Что есть время. Учебный диалог. Часть 2.

Неофит: Почему всё-таки время стоит особняком среди всех физических величин, явлений, гипотез, в чем феномен?

физик: Это единственный физический объект, вообще не физический даже, а просто объект окружающего мира, который не обладает повторяемостью. Всё остальное можно попробовать дважды, трижды, проверить какую-то версию. Если какая-то гипотеза не подтверждается, ее можно отбросить. Если какое-то состояние нестабильно, значит, нужно укрупнить, рассмотреть макроуровень, как в термодинамике делается. И это относится абсолютно ко всей науке, не только к физике, ко всему, кроме времени. Время исчезает. Это постоянно исчезающий объект.

Неофит: Тогда получается, что изучение времени не может быть научным занятием, раз сам объект не научен. Ведь у него нет такого важного для науки качества, как воспроизводимость.

биолог: К сожалению, это не единственная причина, почему изучение времени, может быть, не совсем наука. И это еще один ответ на ваш вопрос о том, почему и чем время отличается от других объектов науки. Дело в том, что любая наука начинается с исходных неопределяемых понятий, про которые бессмысленно спрашивать, что это и почему они такие, а не другие? Потому что они воспринимаются интуитивно, и мы надеемся, что интуиция разных исследователей одинакова, хотя надежда эта призрачна. Время – одно из таких понятий. Оно исходное и неопределяемое. Пока оно находится в этом своем статусе, его свойства также будут постулатами, аксиомами, но отнюдь не теоремами. И это неизбежно, это не дефект науки, просто мы заинтересовались понятием, статус которого отличается от большинства других научных понятий. Исходными и неопределяемыми в науке являются и многие другие понятия, например, пространство, заряд, масса, взаимодействие, энергия, движение, жизнь...

Что есть время. Учебный диалог. Часть 1.

Участники: биолог, физик, неофит.

Неофит: проблема времени стоит перед человечеством с самого начала осознания того, что есть ты, есть окружающий мир. И этот окружающий мир каким-то образом вокруг тебя движется, развивается, умирает – и умираешь ты. Так вот, в чем же феномен не времени даже самого, а феномен интереса человека ко времени?

биолог: Наверное, один из главных – это наш собственный внутренний интерес, потому что мы бренны, потому что наши дни не бесконечны. И потому, что есть внутреннее неприятие этой бренности. Осознаем мы это или нет, мы хотим узнать, почему, зачем, и, может быть, как ее избежать. Это интересно каждому из нас. Это интересно и науке, потому что, как мне кажется, при решении проблем естествознания, при решении фундаментальных вопросов, всегда приходилось изменять представления о времени. Получалось это, видимо, потому, что время так глубоко лежит в фундаменте наших представлений о мире, что мы не можем исключить его из рассмотрения при решении любых проблем. Для того чтобы сделать какой-то следующий шаг, приходится лучше разобраться в том, что такое время. Для меня самого есть чисто внутренняя причина, по которой я не могу не заниматься временем. Таковы мои образование и профессия теоретика, что мне кажется: нужно, чтобы в областях науки, где еще нет фундаментальных уравнений, такие уравнения появились.
Каждое фундаментальное уравнение движения – это есть описание интересующей нас реальности с помощью некоторого эталона изменчивости. И оттого, каким мы себе представляем время и какова эта эталонная изменчивость, то есть часы, очень сильно зависит, сумеем ли мы угадать или вывести нужные уравнения. Это мой путь, по которому я пришел к проблеме времени. Хотя я понимаю, что у каждого путь свой.

физик: Свой, да. У меня по-другому, например, было. Я пришел к этой проблеме, скорее, от противного. Я по образованию математик. Математиков учат таким образом, что время исключено из математической теории, даже в тех случаях, когда явно указывается последовательность процедур.
И вот этот момент очень сильно вошел в противоречие с практикой, когда мне пришлось заниматься прикладными задачами. Там я увидел, что время, наоборот, является важнейшим фактором. И это отнюдь не параметр в уравнениях, а скорее – обстоятельство действия. Это важнейшее обстоятельство действия, внутри которого приходится существовать: надо успеть решить задачу, надо успеть получить данные для решения задачи.
И вначале я почувствовал интерес ко времени именно с этой стороны. В задачах, где время входит как бы в условие, в постановку задачи. Это всё очень важно в технике, в приложениях типа биологических, где приходится смотреть развитие объекта. Первые мои модели были в области биологии. И там я столкнулся с тем обстоятельством, что биологическое время само по себе нуждается в некоторой формализации – это не физическое время. Это другое время. А в технике мы сталкивались с вещами, когда приходилось менять единицу измерения времени с однородной на неоднородную. Например, бывали такие эффекты, когда неоднородные единицы времени, привязанные к особым событиям, позволяли использовать стандартные уравнения, ну, скажем, механики Ньютона, в то время как однородные единицы – не позволяли: какая-то идет внутренняя синхронизация процесса на свои часы. А потом, когда я уже занялся общей теорией моделирования, я посмотрел на время не изнутри, а как бы извне, на модель времени – что она из себя представляет. Это очень интересно, очень захватывает.

Время

Время — одно из основных понятий физики и философии, одна из координат пространства-времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел, а также сознание.

В философии — необратимое течение (протекающее лишь в одном направлении — из прошлого, через настоящее в будущее), внутри которого происходят все существующие в бытии процессы, являющиеся фактами.

В диалектическом материализме время — это объективно реальная форма существованиядвижущейся материи, характеризующая последовательность развёртывания материальных процессов, отделённость друг от друга разных стадий этих процессов, их длительность, их развитие.

В количественном (метрологическом) смысле понятие время имеет два аспекта:
координаты события на временной оси (текущий момент времени). На практике это текущее время: календарное, определяемое правилами календаря, и время суток, определяемое какой-либо системой счисления (шкалой) времени (примеры: местное время, универсальное координированное время);
относительное время, временной интервал между двумя событиями.