Сергей Сергеев – Пространство и время глазами дилетанта (страница 10)

Хорошо, а если нам не требуется измерить длину бруса, а надо сделать нечто другое – отмерить его часть, тогда как? Ну, например, потребовался нам кусок бруса длиной 80 сантиметров, то что мы делаем? Тогда мы не измеряем длину бруса, а отмеряем его часть. Даже не обязательно от начала (например, когда начало бруса по какой-то причине бракованное), просто берём какую-то точку на брусе и отсчитываем от неё 80 сантиметров, Потом отпиливаем и радуемся. Согласитесь, измерить длину бруса и отсчитать определённую длину от одной точки до другой это разные действия. Измеряя брус, мы получаем информацию о каком-то параметре бруса (в данном случае о его длине), а отсчитывая на брусе нужное количество сантиметров, мы никакой информации о брусе не получаем. Да и не интересна она нам в данной ситуации.

А что с временем? А с временем в данном случае абсолютно то же самое. Часами мы можем измерять длительность процесса, то есть производить отсчёт от момента начала процесса до момента его окончания. Точно так же, как на брусе мы отсчитываем нужную длину от одной точки до другой, так и часами мы отсчитываем длительность измеряемого процесса в соответствующих единицах. То есть, отсчитываем длительность количеством циклов, принятых за эталон. Только эти циклы мы переводим в часы, минуты, секунды, но это не принципиально. Измеряем длительность процесса длительностью другого процесса, эталонного. Но измерение длительности процесса, это вовсе не измерение времени.

А вот тут-то и кроется главный нюанс, порождающий путаницу в восприятии такого измерения. Этот нюанс кроется в том простом факте, что из-за многочисленных устоявшихся словосочетаний происходит банальная путаница в смысловых значениях. Скажем, измерили время поездки из пункта А в пункт Б, и у нас в сознании отложилось, что мы измерили время. А на самом деле мы измерили длительность процесса поездки. Время, как таковое, мы не измеряли, – ни его скорость, ни объём, ни длину, ни ширину, ни какие-либо другие его параметры. Мы измерили длительность процесса определённым количеством эталонных циклов, названных для удобства часами, минутами, секундами. Часы это хронометр, генерирующий циклические колебания. С помощью хронометра можно измерить длительность отрезка времени, но никак не скорость хода времени.

Давайте немного конкретизируем. Основное назначение часов это ориентация в природном цикле – сутках. Подчеркнём – это не измерение, а ориентация. То есть получение информации, на каком этапе находится текущий суточный цикл. Часы, как и подобает хронометру, отсчитывает стандартные циклы от начала суток, и эти циклы для удобства восприятия отображаются на циферблате в виде придуманных нами единиц времени – часов, минут и секунд. Это для нас своеобразные метки на суточном цикле, и по ним мы ориентируемся, на каком этапе этот цикл находится.

И второе назначение часов это измерение длительности процесса. Здесь часы используются в чистом виде как хронометр, генерирующий эталонные циклические колебания, позволяющие измерять длительность отрезка времени (но, естественно, не само время как таковое). Для этой цели лучше, конечно, пользоваться не часами, а именно хронометром, например, секундомером, но он далеко не всегда под рукой, а часы всегда. Но если нужна точность, например, замер пробега спортсменом стометровки, то часы здесь малопригодны, нужен секундомер. Но это детали.

Итак, часы это прибор, служащий, во-первых, для ориентации в природном цикле – сутках, а во-вторых, для измерения длительности процессов (то есть, используются в качестве хронометра). Но вот чего невозможно делать часами, так это измерять время.

Но, как мы упомянули выше, слишком много путаницы здесь возникает из-за игры слов. Нередко употребляется слово «время» вместо слова «длительность» или «продолжительность». «Время загрузки», «время отклика», «время скачивания», «время выключения», «время полёта», «время воздействия», «время обработки», – таких словосочетаний бесчисленное множество. И эти выражения вполне корректны, если их смысловое значение воспринимать правильно. То есть, если слово «время» здесь воспринимать в смысле «длительность», «продолжительность». Но ведь далеко не всегда так бывает. И из-за этих постоянно повторяющихся «неправильностей» сложилось распространённое мнение, что часами мы измеряем время.

И даже, вроде бы, совсем уж «количественный» вопрос «сколько времени?» означает не количество времени, а своего рода этап, на котором находится суточный цикл, информация о котором нужна, чтоб ориентироваться в происходящих процессах. (Об этом мы уже говорили выше.) Показали часы такое-то время, – значит, по телевизору началась такая-то передача. Или магазин открылся. Или на работу идти надо. Или где-то что-то происходит («в тюрьме макароны дают»). Но всё это вовсе не измерение времени. Это ориентация в процессах, происходящих в реальном мире.

