Главная

Новости проекта

Библиотека Центра

Сотрудники Центра

Эвереттическая литература

Толковый словарь

Эксперимент

Ссылки

Контакты

Форум

 

Спасков А.Н., Трофименко А.П., Баранов А.В.

Концепция Хью Эверетта и идея многомерного времени

Авторы:
Спасков Александр Николаевич, кандидат философских наук, Могилевский государственный университет продовольствия, г. Могилев, Белоруссия
e-mail: spaskov.a@mail.ru
Трофименко Александр Петрович, доктор философских наук, Институт философии Национальной Академии наук Белоруссии, г. Минск, Белоруссия
e-mail:oton7916@mail.ru
Баранов Артем Владимирович, ООО "НПФ "Энергия – плюс", г. Могилев, Белоруссия
e-mail:artembaranow@mail.ru

В своей статье Х. Эверетт предпринял попытку «введения квантовых представлений в Общую Теорию Относительности». Независимо от этого в самой общей теории относительности сформировалось представление о параллелизме континуумов. Двухмерная аналогия в данном случае означает, что вся физическая реальность не может «поместиться» на одной бесконечной плоскости, на одном «листе» и Вселенная может содержать в себе различное число таких «листов». В рамках этого представления были построены следующие теоретические конструкты: «ветвящиеся» миры Эверетта, миры Голдони, метапространство Блохинцева, «сопряженные» и отонные миры; к ним также можно отнести и фридмонные миры, ансамбль миров, вытекающий из антропного принципа, идею А.Д. Сахарова о множестве миров с различной сигнатурой метрики и др.
Концепция «соотнесенных состояний» Х. Эверетта основана на расширенном понимании обычной формулировки «внешнего наблюдения» в квантовой механике. Между тем, особая роль времени в квантовой механике как раз и выражается в том, что оно не является «наблюдаемой величиной», которая непосредственно связана с частицей. Более того, время никогда не было «наблюдаемой величиной».
Историческое, необратимое время можно связать с приращением нового. Это то реальное время, которое Анри Бергсон связывал с творческой эволюцией. Это время - линейно и имеет полярную направленность. Такое время, связанное с изменением качества можно назвать транзитивным временем. Свойство транзитивности относится к фундаментальному свойству времени и именно с этим свойством связано классическое представление о времени.
Время Х. Эверетта также транзитивно, но, в отличие от классического времени оно не линейно. Согласно Х. Эверетту, "с каждым последующим наблюдением (или взаимодействием) наблюдатель "ветвится" во множество различных состояний". Это "ветвление" соответствует одновременному транзитивному сдвигу в отдельных "ветвях" времени. Таким образом, свойство транзитивности времени, связанное с наблюдением (или взаимодействием), сохраняется в концепции Х. Эверетта, хотя и приобретает нетривиальный характер.
Между тем другое фундаментальное свойство, а именно – свойство цикличности оставалось до сих пор вне поля зрения науки. Анализ многих процессов указывает на то, что цикличность является не просто свойством процесса, циклический порядок которого задается как функция линейного полярного времени, а проявлением временной циклической упорядоченности. При этом время имеет смысл не параметра эволюции, а параметра циклического движения.
Назовем этот параметр фазовым временем. Наблюдаемая фаза циклического времени соответствует настоящему моменту линейного времени, но в отличие от линейного динамического времени, циклическое время обладает свойством статичности, и все фазовые моменты циклического времени существуют одновременно в рамках единого временного цикла. Это означает, что в рамках такого временного цикла не происходит становления нового, что соответствует отсутствию свойства транзитивности. В этом случае все фазовые состояния отражаются в структуре единого временного цикла, а определение фазы происходит при внешнем наблюдении.
Другими словами, фазовое время является наблюдаемой величиной, и без внешнего наблюдателя нет смысла говорить о фазе движения. Фазовые моменты не воспринимаются с точки зрения внутреннего наблюдателя отдельно, а переживаются им как единое целое, в котором одновременно присутствуют как прошлое, так и будущее, с точки зрения внешнего наблюдателя моменты. Между тем линейное движение времени привносится вниманием наблюдателей. При этом в момент наблюдения или вообще в момент любого взаимодействия происходит изоморфное отображение фазового времени наблюдаемого процесса на транзитивное время наблюдателя. Другими словами, каждый акт наблюдения соответствует транзитивному сдвигу времени. В этом случае структура времени представляет собой единство внутреннего циклического времени, заданного на базе внешнего транзитивного времени.
Эта модель времени соответствует геометрическому представлению в виде спирали времени. Но, в отличие от пространства, когда линия спирали описывается в трехмерном, однородном пространстве, спираль времени имеет другой смысл. В нашем случае транзитивное линейное время и фазовое циклическое время имеет разную природу, т.е. спираль времени нельзя понимать как траекторию, прочерчиваемую настоящим моментом в некоем однородном трехмерном статическом времени. Здесь, скорее, эти два представления являются взаимодополняющими способами описания темпорологической реальности, а изображение времени в виде спирали является наиболее адекватной его геометрической интерпретацией. При этом следует иметь в виду, что метрика элементов спирали времени имеет различный смысл. А именно - шаг винтовой линии соответствует транзитивному сдвигу времени и определяется необратимыми процессами, между тем как каждый виток этой линии представляет собой некое единое целое, циклически замкнутое время и определяется особенностями внутренних процессов.
Такая концепция (назовем ее концепцией транзитивно-фазового или линейно-циклического времени) является универсальной и применима для всех форм движения. При этом, чем более простая форма движения рассматривается, тем более существенной в ее описании становится циклическая составляющая времени. И, наоборот, для более сложных форм движения более существенной становится транзитивная составляющая времени.
Например, в мире элементарных частиц вообще отсутствуют транзитивные свойства времени. На этом основании многие исследователи считают, что в микромире нет временных отношений. Для решения проблем, связанных с описанием внутренних движений элементарных частиц, в данном докладе предлагается модель трехмерного времени, в которой два дополнительных временных измерения скомпактифицированы и образуют циклический слой, базой которого является обычное линейное время.
Особенностью данной модели является то, что цикличность является свойством внутреннего времени элементарной частицы. Поэтому изолированная элементарная частица существует в замкнутом циклическом времени, что эквивалентно ее вечному существованию, не подверженному никаким изменениям. Транзитивный сдвиг во времени возникает лишь при наблюдении, которое заключается во взаимодействии наблюдателя и объекта, что эквивалентно изменению объединенной системы.


