IT-Reviews    

О природе времени

c78089d0 Источник:
Баканов В.А. 1 Пономарев Ю.И. 1
1 ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет»
Понятие время является важнейшим понятием, как физики, так и философии. Актуальность этой проблемы обусловлена тем, что до сих пор, несмотря на широкий круг исследований, не сложилось твердо закрепленного представления о времени. В статье делается попытка раскрыть сущность понятия времени и связать меру времени с движением. За меру времени механического движения предлагается выбрать путь, пройденный, например, концом стрелки часов, участвующей не только в собственном движении относительно циферблата, как это принято, но и в сложном движении, включающем движение часов как целое относительно внешнего наблюдателя. Синхронизация хода часов производится по периодам их движений в соответствие с принятым эталоном времени. Рассматривается случай, когда часы движутся относительно внешнего наблюдателя с постоянной скоростью. Такой подход к проблеме времени позволяет понять его непрерывность и бесконечность. Статья в формате PDF 337 KB времядвижениемера времени 1. Аксенов Г.П. О причине времени // Вопросы философии. – 1996. – № 1. – С. 42–50. 2. Лолаев Т.П. О механизме течения времени // Вопросы философии. – 1996. – № 1. – С. 51–56. 3. Капица С.П. Об ускорении исторического времени // Новая и новейшая история. – 2004. – № 6. 4. Новиков И.Д. Куда течет река времени. – М.: Молодая гвардия, 1990. – 240 с. 5. Петров А.З. Пространство – время и материя. – Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1961. – 80 с. 6. Пригожин И. Переоткрытие времени // Вопросы философии. – 1989. – № 8. – С. 3–19 7. Финогентов В.Н. Время, бытие, человек. – Уфа: Изд-во Башкир. ун-та, 1992. – 222 с.

Понятие времени возникло давно, фактически, с появлением мыслящего человека. По этой проблеме написано много трудов, книг, статей, диссертаций. Но исследования по этой теме продолжаются до сих пор. Т.е. нет утвердившегося, твердо закрепленного представления о времени. Еще Аристотель замечал, что в мире много неизвестного, но самым неизвестным является время.

Современная наука позволила установить связь времени с физическими процессами, происходящими в природе, во Вселенной, что привело к тому, что философы стали глубже рассматривать философскую концепцию времени. Наряду с физическим временем они говорят о существовании биологического, геологического, исторического, художественного, социального и психологического времени. Но о каком бы времени ни шла речь, везде присутствуют движение и изменения, происходящие с соответствующей формой материи.

Такие циклические астрономические явления, как восход и заход Солнца, смена времен года, фазы Луны, движения планет, приливы и отливы определяли ритм жизни, навязывали человеку с необычайной жесткостью и постоянством ход времени, который представлялся абсолютным. Ряд философов древности: Анаксимандр, Гераклит, Демокрит, Зенон, Лукреций Кар, Парменид, Платон показали, что вне движения говорить о времени нет смысла. Причем под движением понимались любые изменения, видимые и не видимые, происходящие с телами.

Значительный вклад в развитие представлений о времени внес Аристотель. Он связал понятие времени с «числом движения». «…Ведь время, пишет Аристотель, – или то же самое, что движение, или некоторое свойство движения. Но движения, изменения могут происходить «скорее или медленнее, время же, не может»…, поэтому время не есть движение. Время есть не что иное, как число движения по отношению к предыдущему и последующему». Но «движения различны и происходят отдельно друг от друга, а время одно и то же, так как и число для равных и совместных движений всюду едино и одно и то же. Время одно, прежде всего, потому, что есть своеобразный «общий знаменатель» всех движений» [7, с. 51].

Полнее всего это понятие об абсолютном времени было выражено И. Ньютоном при утверждении основных представлений классической механики: «Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью». О неизменности течения времени он говорил так: «Все движения могут ускоряться и замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может. Длительность или продолжительность существования вещей одна и та же быстры ли движения (по которым измеряется время), медленны ли или их совсем нет» [4, с. 34].

Иными словами, время можно представить в виде бесконечной непрерывной прямой (равномерная бесконечная длительность). Поскольку произвольное движение не является непрерывным и бесконечным, то эти понятия, относящиеся ко времени, представляются некоторой абстракцией, подобно тому как реально идущие часы лишь мысленно можно представить как бесконечно работающие.

Следующий крупнейший шаг в развитие представлений о свойствах времени был сделан А. Эйнштейном. Геометрически время у Эйнштейна представлено четвертым, хотя и мнимым, измерением. Свойства пространства и времени в плане бесконечности и непрерывности совпадают. Теория Эйнштейна, прекрасно подтвержденная опытами, оказала и оказывает огромное влияние на развитие науки в целом.

