Термины и определения

Термины и определения приводятся в соответствии с предлагаемой гипотезой о субстанциональных переносчиках времени.

Энергия (в интерпретации микромира) – это способность переносчиков электромагнитных и гравитационных взаимодействий (квантов энергии и гравитонов) порождать элементарные акты изменчивости в состоянии объектов микромира.

Элементарные акты изменчивости – изменение энергетического состояния объектов микромира. Изменчивость субстанциональных переносчиков фундаментальных взаимодействий соотносится с течением собственного времени квантов энергии и гравитонов.

Под объектами микромира понимаются структуры микромира, имеющие ненулевую массу покоя: субатомные составные частицы, а также ядра, атомы и молекулы.

Энергетическое состояние объекта характеризуется уровнем полной энергии объекта в некоторый момент времени. Энергетическое состояние кванта энергии (фотона) характеризуется собственной энергией фотона.

Под свободными квантами энергии будем понимать кванты энергии, которые высвобождаются в результате деструктивных процессов в структурах материи и, при этом, равновероятно во всех направлениях излучаются в окружающее пространство. Излучение свободных квантов энергии осуществляется на всем диапазоне электромагнитного излучения.

Под связыванием квантов энергии будем понимать процессы, в течение которых свободные кванты энергии поглощаются и связываются структурами материи, с порождением энергии структурных связей и внутренней энергии объектов микромира.

Процессы с ростом энтропии – деструктивные процессы в структурах материи, сопровождающиеся высвобождением и излучением квантов энергии.

Процессы без роста энтропии – процессы, сопровождающиеся поглощением и связыванием квантов энергии в структурах материи, а также стационарные состояния, при которых не наблюдается изменение уровня энергии, т.е. не наблюдается излучения или поглощения квантов энергии.

Физической сущностью течения времени является его длительность . Именно длительность течения времени измеряется приборами измерении времени и присутствует в качестве аргумента в уравнениях динамики. Таким образом, течение физического времени представляет собой длительность (продолжительность) энергетических процессов. Учитывая, что энергетические процессы макромира имеют микроскопическое происхождение, которое сводится к элементарным актам изменчивости, течение времени в микромире можно представить как отражение поведения переносчиков дальнодействующих фундаментальных взаимодействий, т.е. течение времени представляется как характеристика (реляция), порождаемая поведением элементов субстанции – фотонов и гравитонов, которых, соответственно, можно рассматривать в качестве субстанциональных переносчиков времени. Иначе говоря, категория энергии, представленная субстанциональными переносчиками, является более фундаментальной по отношению к течению времени, т.е. течение времени, как реляция, не способно существовать само по себе и не способно участвовать во взаимодействиях, оно существует лишь как характеристика, отражающая дление энергетических процессов. Соответственно, корректно говорить не о свойствах времени, а о свойствах длительности течения энергетических процессов. С этой точки зрения можно интерпретировать существующие термины и определения, а также некоторые свойства, приписываемые времени.

Единство субстанциональной и реляционной природы течения времени позволяет рассматривать длительность течения времени в качестве характеристики, имманентно присущей субстанциональному переносчику.

Момент – математическая точка (не имеющая длительности) на линейной шкале времени.

Шкала времени – способ отражения параметризованного течения времени в виде геометрической числовой оси координат, в соотношении с которой описывается динамика процессов.

Введение шкалы времени требует установления соответствующих соглашений о свойствах течения времени: равномерности, непрерывности, размерности, направленности и инвариантности течения времени. Использование инструмента измерения времени – часов, находящихся в той же системе отсчета, что и наблюдаемый объект, приводит к необходимости введения отношения одновременности.

Событие – прообраз математической точки, описываемой в четырехмерной системе координат: с тремя значениями координат пространства и одним значением координаты времени. Однако, вследствие того, что данный прообраз не наполнен физической сущностью, его можно воспринимать только как абстрактную математическую конструкцию.

В отличие от события, конструкция энергетического состояния отражает существующий уровень энергии объекта, хотя она также не имеет протяженности в пространстве и длительности во времени.

Процесс – изменение энергетического состояния объекта во времени и в пространстве.

Интервал – единица измерения длительности течения времени, используемая для параметризации течения времени.

Геометрическая модель времени - это модель параметризации течения времени при помощи линейных интервалов, при этом интервал в этой модели представляется как расстояние между двумя моментами на шкале времени. Геометрическая модель времени допускает существование интервала длительности течения времени, значение которого может быть равно нулю, а также существование шкалы времени с отрицательными числами, т.е. допускает обратимость времени.

Концепция пространственно-временного континуума предполагает, что пространство и время представляют собой единую четырехмерную систему координат. В Специальной теории относительности (СТО) было введено понятие пространственно-временного интервала, инвариантного к преобразованиям Лоренца. Понятие континуума предполагает, что протяженность пространственно-временных интервалов может принимать любые сколь угодно малые значения, вплоть до нулевых.

