Подвійний час Мілна - Все про космос
космос. Астрономія. Всесвіт. Наука
Головна Статті про космос Подвійний час Мілна
З метою повноти викладу ми скажемо кілька слів про ще цікавіших теоріях, у яких беруть участь зовсім нові поняття часу, а " ідеальний " спостерігач, який вимірює проміжки часу, має справу то з одного, то з іншого боку одним і тієї ж явищ. На цій основі створюються правила вимірювання двох часів, з яких одна залишається кінцевою, а інша йде в нескінченність.
Першим висловив подібну ідею, здається, Еддінгтон. Розглядаючи в одному зі своїх творів процес розширення всесвіту, він передбачає одночасно існування двох спостерігачів: земного та космічного. Земний спостерігач, залишаючись у сонячній системі, яку можна вважати не схильною до процесу розширення, продовжує вимірювати час звичайним чином. Космічний спостерігач дійшов висновку, що оскільки швидкість світла постійна, необхідно вибрати одиницю часу, пов'язану з одиницею довжини. Це буде, наприклад, час, протягом якого промінь світла проходить певну кількість космічних одиниць відстані; так само можна визначити нашу звичайну секунду як час, за який промінь світла проходить 300 000 км. Ця одиниця часу та одиниця довжини залишатимуться для космічного спостерігача постійними. Навпаки, з погляду земного спостерігача, космічна одиниця відстані розтягується разом із всесвітом і відповідно з цим повинна також пропорційно збільшуватися космічна одиниця часу. Вона, отже, міститиме все більше і більше земних одиниць часу, наприклад секунд. Еддінгтон звідси виводить за допомогою вельми елементарних математичних розрахунків, що * ". нескінченна кількість наших років склала б"кінцевий інтервал космічного часу, те, що ми могли б назвати вічністю, що йде в незліченну даль, було б лише певною кінцевою датою космічного календаря. На наш погляд всесвіт розтягнувся б у цю епоху до нескінченності, в очах космічної істоти ми самі зменшилися б до стану повного зникнення».
* (Eddington L'evolution de l'univers, с. 118.)
І Еддінгтон бавиться, ставлячи себе в становище космічного спостерігача:
"Ми граємо на сцені життя роль акторів драми, поставленої для розваги космічного глядача. У міру того, як сцени одна за одною змінюються, він зауважує, що актори стають дедалі меншими і що дія прискорюється. В останньому акті за завісою показуються ліліпути , що несуть у своїх ролях скаженим галопом. Все швидше і швидше. Останній мікроскопічний спалах шаленого збудження. І ось уже нічого немає!
Така фантастична напівфілософська картинка, яку англійський вчений малює за допомогою своєї уявної космічної істоти. Він бачить у ній згідно зі своїм власним висловом, лише "пережену за новою грою", хоча цілком довільне введення космічного спостерігача в масштабах всесвіту нагадує швидше про його ідеалістичні тенденції.
Зауважимо, нарешті, що у минулому зустрічається кінцевий момент, датований земним спостерігачем як початок " твори " , настільки дороге Еддінгтону, він відповідає також кінцевому моменту часу для космічного спостерігача.
Система двох часів Мілна нагадує ідею Еддінгтона, проте претендує на набагато більшу науковість. Вона була запропонована англійським астрономом при розробці гіпотези про вибух всесвіту. Щоб зрозуміти її витоки, необхідно спочатку підкреслити суттєверізницю між теорією Мілна ( " вибух " всесвіту) і теорією Леметра (розширення всесвіту). В останній теорії розширення всесвіту не відбувається всюди однаково. Воно має місце лише для відстаней, що відокремлюють один від одного острови всесвіту - галактики, - в той час, як системи всередині галактик (зокрема планетні системи) зберігають свої розміри. По Мілну ж всесвіт вибухає таким чином, що всі її матеріальні об'єкти, де б вони не знаходилися, віддаляються один від одного зі швидкістю, пропорційною їх взаємним відстаням. Отже, земні об'єкти підпорядковуються тому самому закону, як і галактики. Залишаються незмінними лише відстані, пов'язані з радіацією, зокрема, світловою, що дозволяє виявити це розширення.
Виходячи з цієї гіпотези і приймаючи лише частину теорії Ейнштейна, Мілн побудував нову теорію відносності, яку іноді називають "теорією надвідносності". Відповідно до цієї теорії, можна на вибір прийняти одну з наступних двох гіпотез: а) довжини хвиль, характерні для різних світлових променів, зберігаються, і всесвіт розширюється (це - точка зору, викладена в попередньому параграфі); б) всесвіт зберігає свої розміри, але властивості випромінювання змінюються з часом. З часом світло, що випромінюється різними тілами в одних і тих же умовах, стає все більш і більш "фіолетовим", тобто довжини хвиль світлових променів все більше зменшуються. І навпаки, в минулому випромінюване світло було "червонішим" (довжини хвиль були більшими) і цим можна пояснити так само добре, як і за допомогою ефекту Допплера в першій гіпотезі- чому промені світла, що приходять від спіральних туманностей і почали свій шлях мільйони світлових років тому, є тим більш "червоними", чим більш віддалені від нас ці острови всесвіту. **
* (Взокрема, Мілн зберігає один з основних принципів теорії відносності - сталість швидкості світла, але стоїть на точці зору нескінченності всесвіту.