Эйнштейн ограничился также абстрактным понятием времени, однако вопрос о том, что представляет собой время, остался открытым. Эйнштейн для измерения промежутков времени в различных инерциальных системах отсчета использовал часы. Для нас принципиально важно, что часы, определяющие меру времени, представляют собой устройство, в котором реализуется некоторый периодический процесс. Под часами подразумевается любой периодически действующий механизм, будь то маятник, или электронные часы с цифровой индикацией, в которых движение происходит на микроуровне, или колебания молекул в атомных часах, или биение сердца и физиологические процессы, или биологический объект, живущий в своем биологическом ритме. Когда мы говорим о времени вообще, то под этим понимаем ход синхронизованных часов с другими периодическими устройствами в одном месте. Синхронизация часов производится путем сравнения их периодов с принятым эталоном времени. Совокупность показаний этих часов приводит к единому бесконечному времени.

В случае, если часы (или любая система) движутся относительно внешнего наблюдателя, то для него процесс, происходящий с часами, будет иным. Для простоты и наглядности рассмотрения этого процесса, возьмем механические часы со стрелкой. Время в этих часах можно определить положением некоторой точки стрелки относительно циферблата. Для наглядности возьмем конец стрелки часов. Положение конца стрелки, совершающего циклическое движение относительно циферблата, определяет промежуток времени в системе, связанной с часами. Когда конец стрелки возвращается в ту же точку циферблата, считается, что прошел промежуток времени, равный циклу периодического движения данных часов.

Если система, в которой находятся часы, совершает некоторое движение, например, со скоростью относительно внешнего наблюдателя, то для последнего конец стрелки не возвращается в ту же самую точку его пространства, а совершает сложное движение, в котором складывается собственное периодическое движение стрелки часов и поступательное движение этой стрелки вместе с часами. Это движение может быть, например, винтовым. Т.е. наблюдатель видит другой процесс, нежели тот, который происходит в системе самих часов. Поэтому теряется смысл сравнения показаний конца стрелки относительно циферблата, как это принято при определении времени. Из этого следует, что время, относительно движущихся часов (системы), теряет абсолютный смысл, хотя время всех часов, находящихся в неподвижной системе, сохраняет свой ход. Отсюда можно сказать, что теряется смысл говорить о замедлении темпа времени.

В случае, когда часы начинают двигаться относительно наблюдателя, принципиальным является выбор меры времени. Для исследования этого процесса, на наш взгляд, является естественным принять за меру времени путь, пройденный концом стрелки. Выбранная нами мера времени – путь пройденный концом стрелки – оказывается удачным и универсальным, так как является мерой любого сложного движения стрелки. Наше определение хода времени напрямую связано с движением. Выбор единой меры времени позволяет связать промежутки времени в разных системах отсчета.

Сравним длительность некоторого процесса, происходящего в системе «часы», со временем, которое отмечает внешний наблюдатель. Перемещение конца стрелки относительно внешнего наблюдателя складывается из собственного движения системы и движения ее относительно самого наблюдателя. Пусть часы вместе со стрелкой перемещаются со скоростью на расстояние относительно внешнего наблюдателя. Конец стрелки часов в системе связанной с часами (собственное движение) переместится на расстояние . Аналогично перемещение конца стрелки относительно внешнего наблюдателя равно . Поскольку движение сложное, запишем сложение этих перемещений в векторной форме:

(1)

Выражение (1) возведем в квадрат:

(2)

где α – угол между векторами.

Поскольку стрелка совершает периодическое движение относительно перемещения , то при достаточно больших (релятивистский случай) среднее значение косинуса угла α равняется 0. С учетом этого получаем:

(3)

Для перехода к привычному понятию времени представим Δxст = с Δτ, где с – электродинамическая постоянная, τ – время в системе часов. Аналогично – Δxн = сΔt. Здесь t – время, измеряемое наблюдателем движущихся часов по концу стрелки. Подставив эти обозначения в выражение (3), получим:

(4)

Поскольку Δx/Δt = ν, получаем следующее выражение, связывающее Δt и Δτ для процессов, происходящих в двух системах отсчета – «внешний наблюдатель» и «часы»:

(5)

Эта формула в специальной теории относительности носит название эффекта замедления темпа времени. В нашей трактовке, так называемое, замедление темпа времени представляет собой сравнение двух интервалов времени, описывающих некоторый процесс в разных системах отсчета.

В качестве аналога можно привести пример из астрономии. Как известно солнечные сутки длиннее суток звездных вследствие движения Земли вокруг Солнца. Говорить же об удлинении суток солнечных, в связи с движением Земли, бессмысленно, так как мы имеем дело с разными сутками и разными движениями.

