Стрела времени

Понятие субстанции

Понятие субстанции крайне не однозначно как в естествознании, так и в методологии науки. Часто под субстанцией понимают те сущности, бытийный статус которых отличен от статуса материальных частиц-фермионов, например, пространство, поле, физический вакуум или в историческом плане — флогистон, упругий светоносный эфир, энтелехию…

В контексте проблематики работ о времени предлагаю понимать под субстанцией вид материи, отличный от представленных частицами-фермионами, атомами и молекулами субстратов, принадлежащий глубинным уровням строения материи и, возможно, непосредственно не идентифицируемый существующими экспериментальными технологиями.

Прежде, чем сделать выбор между реляционной и субстанциональной концепциями времени, рассмотрим примеры реализации каждой из них.

Примеры конструкций времени

В современном естествознании время — исходное и неопределяемое понятие. Содержательное обсуждение свойств времени становится возможным только после перестройки понятийного каркаса отдельных дисциплин (Левич, 1993). А именно — после замены времени в исходных понятиях на иные базовые постулаты. На основе новых постулатов становится возможным построение моделей (конструкций) времени, где его свойства становятся не аксиомами, имплицитно порождаемыми интуицией исследователя, а «теоремами» (буквально или фигурально). При этом представления о времени оказываются (Левич, 1996а) расщепленными на конструкцию изменчивости объектов («время-явление», по Л. С. Шихобалову (1997а), «природа времени», «предвремя») и конструкцию измерения этой изменчивости с помощью эталонной изменчивости — часов («параметрическое время»). Среди многочисленных мотивов изучения времени (Левич, 1993) отмечу необходимость явной конструкции времени при поиске фундаментальных уравнений обобщенного движения объектов естествознания. Собственно, сами уравнения движения представляют собой описание изменчивости интересующих исследователя объектов с помощью изменчивости некоторых эталонных объектов — часов. Так что, от исповедуемой исследователем природы и конкретной реализации эталонов изменчивости сильно зависит способность исследователя вывести или «увидеть», угадать нужный закон изменчивости.

Реляционные подходы. В. В. Аристов (1996) вводит реляционную статистическую модель часов. Постулируются: трехмерное пространство, существование большого числа материальных частиц, механическое движение этих частиц в пространстве и последовательность «опытов» по измерению положения частиц. Вводится интервал времени между «опытами» как среднее от квадратов приращений радиусов-векторов частиц. Модель позволяет выводить преобразования Галилея, аналоги уравнений движения механики, обсуждать свойства равномерности хода и необратимости времени. Модель допускает релятивистское обобщение.

Ю. С. Владимиров (1996а, б) предлагает реляционную трактовку физического пространства-времени в рамках нетрадиционного аппарата бинарной геометрофизики, которая обобщает на комплекснозначные отношения теорию физических структур Ю. И. Кулакова (1968). В этой теории постулируются два базовых множества элементов (частиц), для каждой пары которых задано комплексное число (отношение). Постулируются ранг рассматриваемой структуры — количество произвольных элементов их исходных множеств, для которых записывается основной закон в теории физических структур. Этот закон постулируется в форме: для полной совокупности отношений на выбранных произвольных элементах определитель Кэли-Менгера равен нулю. Такой закон ранга 3 порождает прообраз 4-мерного классического пространства-времени Минковского с его размерностью, метрикой, топологией.

В случае ранга 4 можно получить геометрию искривленного пространства-времени риманова типа. В теориях ранга 5 и 6 возникают средства для описания физических взаимодействий в духе многомерных теорий Калуцы-Клейна. В бинарной геометрофизике естественно появляются спиноры, массивные частицы — лептоны и адроны, группы калибровочных, суперсимметричных и квазиконформных преобразований, выводится прообраз уравнения Дирака. Два исходных множества теории интерпретируются как начальное и конечное состояния исследуемой системы, что может рассматриваться как основа для конструирования течения и направленности модельного времени.