Сергей Сергеев – Пространство и время глазами дилетанта (страница 4)

Всё хорошо, но пространство это же не плоскость, это что-то трёхмерное. Да и само это массивное тело прогнуло поверхность под воздействием притяжения Земли, а как пространство-то прогибается? Извините, искривляется. Обычно такие подробности просто игнорируются. Но иногда в мультиках показывают что-то трёхмерное, в виде линий, точнее, в виде объёмной сетки, внутри которой, опять же, массивный шар, который искривляет линии сетки. Всё, конечно, очень наглядно, но что это за линии внутри пространства? Понятно, что это какая-то условность, но какая?

Вообще-то, условно изображать что-то линиями в пространстве, это, конечно, удобно и не ново. Например, для условного изображения электрического поля рисуют линии, в каждой точке которых касательная совпадает с вектором напряжённости поля. Но здесь есть чёткое определение таким линиям и чёткое понимание, что же они условно изображают. Причём, изображают очень наглядно и удобно для понимания сути явления. Точно так же, меридианы, параллели, геодезические линии хоть и не существуют в реалиях, но они условно привязаны к чему-то физически существующему, и очень сильно помогают определять местоположения в мире любого объекта, и вообще, ориентироваться на местности. Но что представляют собой линии, которыми условно изображают пространство? А ничего не представляют. Они нужны лишь для того, чтобы на картинке показать что-то искривлённое вблизи массивных тел. Но что это за сущность, которая искривляется массивными телами, и как она вообще может искривляться, почему-то не объясняется. Это просто пространство. Всё.

Но даже не это самое интересное. При показе плоскости, продавленной грузом, демонстрируют ещё маленький шарик, который запускают по этой продавленной поверхности, и – о, чудо! Он скатывается в ямку к массивному телу! Неискушённый зритель не поймёт, в чём здесь чудо: ну, эка невидаль – шарик в ямку скатился. Но нам объясняют глубинный смысл этого действа: оказывается, это шарик летел в пространстве (напомним, упругая прогнутая поверхность схематично изображает пространство, искривлённое массивным телом), летел прямолинейно, но так как вблизи массивного тела пространство искривлено, то он по этой кривизне прилетел к массивному телу. Вывод: гравитации не существует, просто все тела, пролетая вблизи массивного тела, следуют кривизне пространства, вносимой этим телом, и летят прямо к нему, как мотылёк к огню.

Объяснение, конечно, оригинальное. Но, как и всегда, здесь игнорируется несколько естественным образом возникающих вопросов.

Во-первых, как отмечалось выше, как-то не очень получается представить пространство в виде плоскости. Ну, разве что, представить, что массивное тело со всех сторон облеплено этими плоскостями, которые, в пределе, образуют пространство. Не получится: ведь массивное тело, делая одну поверхность вогнутой, другую поверхность, с противоположной стороны, сделает выпуклой. В пространстве можно представить только какие-то уплотнения-разряжения, а вот такие искривления как-то не представляются. Ну, да ладно.

Но ведь шарик-то катится в ямку под воздействием земного притяжения. Если бы не было гравитации, то он, по логике вещей, должен бы просто искривить свою траекторию, пролететь рядом с массивным телом и полететь дальше. Попробуем по-другому. Допустим, шарик катится по горизонтальному жёлобу (именно по горизонтальному, чтоб земное притяжение не влияло на траекторию его движения), но не прямому, а искривлённому в горизонтальной плоскости. Шарик, естественно, при движении будет повторять все искривления жёлоба. Но лишь при одном условии: если он движется. А если шарик просто положить на любом искривлении, даже самом крутом, то он будет лежать неподвижно, Искривления жёлоба сами по себе не будут никуда его притягивать. А почему же по искривлённому пространству шарик должен скатиться к массивному телу? Напомним, в данном объяснении предполагается, что гравитации не существует, и шарик летит к массивному телу только из-за кривизны пространства.