Текст доклада


Концепция «соотнесенных состояний» Хью Эверетта и его интерпретация квантовой механики затрагивает фундаментальные основания бытия. Парадоксальные выводы о расщеплении состояний наблюдателя и одновременном, независимом их существовании логически безупречны и приводят к новой парадигме ветвящегося пространства-времени. Между тем эти представления зиждутся на зыбких основаниях, как впрочем, и все здание квантовой механики.
Очевидно, что изменение пространственно-временной парадигмы не должно быть следствием новой интерпретации квантовой механики, которая, в свою очередь, основана на старых пространственно-временных представлениях. Для этого должны быть более веские причины. Такой причиной является, прежде всего, необходимость построения теории элементарных частиц. Анализу понятия времени и его переосмыслению в квантовом мире, а также связи этих представлений с идеями Эверетта, и посвящен дан-ный доклад.
В своей статье Х. Эверетт предпринял попытку «введения квантовых представлений в Общую Теорию Относительности» [1]. Независимо от этого в самой общей теории относительности сформировалось представление о параллелизме континуумов, которое связано с отказом от такого, казалось бы, естественного свойства бесконечного, четырехмерного пространственно-временного континуума, как его глобальность по отношению ко всей физической реальности. Двухмерная аналогия в данном случае означает, что вся физическая реальность не может «поместиться» на одной бесконечной плоскости, на одном «листе» и Вселенная может содержать в себе различное число таких «листов». Этот подход связан с неевклидовой топологией, с повышением размерности пространства-времени. В рамках этого представления были построены следующие теоретические конструкты: «ветвящиеся» миры Эверетта, миры Голдони, метапространство Блохинцева, «сопряженные» и отонные миры; к ним также можно отнести и фридмонные миры, ансамбль миров, вытекающий из антропного принципа, идею А.Д. Сахарова о множестве миров с различной сигнатурой метрики и др. [2,105].
Концепция «соотнесенных состояний» Х. Эверетта основана на расширенном понимании обычной формулировки «внешнего наблюдения» в квантовой механике. Между тем, особая роль времени в квантовой механике как раз и выражается в том, что оно не является «наблюдаемой величиной», которая непосредственно связана с частицей. Более того, время никогда не было «наблюдаемой величиной». Парадоксальность и неуловимость времени всегда вызывали удивление. И. Ньютон ввел понятие принципиально ненаблюдаемого абсолютного времени, а в качестве его эквивалента, используемого в обыденной практике и в науке, ввел понятие относительного времени, которое соответствует реляционной концепции времени.
Принципиальные трудности, возникшие при построении теории элементарных частиц, указывают на неадекватность как классической, так и релятивистской пространственно-временной парадигмы в микромире. Например, такие фундаментальные свойства макроскопического времени, как непрерывность и однородность могут нарушаться в микромире вследствие соотношения неопределенности Гейзенберга. Возможное нарушение временного порядка следует из гипотезы Фейнмана и Штукельберга, согласно которой позитрон интерпретируется как электрон, движущийся назад во времени [3]. Циммерман и Чу вообще отказываются от пространственно-временных представлений в микромире. Они считают, что пространство и время это макроскопические феномены, имеющие статистическую природу [4].
В качестве адекватной пространственно-временной парадигмы микромира в современной науке предлагаются различные модели дискретного пространства-времени, варианты многомерного пространства-времени, а также гипотеза Калуцы-Клейна о компактификации дополнительных измерений и идея ветвящегося времени, основанная на концепции ветвящихся миров Эверетта.
В модели "ветвящихся" миров Эверетта, призванной разрешить проблему "скрытых" параметров и коллапса волновой функции в квантовой механике, многомерное время возникает как следствие самой модели. В каждом акте измерения (момент взаимодействия наблюдатель-объект) наша Вселенная, согласно Эверетту, расщепляется на ряд параллельных миров, поэтому весь глобальный Универсум представляет собой, по существу, каскад причинно-следственных цепочек, образующих ансамбль миров. Поскольку в процессе однократного акта регистрации элементарной частицы происходит коллапс ее волновой функции, в результате которого ее мировая линия расщепляется на дублет, процесс "ветвления" может быть интерпретирован как совокупность временных потоков или, иначе, "стрел времени", каждая из которых задает направление течения времени в отдельной копии Мегамира. Таким образом, темпоральность в теории "ветвящихся" миров Эверетта носит многомерный характер. Помимо решения кардинальной проблемы квантвой механики – коллапса волновой функции частицы, теория Эверетта приводит и к дополнительным следствиям. Так, в частности, она объясняет неконтролируемый разброс результатов в ходе экспериментов, а также позволяет ввести понятие "психологического времени" для каждого наблюдателя [5,239].
