Равномерность физического времени обусловлена подчиненностью закону сохранения энергии движения (или механической энергии) закрытых консервативных динамических систем, используемых в качестве часов физического времени.

В современной физике общепринята точка зрения, согласно которой закон сохранения энергии является следствием однородности (или, что то же, равномерности) времени.

В ходе дискуссии по проблеме взаимосвязи и соотношения свойств симметрии пространства и времени и основных законов со­хранения механики, состоявшейся среди отечественных философов в 60-70-е годы, отстаивались и иные точки зрения. Так, например, Н.Ф. Овчинников и Ю.Б. Румер обосновывали мнение, согласно которому не законы сохранения следуют из симметрии пространства и времени, а наоборот, законы сохранения обусловливают свойства симметрии пространства и времени. Ряд авторов, исходя из общефилософских соображений, доказывали, что поскольку пространство, время и движение суть основные однородные атрибуты материи, то «формы симметрии и соответствующие им законы сохранения в рамках существующей между ними связи» следует рассматривать «не в плане причинно-следственных отношений, а как однопорядковые, но различные стороны единой закономерности материального мира». Аналогичную точку зрения отстаивали В.С. Готт, А.Ф. Перетурин, А.Н. Шатохин и др.

Распространенность представления о том, что закон сохранения энергии обусловлен однородностью времени, объясняется прежде всего идущей со времен становления классической физики традицией выводить законы сохранения из общих аксиом движения. Эта традиция, как отмечают Ю.Б. Румер и Н.Ф. Овчинников, была связана с тем, что основными понятиями классической механики первоначально были пространство, время и масса, а понятия импульс, момент импульса и энергия появились позднее и на протяжении длительного времени не воспринимались как фундаментальные понятия механики. Соответственно и математический аппарат классической механики строился таким образом, что закономерности движения выводились из фундаментальных свойств пространства и времени. Лишь постепенно, в ходе дискуссий о мере движения и о сохранении количества движения появляется введенное Г. Лейбницем понятие “энергия” как некоторая сохраняющаяся “живая сила”, в противовес ньютоновским и декартовским представлениям о мере движения и его сохранении.

Определенную дань традиционному решению вопроса о характере взаимосвязи свойств симметрии пространства и времени и законов сохранения классической физики отдала Эмми Нетер, которая, доказав возможность математического вывода всех законов сохранения из свойств симметрии динамических систем, казалось, окончательно подтвердила истинность традиционного решения рассматриваемой проблемы. Именно так были восприняты результаты исследований Э. Нетер большинством ученых в начале нашего столетия, и такая оценка ее знаменитой теоремы продолжает господствовать по настоящее время. Некоторым авторам кажется особенно сильным аргументом в пользу традиционных представлений то обстоятельство, что обратная теорема Нетер, как выяснилось, в общем случае несправедлива. Этим авторам дело представляется таким образом, будто прямая теорема Нетер устанавливает реально существующее в действительности следование законов сохранения из свойств симметрии пространства и времени. Поэтому для того, чтобы в реальной действительности свойства симметрии пространства и времени следовали из законов сохранения, считают они, должна быть справедлива обратная теорема Нетер, позволяющая из законов сохранения выводить свойства симметрии динамических систем. А поскольку обратная теорема Нетер в общем случае неверна, то отсюда, с их точки зрения, следует справедливость традиционных представлений о фундаментальности свойств симметрии пространства и времени по сравнению с соответствующими законами сохранения.

Однако теорема Нетер сама по себе не устанавливает никаких отношений субординации между свойствами симметрии динамических систем и законами сохранения физических величин, характеризующих движение этих систем, и тем более не указывает на существование каких-либо причинно-следственных связей между ними. В.С. Барашенков, обсуждая физический смысл прямой и обратной теорем Нетер, приходит к выводу, что согласно этим теоремам «каждому типу симметрии соответствует свой закон сохранения и, наоборот, каждому закону сохранения может быть сопоставлена вполне определенная симметрия. В рамках современных физических теорий нельзя установить, что является более фундаментальным - симметрия или же неразрывно связанный с ней закон сохранения». Здесь мы имеем чисто математическую теорему, устанавливающую только функциональные связи и дающую в руки исследователей математический аппарат, позволяющий из свойств симметрии выводить законы сохранения. Но ни функциональные связи, существующие между теми или иными свойствами исследуемых объектов, ни возможность математического вывода характеристик или параметров одних свойств из характеристик или параметров других - сами по себе не свидетельствуют о каких-либо причинно-следственных связях или отношениях субординации. Для того, чтобы иметь возможность существующие между свойствами реальной действительности функциональные связи толковать как причинно-следственные, необходимо обратиться к самой реальной действительности и выяснить характер зависимостей, существующих между соответствующими свойствами ее объектов.

Содержательный анализ взаимосвязи однородности (равномерности) времени и закона сохранения энергии требует выяснения сущности того независимого физического параметра t, который под названием “время” фигурирует в физических теориях. В самой физике понятие “время”, по сути дела, не определяется, а параметр t вводится операционально. Существующие же философские концепции времени также не могут служить достаточным основанием для содержательного анализа взаимосвязи свойства однородности (или, точнее, равномерности) времени и закона сохранения энергии. Действительно, согласно современным представлениям, «время» – это либо некоторая неопределенной природы равномерно текущая сущность, либо некоторое столь фундаментальное свойство движущейся материи, что о нем нельзя сказать ничего более определенного, кроме как указать на связь с движением материи; либо сам процесс «становления» материального мира; либо, наконец, вовсе нечто сугубо субъективное, имеющее место в человеческом или в некотором Мировом, надчеловеческом сознании. Ни в одном из этих вариантов определения времени мы не можем найти даже намека на возможность содержательного анализа, во-первых, свойства равномерности и, во-вторых, характера взаимосвязи между свойством однородности (равномерности) времени и законом сохранения энергии. В такой ситуации поневоле приходится придерживаться традиционно сложившихся представлений о характере взаимосвязи между свойствами симметрии пространства и времени и основными законами сохранения классической физики.

Физический смысл параметра t раскрывается в том случае, если учесть, что самоконгруэнтные единицы физического времени задаются теми или иными “равномерными” или “строго периодическими” процессами класса “инерциально-равномерных” движений. “Физическое время” (физический параметр t) при этом оказывается метризованной при помощи класса “инерциально-равномер­ных” движений длительностью бытия материальных процессов. Поскольку класс “инерциально-равномерных” движений состоит из движений закрытых консервативных динамических систем, то можно утверждать, что соравномерность монотонных и эквивалентность периодических процессов этого класса, а следовательно, и равномерность физического времени, обусловлены тем, что движения закрытых консервативных систем неограниченно долго остаются неизменными в силу подчинения их закону сохранения (механической) энергии.

Фрагменты монографий: И.А. Хасанов. Время: природа, равномерность, измерение. – М.: Прогресс-Традиция, 2001, с. 160-165; И.А. Хасанов. Феномен времени . Часть I. Объективное время. – М., 1998, с. 139-143.

И.А.Хасанов