Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени

Итак, практически в течение одного десятилетия идея расширяющейся (нестационарной) Вселенной и зависимость красного смещения в спектрах излучения галактик от скорости их удаления, взаимно обосновывая друг друга, стали общепризнанными.

Правда, в последние десятилетия все чаще раздаются голоса тех, кто сомневается, что был Большой взрыв и что Вселенная расширяется именно по этой причине.

Существует хорошо аргументированная концепция стационарного состояния Вселенной, разработанная X. Бонды, Т. Гол- дом, Ф. Хойлом в 1948 г. Согласно этой теории, Вселенная всегда и везде неизменна, галактики друг от друга разлетаются, но одновременно во Вселенной возникает новое вещество. (Правда, по свидетельству С. Хокинга, впоследствии авторы добровольно отказались от своей гипотезы.)

По-прежнему актуальна идея нулевой Вселенной (Трайон и Кэри), в соответствии с которой Большого взрыва вообще не было, но Вселенная расширяется за счет образования новых масс как в межгалактическом пространстве, так и в центральных частях космических макротел. При этом сумма масс и потенциальной энергии во Вселенной всегда равна нулю.

Наша гипотеза, утверждающая, что время каждого материального субъекта Вселенной зависит не только от причин, принятых в теориях относительности, но и от интенсивности энергии внутренних процессов, присущих каждому субъекту Вселенной, приводит к удивительным следствиям.

Вначале, однако, послушаем известного астрофизика Нарликара. Вот что он пишет в своей «Неистовой Вселенной» {50}: «В момент Большого взрыва и постоянная Хаббла, и средняя плотность вещества были бесконечно велики. По мере расширения Вселенной оба параметра монотонно уменьшаются… пусть ρ_ρ — средняя плотность вещества сегодня, а r — средняя плотность вещества в момент, соответствующий красному смещению тогда ρ = ρ_ρ (1 + Z)³. Таким образом, если, например, мы наблюдаем галактику с красным смещением Z = 1, то мы видим ее в момент, когда средняя плотность вещества во Вселенной была в восемь раз больше, чем сейчас. Чем дальше мы смотрим в прошлое, тем больше значение Z, а следовательно, больше и значение ρ».

Далее Нарликар показывает нам, как зависит плотность энергии излучения в различные космологические эпохи. Показывает, какая была плотность энергии излучения в прошлом (U) в зависимости от Z и плотности энергии излучения сегодня (Uρ), U= Uρ(1+Z)⁴

Подставляя в формулу значение Z = 1, получим, что при этом значении красного смещения плотность энергии излучения была в шестнадцать раз больше, чем сегодня.

Подставляя в формулу значение Z = 1, получим, что при этом значении красного смещения плотность энергии излучения была в шестнадцать раз больше, чем сегодня.

Акцентирую внимание читателя, что таково положение сейчас, т. е. в эпоху, которую Вселенная переживает в настоящее время.

Что эти значения дают нам? Ну, во-первых, мы еще раз убеждаемся в правоте Гераклита — все в этом мире течет, все изменяется.

Во-вторых, если согласно нашей гипотезе время — это отражение энергетического состояния материи в гравитационном поле, то нельзя ли, используя рассуждения проф. Нарликара, оценить темп времени в прошлом, динамику его изменения во времени.

Воспользуемся формулами Нарликара для определения плотности энергии излучения и плотности вещества.

Конечно, я отдаю себе отчет в том, что энергия излучения не тождественна энергии внутренних процессов, но я также понимаю, что они не только взаимосвязаны, но, более того, величина энергии излучения пропорциональна плотности внутренней энергии тела. Во всяком случае, в первом приближении можно считать энергию излучения функцией энергии внутренних процессов.

Аналогично и плотность энергии вещества в первом приближении характеризует относительное количество вещества и, следовательно, гравитационное взаимодействие, соответствующее массам вещества в каждый определенный период жизни Вселенной.

