CC BY
3
ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 115.4
Губанов Р.Г. пенсионер Россия, г. Санкт-Петербург ПРИКОЛЫ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ
Аннотация. В статье анализируются проблемы пространства и времени с позиций здравого смысла. Затрагиваются такие области как апории Зенона, теории Ньютона и Эйнштейна, квантовая механика. Делается вывод о том, что понятия пространство и время можно заменить одним понятием координатная сетка, аналогичная параллелям и меридианам.
Ключевые слова: пространство, время, материя, координатная сетка, вращение.
Gubanov R. G. pensioner Russia, Saint-Petersburg JOKES OF SPACE AND TIME
Annotation. The article analyzes the problems of space and time from the standpoint of common sense. Such areas as Zeno's aporias, Newton's and Einstein's theories, quantum mechanics are touched upon. It is concluded that the concepts of space and time can be replaced by a single concept of a grid, similar to parallels and meridians. The article is available on the website www.ryurik-yura. ru.
Keywords: space, time, matter, coordinate grid, rotation.
В процессе познания философия разделяет единый мир на материю и сознание. Физика определила понятие материя, понятие сознание весьма расплывчато, поэтому удобно считать, что всё, что не материя, относится к сознанию, поскольку третьего не дано. Материя имеет несколько форм существования. Вещество имеет массу, поле имеет напряжённость и источник, физический вакуум имеет измеряемые физические параметры. Пространство и время не имеют ни одного из атрибутов материи, и поэтому их надо отнести к сознанию. С пространством и временем связано много проблем, и естественно возникает вопрос: "А зачем они нужны?".
В природе всё движется, но недостаточно просто наблюдать движение, надо создать его логическое описание и определить математические параметры. Существуют два вида движения поступательное и вращательное. Начнём с поступательного. Движение это изменение, а изменение можно обнаружить только путём сравнения. В логике нет операции сравнение, но она есть в
арифметике. Это операция вычитание. Чтобы выполнить какую-либо арифметическую операцию, необходимо иметь числа, поэтому надо получить числа, эквивалентные физическому движению, для чего и нужна координатная пространственная сетка. Поскольку движение трёхмерно, применяются три линейных оси пространства. Апории Зенона можно рассматривать, как доказательство от противного необходимости введения координатной сетки.
При вращательном движении в одной и той же точке пространства вращающееся тело то появляется, то исчезает. Если наличие тела обозначить логической единицей, а отсутствие -логическим нулём, то для того, чтобы не было противоречий с двузначной логикой, надо иметь ещё одну непрерывно изменяющуюся координату. Такой координатой и является время.
Пусть имеется несколько вращающихся тел. Выберем одно из них в качестве эталона, а вращение остальных будем сравнивать по углу поворота, соответствующему полному обороту эталона. Таким образом мы сможем сравнивать вращение различных тел, не вводя понятия время. На практике вначале выбирают эталон, например Земля, создают его физический аналог, например, часы, указатель которого (стрелка) вращается синхронно с эталоном. В соответствии с выбранной единицей измерения наносят круговую шкалу, по которой отсчитывают время в соответствии с положением указателя. Для получения более высокого разрешения в часах применяют несколько стрелок. Кстати, Фейнман считал, что время это часы.
Стрелка часов может вращаться в двух направлениях, поэтому время может иметь разные знаки. Когда стрелка вращается как обычно, часы показывают сколько времени прошло, когда в обратном направлении, - сколько времени осталось. На практике обратный отсчёт применяют перед важными событиями, например, пуск ракеты, знаменательная дата. Возможен электрический аналог часов. Вследствии цикличности процессов механическое вращение и электрические колебания аналогичны. Если период электрических колебаний равен времени полного оборота механического эталона, то электрический градус равен механическому. Пространство и время в качестве координатной сетки нужны также для определения математических параметров движения, например, скорости. Следует отметить, что пространство измеряют в линейных единицах, а время в угловых. В действующей системе единиц СИ единица длины определяется через единицу времени с помощью точного значения скорости света, поэтому в принципе пространство и время можно измерять в одних и тех же единицах. Кстати, параллели и меридианы тоже измеряют пространство в угловых единицах. Неразрывное единство пространства и времени обусловлено тем, что они являются наглядным математическим аналогом четырёхмерной
функции комплексной переменной. У нас нет наглядного представления о комплексном пространстве.
В квантовой механике широко применяется волновая функция, основанная на функции комплексной переменной. Расчёты, выполненные с применением функции комплексной переменной, подтверждаются экспериментами проведёнными в обычном пространстве-времени. Этот факт говорит об эквивалентности этих координатных сеток. Четырёхмерное пространство комплексной переменной можно рассматривать, как координатную сетку аналогичную обычным пространству и времени. Тогда действительная и мнимая оси становятся юридически равноправными, и понятие мнимый имеет только историческое значение.
Возможны и другие координатные сетки, например, пространство Минковского, на котором основана специальная теория относительности. Интересно сравнить теории Ньютона и Эйнштейна. Ньютон разделил физический мир на эфир и абсолютное пространство и время. Но термин абсолютный означает ни от чего не зависящий. Координатная сетка не зависит от содержимого, поэтому абсолютное пространство и время Ньютона можно рассматривать, как координатную сетку. В этом случае эфир можно рассматривать, как материальную среду. В специальной теории относительности эфир не нужен, но в общей теории относительности материальная среда нужна. Поэтому было введено понятие физический вакуум, которое аналогично понятию эфир.
Однако, физическая сущность физического вакуума пока не раскрыта так же, как не создана единая теория поля и вообще теория всего. Возможно, что уточнение представлений о пространстве и времени будет способствовать их созданию. Можно сделать такой вывод. Понятия пространство и время можно заменить одним понятием координатная сетка аналогичная параллелям и меридианам. Приколы пространства и времени в том, что мы сами их придумали и морочим себе голову.
