Онтология физического времени/Определение основных понятий

1. REDIRECT Факультет теоретической физики/Исследовательская работа/Онтология физического времени/Топ

Определение основных понятий

Cущностные понятия, такие как материя, пространство и движение (синонимы движения: изменение, переход, перемещение, смещение и другие) не могут быть определены по правилу логики, через ближайший род и видовые отличия. Эти понятия являются максимально широкими по объёму и поэтому не могут быть подведены под какое — либо другое ещё более широкое родовое понятие. Это понятия, так называемые философские категории, которые можно определить только описательно, то есть указав на их характерные и сущностные признаки. Понятие времени, как впрочем и понятие пространства, к философским категориям не относится. Время и пространство являются физическими, категориями. Физическое время это форма проявления движения, как изменения, это процесс необратимых эволюционных изменений. Материя — это первооснова, сохраняющаяся неизменной при всех возможных превращениях вещества и поля. Материя существует в форме пространственно-протяженных вещественных и полевых объектов, способных взаимопревращаться. Объект — реально или виртуально существующее нечто, на чём сосредоточено внимание познающего субъекта, это предмет, элемент, физическое тело, система и т. д..

Состояние объекта — совокупность всех внутренних и внешних свойств, определяющих существование объекта и выражающих его самоидентичность при взаимодействии с другими объектами. Все переменные свойства объекта на микроуровне изменяются дискретно в сторону увеличения или уменьшения их величины (количественной меры) или ориентации в пространстве в соответствии с их квантовой природой.

Объективное существование (бытиё). Необходимые и достаточные условия объективного существования объекта: 1). Объективное существование — это отношение взаимодействующих объектов друг к другу. Если объект «А» взаимодействует с объектом «Б», внешним по отношению к нему, то они объективно существуют друг для друга и только относительно друг друга. Каждый объект может объективно существовать только относительно другого объекта с которым он находится во взаимодействии, т.е. в процессе взаимного обмена импульсами действия. 2). Если объект «А» не взаимодействует с объектом «Б», т.е. если они не обмениваются импульсами, то они объективно не существуют друг для друга. 3). Объективное существование объекта без взаимодействия с другими объектами — лишено всякого смысла, поскольку оно ни чем не может быть засвидетельствовано. 4). Если объект «А» получает импульсы действия от объекта «Б», но на свои импульсы, направленные в сторону «Б», за всё время своей жизни, ответной реакции не получает, то следовательно для объекта «А» объект «Б» объективно не существует.

Если объектом «А» является Познающий Субъект (ПС), то для него объект «Б» будет существовать только доверительно, как виртуальный объект. К объектам типа «Б» относятся все, так называемые, космологические объекты. При этом нет ни каких оснований говорить о каком - либо существовании объекта «А», т.е. ПС, для объекта «Б». Для ПС объективно существует только то, что он в данный момент непосредственно воспринимает, т.е. с чем он взаимодействует, на чём сосредоточено в данный момент его внимание. Если то, с чем прежде взаимодействовал ПС, (всё то, что ранее было запечатлено в памяти его сознания), в данный момент не входит в поле внимания ПС, то оно существует для ПС только как доверительная реальность.

Сознание познающего субъекта — это виртуальный мир, представляющий субъективную модель реального мира.

Изменения — это результат взаимодействия объектов, как условие их существования. В собственной системе отсчёта, изменение — это переход объекта из одного дискретного микросостояния или макросостояния в другое состояние. Переход из одного взаиморасположения объектов в пространстве в другое взаиморасположение (R₁, φ₁,θ₁, → R₂, φ₂,θ₂ или х₁,y₁,z₁, → х₂,y₂,z₂,), (Конфигурация-1→конфигурация-2), относительно системы отсчёта связанной с ПС, оценивается им как акт механического движения. Инерциальное механическое движение, (движение объектов без внешних воздействий, без изменения динамического состояния объектов), представляет собой: 1) изменение координат самих объектов, относительно условно неподвижной системы отсчёта ПС; или 2) параллактические смещения объектов в пространстве, вызванные механическим движением инерциальной системы отсчёта самого ПС; или 3) изменение координат всех объектов, включая и объект с которым связана система отсчёта ПС, в результате их взаимного перемещения относительно друг друга. Поскольку инерциальное движение и покой неразличимы, то ПС, находясь в инерциальной системе, всегда считает себя неподвижным.

