Интересная гипотеза о природе времени

[UncleAndy]

Учёные выдвинули гипотезу о том, что измерения времени не существует

Оригинал тут.

В наши дни концепция времени — не только интуитивный способ измерить продолжительность событий, но и важнейший элемент в математическом описании физических систем. К примеру, мы определяем скорость объекта, как перемещение в пространстве за некоторый промежуток времени. Но некоторые исследователи считают, что ньютоновская идея времени как абсолютной величины, которая течет сама по себе, вместе с идеей о том, что время является четвертым измерением пространства-времени, являются неверными. Они предлагают заменить эти понятия времени на другие, более точно соответствующие истинной картине мира: время, измеряющее порядок изменений.

В двух недавних работах (одна уже опубликована и вторая вот-вот подоспеет) в журнале «Physics Essays», Амрит Сорли, Давид Фискарлетти, и Душан Клинар из научно-исследовательского центра Бистра в городе Птуй (Словения), более подробно описали, что всё это значит.


Размерности времени не существует

Эти ученые объясняют свою теорию так:
Обычно мы считаем время абсолютной физической величиной, которая, к тому же, является независимой переменной (например, t часто откладывают на горизонтальной оси в графиках, которые демонстрируют эволюцию физической системы). Но в действительности мы никогда не измеряем саму t. Мы измеряем свойства объекта: частоту, скорость, и т.п. Иначе говоря, реально существует изменение свойств объекта и (образно) движение стрелки часов; а мы сопоставляем первое второму, чтобы измерить свойства объекта. t само по себе является математической величиной и не существует в реальности.

Эта точка зрения не означает, что времени вообще не существует, а предполагает, что у времени гораздо больше общего с пространством, а не с идеей абсолютного времени. Пока что считается, что четырёхмерное пространство-время состоит из трех измерений пространства и одного измерения времени, но, по мнению учёных, более корректно было бы представить пространство-время в виде четырех измерений пространства. Как они выражаются, вселенная «безвременна» (timeless).

В своей последней работе учёные пишут: «Пространство Минковского — это не 3D+T, а 4D». Точка зрения, согласно которой, время — физическая величина, где происходят материальные изменения, заменена на более удобную, где время — просто порядок изменения материи. Такая точка зрения лучше согласуется с реальным миром, и дает больше возможностей в описании мгновенных физических явлений: гравитации, электростатического взаимодействия, передачи информации в EPR-эксперименте — то есть таких, которые происходят непосредственно в пространстве.

Как добавил Амрит Сорли, корни этой идеи идут от самого Эйнштейна:

Эйнштейн сказал: «Время не имеет независимого существования, кроме порядка событий по которым мы его измеряем. Время — это именно последовательность событий: таков мой вывод.»



В будущем ученые планируют исследовать возможность того, что квантовое пространство имеет три измерения пространства. Как объяснил Сорли,

Идея времени как четвертого измерения пространства не принесла большого успеха в физике и сейчас находится в противоречии с формальной системой специальной теории относительности. В настоящее время мы разрабатываем свою формальную систему трёхмерного квантового пространства, основанную на работах Планка. Похоже, что Вселенная трёхмерна от макро- до микро- уровня, даже до планковской длины, которая формально трёхмерна. В этом трёхмерном пространстве нет «сокращения длины» или «замедления времени». Реально существует то, что скорость изменения материи «относительна» в понимании Эйнштейна.



Численный порядок в пространстве

Исследователи дают пример этой концепции времени, воображая, что фотон движется между двумя точками в пространстве. Расстояние между этими двумя точками состоит из расстояния Планка, каждое из которых является наименьшим расстоянием, которое может пройти фотон. (основной единицей этого движения является Планковское время)
Когда фотон перемещается на расстояние Планка, он движется только в пространстве, а не в абсолютном времени, объясняют исследователи. Фотон можно представить движущимся из точки 1 в точку 2, и его позиция в точке 1 является «до» позиции в точке 2, по аналогии с числами, где 1 стоит перед 2, то есть в численном порядке. Который не эквивалентен временному порядку, ибо номер 1 не существует перед номером 2 во времени, такое возможно только численно.

