В философском понимании течение “течение времени” почти всегда неявно ассоциировалось с единым равномерным потоком, текущем в одном и том же направлении, причем одномерность времени, по сути дела рассматривалась как эквивалент его однонаправленности. На основе такого философского представления о времени не возникало ни сомнений в его одномерности (действительно, всякая одномерность однонаправлена), ни потребности дать теоретическое доказательство этого свойства.
Более того, долгое время философы полагали, что понятие одномерности времени имплицитно (внутренне) содержится в любом понятии процесса изменения как смены состояний и, таким образом, не требует никакого самостоятельного обоснования. Причем если последующие состояния изменяющейся системы рассматриваются как следствия ее предшествующих состояний, вся временная история системы может быть представлена как линейная причинная цепь, т. е. как незамкнутая конечная цепочка бесконечно малых взаимосвязанных временных событий, каждое из которых выступает как причина одного события и следствие другого события А В С. По-видимому, подобные логические и теоретические представления рассматривались как достаточное основание для однозначного философского определения одномерности времени.
Серьезной трудностью, которая стояла на пути осознания и четкой философской формулировки проблемы одномерности времени, явилось то, что казалось невозможным существование “геометрии времени” (аналогичной геометрии пространства), которая содержала иные концептуальные (философские) модели времени, кроме одномерного линейного континиума. Действительно, философская проблема трехмерности пространства получила свое научное обоснование в четкую формулировку только тогда, когда в геометрии стало изучаться множество концептуальных пространств различного числа измерений, лишь одним из которых было эвклидово трехмерное (3-n) пространство. Чтобы четко сформулировать проблему одномерности времени, требуется сопоставить одномерное концептуальное время с множеством других абстрактно-возможных временных моделей, а для этого необходимо построение своего рода “геометрии времени”, в которую входили бы все эти модели. Вместе с тем специфика времени по сравнению с пространством (точнее абсолютизация этой специфики) часто приводила философов к ложному выводу о принципиальной невозможности геометризации времени. Так, Гегель указывал в “Философии природы”: “Нет науки о времени наряду с наукой о пространстве, с геометрией”. Различия времени не обладают тем характером отношения друг к другу, который составляет определенность пространства: они поэтому неспособны составлять фигураций, подобно пространству. Этой способности понятие времени достигается лишь тем, что противоположная отрицательность времени низводится рассудком до единицы”1.
Впоследствии Бергсон еще в большей степени противопоставил время (по его терминологии - длительность) пространству. “Время”- писал Бергсон, - представляет собой нечто подобное длительности. Наш разум может быть отвлечено от нее и, значит от ее неделимости; но наша попытка рассечь ее .... подобна попытке рассечения пламени лезвием ножа; на самом деле мы делим только пространство”2 .
После возникновения теории относительности и релятивистской космологии стало очевидно, что философский вывод о принципиальной невозможности адекватного геометрического представления времени неверен. Наряду с геометрией сформировалась хронометрия, наука о времени, включающая в себя множество возможных теоретических временных моделей3, геометрия и хронометрия стали составляющими физической геохронометрии, объединившей пространственный и временный аспекты в единое целое. С философской точки зрения это означает, что пространство и время неразрывно связаны друг с другом единой формой существования материи (пространство-время), обусловленной пространство-временной и причино-следственной структурой мира. Таким образом, философская проблема одномерности времени становится столь же конкретной и актуальной проблемой как и проблема трехмерности пространства, и должна решаться аналогичными научными методами. Качественная специфика реального физического времени выражается в специфике его свойств, которая может быть зафиксирована на строгом научном языке, а не в принципиальной невозможности его рационального и философского познания.
ОДНОМЕРНОСТЬ КАК ОДНО ИЗ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВРЕМЕНИ
Важным результатом развития современной физики и геометрии абстрактных пространств явилось осознание того факта, что одномерность времени - одно из комплекса его топологических свойств, одна из характеристик его топологической структуры. Кроме одномерности к топологическим свойствам времени относят его непрерывность, связность, упорядоченность и однонаправленность.
Дадим характеристику свойств времени. В дальнейшем изложении эта характеристика будет по необходимости конкретизироваться и уточняться.
Одномерность.
Одномерность времени в первом философском приближении означает, что при наличии начала отсчета любой момент времени может быть задан с помощью одного числа. Геометрической моделью времени служит одномерный евклидовый пространственный континуум, точки которого соответствуют мгновениям, или моментам реального времени.
