Геометрии Галилея и Минковского как описания пространства-времени (стр. 8 из 14)

.

За время t световой сигнал прошел вдоль оси ОХ туда и назад расстояние

определяющее абсциссу мировой точки В, отразившей сигнал. Ордината точки В равна

На мировой прямой OY такую же ординату имеет точка А:

.

Откуда наблюдатель делает справедливое заключение, что его координатной системе мировая точка В одновременна точке А. Однако, как показано выше, ото ничего не говорит о том, проявлена ли точка В раньше, позже или одновременно с точкой А. Может возникнуть вопрос: а стоит ли вообще говорить об абсолютной одновременности, если она экспериментально не обнаруживается? Не следует ли отбросить это понятие как излишнее и признать, что никакой иной одновременности, кроме относительной, в природе нет? В действительности такая точка зрения не столь безупречна, как кажется с первого взгляда. Уже выяснена несостоятельность того представления, что прошлое и будущее в равной мере не существуют, а существует лишь настоящее. Его придерживалась классическая физика, но оно противоречит относительности одновременности. Признание же прошлого и будущего существующими наряду с настоящим было бы еще худшей крайностью.

События, совершающиеся в настоящий момент времени, не вносят изменений в прошлое, не влияют на уже реализованные состояния мира, но будущие события формируются под влиянием прошлых и настоящих. Конечно, в известном смысле можно сказать, что будущее влияет на настоящее, поскольку, стремясь реализовать свои планы на будущее, мы подчиняем им свои действия в настоящем. Но, апеллируя к умственным способностям и творческим возможностям человека, мы выходим за рамки того круга явлений, в котором определяющую роль играют законы механики и электродинамики. Да и сам факт, что человек или иное живое существо может посредством целенаправленной деятельности (хотя бы и неосознанной) повлиять на ход будущих событий, направить их в то или иное русло, свидетельствует о том, что будущие события еще не реализованы, не проявлены, не существуют. Если бы будущие мировые точки были проявлены, как и прошлые, то жесткая предопределенность управляла бы развитием событий, и наше участие в жизни ограничивалось бы только пассивным просмотром существующих состояний мира в определенной последовательности. Лишилась бы почвы и смысла творческая активность, люди не имели бы возможности даже в малейшей степени быть творцами своего будущего.

Реальность различия между прошедшим и будущим служит необходимой предпосылкой определенной направленности процесса течения времени. Термодинамика характеризует положительное направление времени как такое спонтанное развертывание событий, при котором возрастает энтропия. Вот пара наглядных примеров процессов, протекающих с возрастанием энтропии. Перед началом биллиардной партии шары собраны в правильный треугольник, а после первого удара они беспорядочно рассеиваются по столу. Обратный ход времени применительно к этой ситуации выразился бы в том, что разбросанные шары должны собраться в исходный треугольник, что означало бы уменьшение энтропии системы. Другой пример. Вещество горящей сигареты рассыпается пеплом и рассеивается в окружающем воздухе в виде частиц дыма и газообразных продуктов горения (возрастание энтропии). Обратный ход времени выразился бы в обратной последовательности событий: не только рассеянные частицы собираются в целую сигарету, но и химические реакции протекают в обратном направлении, синтезируя из продуктов окисления крошки табака и вещество бумаги (уменьшение энтропии).

Признать, что прошлое физически отличается от будущего как существующее от несуществующего, – значит признать реальность перехода от непроявленного к проявленному, т.е. реальность проявляющего процесса. Принимая его для каждой мировой линии в отдельности, мы вынуждены ставить и решать вопрос о связи между процессами проявления различных мировых линий. Вряд ли возможно представить течение времени в мире так, будто проявление каждой мировой линии совершается в полной изолированности, вне всякой связи с другими мировыми линиями. Естественнее полагать, что процесс проявления характеризуется определенными пространственными формами в псевдоевклидовом мире Минковского, что совокупность точек, отделяющих на каждой мировой линии проявленную часть от непроявленной, обрисовывает определенную границу между проявленной и непроявленной областями мирового пространства. Назовем эту границу проявляющим фронтом. Каждое фиксированное положение проявляющего фронта включает в себя мировые точки, которые вместе переходят от несуществования к существованию, т.е. являются абсолютно одновременными. Поскольку в науке не рассматривался проявляющий процесс в мире Минковского, не возникала мысль и о проявляющем фронте. Но понятие проявляющего фронта с логической необходимостью сопутствует представлению о проявляющем процессе, без него это представление не может обрести достаточной четкости.

До сих пор мы рассуждали только о процессе проявления мировых линий, молчаливо допуская, что в промежутках между ними нет материальных объектов и проявляться нечему. Однако, как показано выше, вектор массы может характеризовать не только мировую линию, но и изотропную. Конечно, вектор массы характеризует не саму «пустую» линию как геометрический объект, а физический процесс, связанный с линией. Изотропные прямые проходят через каждую точку псевдоевклидовой плоскости, но, возможно, не каждая изотропная служит проводником электромагнитного воздействия. И, по-видимому, подобно тому, как имеются проявленные и непроявленные части мировых линий, должны существовать проявленные и непроявленные части изотропных линий. Вспомним, что изотропным свойственна двоякая мера длины. В метрическом отношении длина любого отрезка изотропной равна нулю, и может показаться лишенным смысла представление о процессе, совершающемся на пути нулевой длины. Однако в линейном отношении отрезки одной и той же изотропной различаются своими длинами, что позволяет говорить о распространении процесса вдоль изотропной. Та точка изотропной, до которой дошел процесс проявления, приобретает физическое свойство, характеризуемое изотропным вектором массы, благодаря чему в этой точке может быть осуществлена передача энергии и импульса от изотропной к мировой линии, если таковая встретится. В тех же точках, до которых процесс проявления еще не дошел, во-первых, нечего передавать, во-вторых, нечему передавать, поскольку там нет и проявленных точек мировой линии. Изотропные линии в качестве проявляемых объектов заполняют пространство между мировыми линиями, и благодаря этому можно (на макроскопическом уровне) представлять проявляющий фронт в псевдоевклидовой плоскости не в виде множества изолированных точек на мировых линиях, а в виде некоторой сплошной линии, прямой или кривой.

Хотя доступные нам эксперименты не позволяют определить направление проявляющего фронта, можно высказать некоторые теоретические соображения на этот счет. Линия, представляющая проявляющий фронт в псевдоевклидовой плоскости, должна пересекать все без исключения мировые линии, находящиеся в этой плоскости. Таким свойством обладает всякая прямая, принадлежащая вещественным секторам. Им обладает и кривая линия, у которой касательная в любой точке принадлежит вещественным секторам, или, иначе говоря, положительная нормаль к кривой в любой ее точке принадлежит верхнему сектору. Прямолинейный фронт будет характеризоваться единственным направлением проявляющего движения, перпендикулярным к фронту. Криволинейному фронту отвечает множество перпендикулярных к нему направлений, по которым распространяется проявляющий процесс.