Инициированные изменения состояний объектов, в их собственной системе отсчёта, может происходить только в результате внешних воздействий: 1) за счёт изменения физических свойств структурных элементов объекта, а так же всего объекта, как единого целого; 2) за счёт изменения конфигурации объекта, т.е. в результате изменения взаиморасположения его элементов; 3) за счёт изменения числа структурных элементов в иерархической системе объекта.

Замена одного структурного элемента объекта другим, однородным элементом, не изменяет состояния объекта. Спонтанные, деструктивные изменения состояния объектов происходят в результате их неустойчивости и нестабильности. Это радиоактивный распад нуклидов и нестабильных элементарных частиц, а также генетическая деградация и разложение всех биологических объектов. Изменение — это увеличение или уменьшение величины свойств объекта, или, что одно и то же, переход из одного состояния в другое. Изменение состояния объекта, как и сам факт его существования, проявляет себя только через акт взаимодействия с окружающими его объектами, в результате которого меняются и их состояния, то есть только через взаимодействия объекты «узнают» об изменениях друг друга. Познающий субъект (ПС) только через воздействие на него со стороны наблюдаемого объекта узнаёт о его реальном существовании и изменениях его состояния, при условии если эти изменения укладываются в диапазон чувствительности его органов чувств и чувствительности измерительных приборов. Изменение наблюдаемого объекта операционно воспринимается ПС за счёт периодического его сканирования, как акта взаимодействия, и различения его последовательно отсканированных состояний в процессе их сравнения. Первопричиной всех изменений состояний и пространственных перемещений (движений) объектов являются фундаментальные физические взаимодействия (G, E, S, W). Фундаментальные взаимодействия объектов создают перманентную неравновесность и динамическую неустойчивость всего нашего мира, которая и вызывает взаимные изменения состояний и пространственных перемещений всех объектов. В нашем неравновесном и динамичном мире только через физические взаимодействия объекты самореализуются и, эволюционируя (или не эволюционируя), существуют, представляя реальный мир. Любое изменение состояния объекта воспринимается познающим субъектом как событие. Процесс — цепная последовательность множества сменяющих друг друга дискретных состояний объекта. В «процессе» изменение состояния является элементарным этапом или событием. Обратимые процессы — это непрерывные изменения, при которых одни и те же состояния проходятся вначале в одном направлении, а затем в обратном, не вызывая никаких изменений в окружающей среде. Необратимые процессы — нелинейные изменения, не повторяющие ранее пройденные состояния. Необратимые процессы происходят только в открытых диссипативных системах и сопровождаются необратимыми изменениями в окружающей среде.

Эволюция — это необратимый процесс (процесс представляющий образование и разрушение объектов) накапливающихся взаимосвязанных конструктивных и деструктивных изменений объектов, приводящий или к иерархическому структурообразованию новых объектов или к их деструктивной деградации и разрушению. (15) Новые злементы, образовавшиеся в результате очередной деструкции, каждый раз вновь вступают в конструктивные взаимодействия следующего цикла образуя уже новые объекты и, таким образом, эволюция продолжается уже на новом уровне. В самоорганизующихся системах эволюционный цикл начинается как конструктивное развитие, а затем, переходит в стадию стагнации, заканчивающейся деградацией и разрушением. За полный цикл энтропия системы: объект — ближайшая окружающая среда, в процессе эволюции постоянно растёт, но на стадии развития, энтропия самого объекта уменьшается, за счёт резкого возрастания энтропии окружающей среды.

Физическое Время — это необратимый эволюционный процесс поочерёдно накапливающихся конструктивных и деструктивных изменений внутренних дискретных микросостояний и усреднённых внешних макропараметров физических объектов. (процесс накапливающихся эволюционных изменений представляет собой эволюционную или ВРЕМЕННУЮ длительность *) [*ВРЕМЕННАЯ длительность это физическая величина представляющая собой цепную последовательность происходящих поочерёдно необратимых дискретных изменений состояний объекта (бифуркаций) …→j_i →j_i+1 →j_i+2 →j_i+3 →… на микро и макро уровнях. Количественно, величина длительности физического времени для произвольного объекта А может быть определена только познающим субъектом (ПС) относительно его собственных изменений, для выделенного им интервала наблюдения, как число, представляющее сумму сменяющих друг друга состояний (бифуркаций)(13) — Σ j_i с момента начала наблюдения до момента его окончания.

