Какое свойство пространства характеризует длина

Современная наука в целом, и теория относительности в частности, не разделяют пространство и время, а оперируют таким понятием как пространственно-временной континуум, или четырехмерное пространство-время, в котором три измерения принадлежат пространству и одно времени. Что такой симбиоз представляет в реальной жизни ни Эйнштейн, ни его последователи объяснить не смогли, но с точки зрения математических вычислений удалось получить теоретические результаты, хорошо согласующиеся с практическими наблюдениями. В частности в космологии расширяющейся Вселенной теория Фридмана получила подтверждение в виде численного решения уравнений гравитационного поля, разработанных Эйнштейном в рамках ОТО. Не будем тратить время на поиск недостатков и критику ОТО. Просто вспомним, что в истории человечества был весьма продолжительный период, когда астрономы и моряки пользовались достаточно точными методиками расчета траекторий движения небесных тел, разработанных в рамках геоцентрической модели мироздания, в центре которого находилась Земля, а вокруг неё вращались Солнце и другие планеты.

В одной из своих статей на дзене я уже пытался связать такие нематериальные понятия как пространство, время и информация и доказать, что без них существование материи невозможно. Настоящая работа является продолжением размышлений на эту тему. В частности, вашему вниманию предлагается попытка осмыслить физическую топологию или размерность таких философских категорий как пространство и время.

Трёхмерность пространства, на первый взгляд, не должна вызывать особых споров. Все мы живём в трёхмерном мире и легко оперируем такими понятиями как длина, ширина, высота, которые и образуют трёхмерный базис пространства. Трёхмерная система координат знакома нам со школы, а жизненный опыт и личные наблюдения каждого из нас ежедневно дают подтверждения трёхмерности окружающего нас мира. Такое положение вещей кажется разумным, понятным и единственно возможным, по крайней мере, для реального, а не вымышленного мира. Однако, при обсуждении данной проблемы необходимо иметь в виду, что трёхмерность нашего пространства продиктована исключительно трёхмерностью материальных объектов, размещаемых в этом пространстве. Чисто теоретически, пространство должно так же хорошо вмещать в себя материальные объекты любой размерности, если только они действительно где-то существуют в материальном мире. Нам трудно представить, как выглядит любой объект имеющий больше трёх измерений. Тем не менее, такой объект наравне с нольразмерной точкой, одномерной прямой, двухмерной плоскостью и трёхмерным объёмом легко разместится в пространстве. Следовательно, наше пространство, с теоретической точки зрения, не имеет ограничений на размерность – оно безразмерно! А три оси координат, образующие трёхмерный пространственный базис, это всего лишь инструмент (линейка) для измерения линейных размеров трёхмерных объектов нашего материального мира. При этом следует особо оговорить ограничения, накладываемые на пространственные координаты любой размерности. В скольких бы измерениях не размещался материальный объект, он не может иметь отрицательных линейных размеров. Из этого следует, что пространства с отрицательными координатами не существует. На каждой координатной оси пространства может быть отложено бесконечное количество положительных значений (отрезков). При этом, любой объём пространства, ограниченный произвольным набором измерений – статичен. Т.е. координаты пространства самопроизвольно не изменяются, а само пространство однородно и изотропно. Оставаясь на позициях диалектического материализма, пространство можно рассматривать только как нематериальную категорию, существующую независимо от материального мира. Поэтому постулирование зависимости линейных размеров пространства от массы материи, размещаемой в конкретной области пространства, представляется полнейшей утопией. Это даже не идеализм, а какое-то шарлатанство, обёрнутое в псевдонаучную риторику.

С размерностью времени дело обстоит не менее сложно. Если рассматривать ВРЕМЯ как череду событий изменяющих состояние материальных объектов, то бесспорно, в прошлом, в настоящем и в будущем таких событий было, есть и будет бесконечно много. Классическая стрела времени, используемая в этом случае, вроде бы неплохо описывает одномерную «геометрию» шкалы времени.