Концепция Х. Эверетта совершенно по-новому освещает старую проблему соотношения субъекта и объекта, наблюдателя и объективной реальности. Именно наблюдатель является в квантовой механике носителем реального времени. Между тем, наблюдатель, фиксирующий события, непосредственно, хотя и неявно, входит в структуру теории относительности. Таким образом, как в квантовой механике, так и в теории относительности, присутствие наблюдателя, измеряющего время, совершенно необходимо.
Возникает вопрос: обладает ли время объективной реальностью, или оно является модусом мышления, как считал Р. Декарт? Существует ли время без наблюдателя, а если существует, то как его определить? Если это время существует, то его следовало бы назвать "внутренним" временем, в отличие от "внешнего" времени, привносимого наблюдателем. В таком случае – в чем отличие этих времен?
Следует отметить, что математическое время И.Ньютона не имеет материальных референтов и вместо него в науке используется относительное время. Между тем, если идея абсолютного математического времени пребывает в Боге, то в структуре механических движений не содержится информации о течении времени. Поэтому уравнения механики инвариантны относительно обращения времени, которое понимается в физике лишь как параметр, измеряемый посредством часов.
Однако, на самом деле, с помощью часов мы можем лишь зафиксировать настоящий момент, а для того, чтобы измерить длительность, нужно зафиксировать в памяти или в запоминающем устройстве начальный и конечный моменты времени. Таким образом, измерение времени неявно предполагает наличие памяти и ума и без присутствия человека в качестве наблюдателя говорить о физическом времени не имеет смысла.
Эта же безжизненность времени присуща и теории относительности. В четырехмерном мире Минковского время статично и является лишь четвертой координатой события наряду с тремя пространственными. В этом мире нет становления нового, все события существуют одновременно и наблюдатель воспринимает их во времени лишь благодаря движению сознания по мировой линии. А.Эйнштейн сознательно игнорировал выяснение природы собственного времени. Кроме того, он оставил в стороне наблюдателя. Именно это и является решающим аргументом в пользу того, что время теории относительности отличается от реального времени, так как реальное время следует связывать с собственным временем необратимых процессов и психологических времен наблюдателя.
Рассмотрим, однако, процедуру измерения времени. По сути, оно сводится к тому, что мы отображаем последовательность переживаемых моментов в форме упорядоченной знаковой системы. Эта знаковая система представляет собой след, оставляемый текущими процессами в каком-либо информационном носителе. Эта процедура отображения моментов соответствует приращению памяти наблюдателя в модели Х. Эверетта.
Историческое, необратимое время можно связать с приращением нового. Это то реальное время, которое Анри Бергсон связывал с творческой эволюцией. Это время - линейно и имеет полярную направленность. Еще одной особенностью этого времени является то, что оно является дискретным, т.е. смена качественных состояний соответствующих последовательным моментам времени, происходит скачками в соответствии с переходом количественных отношений в качественные. Но между этими скачками время непрерывно.
Такое время, связанное с изменением качества можно назвать транзитивным временем. Иначе говоря, необратимое время обладает свойством транзитивности, благодаря которому осуществляется упорядоченная смена состояний, которые изоморфны последовательности моментов времени.
Свойство транзитивности относится к фундаментальному свойству времени и именно с этим свойством связано классическое представление о времени, хотя природа временной последовательности не была ясна. Время иначе и не мыслилось, как серия «прошлое – настоящее – будущее».
