Термодинамика реальных процессов

Глава XV. Перечень простых и условно простых форм явлений.

1. Простое хрональное явление.

Перечень я начну с описания самого важного явления, которое сопровождает человека всю его жизнь – с момента рождения до самой смерти. Пожалуй, не никакого другого столь широко распространенного и столь хорошо всем известного понятия, как время. Во все исторические эпохи человек всегда умел как-то ориентироваться во времени – по солнцу, луне, звездам и т.д.; он создал для этой цели большое число самых разнообразных приборов. Но парадокс заключается в том, что физическая сущность времени и поныне остается за семью печатями.

Время являлось и является одной из самых жгучих загадок бытия. Обсуждению понятия времени посвящено неисчислимое множество страниц древних и более поздних авторов, однако понятнее оно от этого не стало. И только теперь мы подходим к рубежу, когда, наконец, появилась реальная возможность перейти от общих рассуждений к качественному и количественному анализу свойств этого удивительнейшего и ошеломляюще интересного понятия - времени. Вспомним В.И. Вернадского: "Наука ХХ столетия находится в такой стадии, когда наступил момент изучения времени, так же как изучается материя и энергия, заполняющие пространство" [32, с.81] (а также [31]). Здесь я упомяну еще две важные работы, посвященные времени, они имеют принципиальное значение.

Великий Ньютон в своих знаменитых "Математических началах натуральной философии" (кратко "Начала", 1686 г.) писал:

"1. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, безо всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью. Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая (подчеркнуто мною. – А.В.), постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности,  употребляемая в обыденной жизни вместо истинного, или математического времени, как-то: час, день, месяц, год.

2. Абсолютное пространство по самой своей сущности, без относительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным  (подчеркнуто мною. – А.В.). Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное...

Время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. Во времени все располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве – в смысле порядка положения. По самой своей сущности они есть места (говоря современным языком, они есть системы отсчета. – А.В.), приписывать же первичным местам движения нелепо. Вот эти-то места и суть места абсолютные (то есть абсолютные системы отсчета. – А.В.), и только перемещения из этих мест составляют абсолютные движения... " [53, с.132].

В этих трех абзацах содержится гениальное определение главных свойств времени и пространства и абсолютных систем их отсчета. К сожалению, последующими поколениями было неправильно понято начало третьего абзаца: оставлен без внимания смысл слов "вместилища самих себя". В результате теперь принято считать, что Вселенная существует во времени и пространстве, как в некоем пустом ящике без стенок, наподобие старого бабушкиного сундука, в котором хранится всякий хлам. Иными словами, время и пространство были выделены из "всего существующего" и поставлены над ним – над Вселенной, материей и движением, веществом и его поведением.

Вторая работа принадлежит известному ленинградскому астроному Н.А. Козыреву. Еще в 1958 г. он писал: "...время может совершать работу и производить энергию, ...звезда черпает энергию из хода времени" [50, с.11]. Чтобы прийти к такому заключению, Н.А. Козыреву пришлось высказать гипотезы о нарушении в природе первого и второго законов классической термодинамики. Трудно согласиться с возможностью нарушения закона сохранения энергии. Нелегко принять и такие сомнительные понятия и представления, как время "втекает в систему через причину к следствию", "течение времени – это не просто скорость, а линейная скорость поворота, который может происходить по часовой стрелке или против", "плотность времени", "воздействие времени не распространяется, а появляется всюду мгновенно", "время является грандиозным потоком, охватывающим все материальные системы Вселенной" и т.д. [51].

Однако большого внимания заслуживают замечательные опыты Н.А. Козырева. Эти опыты поддаются всестороннему объяснению с позиций ОТ даже в той части, где они не удаются их автору (см. гл. XXII). Как бы там ни было, а Н.А. Козырев – это первый ученый, который обратил внимание на необходимость серьезно изучать физическое содержание понятия времени, но и предложил для этой цели какой-то теоретический и экспериментальный аппарат.

Общая теория дает возможность взглянуть на время совсем с новой точки зрения. Согласно парадигме ОТ, "все существующее", то есть Вселенная, состоит из вещества и его поведения. Следовательно, если время и пространство существуют, то они неизбежно должны охватываться этими двумя категориями и их нельзя, как за скобки, вынести за пределы Вселенной – в таком вынесении я вижу нарушение элементарных правил логического мышления [21, с.105]. Таким образом, время и пространство по необходимости суть некие сугубо частные характеристики вещества и его поведения. Такое понимание включает время и пространство в общий круговорот бесчисленных равноправных явлений природы, этот шаг будет иметь колоссальные последствия для теории и практики.

Поскольку в ОТ существование вещества и его поведения постулируется, постольку их можно найти только из опыта. В соответствии  с этим в свое время мною было высказано предположение о существовании в природе некого истинно простого хронального явления (от греческого chronos – время), которое распадается на составляющие хрональное вещество и его поведение. Об этом можно судить, например, по публикациям [18, с.41; 21, с.102]. Наиболее четко проблема времени сформулирована в работах [21, с.104; 24, с.9]. Развитие этих представлений позволило получить результаты, которые хорошо согласуются с опытом.

Хрональное, как и все прочие явления, обладает всеми теми главными свойствами, о которых уже говорилось достаточно: объективностью, абсолютностью и т.д. Главным специфическим свойством хронального явления служит длительность, или протяженность во времени. Присутствуя в теле, оно наделяет его этим свойством и вытекающим из него порядком последовательности – в точном соответствии с формулировками Ньютона. Простота хронального явления следует из невозможности расчленить его на более простые явления.

Согласно изложенным правилам, хрональная работа  dQt , соответствующая изменению энергии  dU , равна произведению хронального интенсиала, или хронала  Pt , на изменение хронального экстенсора, или хронора  dEt . Имеем [21, с.104]

    dQt = Pt dEt = dU      (235)

Здесь и далее при наименовании конкретных экстенсоров и интенсиалов я использую оговоренный выше способ образования терминов (см. параграфы 2, 5 гл. VI).

Выражение (235) получено из чисто формальных соображений, аналогичную формулу можно написать для любого простого явления. Поэтому очень важно вложить определенный физический смысл  в хронал и хронор и таким образом установить, какое отношение к формуле (235) имеет привычное нам время  t , передаваемое по радио и измеряемое в секундах.