Мироздание дано нам в ощущениях, измерениях, наблюдениях и представлениях. Именно представления на основе накопленных данных от ощущений, измерений и, главным образом, наблюдений создают в нашем сознании целостное понимание мироздания, в котором картина мира выглядит истинно сущей. Это придает человечеству некоторую уверенность в бытии и деятельности.
В астрофизике можно выявить ряд противоречий, неопределенностей и нестыковок, которые нарушают цельность и согласованность наших представлений о строении и динамике Вселенной. Что имеется в виду?
В первую очередь бросается в глаза подозрительно ничтожное время гигантских событий начальной фазы существования Вселенной. Также, не все сходится с разбеганием галактик, тем более с ускорением удаленных. С возрастом Вселенной тоже возникают сомнения, особенно с обнаружением объектов, которые «старше» её номинального возраста. Есть неопределенность в воззрениях на гравитационные волны: обычно волна есть распространение колебаний дуального характера. Она поддерживается противофазным переходом от максимума к минимуму пары характеристических величин. В отношении же гравитационной волны не просматривается парный к гравитации показатель (параметр, свойство), с которым бы она приобрела привычное представление.
И, наконец, разноречивы вечные рассуждения о пространстве/времени, видоизменяющимся под воздействием гравитации. При этом как-то упускается из виду, что пространство как таковое всего лишь математическая абстракция, введенная в оборот для удобства представления Вселенной и процессов в ней. К тому же совершенно забывается наличие, по современным представлениям, темной материи, у которой иные взаимоотношения с гравитацией, значит для неё должно быть другое искривление пространства.
Представляется целесообразным вдуматься в триаду гравитация/время/пространство и удалить отсюда лишнее, а именно пространство, как не физический объект Мироздания. Тогда окажется, что упомянутые преткновения от нестыковок и несоответствий можно свести к разбору взаимосвязи двух фундаментальных характеристик Вселенной – гравитации и времени. Отметим, что первая является материальной характеристикой, а вторая – информационной.
Что касается пространство, то это только лишь среда существования Вселенной, то есть сама Вселенная как таковая. Для удобства рассмотрения мы набрасываем на нее координатную сеть подходящего вида с исходной точкой в подходящем месте. На самое Вселенную это никакого влияния не оказывает и оказывать не может. Обычно это линейная система координат, хотя ничто не мешает использовать логарифмическую, которая создает некоторые удобства на больших размерениях.
Из многочисленных представлений о сущности времени остановимся на хрестоматийном: время есть форма пометки последовательной (в локальной области материи) и параллельной (в совокупности локальных областей) смены явлений в состоянии материи, из чего следует, что оно сопоставимо лишь с самим собой. Фундаментальное свойство времени – однонаправленность: оно только накапливается (интегрируется), приращаясь последовательным присоединением квантов (ступеней, тактов) времени, следующих один за другим непрестанным потоком, ибо течение времени неостановочно. Практика наблюдений событий и процессов во Вселенной показывает, что имеет смысл рассматривать такой показатель, как интенсивность приращения времени – соотношение его изменения с самим собой в разных окрестностях материи и на разных участках стрелы времени.
Полагается, что, как и все прочие характеристики объектов и процессов во Вселенной, время квантовано, то есть прирастает пошагово, лучше сказать капельно – капля за каплей, где «каплей» естественно считать планковскую единицу времени. Таким образом, это импульсный процесс, и к нему можно применить принятые для подобных процессов характеристики, такие как скважность и обратный ей коэффициент заполнения.
Как известно, скважность – это отношение периода следования импульсов к длительности импульса, а коэффициент заполнения наоборот – отношение длительности импульса к периоду их следования.
В данном труде анализируется роль именно показателя полноты заполнения, который созвучно скважности предлагается называть тесностью.
