Время vs пространство

          Время есть число движения по отношению к предыдущему  и последующему.
                Аристотель


          Передо мной стал вопрос: существует ли вообще такой предмет исследования, как   время, за пределами вполне респектабельной и  необходимой области «измерений времени» , с той оговоркой, что сам термин требует десубстантивации – как будто есть некоторое тело, или объем, измерением которого занимаются. 
               
                Философ Виктор Молчанов



                1.
Минувшим летом в телепередаче Academia московский биофизик Симон Шноль демонстрировал колебательную химическую реакцию.  С периодичностью в несколько секунд сосуд с жидкостью на столе то приобретал яркий цвет, то терял его.  Напомню, что  такой  маятник мы обсуждали в  https://stihi.ru/2020/05/23/6108   как один из  возможных приборов для сравнения изменений и для координации действий людей.   

По-видимому, исторически первые соображения о связи счета и  времени связаны с астрономическими суточным и годовым циклами, т.е. числом  повторений положения   светил на небе.  Тем самым связывались   представления о времени (что бы не имелось в виду) и пространственном изменении, перемещении.   Аристотель  предупреждал, что движение –отнюдь не только пространственное перемещение, но и любое другое изменение.  К сожалению, такое предпочтение пространства сохраняется. В частности, упомянутый выше философ вообще полностью поменял свои воззрения и в своей книге признал пространство первичным понятием, из которого как-то вытекает время.   

(В то же время часть фразы про десубстантивацию по-простому означает, что измерять время можно и нужно, но необходимо отказаться от всяких аналогий этого процесса с  другими видами измерений.  Т.е. измеряется неизвестно что, но получается число. Нечто вроде улыбки чеширского кота.)

                2.

Попытаемся без излишних усложнений сравнить: что сходно и что различно в пространственных и временнЫх измерениях.  Начнем с первых.

Примем за исходное, что в мире много объектов (предметов), и каждый из них занимает свое место, отличное от  мест других объектов.  На практике часто нужно сравнить такие объекты. Например, если мы хотим понять, какой из двух домов больше, мы не можем подтащить один к другому.   Но можно использовать небольшую достаточно твердую палочку.  Прикладывая ее к стене одного дома, запомнив, сколько раз пришлось это сделать, чтобы дойти до края стены, затем перенеся палочку к другому дому и проделав ту же процедуру, получим другое число.  Сравнив два числа – что можно проделать уже где угодно – узнаем, какая стена длиннее, и даже во сколько раз. 

Удобно сделать для практических работ много одинаковых палочек-эталонов, или даже более мелких, чтобы несколько таких укладывалось на большой.  Используя выводы геометрии, с их помощью можно будет определять и многие  важные углы. Например, сложив треуголник со сторонами из трех, четырех и пяти одинаковых палочек, получим прямой угол (по теореме Пифагора).

Применяя наши эталоны, мы неявно соглашаемся с несколькими допущениями.  Некоторые из них просты: если в разных местах – разные температуры, то эталоны и сами объекты будут, вообще говоря, по разному реагировать на нее; в простейшем варианте мы это обстоятельство игнорируем.

Но есть и более тонкие: перенос эталонов  туда и обратно занимает некоторое время; мы считаем, что пригодность эталонов от этого не изменится.

                3.

Уже самый древний опыт убеждает в том, что в каждом месте происходят события – изменения объектов и\или их отношений.  Это касается и неба – света и тьмы, изменения картины звездного неба итп, и земли – скажем, открытия и закрытия цветков.   

Эти изменения периодичны, т.е. регулярно повторяются, и им  легко сопоставить число – количество повторений с начала наших наблюдений.  Ясно, что это число может при продолжении наблюдений только УВЕЛИЧИВАТЬСЯ.

Наряду с такими изменениями есть и непериодические, очень разные. Некоторые из них могут косвенно и приближенно измеряться пространственно, например, толщиной культурного слоя в археологии: с каждым следующим поколением она может только увеличиваться (как и толщина слоя пыли, если не убирать квартиру).    Но такая связь совершенно не обязательна, пример – старение всех живых организмов.

Древние греки различали ВЕЛИЧИНЫ, изменяющиеся непрерывно, и дискретные ЧИСЛА.  Среди непериодических изменений к числам приводят «биологические часы» - количество поколений бактерий, желательно быстро размножающихся.


Для организации практической жизни, как мы обсуждали в предыдущей статье,  нужно научиться согласовывать изменения.   Ясно, что  удобнее использовать периодические изменения, всегда характеризуемые числом.  Хорошо, если договариваются встретиться посредине пути через две ночи.  Но в жизни нужны более мелкие промежутки.  Тогда можно использовать, например, колебательную химическую реакцию, попутно определив, сколько колебаний уложится в одни сутки.  Опять-таки ясно, что и число таких колебаний-делений при наблюдении может только возрастать.

Постепенно были придуманы разные типы приборов, сопоставляющих изменениям числа, скажем, маятниковые ли пружинные часы. Каждый из таких приборов имеет свои особенности и источники неточностей. Например, при нагревании меняются размеры частей часов, в разных местах Земли – разная сила притяжения (которая, между прочим, в последних мелких цифрах секретна), при ускорении разные часы будут изменять показания немного по-разному, итд. 

Для нормальной человеческой жизни небольшие расхождения незаметны и несущественны, да и могут быть уменьшены перерасчетом.   (Иное дело – вопросы навигации быстродвижущихся объектов).

Некоторую аналогию  пространственных и временнЫх измерений уловить можно при замене в высказываниях ВРЕМЯ на ПРОСТРАНСТВО, и наоборот.   Так, «дробление» эталона длины посредством сложения его из более мелких палочек похоже на сложение суток из многих циклов колебаний химической реакции (или маятника).   Как раньше предполагалась неизменность эталона в разное время, так в случае измерений изменений приходится предполагать неизменность в разных местах пространства ( а также тождественность всех циклов колебаний – будь то звездные циклы или химреакция).

Но есть и неустранимое различие:  в процессе любых наших действий количество изменений в мире только возрастает. Даже если что-то появилось, а потом снова исчезло, это будут два изменения. В то же время в пространстве можно перемещаться туда и обратно, вернувшись в ту же точку.  Но не в тот же мир, который уже переменится – возрастет число изменений в нем..

Поэтому и говорят образно, что время, как количественная характеристика изменений в мире, всегда движется в одну сторону – от прошлого к будущему.   Хотя само это число может зависеть от способа измерения , но в процессе жизни-наблюдения это число может только расти.