Физика времени

Под «истинным математическим временем» Ньютон понимал то время, которое фигурирует в математической формулировке законов движения. Абсолютное время служит как бы идеальной мерой длительности всех механических явлений. Оно идеально в том же смысле, в каком идеально равномерное и прямолинейное движение. Строго равномерного движения мы не наблюдаем из-за трения и иных обстоятельств, которые нужно считать случайными. От них, правда, можно избавиться в той или иной степени, и чем слабее их влияние, тем ближе мы к идеалу равномерного движения.

Точно так же и со временем. То время, которое мы можем реально измерять — это только приближение к идеальному, «истинному математическому» времени. В этих измерениях нам мешают случайные обстоятельства, от которых окончательно никак не избавиться и можно только стремиться свести их к минимуму.

Вот что Ньютон говорит об этом реально, с неизбежными ошибками измеряемом и реально употребляемом времени: «Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год».

Ньютон учит нас не слишком доверять и таким, казалось бы, точным часам, как астрономические часы «Земля». Никто не поручится за то, что они идут строго равномерно. Скорее, наоборот — как все в природе, вращение Земли не идеально. «Ибо естественные солнечные сутки, принимаемые при обыденном измерении времени за равные, на самом деле между собой не равны».

И вообще: «Возможно, что не существует (в природе) такого равномерного движения, которым время могло бы измеряться с совершенной точностью. Все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может. Длительность или продолжительность существования вещей одна и та же, быстры ли движения (по которым измеряется время), медленны ли, или их совсем нет».

Даже если его нечем измерять, абсолютное время все равно существует и течет идеально равномерно. Любые же измерения только приближаются в той или иной степени к абсолютному времени, а то время, которое дают реальные часы с их отнюдь не идеальной точностью, Ньютон снабжает снижающими эпитетами — «относительное», «кажущееся», «обыденное».

Абсолютное время, абсолютное пространство

Физические тела движутся во времени и пространстве. Через их движения проявляются свойства времени и пространства. Время и пространство определяют самый характер движений, изучаемых классической механикой.

Вот что классическая механика говорит нам о свойствах времени.

1. Время существует само по себе и своим существованием не обязано чему бы то ни было в мире.

2. Ходу времени подчиняются все тела природы, все физические явления. Но сами эти тела и явления не оказывают никакого воздействия на ход времени.

3. Все моменты времени между собой равноправны и одинаковы: время однородно.

4. Ход времени всюду и везде в мире одинаков.

5. Ход времени одинаково равномерен в прошлом, настоящем и будущем.

6. Время простирается от настоящего неограниченно назад в прошлое и неограниченно вперед в будущее.

7. Время обладает одним измерением.

8. Промежутки времени отмеряются, складываются и вычитаются, как отрезки евклидовой прямой.

Таково абсолютное время классической механики.

Пространство рассматривается ею тоже как абсолютное. Это означает, что оно по своим свойствам не зависит от всего того, что в себя вмещает, и остается всегда и везде одинаковым и неизменным. Вот что классическая механика говорит о свойствах пространства.

1. Пространство существует само по себе и своим существованием не обязано чему бы то ни было в мире.

2. Пространство вмещает все тела природы и дает место всем ее явлениям, но не испытывает на себе никакого их воздействия.

3. Пространство всюду и везде одинаково по своим свойствам. Все его точки равноправны и одинаковы — оно однородно. Все направления в нем также равноправны и одинаковы — оно изотропно.

4. Во все времена пространство неизменно одно и то же.

5. Пространство не имеет границ.

6. Пространство простирается неограниченно во всех направлениях и имеет бесконечный объем.

7. Пространство обладает тремя измерениями.

8. Пространство описывается геометрией Евклида.

Каждое из свойств времени и пространства, утверждаемых классической механикой, не противоречит ни повседневному опыту, ни экспериментам или наблюдениям, с которыми эта наука имеет дело. Хотя и нельзя сказать, что все эти свойства с одинаковой простотой, очевидностью и однозначностью могут быть найдены и извлечены из непосредственного опыта.

Можно ли, например, назвать какие-либо факты, которые прямо указывали бы на бесконечность объема пространства? Физика такими фактами не располагала во времена Галилея и Ньютона, не располагает она ими и теперь. Точно так же нет никаких фактов, которые указывали бы на бесконечность длительности времени в обоих направлениях.