Вообще говоря, всякая основная и производная физическая величина, (протяжённость, длительность, масса, электрический заряд, спин, скорость и т. д. и т. д.), как некоторая объективно существующая отличительная характеристика, (качество, свойство), реально существующего объекта, обретает для ПС эвристический смысл, только как количественная величина, в результате её реляционного сравнения с однородной эталонной мерой, то есть в результате прямого измерения или опосредованного вычисления и экспериментального подтверждения. Не умея измерять или рассчитывать физические величины, не возможно познать динамику их изменений и вызвавшие их причины.] Физическое время — это собственное время объектов. Физическое время различно для разных объектов и не может быть синхронизируемо. Физическое время не равномерно и для физических объектов зависит только от гравитационного поля и эквивалентных ему неинерциальных перемещений в пространстве, а для биологических объектов зависит ещё и от условий окружающей среды.

• Количественная величина накапливающихся собственных, (внутренних), субъективных ощущений, воспринимается познающим субъектом (ПС), как субъективная длительность или субъективное время.
• Количественная величина накапливающихся, по субъективным ощущениям ПС, и pазличаемых им необратимых изменений в окружающем мире, воспринимается ПС как практическое время.

особенности субъективного восприятия эволюционных изменений.

1). Познающий субъект (ПС) воспринимает только те эволюционные изменения внешнего мира, которые соответствуют порогу чувствительности его органов чувств, (то есть их разрешающей способности). Эволюционные изменения происходящие на микро уровне не могут восприниматься ПС непосредственно. Воспринимаемые объективные эволюционные изменения ПС соотносит с собственными, субъективными эволюционирующими рефлексиями.

2). ПС адекватно воспринимает внешний мир только в фазе активного рационального сознания. Процесс взаимодействия ПС с внешним миром сопровождается  необратимыми эволюционными изменениями,  которые  представляют  собой временную длительность. Взаимодействия эволюционирующих объектов вызывают их необратимые изменения, что и определяет их способ существования во времени. 

(Эволюционные изменения могут быть как конструктивными, условно, со знаком "+", так и деструктивными, со знаком "-", однако результирующее необратимое изменение, как мера реального физического времени, будет определяться алгебраической суммой всех изменений. При этом  сумма не может быть отрицательной, поскольку уже при нулевом значении суммы наблюдаемое свойство исчезает. Иначе говоря, свойство или ЕСТЬ - ИЛИ ЕГО НЕТ. Пусть некоторое свойство А меняется на величину +-а. Если у объекта есть свойство А, то его мера всегда будет выражаться только положительным числом. Предположим, что начальное свойство А0 = 12а. Допустим, что некий произвольный эволюционный процесс, для данного свойства А, представлен как:

Ак = А0 + а + а + а - а + а = 12а + 3а = 15а. 

 Ак = 15а - это конечная величина свойства А.   Однако изменение величины свойства А в приведённом примере будет равно только  3а, которое определяется алгебраической суммой величин всех конструктивных (+а) и деструктивных (-а) изменений произошедших за время наблюдения. Мера реального физического времени - Nф, будет равно 3, т.е. числу всех произошедших НЕОБРАТИМЫХ изменений за интервал наблюдения.

. Допустим, что за период наблюдения

происходила преимущественно эволюционная деградация величины свойства А.

Ак = А0 - а - а + а - а - а + а - а - а = 12а - 4а = 8а. 
   

В приведённом примере деградационное изменение величины свойства А, за время наблюдения привело к его НЕОБРАТИМОМУ изменению (уменьшению),  на величину 4а. При этом мера реального физического времени Nф будет равно 4 . )

Взаимодействия не эволюционирующих объектов не вызывают необратимых изменений, а поэтому их существование происходит вне времени. (В этом случае шлейф изменений по свойству А будет представлен чередованием изменений +-а, т.е. флуктуациями состояний

(+а -а) + (+а -а) + ... + (+а -а) = 0. При обратимых изменениях свойство А за полный цикл не изменяется, не эволюционирует, а следовательно оно вне времени). 

            НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ.

Самоидентификация себя как реально существующего ПС, происходит только в настоящем времени, то есть в процессе взаимодействия ПС с внешним миром и поддерживается до тех пор, пока взаимодействие находится в центре внимания ПС. Длительность настоящего времени определяется не произвольно удерживаемым вниманием и зависит только от оценки ПС значимости воспринимаемого ИМ объекта или события. В настоящем времени для ПС реально существует только его личностное Я и объект, на котором в данный момент сосредоточено его внимание, поскольку только они гарантированно удостоверены непосредственными ощущениями, как единственными критериями реальности существования.

            ПРОШЕДШЕЕ ВРЕМЯ. 

