Попытку построить конкретную физическую модель временн? й субстанции делает Л.С.Шихобалов (Shichobalov, 1996b; Шихобалов, 1997а,б). “На основании объединения субстанциональной концепции времени и фундаментального положения современной физики о том, что время и пространство образуют единое четырехмерное многообразие, введено представление о пространственно-временной субстанции. Последняя представляет собой четырехмерное многообразие, которое, во-первых, обладает геометрией псевдоевклидова пространства Минковского... и, во-вторых, наделено некоторой дополнительной структурой, характеризующей, в терминах Н.А.Козырева, физические или активные свойства времени... Предполагается, что такое многообразие служит математическим образом некоторого объекта, реально существующего в природе наряду с веществом и физическими полями, что и оправдывает употребление по отношению к нему термина “субстанция”. В этой модели наш мир, состоящий из вещества и полей, представляет собой трехмерную гиперплоскость одномоментных событий, которая “движется” сквозь пространственно-временную субстанцию вдоль оси времени... В такой модели получают ясный смысл общенаучные понятия течения времени и его направленности, легко доказывается утверждение о симметрии мира, аналогичное известной СРТ-теореме квантовой теории поля, удается показать, что наблюдающиеся зеркальная асимметрия мира и асимметрия его по отношению к частицам и античастицам могут быть следствиями воздействия на мир пространственно-временной субстанции.
Модель допускает вариант, в котором вещество и поля, образующие наш мир, являются не самостоятельными физическими реальностями, а специфическими структурами самой пространственно-временной субстанции (типа сгущений, вихрей и т.п.), при этом в целом наш мир представляет собой одиночную волну наподобие солитона, распространяющуюся в пространственно-временной субстанции в направлении от прошлого к будущему. Такой вариант модели диаметрально противоположен реляционной концепции времени, согласно которой, наоборот, время не является самостоятельной физической реальностью, а есть лишь особое проявление свойств вещества и полей...
Данный вариант модели, очевидно, близок в некоторых отношениях к разрабатываемой в квантовой теории поля модели физического вакуума, из которого рождаются частицы вещества... В нашей модели даже простое употребление термина “субстанция” в качестве названия изучаемого объекта открывает ясную перспективу для развития теории. Здесь сразу видно, что нужно делать дальше: формулировать определяющее уравнение для субстанции, устанавливать для нее законы типа законов сохранения и движения, ставить краевую задачу и т.п. Ясно также, что при разработке этой модели могут быть использованы богатые арсеналы методов математической физики и механики сплошной среды. В частности, при описании вещества и полей как структур пространственно-временной субстанции возможно применение идей и результатов, полученных при изучении дислокаций — особых структур кристалла или сплошной среды, которые описываются в теории как самостоятельные физические объекты, хотя в действительности не являются таковыми, а представляют собой всего лишь определенные состояния самого кристалла или сплошной среды” (Шихобалов, 1997а, сс.374-375).
Развитие подхода позволяет построить модель электрона как структуру, образованную четырехмерной субстанцией с геометрией псевдоевклидова пространства Минковского (Шихобалов, 1997б). Модель в точности описывает электромагнитное поле произвольно движущегося заряда, причем без применения уравнений Максвелла.
С моделью Л.С.Шихобалова перекликается “новая парадигма” М.Х.Шульмана (1997). В основу построения космологической теории положен “объективно существующий” 4-мерный шар. Вселенная расширяется в 4-мерном евклидовом пространстве и представляет собой 3-мерную гиперповерхность этого шара. Автор полагает 4-мерное пространство совершенно одинаковым по всем четырем измерениям, которые ничем не отличаются между собой. “Живущие в 3-мерном мире существа и не подозревали бы о наличии 4-мерного суперпространства, если бы не процесс расширения шара. Этот процесс объективно выделяет в каждой точке гиперповерхности шара направление, нормальное к ней и не принадлежащее ей самой. Вот это направление (4-е измерение) в каждой точке 3-мерной Вселенной и представляет собой истинное время” (Шульман, 1997, сс.8-9). Модель требует открытости Вселенной: ее энергия и масса растут пропорционально радиусу (т.е. возрасту) Вселенной. Модель, оперируя не 3-мерными образами частиц, а “объективно существующими” мировыми линиями, позволяет вывести закон Хаббла, объяснить принцип инерции Галилея, вывести преобразования Лоренца, объяснить феномен “течения” времени, сконструировать космологическую “стрелу” времени, определить массу как своего рода квантовое число для волн де Бройля, ввести представление о движении частиц как чисто геометрическом следствии расширения шара, объяснить анизотропию реликтового излучения.