Но возникает одно «но» (простите за тавтологию). Настоящее движется по этой шкале времени в виде точки. А точка это всё-таки безразмерный объект. Как быть в этом случае с точным определением настоящего непонятно. Сколько это будет в секундах, миллисекундах или наносекундах? Может быть настоящего в таком случае нет совсем, а есть всего лишь бесконечный переход из прошлого в будущее. С другой стороны, если начинать оперировать такими категориями времени как ПРОШЛОЕ, НАСТОЯЩЕЕ и БУДУЩЕЕ, то сама собой напрашивается 3-х мерная модель времени.

Три оси (прошлое, настоящее, будущее) позволяют формировать трехмерное время, которое по аналогии с трехмерным пространством имеет свой объём. А каждая точка в этом объёме некое событие, имеющее проекции на оси временных координат, по которым можно определить местонахождение в прошлом, настоящем и будущем любого события. Однако в этом случае нам не удастся избавиться от нашего «но» – настоящего, сжатого в безразмерную точку. Ведь в придуманном нами трёхмерном времени бесконечны только две оси – прошлое и будущее. А настоящее упрямо продолжает сжиматься в точку. Т.е. наша 3-х мерная модель времени самопроизвольно трансформируется в 2-х мерную плоскую систему координат, устраняя тем самым парадокс возникновения разнонаправленных прошлого, настоящего и будущего из одной точки.

Таким образом, путём несложных мысленных экспериментов мы подтверждаем истинность линейной шкалы времени, по которой из бесконечного прошлого в бесконечное будущее движется настоящее. Причём, безразмерная точка «настоящего», движущаяся по бесконечной оси времени из прошлого в будущее, позволяет достаточно уверенно констатировать, что понятие ВРЕМЕНИ категория скорее динамическая, чем статическая, в отличие от пространства. Является ли траектория движения настоящего прямой или какой-то более сложной кривой, например, спиралью, трудно сказать. Так как объективных критериев для определения траектории движения времени нет. Не менее интересно было бы узнать и скорость движения времени. Но как это можно сделать, у автора нет ни малейшего представления.

Время, как и пространство нематериально, однородно и изотропно. Следовательно оно подобно пространству не зависит от материи и не может ускоряться или замедляться в зависимости от массы материи, размещаемой в произвольных координатах пространства в любой момент времени. Как бы там не было, самые первые измерения сделанные человеком, скорее всего, были направлены на измерение расстояния и времени. Как это не парадоксально звучит, но люди первым делом научились измерять нематериальные пространство и время в окружающем их материальном мире. И это не случайность, а совершенно объективная закономерность. Так как наличие пространства и времени являются необходимыми условиями для существования материи. Более того, любой материальный объект, включая самого исследователя, может быть достоверно зафиксирован только в координатах пространства и времени. Исходя из этого, можно сформулировать следующее определение материи:

Материя – это совокупность материальных объектов, существующих в настоящее время в конкретных координатах пространства.

Из приведенной формулировки материи вытекает одно уникальное свойство времени, которое, наверное, будет интересно философам и писателям-фантастам. В прошлом материи нет уже, в будущем материи нет ещё, материя существует только в настоящем. Соглашаясь с этим, совершенно очевидным фактом, с некоторой долей казуистики можно утверждать, что время формирует материю. Т.е. время, или если быть абсолютно точным, то настоящее время (тот самый неуловимый миг между прошлым и будущим) материализует весь наш мир, в котором мы живем. И такая взаимосвязь материи и времени напрочь исключает возможность любых путешествий материальных объектов во времени, а заодно закрывает все причинно-следственные парадоксы, связанные с такими путешествиями.

Изложенные в статье соображения, конечно, не являются бесспорными. Это всего лишь попытка автора, возможно, не самая удачная, осмыслить очень сложные философские категории.