повышенной гравитацией при выходе самолета из пике.  Длительную невесомость можно создать, запустив объект на орбиту, но это уже будет не Земля, а земная орбита, и, прежде чем объект обретет невесомость, он испытает колоссальные перегрузки при разгоне.
   Но вернемся к единицам измерения времени:
                сутки – 1 оборот планеты Земля вокруг своей оси
                месяц – 1 оборот Луны вокруг Земли
                год – 1 оборот Земли вокруг Солнца.
   В последнем случае год четко фиксируется по самому короткому солнечному дню в году (22 декабря), но это связано с наклоном земной оси относительно плоскости эклиптики солнечной системы, если бы этого не было, астрономически определить длину года было бы крайне затруднительно, только по положению звезд, день и ночь не менялись бы по длительности и всегда были бы равны друг-другу, а также не было бы ни зимы, ни лета. И созвездия не меняли бы своего положения над линией горизонта.
   Опять вернемся к единицам измерения времени:
                секунда – приближенно один удар пульса
                минута – 60 секунд
                час – 60 минут.
   Чем интересны единицы времени – они цикличны, возвратны, они бесконечно повторяются, и они неизменны, одинаковы. Равны периоды колебаний маятника, прошедшие сутки будут равны следующим;  месяцы, годы будут равны друг-другу  (в переделах человеческой истории, в более длительный период, они могут измениться, как изменились сутки со времен девонского периода – установлено по суточным циклам ископаемых кораллов).
   В связи с постоянством и повторяемостью астрономических единиц может возникнуть желание по аналогии с маятником пройтись по времени туда-сюда: в прошлое – в будущее. А вот тут – стоп!  В будущее можно попасть в свое время, если доживешь, а вот в прошлое никак – «нельзя в одну реку войти дважды» - Гераклит. Нельзя, потому что мир изменился, и прошлое  можно только вспомнить, правда, если склероз, то и таким манером уже  не получится. Эйнштейн назвал это пространственно-временным континиумом.  В пространстве можно перемещаться в любом направлении: вперед-назад, вправо-влево, вверх-вниз, а вот по времени только вперед, и называется это стрелой времени.
     Так что же это за штуковина такая – время? По И.Канту время – трансцендентное априорное понятие разума. А может и нет его вообще, а есть только изменяющийся материальный мир, который никогда не застывает в своих изменениях, и не может вернуться в прежнее состояние?

Ощущение времени

     Общеизвестно, что время для человека движется по разному в зависимости от того, чем он занят.  Если он чем-то увлечен – пролетает быстро, если уныло  и неуверенно чего-то ожидает – тянется неимоверно. Но посмотрим на это с несколько иного ракурса.
    Помню в детстве я легко мог ловить мух, взмахнул кистью – бац!  и муха в кулаке.  А сейчас, десятки лет спустя,  не могу, пытаюсь иногда, но уже не получается, муха успевает удрать. Даже мухобойкой не всегда попадаю. Что же произошло? Мухи стали шустрее? Вряд ли. Просто замедлилась моя реакция, скорость моего восприятия, реагирования и, естественно, мускульного движения.  Время для меня ускорилось, оно пролетает мимо все быстрее, и я не успеваю сделать то, что по старой памяти себе планирую.  День проходит как час – вроде недавно проснулся, что-то делал и не доделал – а уже вечер.
   Но однажды случилось обратное, время замедлилось. Я прекрасно запомнил этот момент, уж слишком все было необычно.  А было так, в январе 2006 года мы с приятелями возвращались с рыбалки на Байкале. Дорога шла вдоль берега, Байкал еще не замерз даже в прибрежной зоне, с озера наносило влажным туманом, и дорога превратилась в бугристый гололед. А тут еще проехал грейдер, который с ноября чистит дорогу от снега, и бугристый гололед превратился в гладкий, т.е. просто в лед, причем при нулевой температуре - во влажный лед. Сразу сбросил скорость до 50-ти, а потом и до 40-ка, машина вроде держала дорогу. Но в один момент ее повело, сбросил газ и стал выруливать, но машину закрутило. Все это происходило мгновенно. Пытался выровнять, но ее понесло на обочину, на снежный бордюр – и в этот момент время резко замедлилось. Машина ударилась боком о снежный навал и медленно, как в рапиде, стала валиться набок. А потом переворачиваться и встала на крышу. По моему ощущению этот кульбит длился не менее полуминуты. Я все последовательно ощущал: как поворачивались за окном деревья, как потерял  опору на сиденье, как меня придавил сосед справа, затем отпустил и, наконец, я оказался вниз головой, пристегнутый ремнем.  За время переворота я не слышал звуков, в памяти осталась полнейшая тишина, и лишь, когда переворот завершился, услыхал, что продолжает звучать радиола, а соседи шебуршат и восклицают непечатными словами. Выключил радиолу и отключил зажигание.
       Мы выбрались из машины. Машина вверх колесами выглядела необычно, одно заднее колесо крутилось очень быстро, остановил его рукой. Снегу было по колено, мы вчетвером довольно легко перевернули и поставили машину на колеса, хотя «нива» машина далеко не легкая. Достал лопату, лопата была одна,  и мы по очереди начали откидывать снег, расчищая выезд. Через час выбрались на трассу и поехали дальше, сначала со скоростью 30 км, потом, когда дорога ушла в сторону от берега, прибавил газу. Оставшийся путь прошел без приключений.
     А есть ли существа на земле, живущие в разном времени? Да сколько угодно. В ускоренном живут те же самые мухи и любая другая воздушная мелочь, мельтешащая перед нашими глазами, в замедленном – ленивцы и черепахи. Черепаха потому и спряталась в панцирь, поскольку не могла ни убежать, ни активно сопротивляться.