3). Переключение внимания ПС — ом на следующий объект, смещает на него и момент настоящего времени, а прежде воспринимаемый объект, вытесняется в прошедшее время, запечатлеваясь в интеллектуальной памяти, в виде виртуального образа, а так же в виде конструктивных или деструктивных физиологических изменений организма ПС, увеличивая эволюционный шлейф эмоционально пережитых им событий. Все прежде воспринимавшиеся объекты и события, которые в настоящий момент не входят в поле внимания ПС и находятся для него в прошедшем времени в виде виртуальных образов сохраняющихся в памяти. Реальность их существования для ПС представляется только как вероятностно доверительная, поскольку она ни чем не может быть гарантирована.

4). Скорость субъективного течения времени оценивается ПС в зависимости от значимости событий, происходящих в окружающем его мире. Если ПС вовлечён в динамично меняющиеся события, которые представляют для него опасность или вызывают большой интерес и устойчивое непроизвольное внимание, которое может длительно удерживаться за счёт мобилизации всех энергетических ресурсов, то при этом ПС не испытывает утомления и момент настоящего времени для него «растягивается». ПС оценивает время как «стремительно пробежавшее». Когда же ПС попадает в условия вяло текущих событий или полного отсутствия всяких событий, то момент настоящего «сжимается». Нет внешних объектов и событий на которых можно было бы сосредоточить внимание. Нет необходимости в мобилизации энергии. Внимание начинает хаотически сканировать внутренние виртуальные объекты и события запечатлённые в памяти. Невозможность удержания внимания воспринимается ПС как «медленно тянущееся время». При этом, как показали эксперименты, через некоторое время пребывания в изоляции, физиологические процессы в организме перестраиваются на более длительные циклы, что видимо связано с меньшими затратами энергии. Это подтвердили опыты, которые проводил Мишель Сифр и его последователи, длительное время находясь в пещере, в одиночной изоляции.

(Весьма показательными в этом отношении являются результаты экспериментов проведённых во Франции по изучению состояния человека длительное время пребывающего в полной изоляции под землёй. В 1962 году Мишель Сифр пробыл в спелеологической пещере 64 дня, но по его собственным ощущениям, которые он записывал в своём дневнике, прошло только 39 дней, то есть на 25 дней меньше. В 1964 — 65 г.г. женщина спелеолог провела под землёй три месяца. Жан Пьер Меретье провёл под землёй 181 день. В 1968 — 69 г.г. Жак Шабер провёл 130 дней под землёй, но по его субъективным ощущениям прошло только 105 дней, то есть на 25 дней меньше. В 1972 году Мишель Сифр, десять лет спустя после первого эксперимента, решил повторить эксперимент длительного пребывания в изоляции. Он повёл под землёй 205 суток, но по его записям в дневнике прошло только 145 суток, то есть разница составила 60 суток. Медицинские исследования показали, что организм находящийся в полной изоляции, дезориентируется, что сопровождается нарушением всех жизненных ритмов. Эксперименты показали, что в результате адаптации организм переходит с 24 часовой периодичности жизненных циклов на колеблющуюся от 28 до 48 часовую периодичность. Возможно, что это связано с меньшими энерготратами организма в условиях дефицита физической и эмоциональной активности.)

• Практическое время, измеренное с помощью часов, представляет собой метрологическое, (математическое), время.

Метрологическое  Время -это внешнее  по  отношению  к  объекту, реляционное,  нормированное (равномерно  текущее)  операционное (инструментальное) время,  измеряемое  по   эталонному устройству (часам),  представляющему  собой   физический  осциллятор  стабилизированной  частоты  колебаний   со  счётчиком,  считывающим  мерную  длительность необратимого  пересчёта  числа  колебаний,  измеренных  от  начала  некоторого наблюдаемого ПС-ом  события  до  его  окончания. Для  определения  метрологического времени события, как меры его длительности, счётчик часового механизма, (для  удобства),  устанавливают  на  0 и запускают механизм в момент начала события и останавливают в момент его окончания. При этом показания счётчика будет соответствовать метрологическому времени события в условно принятых единицах измерения: часах, минутах или секундах. Метрологическое  время в пределах одной инерциальной системы равномерно,  синхронизируемо и может  считаться  единым для всех (неподвижных)  объектов системы.