В нашей трактовке время понимается как путь, пройденный, например, концом стрелки в каком-либо процессе. Различной природы часы синхронизуются в одном месте по периодичности их хода в соответствие с единым эталоном времени.

Наш подход позволяет легко получить преобразование Лоренца для времени. Поделим выражение (4) на с2ΔtΔt:

(6)

Отсюда с учетом (5) и получим это преобразование:

(7)

Наш подход к представлению о времени дает его конкретную меру, связанную с движением и позволяет получить известное преобразование Лоренца для времени.




Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:

ОСОБЕННОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОРШНЕЙ ИЗ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ

В статье рассмотрен прцесс химического никелирования деталей машин и оборудования как эффетивный и экономически выгодный способ получения стойких покрытий. Предлагается внедрить этот процесс в технологию восстановления деталей автотракторной техники из алюминиевых сплавов. ...

22 09 2020 21:53:43

ЭКСПЕРТНО-ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ В ОБРАЗОВАНИИ

Статья в формате PDF 310 KB...

21 09 2020 15:25:35

СИНТЕЗ САМАРИЙ-ХРОМАЛЮМИНИЕВОГО ГРАНАТА

Статья в формате PDF 273 KB...

14 09 2020 22:36:53

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ АКТИВАЦИИ ВОДЫ

Статья в формате PDF 91 KB...

12 09 2020 0:33:53

СЕМЬЯ УЛЬЯНОВЫХ И БЛАГОТВОРИТЕЛЬНОСТЬ

Статья в формате PDF 140 KB...

10 09 2020 1:28:18

ИССЛЕДОВАНИЕ ОНКОЛОГИИ

Статья в формате PDF 379 KB...

08 09 2020 23:51:26

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ (2,1)-МЕТОДА ПЕРЕМЕННОГО ШАГА

Статья в формате PDF 505 KB...

07 09 2020 14:15:48

Особенности гаметогенеза рыб на примере карповых

Статья в формате PDF 124 KB...

30 08 2020 12:50:43

ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ГЕРМАНИИ

Статья в формате PDF 301 KB...

16 08 2020 5:26:24

АЛЕКСЕЕВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ

Статья в формате PDF 338 KB...

13 08 2020 21:24:49

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ГОРОДА НОВОРОССИЙСКА

Статья в формате PDF 94 KB...

12 08 2020 15:46:44

ПСИХОСОМАТИЧЕСКИЙ ПОДХОД В ГЕРОНТОПСИХИАТРИИ

Статья в формате PDF 95 KB...

08 08 2020 14:46:53

СУЩНОСТЬ КРИЗИСНЫХ ОТНОШЕНИЙ (ОТДЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ)

Статья в формате PDF 295 KB...

05 08 2020 18:16:29

ЧЕМ УДИВЛЯЕТ НАС ВОДА

Статья в формате PDF 284 KB...

27 07 2020 15:48:59

PROBLEMS OF BIOCHEMICAL INDICATION OF STATUS OF FISHES OF NORTH BASIN

Статья в формате PDF 127 KB...

23 07 2020 21:23:15

ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕМЯН ОБЛЕПИХИ НА ПИЩЕВЫЕ ЦЕЛИ

Статья в формате PDF 100 KB...

16 07 2020 10:11:39

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ДЛИНУ ШИШКИ УРАЛЬСКОЙ ЕЛИ

Применен метод дисперсионного анализа для изучения силы влияния различных комплексных природных факторов на изменчивость длины шишки ели сибирской, произрастающей в Уральской лесорастительной провинции. Показано, что наибольшее влияние на изменчивость длины шишки в этом районе имеют индивидуальные особенности деревьев, долгота местности и высота над уровнем моря. ...

14 07 2020 8:38:21

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ДИАГОНАЛЬНОЙ СЕГМЕНТАРНОЙ АМПЛИТУДОМЕТРИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПОРТСМЕНОВ

Методика диагональной сегментарной амплитудометрии, заключающаяся в регистрации амплитуды колебаний активного и реактивного сопротивления тканей человеческого организма, широко используемая в медицинской практике, начинает применяться в спорте для контроля за функциональным состоянием спортсменов в различные периоды учебно-тренировочного процесса. Результаты, полученные данным методом, показывают, что различия в проводимости тканей определяются видом спорта, а также квалификацией спортсменов. Проводимость тканей более устойчива в подготовительный период по сравнению с соревновательным. Суммарная нестабильность проводимости тканей выше на соревнованиях более высокого уровня. ...

09 07 2020 0:22:38

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ

Статья в формате PDF 269 KB...