Мир в разнотекущем времени

    А теперь попробуем представить, что собой представляет мир в замедленном времени, вернее, как воспринимает его наблюдатель, у которого повышенная скорость восприятия. Муха, которую я пытаюсь поймать, видит своими фасеточными глазами мою огромную для нее ладонь, медленно к ней приближающуюся, успевает сообразить, что ничего хорошего ей это не сулит, неспеша приподнимается на лапках, включает свои пропеллеры и отлетает в сторону. Но оставим муху в покое, у нее свои дела, «она по полю шла, денежку нашла, ей надо на базар, покупать самовар».
    Попробуем провести эксперимент для независимого наблюдателя в замедленном времени. Все вокруг него движется все медленнее и медленнее, секундная стрелка на его часах замирает, останавливаются идущие мимо люди и застывают на одной ноге, все медленнее движутся машины и останавливаются,  птицы в небе повисают с раскрытыми крыльями. Все – мир остановился, замер, наблюдатель может перемещаться в нем без помех в любом направлении, любое препятствие, замершее в неподвижности, он может обойти как столб, не помешают машины, чтобы перейти трассу, они стоят, даже самолеты, если бы он мог взлететь, они повисли в воздухе.  Нет ветра, нет звуков, а свет преобладает красный и становится тусклым, мир исчезает.
    Но это на макроуровне, а что же на молекулярном и атомном? Молекулы и атомы замерли в своих колебательных движениях, а когда остановились электроны на своих орбитах, исчезли электромагнитные поля, и не стало ни света, ни тьмы, исчезло все, исчезла материя как таковая. Для наблюдателя вокруг ничего нет, пустота, он может перемещаться в любом направлении, но и направлений нет, не за что зацепиться, вокруг – пустота. В этой пустоте остался один наблюдатель, но ему нечего наблюдать – мир исчез.
     Мир исчез. А наблюдатель остался. Кто он? Бог? Если может управлять временем, он может вернуть мир, ускорив время. Он -Творец?  Нет, мир существовал без него, просто он вышел из мира, разогнался в своих ощущениях и выскочил из него в пустоту, в ничто.
    А может быть это не пустота, а совсем иной мир, если наблюдатель может в нем существовать?
    А каким будет мир в ускоренном времени, когда все вокруг все стремительно меняется? Положим, наблюдатель подошел к железнодорожному полотну и хочет пересечь его. Перейти на ту сторону.  Он  пытается переступить рельс, но стремительно приближается поезд, и он едва успевает убрать ногу. А время все ускоряется, вот между поездами почти нет перерыва, они идут друг за другом и все стремительнее, они уже сливаются в сплошное непреодолимое препятствие. То же самое на автотрассе, на ней возникает непреодолимый вал.  Солнце стремительно вылетает из-за горизонта, как метеор проносится по небу и тут же падает за горизонт. Звездная карусель все быстрее вертится над головой. В конце-концов ни солнца, ни звезд уже не различить, свет просто мерцает все быстрее и быстрее. Звуков нет, вначале они все превратились в свист, но и тот исчез, осталось смутное ощущение давления на уши и на все тело. Дождь вокруг наблюдателя превращается в непрерывный водопад, снег – в непрерывное снеговое крошево, но дальше и снег, и дождь уже неразличимы, они становятся единой плотной массой, в которой наблюдателю невозможно пошевелиться. Стремительный мир зажал наблюдателя в неподвижности, похоронил его в своем стремительном движении. Весь окружающий мир стал для наблюдателя твердью. Что может в этом  мире наблюдатель? Ничего. Но он мыслит, значит существует.
     А для мира он стал досадной помехой. Неподвижным столбом, но мир эту помеху может легко обойти или даже убрать, а для наблюдателя мир стал не просто непреодолимым препятствием, он сделал его беспомощным, в этом мире он не может ничего, даже познать, где он и что с ним.
      А может быть это тоже иной мир? в котором наблюдатель может вполне существовать, как мы существует в макромире, в то время, когда микромир, материя,  для нас тоже твердь?