Время Х. Эверетта также транзитивно, но, в отличие от классического времени оно не линейно. Согласно Х. Эверетту, "с каждым последующим наблюдением (или взаимодействием) наблюдатель "ветвится" во множество различных состояний". Это "ветвление" соответствует одновременному транзитивному сдвигу в отдельных "ветвях" времени. Таким образом, свойство транзитивности времени, связанное с наблюдением (или взаимодействием), сохраняется в концепции Х. Эверетта, хотя и приобретает нетривиальный характер.
Между тем другое фундаментальное свойство, а именно – свойство цикличности оставалось до сих пор вне поля зрения науки. Следует отметить, что циклические процессы описываются периодическими функциями времени, в которых время является линейным параметром. При этом любой циклический процесс описывают как последовательную, периодически повторяющуюся смену состояний на фоне одномерного, непрерывного и равномерного текущего времени. Такое абстрактное представление времени является основой классического, функционального описания движений. При этом время уподобляется численному параметру, геометрической моделью которого является прямая линия.
Параметрическое представление времени было единственно правильным в период формирования классической механики. При этом ход физического времени определялся ходом физических процессов, используемых в эталонных часах, а задача описания движений сводилась к сравнению этих движений с эталонным движением часов. Сведение хода времени к ходу часов, естественное для классической механики, не подвергалось сомнению ни в теории относительности, ни в квантовой механике. А.Эйнштейн сознательно отказался от анализа природы собственного времени, ограничившись абстракцией эталонных часов, измеряющих это время. В квантовой механике время также является макроскопическим параметром, внешним по отношению к квантовому объекту и измеряемым с помощью макроскопических часов.
Однако при измерении более сложных процессов была осознана неудовлетворительность концепции параметрического времени. В отличие от фиктивного времени физики реальное время необратимо. Основоположниками парадигмы необратимого времени были А. Бергсон [6] и В.И.Вернадский [7]. Существенный вклад в дальнейшее развитие этой концепции внесли исследования И.Пригожина [8] и Г.П. Аксенова [9]. Общим для этих представлений является то, что течение реального времени связывалось с возникновением нового и время приобретало смысл эволюционного параметра.
Анализ многих процессов указывает на то, что это время само по себе обладает свойством цикличности. Это означает, что цикличность является не просто свойством процесса, циклический порядок которого задается как функция линейного порядка полярного времени, а проявлением временной циклической упорядоченности. При этом время в этом случае имеет смысл не параметра эволюции, а параметра движения по циклу.
Назовем этот параметр фазовым временем. При этом наблюдаемая фаза циклического времени соответствует настоящему моменту линейного времени, но в отличие от линейного динамического времени, циклическое время обладает свойством статичности, и все фазовые моменты циклического времени существуют одновременно в рамках единого временного цикла. Это означает, что в рамках такого временного цикла не происходит становления и возникновения нового, что соответствует отсутствию свойства транзитивности. В этом случае все фазовые состояния отражаются в структуре единого временного цикла, а определение фазы происходит при внешнем наблюдении.
Другими словами, фазовое время является наблюдаемой величиной, и без внешнего наблюдателя нет смысла говорить о фазе движения. Таким образом, без внешнего наблюдателя внутреннее время имеет циклическую упорядоченность и существует как единое целое в неразрывном единстве всех фазовых моментов. То есть все фазовые моменты не воспринимаются с точки зрения внутреннего наблюдателя отдельно, а переживаются им как единое целое, в котором одновременно присутствуют как прошлые, так и будущие, с точки зрения внешнего наблюдателя, моменты. Между тем линейное движение времени привносится вниманием наблюдателей. При этом в момент наблюдения или вообще в момент любого взаимодействия происходит изоморфное отображение фазового времени наблюдаемого процесса на транзитивное время наблюдателя. Другими словами, каждый акт наблюдения соответствует транзитивному сдвигу времени.
Таким образом, цикличность времени является свойством внутренней организации динамических процессов, а свойство транзитивности времени проявляется при внешнем наблюдении. В этом случае структура времени представляет собой расслоение внутреннего циклического времени, заданного на базе внешнего транзитивного времени.