Итак, мы имеем возможность, пользуясь формулами, которые привел проф. Нарликар, во-первых, установить, во сколько раз энергия излучения в прошлом была больше, чем сейчас, и, во-вторых, во сколько раз плотность вещества во Вселенной была в прошлом больше, чем в настоящее время.

Эти значения определяются по соответствующим формулам:

для определенных значений Z, следовательно, для различного определенного возраста Вселенной.

А теперь для каждого из значений Z pяд величин, полученных по первой формуле, поделим на соответствующие значения величин, определенных по второй формуле, и, таким образом, получим очень ориентировочные значения, может быть, точнее, тенденцию того, насколько темп времени в прошлые эпохи Вселенной отличается от темпа времени сегодняшней Вселенной.

Вот эти значения при определенных величинах красного смещения Z:

Здесь t_z — это усредненный темп времени Вселенной в прошлом, t — темп времени в настоящую эпоху.

Оказывается, темп времени во Вселенной в прошлом был более ускоренным, чем в настоящее время. Вывод, мягко выражаясь, экстравагантный. Последствия его трудно даже представить, если, конечно, это положение подтвердится.

Кстати, вывод о замедлении вселенского времени косвенно подтверждается общепринятой точкой зрения ученых о том, что скорость эволюции во Вселенной в прошлые эпохи была значительно выше, чем в эпоху современную (исключение составляет эволюция живой материи).

Между прочим, если кто-то успел подумать, что Z = 1000 и соответствующее ему превышение «того» темпа времени над сегодняшним — это полная абстракция, то он ошибается. Возраст Вселенной при Z=1000, по современным представлениям астрофизиков — это временное расстояние от Большого взрыва, примерно в 0,7–1,0 миллиона лет. Стоит ли удивляться гигантской интенсивности хода времени юной Вселенной, если в тот период температура ее составляла около 3000 °К? К этому времени только заканчивается синтез ядер и ядра начинают объединяться с электронами, только образуются первые атомы легких элементов. Это своеобразный переломный момент, начиная с которого излучение перестает доминировать над веществом. Стоит ли удивляться, что та Вселенная жила с таким жутко интенсивным темпом времени? (Если бы в том мире смог родиться ребенок, то он должен был бы успеть поступить в школу, закончить университет, жениться, доработать до пенсии, состариться и умереть, и все это за… 1 месяц.)

Зная, какое значение Z соответствует какому значению t_z/t, можно построить график зависимости снижения темпа времени от возраста Вселенной. Зависимость вполне закономерная и, очевидно, нелинейная. Последнее утверждение, пожалуй, объяснимо, т. к. скорость изменения отношения энергонасыщенности Вселенной (излучение — поле) к веществу Вселенной не может быть одинаковой в различные эпохи. Особенно это отношение должно разительно отличаться от некоторой усредненной величины вблизи областей сингулярности. Ход времени замедляется с какой-то фундаментальной неизбежностью, и остановить этот процесс невозможно, как и энтропию. И сопоставление это неслучайно. Как уже отмечалось, эти явления связаны общностью происхождения. Энтропия выражает наиболее вероятностные состояния материи, обусловленные ее движением. Время отражает последовательность и длительность тех же движений материи.

Если темп времени различен в различные космологические эпохи, если он в процессе эволюции Вселенной неуклонно снижается, то не кроется ли за этим крамольным «фактом» не менее крамольное предположение.

Давайте рассуждать: некое тело в прошлом излучает свет. Носители света — фотоны летят к нам многие миллионы (и миллиарды) лет, но ведь за этот период изменяется сама Вселенная — замедляется темп ее собственного времени. Отметим, что это замедление не может быть строго однородным. В первую очередь, на изменение соотношения плотности энергии излучения и плотности энергии вещества будут реагировать те локальности Вселенной, в которых сосредоточены массы, в частности, массивные макротела. Частицы и особенно фотоны (в частности, в связи с отсутствием у них массы покоя) слабо реагируют на