Интервал следования ступеней времени (приращений, шагов, квантов) величина переменная и может как лежать близко квантовой единицы времени – тогда время как мера течет очень быстро: накопления изменений происходит интенсивнее, так и достаточно широким (тесность времени много меньше единицы) – тогда изменения происходят реже: время течет медленнее. То есть расстояния между квантами времени лежит в пределах от нуля (кванты времени идут вплотную друг за другом – тесность равна единице) до бесконечности (тесность равна нулю). В первом случае это темп Большого взрыва, во втором – смерть Вселенной. До Большого взрыва импульсы приращения времени слиты, как и вся материя в сингулярности.
Итак, время, сопоставимое объекту или процессу, есть постоянно присущая ему характеристика, отражающая факт его наличия в материальном мире и претерпевания им собственной динамики. Время накапливается шаг за шагом, а тесность времени определяет темп этого наращивания и лежит в пределах от единицы до нуля. В рамках этих представлений время есть индивидуальная интегральная характеристика каждого объекта Вселенной, являясь для него собственным значением, повсеместно образуя поле, подобное полю температур. При этом характеристическим параметром, отражающим интенсивность бытия данного объекта, является показатель присущей ему (скорее, области его существования) динамики – тесность квантов изменения времени, или просто тесность времени.
Анализ нестыковок и противоречий, отмеченных в начале этой статьи, приводит к мысли о связи тесности времени с обобщенной характеристикой области существования объекта, дающей полное описание гравитации в локальной области – потенциалом гравитационного поля. Понятие потенциала распространяется на произвольные дискретные и непрерывные распределения тяготеющих масс. Постулируется, что именно эта пара параметров (гравитационный потенциал и тесность времени) определяет динамику макропроцессов в каждой области Вселенной.
Рассмотрение и анализ наблюдаемых и измеренных движений во Вселенной позволяет сделать научное предположение: тесность времени соразмерна гравитационному потенциалу! Чем больше гравитационный потенциал, тем больше тесность времени, тем «быстрее» течет время (меньше интервал между приращениями времени) – тем самым темп изменения состояний объектов и процессов в данной области Вселенной ускоряется. При снижении гравитационного потенциала тесность времени уменьшается, время течет медленнее – темп изменения состояния объектов замедляется.
Для примера рассмотрим известный феномен – отклонение параметров орбиты Меркурия от классических расчетов. В рамках предлагаемой теории можно отметить, что орбита Меркурия проходит вблизи Солнца, в поле его мощного тяготения, где время течет быстрее, чем на Земле, откуда мы производим наблюдения и измерения. Если положиться на представленный закон природы о связи гравитации и времени, можно по данным орбиты Меркурия рассчитать значение показателя этой взаимосвязи.
Также наблюдаемое красное смещение в какой-то мере происходит из замедления времени в точке приема по отношению к темпу времени в точке излучения.
Более того, похождение э/м волны через области с различным гравитационным потенциалом, сиречь с различной тесностью времени, должно отражаться на зависящих от времени параметрах самих волн, прежде всего на их частоте. Это должно выразиться в частотно-фазовой модуляции реликтового излучения, пронизывающего Вселенную. Вот где поистине бесконечное поле исследований с селекцией по направлениям, диапазону частотных смещений, в которых проявляется гравитационное влияние.
Наконец, события Большого взрыва начинаются с максимальной тесностью времени, которая падает по мере рассредоточения материи. Расчеты характеристических моментов Большого взрыва следует подправить с учетом тесности времени в присущих им условиях, и тогда их значения приобретут сопоставимый с общими представлениями о бытии вид.
Что касается дуализма гравитационной волны, то распространение исходного всплеска гравитационного потенциала, инициированного взрывным изменением массы, вызывает в окрестности сопутствующее изменение тесности времени, влияющее на динамику масс в области распространения гравитационной волны, что в последствие изменяет гравитационный потенциал и связанную с ним тесность времени в противоположную сторону. Взаимосвязь этих процессов должна определяться неким специфическим свойством Вселенной, назовем его навскидку гравитационной упругостью.
Очевидно, гравитационные волны должны быть очень длинными.
