Смекни!
smekni.com

Проблема времени и пространства в Метагалактике (стр. 2 из 3)

(XVI.7)

при

(XVI.8)

Это уравнения, характеризующие масштаб времени сингулярной массы.

Как известно, энтропия макросостояния системы определяется числом реализируемых его микросостояний, т.е. микровзаимодействий. При релятивистском обобщении термодинамики необходимо использовать не энтропию, а энтальпию Н системы, где вместо объема V берется давление Р:

Н = Н/S, Р, N (где N - число частиц), (XVI.9)

чтобы исключить термодинамические потенциалы, не отвечающие Лоренц-преобразованиям (Базаров, 1991). Тем не менее на качественном уровне все рассуждения, высказанные выше относительно энтропии, верны и для энтальпии системы. Масштаб времени взаимодействующей системы определяется ее энтальпией:

t ~ 1/H, (XVI.10)

где энтальпия Н - тепловая функция. Для 1 моль идеального газа - Н = Е + РV, где PV = RT.

Здесь R = 8,3

- газовая постоянная, Т - температура среды, К - градусы Кельвина. Следовательно,

Н = Е + RТ,

т.е. с точностью до постоянной RТ энтальпия системы Н определяется ее энергией Е.

И. Кант не представлял материю без пространства, но пространство без материи он допускал: "...никоим образом нельзя себе представить, что нет никакого пространства, но легко себе представить, что в нем нет никаких предметов". Кант исходил в своем заключении из чувственного восприятия мира. В его время еще не знали о существовании физических полей, атомов и частиц, которыми буквально заполнено Мировое пространство за пределами островков астрономических масс различного структурного уровня. Однако Эйнштейн строил общую теорию относительности опираясь на известные уже данные о гравитационных и электромагнитных полях. И тем не менее он, как и Кант, не придавал первостепенного значения материальным системам, распределенным в пространстве, отдавая предпочтение пространственно-временной метрике. Первичным в ОТО является не материя, а пространство-время.

Сегодня становится понятным, что общими физическими инвариантами являются движение и три его составляющие - масса, пространство и время (Вейник, 1968). Иерархическая структура на мегауровне простирается от микромира (элементарные частицы, атомы, молекулы) до макромира (планеты, астероиды, биосистемы) и далее до мегамира (звезды, шаровые скопления, галактики, метагалактики). Каждый этот уровень обладает различной энергонасыщенностью, и следовательно, время внутри каждой системы течет с различной скоростью. Однако сторонний наблюдатель, находящийся вне такой системы, не может отличить это различие от масштаба времени, характерного для системы, в которой находится сам наблюдатель. Наблюдатель же, находящийся внутри системы, живет масштабом времени данной системы. Перенося этот закон на социальный уровень организации мира, мы неизбежно приходим к заключению: надо быть членом общества, чтобы понять его.

Масштаб времени биосистем

Энергетика биосистем, как и в неживой материи, обнаруживает связь с массой. Однако эта зависимость чаще всего находится в обратном соотношении. Энергооснащенность малых органических систем выше, чем больших, массивных. Она всецело определяет интенсивность взаимодействий внутри организма, т.е. интенсивность обмена веществ. Обычно у крупных особей этот процесс идет в замедленном режиме по сравнению с мелкими (слон и бабочка-однодневка). Отсюда масштаб времени таких биосистем будет различен. Он зависит от интенсивности обмена веществ, т.е. от количества событий, происходящих в единицу времени. Та же бабочка за сутки проживает полный цикл жизни, как слон за свои 40 лет. Повышенная энергетика в детстве и юности человека воплощается в его представлении очень долгого года, длинного лета и т.д. В старости с уменьшением скорости обмена веществ и, следовательно, затуханием энергооснащенности организма время в сознании человека сжимается и становится короче, т.е. его масштаб уменьшается, при

,
, как это следует из уравнения времени . Таким образом, продление жизни - это не только возрастная категория. Можно увеличивать масштаб времени текущей жизни путем ускорения обмена веществ (медицинский путь) или увеличением числа событий в суточном, месячном, годовом ритме человеческой активности (социальный путь). Иными словами, человек, проводящий многие часы лежа на диване, объективно живет меньше человека путешествующего, занимающегося спортом, т.е. активного в обществе и пространстве.