Как объясняют исследователи, не используя время как четвертое измерение пространства-времени, физический мир может быть описан более точно. Как физик Энрико Прати отмечается в недавнем исследовании, гамильтоновая динамика (уравнения в классической механике) совершенно четко определена без концепции абсолютного времени. Другие ученые отмечают, что математическая модель пространства-времени не соответствует физической реальности, и предполагают, что безвременное «пространство состояний» является более точным определением.

Ученые также исследовали фальсифицируемость двух понятий времени. Концепция времени как четвертого измерения пространства, т.е. фундаментальной физической сущности, в которой происходит эксперимент — может быть сфальсифицирована экспериментом, в котором время не существует. Пример — эксперимент Кулона, т.к. математически в нём используется только пространство. В концепции времени, где время является численным порядком изменений происходящих в пространстве, пространство является фундаментальной системой, в которой происходит эксперимент. Хотя эта концепция может быть сфальсифицирована, экспериментов, в которых время (измеренное часами) не является порядком материальных изменений, попросту не известно.

Сорли сказал, что

Ньютоновская теория абсолютного времени не фальсифицируема, т.к. вы не можете это доказать или опровергнуть, вы просто должны в это верить.


и предпочёл добавить:

Теория временя как четвертого измерения пространства фальсифицируема и в нашей предыдущей статье мы это доказали. Есть основания полагать, что эта теория неверна. На основе экспериментальных данных, время это то, что мы измеряем часами: часами мы измеряем порядок материальных изменений, т. е. движение в пространстве.



Как собирается мозаика

Исследователи также кратко объяснили, как эта теория совмещается с нашим чувством времени. Многие нейрологические исследования подтвердили, что мы имеем чувство прошлого, настоящего и будущего. Эти данные привели к предположению, что мозг представляет время с помощью «внутренних часов» (модель pacemaker-accumulator).
Однако некоторые недавние исследования обжаловали эту традиционную точку зрения, и полагают, что мозг представляет время пространственно-распределенным способом: путем обнаружения и активации различных нервных соединений. Хотя мы воспринимаем события, происходящие в прошлом, настоящем или будущем, эти понятия могут быть просто частью психологических рамок, в которых мы испытываем изменения в пространстве.

Наконец, исследователи объясняют, что эта точка зрения времени не выглядит обнадеживающей для путешественников во времени.

Сорли отметил:

С нашей точки зрения, путешествие во времени в прошлое и будущее не представляется возможным. Можно путешествовать только в пространстве, и времени как порядке этого движения.

[толик]

Так значит если нет размерности, секунд, минут, часов и так далее, то в таком случае что это означает? Или я чего-то не понял?

[UncleAndy]

Так значит если нет размерности, секунд, минут, часов и так далее, то в таком случае что это означает? Или я чего-то не понял?

"Размерность времени" в нашем понимании это отношение периодических событий к каким-то другим. Мы просто договорились что вот это периодическое событие означает одну секунду. Но у нас нет определения секунды без привязки к материи или энергии.

[толик]

Но у нас нет определения секунды без привязки к материи или энергии.

Я не спорю с Эйнштейном, но как мне кажется некая привязка есть. Это количество энергии выделенное или поглощённое за этот промежуток времени.

[UncleAndy]

Но у нас нет определения секунды без привязки к материи или энергии.

Я не спорю с Эйнштейном, но как мне кажется некая привязка есть. Это количество энергии выделенное или поглощённое за этот промежуток времени.

Вы опять делаете привязку времени к материи. В данном случае, к энергии как виду существования материи. Все определение времени базируется на отношении одних материальных процессов к другим.

[толик]

Вы опять делаете привязку времени к материи.

Хорошо, попробую зайти с другого конца. Тело проходит какой-то путь с какой-то скоростью. Разве это не вариант привязки времени к материи? По моему прямой.

[UncleAndy]

Вы опять делаете привязку времени к материи.

Хорошо, попробую зайти с другого конца. Тело проходит какой-то путь с какой-то скоростью. Разве это не вариант привязки времени к материи? По моему прямой.

А я о чем пишу? Все наше представление о времени связано с соотнесением одних процессов с другими. При том что процессы происходят в пространстве и с материей или энергией. Т.е. авторы говорят что время - субъективное понятие, которое не имеет под собой никакого воплощения в реальности. Ни в виде четвертого изменения, ни в виде свойства пространства. Т.е. что понятие "время" придумано людьми просто в силу удобства. Как костыль для разума. Как, например, математика, которой удобно много чего описывать, но которая не является частью природы, а служит лишь посредником между природой и разумом.