Теперь допустим, что я подбрасываю шарик и, следуя своим дремучим представлениям о гравитации, ожидаю, что он полетит сначала с замедлением вверх, потом, с ускорением вниз. Он так и летит. Всё логично. А если представить, что гравитации нет, то получается, что шарик ведёт себя нелогично. Действительно, зачем он замедляется? Ну, хорошо, допустим, что это я со своим прямолинейным трёхмерным воображением не могу воспринять кривизну пространства и мне только кажется, что он летит по прямой, а на самом деле по кривой, и его замедление мне лишь кажется из-за того, что я кривую траекторию проецирую в своём восприятии на прямую. Но зачем он назад-то возвращается? Какая сила на него действует, если гравитации нет? Вспомним шарик, катящийся по искривлённому жёлобу. Если в начале жёлоба его толкнуть, то он покатится, повторяя все изгибы жёлоба и когда-нибудь просто остановится. Он же не будет возвращаться назад из-за того, что жёлоб искривлённый, а не прямой. Правда, тут можно схитрить: жёлоб закольцевать и тогда шарик вернётся в исходную точку. Но, во-первых, он при возвращении не будет ускоряться, а во-вторых, предполагается, что массивное тело не закольцовывает на себя пространство, а просто искривляет его. Ну, просто пролегала в пространстве условная прямая линия, проходящая мимо массивного тела, и она при этом «прогнулась» в сторону этого тела, или, если близко, «воткнулась» в него. Если я подброшу шарик, то он должен полететь по этой искривлённой линии как по искривлённому жёлобу. Но какая сила заставляет его вернуться назад, если гравитации нет? А если я просто приподниму шарик и отпущу его, то почему он падает, а не остаётся на месте, как шарик на искривлённом жёлобе, когда его не толкают, а просто положат? Как тут кривизна пространства заставляет шарик двигаться, да ещё и с ускорением?

Интересно, а как искусственные спутники Земли летают в искривлённом Землёй пространстве? Если допустить наличие гравитации, то всё понятно: спутник находится в свободном падении, но при этом движется вперёд и не может упасть, потому что Земля круглая и ему постоянно приходится падать как бы заново. А как объяснить его траекторию искривлением пространства? Что, вокруг Земли как массивного тела пространство искривлено таким образом, что существуют замкнутые линии, по которым спутнику приходится двигаться? А если он попадёт на линию, которая «вонзается» в массивное тело (Землю), то он, как тот шарик, тоже должен притянуться к Земле? Тут возникает много вопросов, на которые релятивисты не дают ответа, Не будем на этом останавливаться.

7

Давайте лучше попробуем проанализировать рассуждения дилетантов, то есть, комментаторов на различных форумах. Вот они-то не игнорируют никакие вопросы, а напротив, заостряют внимание на самых разных нюансах. А самое главное – пытаются найти ответы. Ответы получаются не всегда убедительными, но нередко очень интересными.

Поговорим о времени.

Кое-что о времени

1

Давайте снова вернёмся к понятию «время». Что же это такое?

Сразу же оговоримся, что сейчас не будет никакой попытки дать чёткое и исчерпывающее определение этому загадочному понятию, просто будут высказаны некоторые размышления на данную тему, чтобы хоть как-то определиться, что же мы имеем в виду, употребляя означенный термин.

Нас окружает огромное множество процессов, привязанных к определённым циклам. Наиболее значимый цикл для жизни это, очевидно, годовой цикл. Один оборот Земли вокруг Солнца. Смена времён года. Ну, и, конечно, оборот Земли вокруг своей оси. Смена дня и ночи.

Обратим внимание на некоторые очевидные вещи. Зима наступает вовсе не оттого, что «настало время» и сработал какой-то механизм, а оттого, что Земля заняла определённую позицию по отношению к Солнцу. Процесс чисто физический, по сути, не имеющий привязки к времени как к какой-то материальной сущности. Просто сошлись определённые условия, порождённые различными процессами, – и началась зима. Точно так же с началом весны снег начинает таять вовсе не по причине, что какие-то часы показали время окончания зимы и начала весны, а потому что условия так сложились. И травка весной начинает зеленеть вовсе не потому, что у этой травки есть какие-то внутренние часы, показывающие, что «настало время» зеленеть. Если зима затянется, то и снег начнёт сходить позже, и травка зазеленеет позже.

Эти события привязаны не к времени, а к наступлению определённых условий. Здесь ничего не привязано к синхронизации с какими-то глобальными часами, здесь всё «привязано» к возникновению определённых условий, которые, в свою очередь, являются результатом протекания определённых процессов. Возникли условия – возник новый процесс или целая система процессов. В теплицах даже в разгар самой лютой зимы вполне себе благополучно произрастают теплолюбивые растения, несмотря на то, что их время «ещё не пришло». Всё здесь определяется не временем, а сложившимися обстоятельствами.

Тем не менее, понятие «время» употребляется буквально везде, даже там, где оно, вообще говоря, совершенно не причём. Употребляется потому, что это очень удобно для анализа различных явлений окружающего нас мира. А по отношению к живым организмам так и вообще используется (и даже принимается за какое-то объективное явление) такое понятие, как «внутренние часы». На самом же деле никаких часов в организме, разумеется, нет, все изменения происходят только в результате совокупности (можно сказать «столкновения») бесчисленного количества различных процессов, которым вовсе «нет дела» до какого-то там времени, а причиной «наступления времени» всегда является возникновение определённых условий.