Время на эмпирическом уровне научных исследований. На эмпирическом уровне проявляет специфические, новые по сравнению с теориями, свойства времени. В процессе эмпирического исследования ученый опирается на определенное понимание времени, которое сложилось в процессе осознания действительности и самого себя как имеющих временную структуру (на уровне философской рефлексии или же в рамках обыденного сознания, имеющего в свою очередь определенные мировоззренческие предпосылки). Эмпирический уровень научных исследований, связь с которым во многом обеспечивает интерпретацию соответствующих теоретических величин как времени, предполагает учет целого ряда реальных условий, в которых живет и действует человек.

Конечно, в эмпирическом исследовании в силу его органической связи с соответствующими теоретическими построениями экспериментатор имеет дело и с такими представлениями, которые навеваются теорией. Но вместе с тем, поскольку здесь еще не применяются жесткие идеализации, характерные для теоретического познания, используются и такие представления о времени, которые не конструируются теоретическими средствами. Экспериментатору приходится иметь дело с реальным миром, практически взаимодействовать с ним (в отличие от теоретика, который оперирует только теоретическими объектами).

Рассмотрим простой пример. Пусть экспериментатор изучает движение шара. Шар может двигаться из точки А в точку В по законам классической механики, включающей в себя номологическую обратимость времени (номологическая, от греч. nomos – закон, основанная на законе). Если между точками А и В поставить препятствие в точке С до того, как шар пройдет точку С, то шар не будет двигаться в точку В. Если же препятствие поставить в точку С после того, как шар пройдет точку С, то он будет продолжать двигаться к точке В. Реальное оперирование материальными предметами демонстрирует направленность временного порядка. В этом случае преодолевается номологическая обратимость времени, столь характерная для фундаментальных законов физики. Кроме того, приведенный пример иллюстрирует и другой факт, а именно: экспериментатор знает не только о направленности временного порядка, но и о потоке времени.

Эта экспериментальная ситуация показывает, что в исследовании используются временные представления в такой форме, которая не зафиксирована в теории. Она соответствует процедурам экспериментального исследования природы. Отсутствие направленности временного порядка и потока времени в фундаментальных законах физики не означает, что в реальном экспериментальном исследовании можно их не учитывать.

С созданием квантовой физики и теории относительности приходит понимание того, что научная деятельность является деятельностью человека, существующего в условиях макромира. Это было осознано и выражено в явной форме в результате анализа роли прибора и системы отсчета в научном познании.

Эксперимент в области квантовой физики имеет свои особенности, поскольку экспериментировать с микрообъектом приходится в условиях макромира. Специфика физики микромира по сравнению с физикой макромира находит выражение в особенностях взаимоотношения экспериментальной и теоретической деятельности в квантовой физике. Они выражены в принципе дополнительности Бора и принципе неопределенности Гейзенберга. В квантовой физике соотношение неопределенностей накладывает дополнительные ограничения на процедуру измерения времени, с которыми классическая физика не сталкивается.

Принцип дополнительности говорит о том, что, поскольку возможны две различные экспериментальные ситуации, в одной из которых микрообъект проявляет свои волновые свойства (ведет себя как волна), а в другой – он проявляет свои корпускулярные свойства (ведет себя как частица), то свойства волны и свойства частицы, проявляющиеся во взаимоисключающих друг друга экспериментальных ситуациях, дополняют друг друга при описании микрообъектов.

Принцип неопределенности Гейзенберга говорит о том, что нельзя в эксперименте одновременно точно измерить импульс частицы и ее пространственные координаты, и нельзя одновременно точно измерить энергию и временную координату. Это свидетельствует о наличии трудностей в применении классических понятий времени и пространства в квантовой области.

Общая теория относительности тоже столкнулась с трудностями в соотнесении теоретических результатов с результатами измерения пространства и времени. Эти трудности заключались в том, что в теории была построена такая концепция пространства-времени, в которой они являются неоднородными. Измеряются же они на основе концепции однородных пространства и времени. И нужно было формулировать какие-то дополнительные правила перехода от теоретического знания к эмпирическому.

Теория измерения физических величин, в том числе и пространства, и времени, хорошо развита в физике, поскольку исследователь не может обойтись без наблюдаемых в эксперименте, измеряемых характеристик.

В физике макромира теория измерения времени и пространства находится в согласии с ее теоретическими принципами и понятиями, поскольку теория измерения разработана для процедуры, осуществляемой в условиях макромира, и ее абстракции являются во многом абстракциями от твердых тел и их движения. Так что в отличие от общей теории относительности и квантовой физики в этой области нет трудностей в согласовании языка теории и языка экспериментальной деятельности.

В классической физике ученый имеет дело с наблюдаемыми явлениями. Он строит концепции теоретические, но теоретическим понятиям может сопоставить явления человеческого мира (макромира). Так, конструкция пространства вполне понимаема на основе опыта нашей непосредственной жизни: в нашем эмпирическом пространстве есть верх - низ, лево - право, спереди - сзади (т.е. пространство трехмерно); оно не прерывается для нас ни в одном из измерений (т.е. непрерывно); когда мы идем, мы не встречаем его края или границы, за которой бы его не было (т.е. оно безгранично). Теоретическая конструкция времени соответствует времени, показываемому часами, по которым привык жить человек технической цивилизации.

Микромир не является тем миром, в котором мы можем измерять процессы с помощью часов, а объекты с помощью линеек, он не является миром человеческого опыта. Вместе с тем экспериментальная деятельность и в этом случае осуществляется людьми с помощью приборов и установок макроскопического характера. Для этого понадобятся классические конструкции времени и пространства. Но это будет только одна понятийная структура в квантовой физике. Будет и вторая понятийная структура – собственно квантовомеханическая.

В.П.Казарян