[толик]

А я о чем пишу? Все наше представление о времени связано с соотнесением одних процессов с другими. При том что процессы происходят в пространстве и с материей или энергией. Т.е. авторы говорят что время - субъективное понятие, которое не имеет под собой никакого воплощения в реальности. Ни в виде четвертого изменения, ни в виде свойства пространства. Т.е. что понятие "время" придумано людьми просто в силу удобства. Как костыль для разума. Как, например, математика, которой удобно много чего описывать, но которая не является частью природы, а служит лишь посредником между природой и разумом.

Но что теперь делать? Порушили очередной канон и не предлагают ничего в замен!

[UncleAndy]

Ну, на самом деле еще надо смотреть что из этого выйдет. Навскидку тяжело сразу определить преимущества и недостатки такого подхода.

[толик]

Ну, на самом деле еще надо смотреть что из этого выйдет.

А по моему это топтание на одном месте. Никакого прогресса. (с)

[serg55]

Т.е. авторы говорят что время - субъективное понятие, которое не имеет под собой никакого воплощения в реальности.

Что значит не имеет воплощения в реальности? Время - это мерило "длины" "кусков" чьего бы то ни было существования.

[UncleAndy]

Что значит не имеет воплощения в реальности? Время - это мерило "длины" "кусков" чьего бы то ни было существования.

Это мерило отношения одного процесса к другому и только. Т.е. величина отношения.

Хотя, с другой стороны, ведь, и пространственное измерение имеет тот-же смысл. Хм.

[serg55]

UncleAndy
Ну так Вы тут никакой Америки не открываете - ещё Кант заметил, что пространство и время - это только формы нашего чувственного восприятия действительности.

[UncleAndy]

Это не я. Это исследователи из статьи.

[Виталик2]

Самую лучшую теорию времени, по моему мнению, выдвинул гениальный немецкий философ Артур Шопенгауэр. В cвоем главном труде "Мир как воля и представление" он писал, что воля-это вещь в себе, т.е. нечто независимое от нашего восприятия. Мир имеет две стороны: мир как воля и мир как представление. Время, пространство и причинность-это не вещи в себе, а лишь конструкции нашего разума, нашего человеческого восприятия. А.Шопенгауэр гениально опровергнул материализм т.к. cчитал, что реальна только воля, а время, пространство и причинность не существуют вне нашего восприятия. Воля первична, разум и материя вторичны. Мы не знаем, каков мир сам по себе, вне нашего восприятия(мир как воля). Мы знаем только одну сторону мира(мир как представление). Таким образом, время(а также пространство и причинность) не объективны, а субъективны.

[serg55]

Самую лучшую теорию времени, по моему мнению, выдвинул гениальный немецкий философ Артур Шопенгауэр. В cвоем главном труде "Мир как воля и представление" он писал, что воля-это вещь в себе, т.е. нечто независимое от нашего восприятия. Мир имеет две стороны: мир как воля и мир как представление. Время, пространство и причинность-это не вещи в себе, а лишь конструкции нашего разума, нашего человеческого восприятия. А.Шопенгауэр гениально опровергнул материализм т.к. cчитал, что реальна только воля, а время, пространство и причинность не существуют вне нашего восприятия. Воля первична, разум и материя вторичны. Мы не знаем, каков мир сам по себе, вне нашего восприятия(мир как воля). Мы знаем только одну сторону мира(мир как представление). Таким образом, время(а также пространство и причинность) не объективны, а субъективны.

Написал - прям как лекцию прочитал. Пять баллов.

---------01.06.2011, 21:53---------

Иногда, когда стоишь на перроне и стоит не твоя электричка, ты на неё смотришь, и иногда такое чувство вдруг появляется - вот она сейчас стоит перед тобой, но ты знаешь, что через минуту на её месте будет пустое место. И прям не знаешь, как её и воспринимать - с одной стороны, она вот она, стоит, а с другой стороны - ты-то знаешь, что через минуту её уже перед твоим взором не будет. То есть, ты как бы в один прекрасный миг понимаешь, что глядя на электричку, которая вот-вот отойдёт, отправится, ты смотришь на то, чего уже нет.... И возникает как бы расщепление, двойственное чувство: вроде как она и есть, а с другой стороны - вроде как ты отлично понимаешь, что через минуту на её месте будут только пустые рельсы...

