# Проблемы пространства и времени

Вячеслав Васильевич Иванов

Проблемы пространства и времени


Согласно философии, пространство и время - это формы существования материального мира.

Время выражается в длительности существования материальных объектов и изменении их состояний в процессе движения (развития).

Пространство определяется положением и протяжённостью материальных объектов в трех измерениях при взаимодействии их в процессе движения.

Как видно из приведенных определений, пространство и время связано с движением материальных тел.

Материалистическое понимание движения заключается в признании того факта, что движение есть всякое ИЗМЕНЕНИЕ вообще.

Учёными всего мира и общественной практикой доказано, что в природе и в обществе нет ни одного неизменного объекта. Абсолютно все объекты в пространстве и времени претерпевают определённые изменения. Каждому уровню материальных объектов присуща своя форма движения. В основе развития любых форм движения материальных объектов лежат механические, физические, химические, биологические или социальные процессы, в ходе которых осуществляются изменения материальных объектов.

Таким образом, следует вывод, что носителем времени в природе и обществе являются процессы движения (изменения), происходящие со всеми материальными объектами, которые существуют в природе.

В основе каждого материального объекта задействованы свои специфические процессы изменения, задающие индивидуальное время, которое согласуется с общим временем всей Вселенной.

Люди издавна стали измерять время путём наблюдения событий, которые периодически повторяются, например, как смена дня и ночи, смена фаз Луны, смена сезонов планеты, годовое обращение Земли вокруг Солнца и другими периодическими явлениями, что можно было наблюдать и фиксировать.

Впервые абстрактную математическую модель пространства в 1637 году предложил знаменитый французский учёный Рене Паскаль, введя прямоугольную систему координат, оцифровав пространство. С тех пор положение любого материального объекта можно было определить и измерить с помощью трех координат.

Аналогично стали измерять время, моделируя его с помощью одной линейной оси, разбитой на равномерные временные промежутки, измеряемые колебаниями какого-нибудь повторяющегося процесса, например, маятника, ведя счёт времени от нуля до бесконечности.

Так как все изменения следуют один за другим (от причины к следствию), то получилась временная ось, направленная в будущее.

Таким образом, можно обоснованно утверждать, что именно процессы изменения материальных объектов являются носителем так называемого времени.

Эволюция живых организмов привела к тому, что многие процессы, происходящие в природе, может фиксировать наш мозг с помощью его особого устройства - наличия Памяти. Следовательно, мозг записывает и хранит информацию о событиях, случившихся, как с самим носителем памяти, так и с объектами в окружающей среде.

Наличие памяти у живых объектов и свойство сохранения следов воздействия одних объектов на других в неживой природе, подтверждает, что именно процессы изменения материального мира и есть реальные носители времени, которые связаны между собой внутри объекта, а также с внешними объектами в процессе их взаимодействия.

Память существует у всех живых объектов, но только человек разделяет время на прошлое, настоящее и будущее.

Мозг человека - это чрезвычайно сложный бортовой биологический компьютер, созданный природой в результате эволюции высших приматов, который управляет всей жизнедеятельностью организма.

Электрические колебания ритмов головного мозга (альфа, бета, гамма, каппа, мю, тау, лямбда, сигма, тета, дельта) позволяют человеку уверенно ориентироваться в пространстве и времени в самых сложных условиях своего существования.

Именно электрические колебания ритмов головного мозга разделяют время на прошлое, настоящее и будущее.

Другими словами, можно утверждать, что время, носителем которого являются процессы движения, представляет собой мощное многофакторное многообразие.

Принятая в науке одномерная линейная ось времени - это просто удобная абстрактная математическая модель, демонстрирующая, что все изменения происходят от прошлого события к настоящему и затем к будущему.

Отсюда появилось выражение - "стрела времени", которое указывает направление изменения процессов материального мира.

Живые объекты, как и все другие материальные образования во Вселенной, живут во времени, поэтому обречены на старение и распад своей структуры в силу второго закона термодинамики - энтропии.

Энтропия - это беспорядок изолированной системы, тенденция всех материальных объектов проходить путь своего существования во времени от хорошо организованных структур к их разрушению.

В 1908 году выдающийся немецкий математик Герман Минковский дополнил пространственную систему координат временной осью. Это гениальное новшество позволило осознать, что Вселенная существует, как единый пространственно-временной континуум.

Следующий шаг сделал Альберт Эйнштейн, который в 1915 году опубликовал новую теорию гравитации на основе тензорного исчисления, как знаменитую Теорию относительности.

В итоге, из уравнений Эйнштейна следовало, что наша Вселенная расширяется с ускорением, начав своё существование с грандиозного взрыва из сингулярной точки, где не было ни времени, ни пространства.