Здесь мы рассмотрели только качественную сторону взаимосвязи времени и гравитации, что необходимо продолжить тщательным количественным анализом, построив математическое описание типа уравнений Максвелла иди Шредингера, использовав разнообразные лагранжианы и тензоры гравитационных полей, выявив динамические и статические параметры, провести тщательный анализ наблюдений красного смещения и реликтового излучения, сопоставить данные наблюдений разных районов Вселенной. Это задача будущих исследователей, которые сочтут позитивными высказанные здесь предположения.
РЕЗЮМЕ.
1. Сущность динамики Вселенной определяется свойствами времени и гравитации, которая характеризуется гравитационным потенциалом.
2. Пространство Вселенной есть область её существования де факто. Его мерность определяется сеткой используемой системы координат. У этого пространства нет искривления!
3. Время локально для каждого объекта (области) Вселенной, образуя поле времени, и прирастает импульсно шаг за шагом с некоторым интервалом. Шаг времени полагается постоянным, и в качестве его значения предлагается принять планковскую единицу времени. Показателем интенсивности следования шагов времени является тесность времени: отношение шага времени к периоду следования. При следовании шагов времени вплотную один за другим тесность времени равна единице и время прирастает (течет) максимально быстро. С разряжением шагов тесность уменьшается и время течет медленнее. Нет единого времени!
4. Тесность времени соразмерна гравитационному потенциалу! Чем больше гравитационный потенциал, тем больше тесность времени, тем «быстрее» течет время, темп изменения состояний объектов и процессов в данной области Вселенной ускоряется. При снижении гравитационного потенциала тесность времени уменьшается, время течет медленнее – темп изменения состояния объектов замедляется. Нет постоянству хода времени во Вселенной!
5. До Большого взрыва время было слитно в сингулярности и его началом стало распускаться (стартовало) с тесностью единица, соответствующей предельному гравитационному потенциалу. И так как масса с началом Большого взрыва стала рассосредотачиваться, гравитационный потенциал претерпел снижение, что привело к уменьшению тесности времени и замедлению хода времени. В локальных областях с большой плотностью материи и, соответственно, высоким гравитационным потенциалом гравитационный потенциал выше и с ним выше тесность времени, соответственно время течет быстрее. Нет единого времени во Вселенной!
6. Всплеск гравитационного потенциала, распространяясь с присущей гравитации скоростью, вызывает сопутствующее изменение хода времени, которое влияет на распределение масс и через это на уровень гравитационного потенциала – образуется колебательный процесс распространения гравитационной волны, а не просто смещение уровня гравитации!
Время движется шаг за шагом с «простоем» в движении жизни между шагами, но мы ощущениями, измерениями и наблюдениями этих простоев заметить не можем: мы действуем (то есть существуем) только в эти моменты. Воистину, «жизнь только миг между прошлым и будущим». Накопленное время нематериально и выражается текущей информацией, которая «записана» имеемым состоянием объектов и процессов во Вселенной. Только умозрительными представлениями и суждениями мы можем выстроить картину мира при взгляде со стороны.
Опыт такого построения представлен вашему вниманию.
В суждениях о гравитационных волнах (ГВ) говорится о динамике гравитации, о зарождении ГВ и её продвижении в результате скачкообразного изменения масс как источника (первопричины) ГВ. Однако волновой процесс в природе имеет дуальный характер: две характеристики процесса переходят (перетекают, перерастают, перевоплощаются) одна в другую за счет специфических свойств среды. Электромагнитная волна рождается дуализмом заряд/ток (электрическое поле/магнитное поле), механическая волна есть проявление дуализма скорость/упругость. И в том, и в другом случае колебания, образующие волновой процесс, выражаются в переходе потенциальной энергии в кинетическую и обратно в соответствие с характеристиками среды распространения.
Что же мы имеем в наблюдаемом процессе, называемым ГВ?
Имеют место скачки гравитации (напряженности гравитационного поля) в соответствии с динамикой масс объектов в пространстве и времени. Но это пока не колебания, образующие ГВ, а всего лишь сдвиг, смещение (всплеск) гравитации. Это смещение распространяется со свойственной гравитации скоростью, но это не волна в классическом понимании, и вряд ли здесь будут проявляться эффекты, свойственные волновым процессам: отражение, огибание, рефракция, фокусировка и другие.
