Причи́нная меха́ника (Теория времени) — не признанная научным сообществом и не имеющая достаточного экспериментального подтверждения гипотеза о физических свойствах времени и объективном отличии причин от следствий, предложенная советским астрофизиком Николаем Козыревым в 1958 году.
История появления и общие сведения Гипотеза Николая Козырева о сути времени впервые была изложена в статье «Причинная или несимметричная механика в линейном приближении»Козырев Н. А. Причинная или несимметричная механика в линейном приближении. Пулково, 1958. . Она вышла к Х Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (Москва, август 1958 года) и стала как бы продолжением формализации понятия времениДадаев A. H. Биография Н. А. Козырева. Часть 2 .
Первым шагом на этом пути была работа И. Ньютона «Математические начала натуральной философии», увидевшая свет в 1687 году. В ней постулировалось, что время и пространство являются абсолютными и не зависят от свойств материальных тел и проходящих процессов. Причём пространство является трёхмерным евклидовым, а время — параметром, изменяющимся равномерно и одинаково во всех его точкахШихобалов Л. С. Причинная механика Н. А. Козырева в развитии // Научно-исследовательский институт математики и механики Санкт-Петербургского государственного университета, Доклад на конференции «Энергия, информация и время: физические основы и технические приложения», Цюрих (Швейцария), 6-7 ноября 2010.
Следующий шаг в развитии представлений о времени связан с А. Эйнштейном и Г. Минковским. В 1905 году А. Эйнштейн создал специальную теорию относительности, представив её в виде математических формул, связывающих между собой пространственные интервалы и временные промежутки. В 1908 году Г. Минковский дал этой теории геометрическую интерпретацию, предположив, что наш мир является не трёхмёрным, как тогда считалось, а четырёхмерным, причём одно из направлений является временным, идущим из прошлого через настоящее в будущее. Их подход, рассматривая понятие времени И. Ньютона как частный случай, хорошо описывает электромагнитные явления. Развитие этого подхода получено в общей теории относительности рассматривающей гравитацию как искривление четырёхмерного пространства-времени.
Гипотеза Н. Козырева стала дальнейшей разработкой представлений о времени. Она возникла в конце 40-х годов XX века, в ходе попыток построить полуэмпирические модели звёзд с целью определения происхождения звёздной энергииЭдуард Кругляков Верно ли «Российская газета» понимает свободу печати? // Здравый смысл № 10, 1998/99 г.. В его расчётах получалось, что и плотность вещества в центре звезды, и температура (порядка 6 млн K) недостаточны для процессов термоядерного синтезаКозырев Н. А. Тезисы диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук «Теория внутреннего строения звёзд как основа исследования природы звёздной энергии» / Ленинградский государственный университет. — Л.: Б. и., 1947. — 4 с.Козырев Н. А. Внутреннее строение звёзд на основе наблюдательных данных // Вестник Ленинградского университета. — 1948. — № 11. — С. 32-35.Козырев Н. А. Источники звёздной энергии и теория внутреннего строения звёзд // Известия Крымской астрофизической обсерватории. — 1948. — Т. 2. — С. 3-43.Козырев Н. А. Теория внутреннего строения звёзд и источники звёздной энергии // Известия Крымской астрофизической обсерватории. — 1951. — Т. 6. — С. 54-83.. Решением проблемы стала его гипотеза о времени, как источнике звёздной энергии.
Время, по Козыреву, кроме пассивного свойства длительности обладает и другими особенностями, за счёт которых происходит его влияние на события мира. Эти свойства проявляются в причинно-следственных связях и выражаются в противодействии обычному ходу процессов, ведущему к увеличению энтропии. Н. Козырев назвал эти свойства физическими или активными, а теорию, описывающую их — причинной механикой. Интересно, что понятия времени у Ньютона, с одной стороны, и Эйнштейна-Минковского, с другой, могут быть частными случаями представления о времени, описываемых причинной механикой Козырева.
В дальнейшем Н. Козырев проделал большую теоретическую и экспериментальную работу в развитие своей теории и дополнил её циклом астрономических наблюдений. В ряде случаев опыты давали положительный результат и интерпретировались как успешные. Однако, либо независимая перепроверка их не подтверждала, либо уровень точности признавался недостаточным для однозначных выводов. В целом полагается, что теория не нашла достаточного научного подтверждения и была признана научным сообществом ошибочной. Тем не менее, она имеет своих приверженцев, почитателей и последователей, продолжающих исследованияЛаврентьев М. М., Еганова И. А., Луцет М. К., Фоминых С. Ф. О дистанционном воздействии звёзд на резистор // Доклады АН СССР, 1990, т.314, № 2, с.352-355Лаврентьев М. М., Гусев В. А., Еганова И. А., Луцет М. К., Фоминых С. Ф. О регистрации истинного положения Солнца" // Доклады АН СССР, 1990, т.315, № 2, с.368-370Лаврентьев М. М., Еганова И. А., Медведев В. Г., Олейник В. К., Фоминых С. Ф. О сканировании звёздного неба датчиком Козырева // Доклады АН, 1992, т.323, № 4, с.649-652Лаврентьев М. М., Еганова И. А., Луцет М. К., Фоминых С. Ф. О регистрации реакции вещества на внешний необратимый процесс // Доклады АН СССР, 1991, т.317, № 3, с.635-639Акимов А. Е., Ковальчук Г. У., Медведев В. Г., Олейник В. К., Пугач А. Ф. Предварительные результаты астрономических наблюдений по методике Н. А. Козырева // Препринт Гл. Астрон. Обсерв. АН Украины №ГАО-92-5Р., Киев, 1992.