Сразу после взрыва в расширяющемся огненном шаре произошло формирование пространства и времени.

В результате расширения, из первоначальной сверхплотной и высокотемпературной кварковой и антикварковой смеси стали формироваться элементарные частицы, химические элементы, газы, газопылевые туманности, звёздные системы и планеты вокруг звёзд. На одной из каменистых планет, вращающихся вокруг жёлтой звезды, зародилась жизнь, и появился разумный человек, который сумел осознать уникальность и величие такого феномена, как жизнь.

Коллективный разум человечества вышел на высокий уровень знаний, что смог объяснить происхождение жизни на собственной планете, а также заглянуть в сокровенные тайны Вселенной от начала её зарождения.

Однако устройство Вселенной и её элементы, особенно, пространство и время, до сих пор до конца не изучены.

На повестке дня стоят проблемы пространства и времени, связанные с их возможной многомерностью и наличием чрезвычайно сложной топологии.

Возникли также трудности понимания пространства и времени из-за появления фактов, которые противоречили модели Большого Взрыва.

Например, скорость вращения звёзд в галактиках по мере удаления от её центра не соответствовала теории, поэтому пришлось придумать существование в пространстве и времени невидимой темной материи, не зарегистрированной приборами до сих пор.

Из-за того, что Вселенная расширяется с ускорением, пришлось придумать существование мифической тёмной энергии.

Не меньшее беспокойство учёных вызывает существование гигантских чёрных дыр, где пространство и время, согласно математическим моделям общей теории относительности, обладает фантастическими свойствами.

Кроме того, международный орбитальный космический телескоп "Джеймс Уэбб", работающий в инфракрасном спектре с 2021 года, заглянул в раннюю Вселенную, где обнаружил существование зрелых галактик, сверхмассивные чёрные дыры и парные планетоподобные объекты, которые по теории Большого Взрыва не должны были бы там быть.

Через четырнадцать миллиардов лет от начала расширения до сегодняшнего состояния Вселенная оказалась с такой низкой плотностью материального вещества, что вдруг проявилось пространство пустоты, именуемой в науке, как физический вакуум, внутри которого нет следов присутствия вещества.

Пространство и время без вещества, то есть пустота или физический вакуум, где не происходит никаких процессов, загоняет науку в тупик.

Опираясь на материализм, можно предположить, что пустота или вакуум - это тоже какая-то особая среда, что-то наподобие гравитации или магнитного поля, которая не только из чего-то состоит, но в ней должны происходить какие-то процессы изменения. Этот вывод следует из того, что Вселенная расширяется с ускорением, следовательно, вакуум должен испытывать напряжения в своей структуре, которые пока не зафиксированы нашими приборами. Однако в будущем могут быть изобретены новые, более совершенные приборы, которые откроют тайны тёмной материи и темной энергии, что авансом придумали учёные.

Конечно, некоторая подсказка о природе пустоты или вакуума пришла из физических опытов, когда пришло время открытия элементарных частиц.

В 1928 году британский физик Поль Дирак вывел новое уравнение, на основании которого предсказал существование антиматерии - позитрона (антиэлектрона), и предложил теоретическую модель вакуума в виде бесконечного моря электронов с отрицательной энергией, заполняющее всё пустое пространство. Эта идея получила название - море Дирака.

В 1933 году Поль Дирак совместно с австрийским физиком-теоретиком Эрвином Шрёдингером получил Нобелевскую премию по физике.

К 1932 году физики уже знали три элементарные частицы - электрон, протон и нейтрон.

Сегодня, в связи с постройкой в Швейцарии Большого адронного коллайдера (БАКа), стало возможным ускорять протоны и ионы до скорости близкой к скорости света и сталкивать элементарные частицы высокой энергии между собой. Это позволило генерировать из пустоты или вакуума, как из сказочной торбы, новые диковинные элементарные частицы и сложные их комплексы, ранее не виданные.

Таким образом, сегодня стало понятно, что пустота или вакуум - это некая особая энергетическая среда, где происходят сложные процессы, откуда тогда напрашивается вывод, что время играет ведущую роль в формировании Вселенной, являясь генератором и связующим звеном единого неразделимого образования - "пространства-времени".

Следует отметить, что математическая модель времени в виде линейной временной оси не точно отражает действительность. Ведь процессы изменения, происходящие, например, в живых объектах, могут приостанавливать и даже поворачивать вспять свое движение на некоторый период времени, который ограничен законом энтропии. Это значит, что у живых объектов нет равномерно текущего времени. Время существует в живых существах, как боевое обоюдоострое лезвие, подчиняясь законам природы и воздействию мозга. Живые объекты активно сопротивляются старению и разрушению своего организма, замедляя или ускоряя индивидуальное время, входя в противоречие с ходом времени всей Вселенной.