Еще раз, в известных волновых процессах, которые суть распространение колебаний, осуществляется переход (спад и подъем) значения одного характеристического параметра во встречное изменение (подъем и спад) значения сопряженного параметра. Эти колебания совершаются с учетом некой упругости среды и сопровождаются снижением своей интенсивности в связи с потерями энергии в соответствие со свойствами среды распространения.
Чтобы гравитационный всплеск порождал ГВ необходимо существование в пару гравитационной напряженности некоторой сопряженной физической величины, противофазно изменяющейся с её изменением. Необходимо также, чтобы существовала и обратная связь – изменение такой характеристики должно вызывать противофазное изменение гравитационной напряженности. Тогда колебательный процесс ГВ будет полноценным и распространение ГВ будет ожидаемо иметь привычные свойства: отражение, огибание, рефракцию и другие.
Надо полагать, что такая характеристика есть! Это темп течения времени!!!
Естественно полагать, что изменение гравитационной напряженности в некоторой области пространства изменяет в ней течение времени, ускоряя или замедляя его. При этом так же полагается, что приобретенное изменение темпа течения времени вызывает встречное изменение гравитации, восстанавливая равновесие в связке: гравитационное напряжение/темп времени. Динамика этого обратного процесса характеризуется некоторым свойством пространства, которое можно определить как темпорально-гравитационная упругость.
Это необходимо выявить и просчитать, тем не менее эффект флуктуаций времени в соответствии с флуктуациями гравитации можно обнаружить и измерить! Локальные изменения хода времени в пространстве существуют и могут быть выявлены! Дело в том, что пространство есть среда распространения электромагнитного излучения и влияет на параметры проходящих через него электромагнитных волн. Изменение темпа хода времени должно влиять на зависящую от времени характеристику – частоту.
Из того, что колебательное изменение гравитации не бросается в глаза (заметен и то с трудом только скачек первоначального отклонения), значит ГВ очень длинные, сверхинфрачастотные. Их влияние на процессы во Вселенной носит интегральный характер, накапливаясь за миллионы и миллиарды лет. И это можно оценить. Вследствие расширения Вселенной средняя гравитационная напряженность её пространства падает, потому время опять же в среднем течет медленнее, волны электромагнитного излучения становятся длиннее – вот одна из неучтенных причин красного смещения. Красное смещение далеких галактик не от того, что они ускоряются, а от того, что в силу удаленности от наблюдателя их типовое по спектру излучение возникло раньше, но «по дороге» время замедлилось и в точке приема фиксируется более длинная электромагнитная волна.
Есть еще одно наблюдаемая вселенская электромагнитная волна – это реликтовое излучение. Мы «не видим» его явного источника, но оно в разных направлениях пронизывает всю Вселенную в течение миллиардов лет, проходя через области с различной гравитационной напряженностью и подвергаясь её влиянию. Это влияние должно проявляться в частотной модуляции реликтового излучения. Вот где поистине бесконечное поле исследований с селекцией по направлениям, диапазону частотных смещений, в которых проявляется гравитационное влияние.
Здесь мы рассмотрели только качественную сторону взаимосвязи времени и гравитации, что необходимо продолжить тщательным количественным анализом, построив математическое описание типа уравнений Максвелла иди Шредингера, выявив динамические и статические параметры, проведя тщательный анализ наблюдений красного смещения и реликтового излучения, сопоставить данные наблюдений разных районов Вселенной. Это задача будущих исследователей, которые сочтут позитивными высказанные здесь предположения.
.......................... «Дорого вовремя время, время и много и мало, .. ... Долгое время не время, если оно миновало.» ....... ........ .... ............... Гете.
...............................«Когда я выбрасываю слова и они ударяются ...............................об атмосферу, иногда получается смысл, ................. ..............иногда нет.".............. ......... О.Генри
В этой заметке вы не найдете формализованных построений и математических изысков – в миропонимании я опираюсь на видение, на то, что могу себе представить. Что представляю, о том и говорю.