Основные составляющие причинной механики
Аксиомы Гипотеза Н. Козырева использует пять основных аксиом:
I. Неполнота существующих законов механики состоит в отсутствии учёта принципиального отличия причин от следствий. Истинная механика должна быть причинной, то есть содержать в себе принцип, позволяющий некоторым механическим опытом отличить причину и следствия, а значит принять в качестве аксиомы: В причинных связях всегда существует принципиальное отличие причин от следствий. Это отличие является абсолютным, не зависящим от точки зрения, то есть от системы координат.
II. В существующей механике причинность явлений выражается третьим законом Ньютона равенства действия и противодействия. Из него следует, что воздействовать на тело может только сила со стороны другого тела, то есть только другое тело может быть причиной механического воздействия. Одновременно, с точки зрения механики, основным свойством тел является непроницаемость, или невозможность для разных тел занимать одновременно одну и ту же часть пространства. Поэтому причины и следствия, будучи всегда связанными с разными телами, должны быть обязательно связанными и с разными точками пространства. Отсюда аксиома основного свойства причинности: Причины и следствия всегда разделяются пространством. Расстояние между причиной и следствием может быть сколько угодно малым, но не может быть равным нулю.
III. Так как по аксиоме II причина и следствие всегда связаны с разными материальными точками, суть событий, проходящих в одной точке, описывается следующей аксиомой: Причины и следствия, возникающие в одной и той же точке пространства, различаться не могут и представляют собой тождественные понятия.
IV. Из того обстоятельства, что причина всегда находится в прошлом по отношению к следствию, вытекает следующая аксиома: Причины и следствия всегда разделяются временем. Промежуток времени между причиной и следствием может быть сколь угодно малым, но не может быть равным нулю.
V. Принято считать, что у времени есть только одно пассивное свойство — длительность. Но различия причин и следствий показывает, что время обладает ещё одним особым свойством. Это свойство заключается в отличии будущего от прошедшего и может быть названо направленностью или ходом. То есть: Время обладает особым, абсолютным свойством, отличающим будущее от прошедшего, причин от следствий, которое может быть названо направленностью или ходом.
Понятия
Ход времени Ход времени — это особое, абсолютное свойство, отличающее будущее от прошедшего (см. аксиому V). Для иллюстрации понятия хода времени можно использовать записанное на киноплёнку действие. Ходом времени, в этом случае, станет процесс движения плёнки. Изменение скорости просмотра будет явным для тех, кто наблюдает со стороны. Для тех, кто находится в кадрах фильма, каким бы ни было изменение скорости, оно останется незаметным. Оно ни в коей степени не повлияет ни на причинно-следственную связь, ни на временной порядок событий.
Ход времени — основа обычного течения времени и причинно-следственного порядка. Это то, благодаря чему процессы в мире протекают относительно предсказуемо и синхронно, наполняя смыслом счёт времени.
Ход времени нашего мира определяется некоторой универсальной постоянной, обозначаемой символом .
Математически, ход времени выражается соотношением:
где — элемент (точка) пространства, — элемент (точка) времени, — имеет размерность скорости и является псевдоскаляром, то есть, скаляром, меняющим свой знак при переходе от правой системы координат к левой и обратно.
Геометрически и — это точки, в отличие от и , которые являются отрезками, и выражают: — расстояние, — временной промежуток между причиной и следствием. Скорость, вычисленная по и , будет обычной скоростью, то есть .
В причинной механике время — это самостоятельное явление природы, отдельное от пространства, поэтому и относятся к разным субстанциям и системам координат: принадлежит пространству, а — времени. Поэтому величина — отношение пространства (или материальной точки) и времени. В принципе это можно переформулировать как c2 = пространство / время, то есть, можно сказать, что представляет собой скорость взаимодействия времени и материи.
Если бы ход времени отсутствовал, то есть , процессы в мире были бы хаотичными, асинхронными и, в принципе, подсчёт времени не имел бы смысла. Такое условие, по мнению Н. Козырева, соблюдается в механике атома. В ситуации, когда , случай соответствует обычной механике.
Отметим, что символом Николай Козырев обозначает скорость света в вакууме. По его расчётам отношение к примерно равно ещё одной фундаментальной безразмерной константе — постоянной тонкой структуры Зоммерфельда.
Плотность времени В ходе экспериментов по изучению свойств времени, Н. Козырев столкнулся с заметной нестабильностью получаемых результатов. Преодолеть её он пытался введением и учётом нового параметра — плотности времени, под которым понималась степень его активностиКозырев Н. А. Время как физическое явление // Пулковская астрономическая обсерватория АН СССР (Ленинград), 1982.
Предполагается, что активные свойства времени, то есть плотность, должны меняться из-за взаимодействий с происходящими в природе процессами. Это, в свою очередь, будет влиять на ход самих процессов и на свойства вещества. Таким образом, вещество может быть детектором, обнаруживающим изменения плотности времени.
В пространстве плотность времени неравномерна и зависит от характеристик места, где происходят процессы. Николай Козырев экспериментально показал, что некоторые процессы, уменьшая энтропию, ослабляют плотность времени, и его поглощают. Другие же, вызывающие рост энтропии, наоборот — увеличивают плотность времени и, следовательно, его излучают.
По мнению Н. Козырева, утерянная из-за идущего процесса организованность системы уносится временем. Это означает, что время несёт информацию о событиях, которая может быть передана другой системе. И действительно, по результатам его экспериментов, у вещества, находящегося вблизи излучающего время процесса, упорядочивалась структура. Это явилось определённым доказательством, что именно действие плотности времени уменьшает энтропию, то есть противодействует обычному ходу событий и становится активным участником мироздания, устраняющим возможность его тепловой смерти.
Событийный сигнал