Отмечу субстанциональный подход к “природе” времени К.П.Бутусова (1990), взявшего на вооружение идею об увеличении массы и расширении элементарных частиц, а с ними и атомов, тел за счет “втекания” в них из вакуума субстанции с положительной энергией (или, что равносильно, за счет “вытекания” субстанции с отрицательной энергией). Эта гипотеза составляет альтернативу представлениям о расширении Вселенной при объяснении красного смещения в звездных спектрах и при выводе закона Хаббла, а также предлагает механизм возникновения гравитации.
Завершая раздел о субстанциональных подходах, рассмотрим конструкцию субституционного (т.е. связанного с заменами элементов) времени естественных систем (Левич, 1986; 1989; 1996б,в; 1997; Levich, 1993; 1995). В основу конструкции положено несколько принципов и определений. Принцип иерархичности: все естественные системы включают несколько уровней иерархического строения. Принцип существования генерирующих потоков: любые естественные системы не замкнуты по отношению к потокам элементов некоторых уровней их иерархического строения. Совокупность элементов каждого из генерирующих потоков предлагается называть субстанцией. Конструкция течения времени: один из уровней иерархического строения системы, на котором существует генерирующий поток, выбирается в качестве “времяобразующего” и соответствующий генерирующий поток объявляется природным референтом “течения” времени (подразумевается принятым принцип конвенциональности: выбор времяобразующего уровня определяется целями исследования). Конструкция субституционных часов: интервал субституционного времени системы определяется замененным в системе количеством элементов генерирующего потока ее времяобразующего уровня. Конструкция частиц материи: назовем материальными частицами источники или стоки генерирующих потоков в нашей Вселенной. Конструкция пространства: пространство порождается объединением субстанций генерирующих потоков некоторых уровней строения систем, более высоких, чем времяобразующий уровень. Конструкция субституционного движения: любое движение системы состоит в замене (т.е. субституции) составляющих ее на определенном уровне строения элементов. Замечу, что субституционное движение в пространстве происходит не путем “раздвигания” элементов субстанции, а путем “проникновения” элементов в объект и замены уже имеющихся в объекте элементов (т.е. “эфирного ветра”, “эфирного трения” не существует и субстанция генерирующих потоков в указанном смысле не является “эфиром” XIX века).
Модель субституционного времени (не всегда эксплицитно) предоставляет целый ряд возможностей теоретического описания Мира:
· Феномен становления оказывается переформулировкой гипотезы о существовании генерирующих истоков.
· Естественно возникает “стрела” времени и разрешается “парадокс времени” (Пригожин, Стенгерс, 1994), состоящий в противоречии между безусловной обратимостью во времени фундаментальных законов физики и явным различием между прошлым и будущим в мире реальных процессов.
· Находит разрешение противоречие между действующим в замкнутой Вселенной вторым началом термодинамики и отсутствием в Мире следов деградации и неизбежного движения к равновесию (Ландау, Лифшиц, 1964, сс.45-46; Козырев, 1963, с.96).
· Вводятся в рассмотрение конструкции материи, зарядов, пространства, движения, взаимодействия...
· Возникает возможность вывода и исследования уравнений движения.
· Появляется понятийный аппарат для конструирования и обсуждения таких свойств субституционного времени как дискретность, неравномерность хода, существование вневременных событий...
· Естественным образом возникает энтропийная параметризация системоспецифического субституционного времени, возвращающая ему привычную универсальность.
Замечу, что субстанциональные референты времени оказываются неявно востребованными при решении естественнонаучных проблем и теми авторами, кто не декларирует свою принадлежность к какой-либо из методологических концепций. Так, при решении “парадокса необратимости” в астрофизике И.Пригожину не удалось обойтись без космологической модели с порождением за счет энергии гравитационного поля материи в форме частиц с планковскими массами (Prigogine et al., 1989; Пригожин, Стэнгерс, 1994). Фактически поток рождающейся материи выступает у И.Пригожина природным референтом “течения” времени и задает “стрелу” времени. Впрочем, модели с рождением вещества, параметризующим становление и направление времени, активно обсуждаются в космологии (Bondi, 1960; Hoyle et al., 1993).