В моем представлении мироздание устроено системно: структурно, иерархично, функционально.
Элементы, свойства и закономерности, проявляемые на том или ином уровне иерархии, имеют свою специфику и детализацию, «не заметные» (не проявляемые) на следующих (и, тем более, на предыдущих) уровнях. Рассматривая восхождение структур как бы снизу вверх, отмечаем, что на вышележащих уровнях (стратах) предыдущие проявляются своими сверхсуммарными (синергетическими) свойствами и воздействиями, которые, собственно, обуславливают роль и место предыдущего уровня в иерархии мироздания, определяя состав и свойства элементов следующего уровня. И далее, последние путем своего собственного (внутреннего для данного уровня структуры) взаимодействия создают (генерируют, порождают) синергетический эффект влияния (вхождения) в новый (последующий) уровень структуры мироздания.
Каждый последующий уровень системной иерархии воспринимает от предыдущего («ощущает» предыдущий) эти самые сверхсуммарные проявления, не реагируя и не воспринимая непосредственно внутренних для предыдущего уровня элементов и состояний.
Такое взаимодействие более-менее представимо для материальных и даже виртуальных «частиц», но, возможно, относится также ко времени. Представляется, что существуют глубинные (начальные) уровни структуры, внутри которых (после их образования) не происходит собственных изменений – там времени вообще нет. На других уровнях, где есть внутренняя динамика, время различает вариации расположения (перемещения) и взаимодействия элементов (составляющих данного уровня) относительно других своих элементов и никак не связано (то есть не влияет ни в ту, ни в другую сторону) с элементами как предыдущего, так и последующего уровней системы.
Это «внутреннее» время на данной страте извне не наблюдаемо, пока не образуется то или иное «внешнее» (то есть между стратами) проявление.
Как пример, мы знаем, что ядро состоит из нейтронов и протонов. Но, как и зачем они «шевелятся» и «кучкуются» внутри ядра, нам неведомо, ибо в свойствах ядра не проявляется и не наблюдается. Есть или нет там время? Но что-то происходит, ибо есть нестабильные ядра. Самораспад ядра есть уже событие внешнего времени, которое говорит о том, что существует внутреннее время ядра, и тем связывает его с внешним временем наблюдателя. Наблюдателю «удобно» исчислять внутреннее время ядра в терминах внешнего времени, однако это не значит, что у ядра нет внутреннего времени. (Причем, видимо, у каждого ядра это время свое – мы хоть и отмечаем интенсивность полураспада определенным промежутком «нашего» времени, но относим это понятие к значительной массе ядер, не представляя внутреннего механизма этого явления во внутреннем времени ядра.)
Полноценно, то есть понимаемо, измеряемо и действенно, время проявляется на взаимодействиях между уровнями структуры мироздания и внутри самого верхнего уровня – Вселенной с образующими её структурами: галактиками, звездными системами, космическими газами и пылью, полями и излучениями. Здесь проявляется «стрела времени», здесь процессы проявляются (протекают, происходят) во времени, здесь есть представления о том, что они влияют на время. Вот о такой возможной зависимости пойдет речь ниже.
Бытует устоявшееся выражение «Время мчится», поэт просит «О, не несись так, время». Говорят также, что время течет все быстрее и быстрее. Есть даже анекдотическое объяснение этого. Дескать люди, бюджетники и пенсионеры, получающие свои деньги периодически в строго отведенное время, сразу думают о том, чтобы этот срок наступил снова как можно быстрее. Этим они якобы подталкивают ход времени, и оно ускоряется, течет быстрее.
Попытаемся более строго определить, что же такое ускорение времени.
Если положить, что ускорение времени не просто метафора (фигура речи), а феномен мироздания, то можно образовать интересные построения.