30 06 2020 12:32:17

ИСПЫТАНИЕ РАСТУЩЕГО ДЕРЕВА

По результатам измерений ширины годичных слоев на рабочей части керна и определения радиального роста дерева, и последующей идентификации по ним статистической закономерности, выполняют прогнозирование на ретроспективу на число лет с начала рабочей зоны керна до момента начала жизни измеряемого учетного дерева. ...

18 06 2020 7:57:23

Анализ взаимодействия техносферы и окружающей среды

Статья в формате PDF 114 KB...

11 06 2020 19:53:15

ЭКОНОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Статья в формате PDF 345 KB...

05 06 2020 5:16:33

МОДЕРНИЗАЦИЯ ГРОХОТА С ЭЛЕМЕНТАМИ ДИНАМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

В статье даны практические рекомендации для проектирования вибратора грохота, который по технологическим соображениям был переведён в режим работы с повышенной частотой вращения и уменьшенной амплитудой. Разработана динамическая схема грохота и предложен алгоритм решения дифференциального уравнения. Короб грохота рассматривался как одномассная система с элементами переменной жесткости опор короба, что позволило определить требуемую возмущающую силу вибратора и величину статического момента массы дебалансов при заданных кинематических параметрах. На основе полученных результатов разработана рациональная конструкция дебалансов. ...

04 06 2020 13:27:28

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ПРУЖИННЫХ ТРАНСПОРТЕРОВ

Статья в формате PDF 114 KB...

03 06 2020 12:22:59

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

В работе представлены результаты исследования влияния высокоинтенсивных физических факторов электрического поля коронного разряда ( Э П К Р), создаваемого установкой « Экран», и некогерентных световых импульсов ( Н С И), создаваемых установкой « Стимул» [1, 2], на семена овощных культур, с целью повышения урожайности. По результатам исследования выявлено, что все использованные в эксперименте режимы высокоинтенсивного физического воздействия на семена овощных культур оказывают стимулирующий биологический эффект при оценке урожайности. Определено, что наиболее эффективными режимами Э П К Р для повышения урожайности овощных культур являются режимы с напряженностью электрического поля 3,5 к В/см и 5 к В/см. Выявлено, что наиболее эффективными режимами Н С И для повышения урожайности овощных культур является режим с запасенной суммарной электрической энергией импульсного источника энерго-питания 80 к Дж. Показано, что при воздействии на посадочный материал картофеля Н С И с запасенной суммарной электрической энергией 40 к Дж наблюдается стимулирование роста, развития, повышение всхожести и сокращение вегетационного периода картофеля. Кроме того, данное физическое воздействие вызывает повышение качества урожая картофеля, т.к. вес и количество крупных и средних клубней в опытной группе значительно больше, чем в контрольной. ...

01 06 2020 4:26:43

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 119 KB...

25 05 2020 17:29:17

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТЕОРИИ РАДИОАКТИВНОСТИ

Статья в формате PDF 83 KB...

22 05 2020 8:10:35

ДИАЛОГ КУЛЬТУР В XXI ВЕКЕ

Статья в формате PDF 281 KB...

20 05 2020 10:23:37

ГРЕХОПАДЕНИЕ В КОНТЕКСТЕ ПСИХОАНАЛИЗА

Статья в формате PDF 92 KB...

13 05 2020 5:28:16

Некоторые вопросы занятости населения в крае

Статья в формате PDF 118 KB...

28 04 2020 20:37:55

Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::

Последовательность подготовки научной работы может быть такой:

Выбор темы. Это важный этап. Во-первых, тема должна быть интересна не только вам, но и большинству слушателей, которым вы будете её докладывать, чтобы вы видели заинтересованность в их глазах, а не откровенную скуку.

Выбор целей и задач своей научной работы. То есть, нужно сузить тему. Например, тема: «Грудное вскармливание», сужение темы: «Грудное вскармливание среди студенток нашего ВУЗа». И если общая тема мало кому интересна, то суженная до рамок собственного института или университета, она становится интересной практически для всех слушателей. Целью может стать: «Содействие оптимальным условиям вскармливания грудью детей студентов нашего ВУЗа», а задачей — доказать, что специальные условия, созданные для кормящих студенток, не помешают их успеваемости, но уменьшат количество пропусков, академических отпусков и способствуют выращиванию здоровых детей — нашего будущего. Понятно, что эта тема подходит для студентов медицинских и педагогических ВУЗов, но и в других учебных учреждениях можно найти темы, интересные всем.

Разработать методы исследования и сбора информации. В случае с естественным вскармливанием, скорее всего, это будет анкетирование студенток, имеющих детей.

Систематизировать материал и подготовить презентацию.

Подготовиться к выступлению.

Выступить и получить: награду, удовольствие и опыт, чтобы в следующем году выступить ещё лучше и сорвать шквал аплодисментов, стать узнаваемым, а значит — более конкурентоспособным!