Общая теория относительности (ОТО) А.Эйнштейна объясняет природу гравитационного взаимодействия искривлением геометрии пространства-времени. В СТО рассматривается частный случай не искривленной геометрии пространства-времени.

Согласно теории А.Эйнштейна, в неевклидовой геометрии пространства-времени существуют функции координат и времени не зависящие от системы координат. Если в евклидовой геометрии это квадрат расстояния, то в неевклидовой геометрии это квадрат интервала между двумя пространственно-временными точками.

Различие между интервалом и расстоянием в том, что квадрат интервала может быть отрицательным, а сам интервал – мнимым (корень квадратный из отрицательного числа), в отличие от квадрата расстояния, который бывает только положительным.

Когда интервал мнимый, принято говорить, что интервал между двумя событиями «пространственно-подобный», потому что такому интервалу соответствует ситуация, когда вся наблюдаемая система является застывшей во времени. Если квадрат интервала положителен, то такой интервал называется «времени-подобным» интервалом.

При описании гравитационного взаимодействия создается образ пространственно-временного интервала, имеющего две независимые составляющие, которые благодаря С.Хокингу получили название: « действительное » время (времени-подобный интервал) и « мнимое » время (пространственно-подобный интервал).

Согласно предлагаемой гипотезе, субстанциональные переносчики дальнодействующих фундаментальных взаимодействий (фотоны и гравитоны) порождают реляционное течение времени, т.е. течение времени предстает как атрибут, как характеристика поведения субстанциональных переносчиков времени.

На основании предлагаемой гипотезы о субстанциональных переносчиках времени можно дать следующие определения некоторым свойствам течения времени:

Квант длительности – это элементарный интервал длительности кванта энергии (фотона).

Течение собственного времени кванта энергии – это последовательность элементарных интервалов длительности, характеризующая поведение кванта энергии.

Равномерность течения времени – определяется равномерным следованием элементарных интервалов длительности в поведении переносчиков времени.

Непрерывность течения времени – определяется непрерывной последовательностью элементарных интервалов длительности, характеризующих поведение субстанциональных переносчиков времени.

Однородность течения (симметрия) времени – свойство, определяемое однородностью элементарных интервалов длительности. Тем, что элементарный интервал длительности является имманентной характеристикой кванта энергии в микромире, определяется взаимозависимость между симметрией времени и Законом сохранения энергии в макромире.

Направленность течения времени, согласно С.Хокингу, определяется как отличие между прошлым и будущим. Направленность интервала длительности заключается в том, что начало и окончание интервала упорядочены отношением раньше/позже.

Необратимость течения времени, в соответствии с определением И.Пригожина – это нарушение симметрии между прошлым и будущим. Необратимость интервала длительности заключается в том, что между началом и окончанием интервала длительности не допускается симметричное упорядочивание раньше/позже.

Отношение раньше/позже можно назвать темпоральным отношением , так как оно упорядочивает последовательность интервалов времени, возникающих из будущего и уходящих в прошлое. Этим самым, существование упорядочивающего отношения раньше/позже между двумя моментами на шкале времени моделирует течение времени .

Настоящее – это интервал длительности энергетического процесса, в течение которого совершаются акты изменчивости, и доступно измерение энергетического состояния объекта. Понятие настоящего обретает смысл благодаря существованию элементарного интервала длительности времени.

Прошлое – это информационная картина, отражающая последовательность свершившихся (уже недоступных для измерения) энергетических процессов в соотношении к отрицательной шкале времени.

Будущее – это информационная картина, отражающая вероятный исход (ещё недоступных для измерения) энергетических процессов в соотношении к положительной шкале времени.

Исходя из того, что сущностью течения времени является его длительность, можно говорить о размерности течения времени в контексте геометрического представления времени в качестве интервала длительности.

Размерность течения времени определяется размерностью интервала длительности. Если длительность течения собственного времени переносчиков электромагнитных взаимодействий можно представить как одномерный интервал на шкале времени, то длительность течения собственного времени переносчиков гравитационных взаимодействий, можно представить в виде четырехмерного пространственно-временного интервала.

Относительность течения времени – существование локального течения времени в разных точках пространства. Локальное течение времени определяется локальным сокращением элементарного интервала длительности, в зависимости от локального искривления геометрии пространства-времени.

Одновременность – отношение, устанавливающее, что события или процессы, локализованные в разных точках пространства, в пределах единой системы отсчета, совершаются в один и тот же момент времени.

Отношение одновременности устанавливается в процедурах измерения длительности течения наблюдаемых процессов, так как между эталонным и наблюдаемым процессами всегда существует пространственный интервал расстояния. Интервал расстояния, в пределах которого устанавливается отношение одновременности, определяется из требований к точности эксперимента, учитывая, что скорость передачи информации не может превышать скорости света.