Эта модель времени соответствует геометрическому представлению в виде спирали времени. Но в отличие от пространства, когда линия спирали описывается в трехмерном, однородном пространстве, спираль времени имеет другой смысл. В нашем случае транзитивное линейное время и фазовое циклическое время имеет разную природу, т.е. спираль времени нельзя понимать как некую траекторию, прочерчиваемую настоящим моментом в некотором однородном трехмерном статическом времени. Здесь, скорее, эти два представления являются взаимодополняющими способами описания темпорологической реальности, а изображение времени в виде спирали является наиболее адекватной геометрической интерпретацией времени. При этом следует иметь в виду, что метрика элементов спирали времени имеет разный смысл. А именно - шаг винтовой линии соответствует транзитивному сдвигу времени и определяется необратимыми процессами, между тем как каждый виток этой линии вместе с характерным для него радиусом представляет собой некое единое целое, циклически замкнутое время и определяется особенностями внутренних процессов.
Такая концепция (назовем ее концепцией транзитивно-фазового или линейно-циклического времени) является универсальной и применима для всех форм движения. При этом, чем более простая форма движения рассматривается, тем более существенной в ее описании становится циклическая составляющая времени. И, наоборот, для более сложных форм движения более существенной становится транзитивная составляющая времени [10].
Например, в мире элементарных частиц вообще отсутствуют транзитивные свойства времени. На этом основании многие исследователи считают, что в микромире нет временных отношений. Этот вывод был бы действительно справедлив, если ограничиться пониманием времени как эволюционного параметра, характеризующего необратимые изменения. Но если придерживаться более универсальной концепции, считая время параметром всякого движения, то для описания внутренних движений элементарных частиц вполне естественно придерживаться концепции циклического времени [11].
Таким образом, следует заключить, что геометрические представления времени далеко не исчерпывается концепциями классического одномерного времени и 4-мерного пространства-времени теории относительности. Использование других геометрических моделей времени может быть чрезвычайно плодотворным и эффективным при построении неклассических пространственно-временных парадигм, более адекватно соответствующих структуре мега- и микромира [12].
Для решения проблем, связанных с описанием внутренних движений элементарных частиц, мы предлагаем модель трехмерного времени, в которой два дополнительных временных измерения скомпактифицированы и образуют циклический слой, базой которого является обычное линейное время. При этом предполагается, что если фундаментальной характеристикой макровремени является последовательность моментов, то фундаментальным свойством микровремени является цикличность.
В этой модели изменению фазы циклического времени на 2 будет соответствовать сдвиг линейного времени на 4t0, где t0 – радиус кривизны слоя. При этом вектор линейного времени определяется как аксиальный вектор, а направление линейного времени будет определяться ориентацией циклического времени. Исходя из этого представления, можно логически последовательно обосновать такие свойства макроскопического времени, как одномерность, однонаправленность, а также линейную упорядоченность временной последовательности.
В рамках этой модели можно построить последовательную теорию спина. При этом спин определяется как момент вектора энергии, а дискретный набор спиновых проекций определяется двумя возможными проекциями фундаментального спина на ось линейного времени [13].
Кроме того, эту модель можно использовать в описании внутренних симметрий элементарных частиц. При этом если обычный формализм изотопического спина основан на статической симметрии, то при таком подходе в основание статической симметрии полагается более фундаментальная динамическая симметрия [14].
Особенностью данной модели является то, что цикличность является свойством внутреннего времени элементарной частицы. Поэтому изолированная элементарная частица существует в замкнутом циклическом времени, что эквивалентно ее вечному существованию, не подверженному никаким изменениям. Транзитивный сдвиг во времени возникает лишь при наблюдении, которое заключается во взаимодействии наблюдателя и объекта, что эквивалентно изменению объединенной системы в концепции «соотнесенных состояний» Хью Эверетта.