Допустим, что ускорение времени есть и существует изначально, то есть с момента возникновения мироздания и этого самого времени как природного явления (или проявления в природных явлениях). Чтобы сформировать понимание явления «ускорение времени» возьмем ориентирами какие-либо периодические (повторяющиеся сами в себе) процессы. Такие процессы имеют по отношению друг к другу различимые гребни повторения, называемые частотами. Выбрав один из таких процессов в качестве опорного, установим единицу времени некоторым количеством циклов этого процесса. Тогда другие процессы уложат в этот интервал времени меньше циклов (низкочастотные), другие – больше (высокочастотные). Привычно назовем избранный опорный интервал времени секундой.
В таком определении понятие времени неразрывно связано с существованием (и проявлением в виде наблюдаемого эффекта) того или иного процесса, явления или действия, которым присущи изменения своих параметров (фазовых координат, показателей состояния, расположения и др.). Если нет ни объектов, ни процессов, то нет и времени!
Теперь в исходный момент нашего анализа выделим некоторый периодический процесс (повторяю, понимаемый как повторяющийся сам в себе без внешнего влияния) и фиксируем его повторяемость (частоту) в единицу времени. Пусть она составит F повторений (колебаний) измеримого параметра процесса. Затем по прошествии некоторого ощутимого промежутка времени проведем контрольное измерение частоты этого процесса (экземпляра аналогичного процесса). При этом могут образоваться три случая:
1. Величины частот исходного и контрольного измерений совпали.
2. Частота контрольного измерения ниже частоты исходного – в опорный интервал времени уложилось меньше колебаний.
3. Частота контрольного измерения выше частоты исходного – в опорный интервал времени уложилось больше колебаний.
Сделаем выводы из возможных случаев.
1. Ни с процессом, ни со временем за рассматриваемый промежуток времени ничего не произошло. (Случай, когда что-то произошло и с тем и с другим, компенсируя одно другим, не рассматриваем, следуя постулату бритвы Оккама: «Не множить сущности без надобности».)
2. А) Процесс в месте наблюдения протекает с меньшей частотой.
Б) Процесс остался неизменным, но время «ускорилось», текущая секунда длится меньше исходной и в неё укладывается меньше колебаний наблюдаемого процесса. Это может трактоваться как ускорение времени!
3. А) Процесс в месте наблюдения протекает с большей частотой.
Б) Процесс остался неизменным, но время «замедлилось», текущая секунда длится дольше исходной и в неё укладывается больше колебаний наблюдаемого процесса.
Это может трактоваться как замедление времени!
Применяя наши построения к анализу результатов наблюдения объектов вселенной, можно отметить, что данные измерения спектра удаленных галактик соответствуют второму случаю: частота наблюдаемого опорного процесса на большом временном интервале (за счет пространственного удаления), оказывается меньше таковой, измеряемой в месте наблюдения в настоящий момент. Астрофизики интерпретируют это наблюдение (красное смещение) в сторону того, что течение времени неизменно, а имеет место сдвиг излучаемой частоты (вариант 2А) за счет эффекта Доплера, вызываемого возросшей скоростью излучателя.
Но что, если принят другую гипотезу – замедление времени? То есть миллиарды лет назад (в момент посыла звездного излучения в сторону Земли) была одна длительность «секунды», а сегодня (спустя те самые миллиарды лет) она стала другая – меньшая. Мы видим то же уменьшение наблюдаемой частоты (красное смещение), обусловленное ЭТИМ ускорением времени! Но это будет значить, что вселенная не так уж и разбегается, и все удаленные галактики не обязательно имеют вектор скорости, направленный от Земли, и что не нужно никакой темной материи и темной энергии для объяснения метаморфоз мироздания.
К тому же можно в рамках гипотезы ускорения времени пересчитать его скорость в обратную сторону – на момент начала начал, Большого взрыва. А еще пересчитать скорость времени в далекой перспективе и спрогнозировать, когда оно «схлопнется», то есть промежуток между началом и концом «секунды» устремится к нулю. Тогда время, а вместе с ним мироздание, исчезнут – это и будет конец света, открывающий путь к его новому началу. Словом, высказанная гипотеза ускорения времени дает толчок к новым представлениям о зарождении, бытии и крахе вселенной.