Ось времени (стрела времени) — луч, (числовая ось) на котором нанесены равномерные деления, соответствующие выбранному масштабу эталонного математического (метрологического) времени.(13) Стрела времени отражает необратимую однонаправленность эволюционных изменений, обозначаемых нами как физическое время, которое после его измерения, (хронометрирования в результате реляционного сравнения с эталонной мерой длительности), обозначается как реляционное, метрологическое время. У физического времени, (это число Ν_ф = Σ j_i бифуркационных изменений состояний), по самой сути, не может быть отрицательных значений, как и у термодинамической, абсолютной температуры T, которая является мерой средней кинетической энергии движения молекул, минимальное значение которой равно 0. Аналогично, физическое время является количественной мерой необратимых эволюционных изменений состояний объекта, представленной натуральным, положительным числом Ν_ф, поскольку число изменений не может быть отрицательным. Эволюция нашей Вселенной имеет начало и необратимо эволюционирует в направление увеличения энтропии. Однако общая тенденция Вселенной направленная на увеличение энтропии вовсе не исключает некоторых временных отклонений в локально ограниченных областях. Это возникновение и эволюция биологических форм жизни на нашей Земле. Но снижение энтропии в биологических системах происходит только за счёт неизбежного повышения энтропии в окружающей среде планеты и таким образом, общая энтропия планеты неуклонно продолжает увеличиваться. Созданную нами искусственно метрологическую ось времени мы вольны направлять в любую сторону, как нам заблагорассудится, но это никак не меняет общей эволюционной тенденции нашего динамичного Мира. Сразу заметим, что в повседневной практике мы пользуемся реляционным, метрологическим временем, по сути ньютоновским. При этом подразумевается, что время — это нечто внешнее по отношению к объектам; что время однородно, а его ход равномерный; что время непрерывно и едино для всех объектов нашей Вселенной. Однако это не более чем смелая экстраполяция нашего ограниченного эмпирического опыта. Во-первых, время — чисто физическая характеристика, отражающая необратимые внутренние эволюционные изменения физических объектов. Во-вторых, ход физического времени не всегда и не везде равномерен. В-третьих, на микроуровне физическое время дискретно, в соответствии с дискретным изменением квантовых состояний объектов. Однако сущностным признаком физического времени является однонаправленная эволюционная необратимость изменений, последовательно накапливающихся и воспринимаемых нами как эволюционная длительность. Необратимость изменений в эволюционирующем Мире заложена в статистической множественности возможных вариантов самореализации объектов. Физическая система, без внешнего воздействия, меняет своё состояние только в направление большей вероятности, что реализуется большим числом способов. Бифуркационный выбор возможного способа реализации не предсказуем, поскольку он происходит случайно по максимальной вероятности одного из множества всех возможных состояний сложившихся на момент выбора. Чем сложнее система, то есть чем большее число элементов включает она в свой состав, тем вариативнее её возможности изменения своего состояния, и тем меньше у неё возможности вернуться обратно, в исходное состояние, поскольку одновременно каждому элементу системы и окружающей среде пришлось бы вернуть их прежние состояния, но вероятность такого исхода практически равна нулю. Таким образом, для сложноструктурированных, открытых диссипативных систем, в реальных условиях, обратный ход событий не возможен, а это значит, что их эволюционные изменения являются необратимыми. Дезинтеграция всегда идёт спонтанно в направление хаоса, то есть повышения энтропии. Интеграционные процессы не могут быть спонтанными, они идут только под внешним воздействием. Все биологические системы, развивающиеся по генетической программе, нуждаются во внешнем воздействие для запуска и поддержания работы интеграционной генетической программы. Физическое время, в отличие от математического, (метрологического), имеет абсолютное значение, поскольку его отсчёт идёт от абсолютного для данного объекта начала — начала его существования. Все эволюционные изменения, происходящие внутри каждого объекта, задают для него собственный, индивидуальный темп времени, который зависит от его внутренних параметров и свойств окружающей среды. Причиной изменения темпа времени является гравитация и эквивалентные ей неинерциальные движения, вызванные любым динамическим воздействием. В 1960 году Р. В. Паунд и Г. А. Ребка, используя эффект Р.Мёссбауэра с резонансным поглощением γ- квантов, в условиях гравитационного поля Земли, первыми поставили эксперимент, подтвердивший, с относительной точностью 10 ⁻¹⁵ — 10 ⁻¹⁷, эффект гравитационного «красного смещения» предсказанный ОТО. Полученный результат можно интерпретировать как «замедление» колебаний нуклидов в гравитационных полях, а значит и замедление всех эволюционных процессов, то есть замедление физического времени. Этот вывод подтверждается и результатами многолетних опытов Симона Шноль, установившего корреляцию между интенсивностью радиоактивного распада и изменением гравитационных полей Земли, Луны и Солнца в процессе их циклических движений. . (Справедливости ради, следует признать, что «покраснение γ- квантов можно объяснить и потерей их энергии при движении в гравитационном поле вдоль нормали к эквипотенциальной поверхности.)