Масштаб времени социальных систем

Социальные системы состоят из индивидуальных биосистем homо sapiens. Поведенческие особенности каждого индивидуума всецело определяются его способностями адаптации к данной природной среде и тому социуму, в котором он находится.

Поэтому энергетика социальной системы зависит от количества "энергичных" индивидуумов в ней (пассионариев - по Гумилеву), природных и внешних условий (воздействия иных социумов).

Суровая природа требует большей затраты энергии индивидуумов для их существования. И наоборот: благоприятные в географическом отношении природные условия требуют для этого меньшей затраты энергии. Следовательно, внутренний энергетический потенциал такого социума будет выше, чем социума, занятого проблемами собственного выживания. Третьим фактором, влияющим на энергетику социальной системы, является воздействие других систем (внешний фактор).

Это воздействие может стимулировать повышение энергетики социума (его сплочение), но может и подавить, уменьшить ее, разрушив связи между группами и членами сообщества.

Таким образом, воздействуя на те или иные элементы, определяющие энергонасыщенность социальной системы, можно приводить ее в то или иное состояние.

В условиях России огромные пространства сыграли не лучшую роль, так как разобщают социум. Суровые природные условия на большей части ее территории требуют больших энергетических затрат населения для выживания. Отсюда любое энергетическое воздействие на такую ослабленную систему как изнутри (идеология), так и извне (враждебное или иное) приводит к быстрому нарушению равновесия системы, колебаниям энергетики и, следовательно, ее масштаба времени. Каждый социум живет в своем масштабе времени. Чем больше между этими масштабами различия, тем меньше взаимопонимание между народами, заселяющими ту или иную социальную систему.

О сингулярном времени и предельном возрасте Галактики

Поскольку понятие "пространство - время" тесно связано со скоростью света, в литературе давно обсуждается вопрос о предельном значении скорости света (Вейник, 1968). Проанализируем эту проблему, исходя из полученного выражения для масштаба времени различных уровней взаимодействующих систем. Преобразуем его:

(XVI.11)

Положим Е = mc2,

, где mS - сингулярная масса до Большого взрыва, cS - скорость разбегания сбрасываемых в результате коллапса масс вещества. Из последнего уравнения найдем значение с:

(XVI.12)

Рассмотрим несколько сценариев.

1. Если в результате Большого взрыва произошел сброс всей массы или tS > t, скорость разбегания будет равна световой:

,
(XVI.12)

Поскольку m = mS, c = cS.

Именно с такими скоростями распространяются фотоны реликтового излучения.

2. В дальнейшем при достижении примерного равенства tS Мировому времени t0:

,
(XVI.14)

т.е. скорости разбегания будут меньше скорости света. Можно предположить, что разбегание сброшенных масс происходило по спирали с ускорением вдоль магнитных силовых линий мощного магнитного поля, созданного сингулярной вращающейся коллапсирующей массой. При удалении от нее они могли достичь скорости света.

При любом из рассмотренных сценариев необходимо признать, что скорость разбегания масс будет различной на различных расстояниях от сингулярной массы. Спиральное движение Солнечной системы вокруг центра масс Галактики, спиральное движение Метагалактики вокруг центра сингулярной массы исключают возможность определения абсолютного направления движения этих систем относительно начальной массы. Видимый радиус Метагалактики сегодня оценивается в 10 млрд. световых лет, или

R = Gm/c2 = 1028 cм, (XVI.15)

или, через постоянную Хаббла, равную 100 км/с:

R = c/H = 1028 cм. (XVI.16)

Если Метагалактика не имеет поступательного прямолинейного и равномерного движения от момента Большого взрыва (рис. 114), то оцениваемый ее возраст в 10 млрд. лет будет существенно заниженным. Нет оснований полагать, что и микроволновый фон межгалактического пространства, если он является производной Большого взрыва, распространяется каким-то иным путем, отличным от спирального. Район сингулярной массы лежит за пределами видимости современных телескопов. Следовательно, берег Вселенной лежит значительно дальше видимых сегодня границ в 1028 см и возраст ее значительно больше 10 млрд. лет. Разбегание по спирали требует значительно большего времени, чем по прямой (рис. 115), как это предполагалось до сих пор. Следовательно, возможен пересмотр возраста Солнечной системы в целом, и Земли в частности, в сторону его значительного увеличения. В литературе давно дискутируется вопрос о недостаточности принятого возраста Земли - 4,6 млрд. лет - для наблюдаемой эволюции биологических систем.