Такой подход согласуется с топологическим определением размерности4, поскольку в случае эвклидовых пространств это определение ведет к тем же результатам, что и единичное параметрическое определение, т. е. определение через минимальное число параметров, задающих любую точку пространства.
В соответствии с топологическим определением одномерность времени обусловлена тем, что граница произвольно малых окрестностей любого момента времени t содержит всего один момент, т. е. является нульмерным (n-10) множеством9. Логическим доказательством этого свойства является следущая схема:
Если событие (а) задано одним параметром n=1, оно одномерно (б).
Событие (а) задано одним параметром n=1 (в)
Следовательно событие а одномерно (г)
События могут быть таким образом пронумерованы, так что эти номера будут укладываться в единую линейную последовательность10.
Непрерывность.
Время предполагается непрерывным по аналогии с тем, как непрерывна эвклидова прямая линия. Это означает, в частности, что время подчиняется аксиоме Архимеда: для любых двух интервалов времени t1 t2 найдется такое число n, что интервал t2 , будучи разделен на n частей, даст промежутки времени, меньшие интервала t1. Более общей характеристикой непрерывности времени является то, что время состоит из бесконечного множества мгновений t и не обладает разрывами.
Связность.
Связность времени означает с философской точки зрения, что его нельзя разбить на две топологически не связанные друг с другом части, т. е. на такие части, из которых какая-либо не содержала бы момента времени, бесконечно близкого к другой части. Свойство связности времени следует из непрерывности, если время связно то оно непрерывно и наоборот. Время нельзя разбить на части, поскольку если это не так, нарушится непрерывность. Грубо говоря это означает, что время должно состоять из ”одного куска”.
Упорядоченность.
Под упорядоченностью времени обычно понимается то, что его моменты расположены друг относительно друга в определенном линейном порядке, подобном порядку точек, принадлежащем прямой линии5 . В основе линейного порядка времени лежит свойство временной промежуточности. Оно состоит в том, что из трех любых различных моментов А, В, С один и только один расположен между двумя другими (например, момент времени В расположен между моментом А и моментом С). Временная упорядоченнь связана с отсутствием временных циклов и замкнутых причинных последовательностей, так как, если бы они существовали, соотношение “между” для моментов времени оно потеряло бы свой однозначный смысл.
Во избежание недоразумений отметим, что иногда, вместо того чтобы говорить о линейной упорядоченности времени, говорят о его незамкнутости и неограниченности6. Действительно:
Если время непрерывно(А) то оно упорядочено (Б)
Если оно упорядочено(Б), то оно неограничено (В)
Следовательно, если время непрерывно (А), то оно неограничено (В)
Однако, как будет видно из дальнейших умозаключений, понятие линейной упорядоченности этим не исчерпывается. Иногда, абстрагируясь от свойства временной упорядоченности, говорят по сути дела о различных проявлениях этого свойства. Например, мыслят философски, что “время не может течь о обоих направлениях сразу” или что “данное тело может находиться в одном и том же самом месте в различное время, но не может присутствовать в одно и то же время в различных местах” 7.
Однонаправленность.
Однонаправленность времени в первом философском приближении означает, что время имеет одно определенное направление, т. е. направлено от прошлого, через настоящее к будущему. Как было доказано американским философом Рейхенбахом, из упорядоченности времени еще не следует ответа на вопрос, почему в нашем мире осуществилось именно данное из двух возможных направлений времени 8. Рейхенбах иллюстрирует это следующем образом. Если имеется причинная сеть (множество причинно взаимосвязанных событий), то из упорядоченности времени следует, что направление одной причинной связи однозначно задает направление всех причинных связей сети, а именно - таким образом, чтобы отсутствовали замкнутые причинные сети (рис. 3). Однако, как видно из рис. 3, если заменить направление всех причинных связей на обратное, упорядоченность времени не изменится, а изменится лишь направление течения времени. Но процесс течения нвремени необратим, слеовательно, если процесс обратим, то он неразличим с прямой. При этом, в обоих случаях событие В будет расположено между событиями А и С.
Докажем как из свойства однонаправленности времени следует свойство односмерности. Время может течь либо по координате x, либо по y, либо по z, но как было доказано лишь в одном направлении. Если время течет в одном направлении, то оно однонаправлено. Если время однонаправлено, то задается одним параметром n=1.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