** (Мілн припускає, що світлові промені, що почали свій шлях від джерела, що їх випромінював, зберігають свою довжину хвилі, тобто свій "колір". Теоретично ж Леметра, навпаки, фотони постійно втрачають свою енергію, що йде на " роботу" з розширення всесвіту і світло, що розповсюджується в просторі, з часом "червоніє".
Можна також припустити, як це робить Еддінгтон, про одночасне існування двох спостерігачів. Один з них не передбачає, що всесвіт розширюється, і продовжує брати як одиниці довжини і часу такі величини, які пов'язані з розмірами матеріальних об'єктів всесвіту та з їх рухами. Інший ж пов'язує свою систему одиниць з властивостями променів світла і визначає метр, як величину, в якій укладається кілька разів довжина хвилі деякої лінії спектру кадмію, а секунду - як час, за який світло пробігає в порожнечі 300 мільйонів метрів. У справжню епоху обидва спостерігачі прийшли б за різних вимірів простору та часу до однакових результатів. Але якщо повертатися в минуле чи йти в майбутнє, то ці результати мали б відрізнятися один від одного. Зокрема ми прийшли б до розгляду двох систем часу. Час першого спостерігача, пов'язане з рухом небесних тіл, є динамічний або астрономічний час, що обчислюється в статичному всесвіті, тобто в припущенні, що розширення всесвіту відсутнє. Інший спостерігач, стаючи на протилежну точку зору і допускаючи реальність розширення всесвіту, матиме справу з кінематичним часом, вимір якого пов'язаний із властивостями світла, що розглядаються якпостійні. Відповідно до їхньої природи різні фізичні явища відображають більшою чи меншою мірою протягом одного або іншого з цих двох часів.
Якщо повертатися до минулого, то довжина хвилі певних променів для деякого тіла все більше збільшуватиметься з погляду першого спостерігача (астрономічний спостерігач), але залишатиметься постійною з погляду іншого (кінематичний спостерігач). Довжина метра кінематичного спостерігача, що містить певну кількість довжин цих хвиль, буде також збільшуватися з точки зору астрономічного (динамічного) спостерігача." ніж 300 000 км, що пробігаються світлом за "динамічну" секунду. Кожна секунда кінематичного часу міститиме, отже, все більше динамічних секунд. Можна тоді легко показати, що між двома системами часу існує зв'язок, аналогічний тій, що мала місце між часом космічного. і часом земного спостерігачів в гіпотезі Еддінгтона, врешті-решт ми отримаємо, що нескінченно далеке минуле, що відраховується за динамічним часом, відповідає кінцевому кінематичному часу, таким чином, ми отримуємо в цьому випадку дві шкали часу, які давно протиставлялися астрономами одна одній: коротка шкала часу, якщо стати на кінематичну точку зору і розглядати розширення як реальне, а всесвіт існує лише кілька мільярдів років; довга шкала часу, якщо стати на "класичну" астрономічну точку зору і розглядати всесвіт як існуючий нескінченний час, але еволюція якої йде одним-єдиним шляхом. У цій довгій шкалі часу галактики налічують сотнімільярдів років, але формування галактик пішло перед цим нескінченно велику кількість років. У майбутньому обоє часу стануть нескінченними одночасно, зростаючи з різною швидкістю.
З іншого боку, з погляду фізики ніякі наглядові дані не можуть підтвердити нову теорію Мілна. Лише через століття, якщо точність наших вимірювальних приладів не збільшиться, можна буде перевірити, чи зменшуються довжини хвиль променів світла по відношенню до еталону довжини - метра - і дізнатися, отже, чи має місце дійсне розширення всього всесвіту, а не тільки видиме чи реальне розбігання одних галактик. Теорія Мілна побудована, таким чином, на чисто формальних і довільних засадах.
"Слова фізичний простір, - пише Мілн, * - не мають жодного сенсу".
* (Е. A. Milne, Relativity, Gravitation and World Structure, стор 10.)
Таким чином, нову теорію подвійного часу Мілна, так само, як і його першу теорію вибуху всесвіту, слід відкинути з усією рішучістю.
Нехай йдеться про вічне повернення, про кінцевий і оборотний час або про подвійний час - ми завжди опиняємося віч-на-віч з цілком довільними гіпотезами, одні з яких, нагадують найбільш вузьку механістичну концепцію розвитку явищ, інші ж пройняті ідеалізмом або більш-менш замаскованим креаціонізмом . Прийняти якусь із цих гіпотез - це означає лише втратити на увазі діалектичний характер еволюції всесвіту і загальмувати рух науки вперед. *
* ( При розгляді питання про нескінченність простору і часу слід остерігатися - як на це звертав увагу ще Енгельс в "Анти-Дюрінгу"-розуміючи їх нескінченності як "поганої" нескінченності, тобто необмеженої можливості відрахування годин іметрів, замість того, щоб шукати її в абсолютному характері розвитку матерії та матеріальної "заповненості" простору – часу. (Прим. ред.))