Это немного похоже на то, как в какой-то давней украинской телепередаче при интервью с человеком, сидящим на стуле, на плазме, находящейся за этим человеком, показывался тот самый пустой уже стул, на котором сейчас сидит этот человек... И ты как бы ощущаешь, что через какое-то время от человека останется только пустой стул...

Не знаю, это только ощущения. Их можно просто пережить, или не пережить. А описывать - бессмысленно, так как подобные индивидуальные переживания вообще плохо подлежат описанию.

[Весельчак Ы]

Комментарии к гипотезе.

Точка зрения, согласно которой, время — физическая величина, где происходят материальные изменения, заменена на более удобную, где время — просто порядок изменения материи.

Эта идея далеко не нова. Еще Тит Лукреций Кар писал:

«Также и времени нет самого по себе, но предметы.
Сами ведут к ощущенью того, что в веках совершилось,
Что происходит теперь и что воспоследует позже.
И неизбежно признать, что никем ощущаться не может
Время само по себе, без движения тел и покоя».
«О природе вещей»

И в фиксированной системе отсчета время измеряется именно как порядок происхождения событий.

Пока что считается, что четырёхмерное пространство-время состоит из трех измерений пространства и одного измерения времени, но, по мнению учёных, более корректно было бы представить пространство-время в виде четырех измерений пространства. Как они выражаются, вселенная «безвременна» (timeless).

В своей последней работе учёные пишут: «Пространство Минковского — это не 3D+T, а 4D».

Для пространства событий Минковского нет единого времени, оно свое для каждой из систем отсчета. И вот это четвертое («D») измерение пространства (Минковского) и измеряется в конкретной системе отсчета как время.

Реально существует то, что скорость изменения материи «относительна» в понимании Эйнштейна.

Но, чтобы вместе с авторами было правомерно говорить о времени как о порядке изменения материи и о трехмерности Вселенной, необходимо иметь общую, абсолютную для всей материи систему отсчета, в которой и отмечаются эти изменения. А, как мне кажется, ее у нас не может быть, хотя бы потому, что одновременность происхождения событий относительна – она зависит от системы отсчета.

[толик]

Но, чтобы вместе с авторами было правомерно говорить о времени как о порядке изменения материи и о трехмерности Вселенной, необходимо иметь общую, абсолютную для всей материи систему отсчета, в которой и отмечаются эти изменения. А, как мне кажется, ее у нас не может быть, хотя бы потому, что одновременность происхождения событий относительна – она зависит от системы отсчета.

Но ведь если я правильно понял, то время считается по всему миру в одних единицах! Как такое может быть?

[UncleAndy]

Но, чтобы вместе с авторами было правомерно говорить о времени как о порядке изменения материи и о трехмерности Вселенной, необходимо иметь общую, абсолютную для всей материи систему отсчета, в которой и отмечаются эти изменения.

Не совсем понял. Почему утверждаемое авторами требует одну систему отсчета? Изменения отмечаются между двумя процессами с материей. И только. Системой отсчета тут является один из процессов. Всегда.

---------03 июн 2011, 11:58---------

Но ведь если я правильно понял, то время считается по всему миру в одних единицах! Как такое может быть?

Это костыль который придумали люди для более удобного манипулирования временем.

[Мотылек]

Но ведь если я правильно понял, то время считается по всему миру в одних единицах! Как такое может быть?

В релятивистской физике такое положение вещей является нормой. События-то считаются в одних и тех же единицах, но вот сам их отсчет зависит от выбранной системы координат, от гравитационного поля и от скорости движения тела. К примеру если ты будешь измерять время за которое упадет стальной шарик весом в один килограмм с высоты один метр, то проводя такие эксперименты на Земле, Луне и Юпитере ты получишь три совершенно различных результата. Или если ты скажем синхронизируешь двое часов, одни из которых положишь себе в карман, а другие отправишь полетать на ракете в космос со скоростью близкой к околосветовой, а потом когда ракета вернется сравнишь результаты на своих и полетавших часах, то время на них будет разное (и чем ближе к световой скорости летали часы, тем более разным будет временная разбежность в показаниях, в плоть до миллионов лет). Так же в релятивистской физике есть такая заморочка как относительность одновременности...
В общем если есть желание, то можешь познакомится с основами общей теории относительности Эйнштейна в Википедии или на Лурке.