В любом случае, чтобы что-то измерить, надо чтобы само это «что-то» определяло результат измерения (или непосредственно, или через порождаемые этим «что-то» силой). Часы мы ни к чему не подключаем, ни к чему не прикладываем, а соответственно, время, как таковое, мы часами не измеряем. Мы по ним ориентируемся. Это что-то наподобие компаса, которым мы тоже ничего не измеряем, а ориентируемся по нему на местности. Посредством часов мы ориентируемся в природном цикле – сутках.

Правда, придирчивый товарищ может возразить, что вот дырка от бублика тоже нематериальная сущность, она тоже иллюзия, однако мы можем измерить её диаметр. Это верно. Но здесь тоже игра слов: мы измеряем не дырку, а расстояние между внутренними кромками бублика, вполне себе материального объекта. Как ни крути, а измерить то, чего не существует, невозможно в принципе.

Но никак нельзя делать вывод, что если времени не существует, то надо отказаться от этого термина и как-то изменить свою речь так, чтоб она соответствовала реалиям. Ни в коем случае! Ведь существуют же другие виртуальные, выдуманные понятия, например, широта, долгота, градус, которые в реалиях не существуют, но как без них обойтись? Точно так же и без понятия «время» обойтись невозможно, просто не надо путать реальность с виртуальностью, и всё.

Немного о мысленных экспериментах по замедлению и ускорению времени

Можно ли представить себе ускорение или замедление времени? К сожалению, наше воображение очень легко рисует нам такую картину. Скажем сразу – ложную картину. Все мы множество раз видели ускоренную съёмку, замедленную съёмку, и как-то очень уж наглядно представляется картина ускоренного или замедленного времени. Вон на экране люди забегали как-то ненормально быстро, – это значит, они в данный момент живут в каком-то ускоренном времени. И наоборот, если все двигаются плавно, замедленно, и даже в прыжке некоторое время парят, – значит, для них время замедлилось.

На самом же деле здесь всё совершенно не так. Ускоряться или замедляться могут локальные процессы, но не время. Если реактивы подогреть, то реакция пойдёт быстрее. То есть, ускорится процесс, но никак не время.

Можно сказать, что время это нечто, позволяющее измерять длительность какого-либо процесса другим процессом, принятым за эталон. Но это ни в коем случае не какая-то самостоятельно существующая субстанция со своими свойствами и особенностями. Это своеобразный эталон для измерения. А эталон, как известно, не может изменяться. Не может метр быть «подлиннее» или «покороче». Может изменяться длина физических объектов, но не метр как единица измерения. Ровно то же самое и с временем. Время не может идти быстрее или медленнее. Не может час длиться больше часа или меньше часа. Сама такая формулировка абсурдна. Час всегда час, метр всегда метр, а килограмм всегда килограмм.

Но, как это ни странно, нередко можно встретить рассуждения об ускорении-замедлении времени, его возникновении, исчезновении, искривлении и даже о путешествиях во времени.

Не будем углубляться в дебри таких рассуждений, это занятие неблагодарное. Заметим только, что в науке главным аргументом является опыт. Но что-то не слышно, чтоб кто-то ставил эксперименты, доказывающие существование времени в природе. Тем не менее, несмотря на то, что это всего лишь иллюзия, необходимо признать, что эта иллюзия очень нужная и даже жизненно необходимая, чтобы осмысливать изменения, происходящие в объективном мире.

Популярная литература о времени, пространстве и скорости

1

Популярная литература это замечательная штука. Каждому, наверное, известно то приятное чувство, когда без особых усилий и затрат времени вдруг познаёшь что-то серьёзное и начинаешь понимать суть сложных явлений мироздания. Не является исключением и теория относительности. В частности, одна из самых известных книг на эту тему, это неоднократно переиздававшаяся книга Мартина Гарднера «Теория относительности для миллионов». О ней мы поговорим чуть ниже. А пока поговорим о видеороликах на эту тему. Тем более, сейчас, в эпоху интернета и немыслимых возможностей компьютерной графики можно очень наглядно показать даже сложнейшие вещи.

Надо сразу же отметить, что и раньше тоже были замечательные короткометражные фильмы на эту тему, хоть и не в таком количестве. Лично я впервые увидел такой фильм ещё в детстве, когда об интернете и компьютерной графике не могло быть и речи. А фильм замечательный. Снят он в далёком 1964 году, называется просто: «Что такое теория относительности». В этом фильме снялись замечательные актёры – Алла Демидова, Георгий Вицин, Алексей Грибов, Алексей Полевой, Георгий Тусузов. Смотрится легко и приятно, особенно для людей, которые помнят 60-е. Тем более что фильм имеет незамысловатый, но увлекательный сюжет, который «разбавлен» очень наглядными мультипликационными вставками и, в нужных местах, лёгким юмором. Даже создаётся впечатление, что это фильм не научно-популярный, а художественный. В интернете он находится свободном доступе, можно набрать в поисковике «Что такое теория относительности фильм 1964», и появится много ссылок на разные ресурсы с этим фильмом.