Литература

1. Everett H. III, ""Relative State" Formulation of Quantum Mechanics", Reviews of Modern Physics, V.29, N3, 1957, P.454.
2. Трофименко А. П. "Теория относительности и астрофизическая реальность", Мн.: Наука и тех.,1992, 166с.
3. Stückelberg E.C.G. "La mecanique du point materiel en theorie de relativite et en theorie des quanta", Helvetica physica acta,. V.15, 1942, P. 22-37.
4. Zimmerman E.J. "The macroscopic nature of space-time", American Journal of Physics. V. 30, № 2. 1962, P. 97-105.
5. Трофименко А.П., Артеменко О.Л., Спасков А.Н. "Гипотеза многомерного времени в современных физических теориях", Философия и социально-культурное развитие. Материалы Круглого стола, посвященного II международному дню философии в ЮНЕСКО, Минск: ИООО «Право и экономика», 2004, С. 231-247.
6. Бергсон А. "Длительность и одновременность", Петербург: ACADEMIA, 1923, 154с.
7. Вернадский В.И. "Размышления натуралиста. - Кн. 1: Пространство и время в неживой и живой природе ", М.: Наука, 1975, 174с.
8. Пригожин И. "От существующего к возникающему", М.: Наука, 1985, 260с.
9. Аксенов Г.П. "В.И. Вернадский: на пути к абсолютному времени", Вестник Российской Академии наук, №1, 2003, С. 36-44.
10. Спасков А.Н., Баранов А.В. "Структура исторического времени: неклассические представления и модели", Философия как самопонимание культуры и посредник в диалоге культур. Материалы международной научной конференции (Минск, 9-10 ноября 2006 г.), Минск: Белорусская думка, 2006, С. 320-323.
11. Спасков А.Н.. "Философский анализ проблемы размерности времени", Автореф. дис. …канд. филос. наук: 09.00.08 , Минск, 2004, 20с.
12. Спасков А.Н., Баранов А.В. "Проблема геометризации и математического существования времени", Философия математики: актуальные проблемы. Материалы Международной научной конференции 15-16 июня 2007. – М., Изд. Савин С.А., 2007. – С. 344-346.
13. Спасков А.Н. "Описание внутреннего движения электрона в модели расширенной теории относительности", Деп. в БелИСА 13.08.03. №Д200366., 2003, 25с.
14. Спасков, А. Н. "Модель спина в дискретных расслоениях и периодические закономерности классификации фундаментальных частиц", Деп. в ГУ «БелИСА» 21.06.07 . - № Д200724, 2007, 18 с.

Проведи ночь в увлекательной компании девушек с https://verhnyayapyshmasm.com и ты не пожалеешь о своем выборе. Error: