background image
C
M
Y
K
четверг
k
93, 19 августа 2010 г.
Выпуск 71
ВЕЧНЫЕ ВОПРОСЫ
Л
юди измеряли время по Солнцу, по Луне, по
капающей воде, по перетеканию песка из
одного сосуда в другой и т.д. Но самым сложным
в истории человека до сих пор остатся не сам
счт времени, а определение точки начала отсч
та. Так, в истории многих народов отсчт шл по
эпохам правления царей. В Древнем Риме счт
вели с основания города. В христианских странах
летосчисление ведтся от Рождества Христова, у
иудеев со дня Сотворения мира. У мусульман
за начало отсчта принята Хиджра год бегства
Мухаммеда из Мекки в Медину.
В основе повседневной метрической шкалы
(счта времени) лежат ритмические процессы
природных систем. Скажем, бег стрелок по кругу
циферблата отмеряет секунды, минуты, часы, как
вращение Земли вокруг собственной оси отмеря
ет сутки, а е обращение вокруг Солнца годы.
Попытки применить особую шкалу измерения
времени глобального геологического масштаба
предпринимались неоднократно. Наиболее инте
ресным представляется древнеиндийское время
исчисление. Самая крупная его единица, кальпа
4,32 млрд лет. Эта величина весьма близко
соотносится с возрастом Земли, вычисленным
радиологическими методами 4,6 млрд лет.
Кальпу разделяли на 1000 махаюг по 4,32 млн лет
каждая, а последнюю махаюгу на четыре пери
ода, что тоже коррелируется со стратиграфичес
кой шкалой современной геохронологии.
Заслуживает также внимания счт времени в
дохристианской Руси. Он базируется на знании
элементов космологии. Звздное небо представ
лялось Колесом Сварога, которое, ежесуточно
поворачиваясь вокруг небесной оси, делает за год
полный оборот. Древним мудрецам было ведомо
ещ одно его вращение длительностью примерно
в 26 тысяч лет. Оно проявляется в последователь
ной смене зодиакальных созвездий, видимых в
период весеннего равноденствия. Время полной
их смены именовалось Днм (сутками) Сварога.
Сутки Сварога делятся на 12 зодиакальных эпох
около 2 тысяч лет каждая. Солнце, двигаясь по
Поясу Солнцепутья, поочердно переходит из
одного знака зодиака в другой.
И вс же, что такое время?
Очевидно, что на роль всеобщих физических
инвариантов могут претендовать лишь такие
физические величины, которые присущи абсо
лютно всем физическим явлениям и так или
иначе проявляются существенным образом в
любых формах строения материи на любом е
уровне и при любых видах взаимодействий.
Единство природы заставляет искать всеобщие
инварианты для микро и макромира, относи
тельно которых можно оценивать другие вели
чины, присутствующие в процессах, явлениях и
экспериментах. Этот подход приводит к необ
ходимости искать физические инварианты толь
ко среди величин, присутствующих на любом
С давних времн мыслителей волновали вопросы: течение времени реаль
но или же это лишь иллюзия человеческого разума? Представляет ли
время некую первичную, само себя определяющую сущность или же оно
есть нечто вторичное, производное, зависимое от чего то другого, более
фундаментального?
Первое упоминание категории времени приходится на античную мифоло
гию и древнегреческий эпос. В Одиссее Гомера впервые упоминаются
категории пространства и времени. В Теогонии Гесиода присутствует
представление о двух временах: одно циклическое время несовершенно
го мира, другое высшее время, в котором отсчитываются глобальные
моменты в мировой истории. Сво дальнейшее развитие идеи двух времн
получили в работах Гераклита, Демокрита, Аристотеля, Платона, в теориях
эпохи Возрождения и Нового времени, в трудах Декарта, Канта, Гегеля,
Бергсона и др.
Время и мы
уровне организации материи и существенных
для любых явлений.
Можно констатировать, что для всех этих уров
ней существуют только четыре действительно
всеобщие физические категории. Этими катего
риями являются собственно материя, движение
материи, пространство, время. Движение мате
рии есть существование е в пространстве и во
времени. Движение не только вещественных час
тиц материи, но и духа (мысли).
Движение частиц и тел происходит по замкну
тым кривым в ламинарном или турбулентном ре
жимах. Прямолинейное движение частный слу
чай, когда радиус кривизны приближается к бес
конечности. Возвратно замкнутое движение на
блюдается везде в окружающем нас мире. Это
вращение Луны вокруг Земли, Земли вокруг
Солнца, Солнца вокруг центра Галактики и т. д.
Все перечисленные объекты вращаются относи
тельно своих осей. Следовательно, мерой движе
ния служат пространство и время.
Для использования инвариантов в реальных
зависимостях нужны соответствующие меры
единицы измерения. В качестве таковых могут
быть взяты единицы соответствующих физичес
ких величин. В качестве меры пространства выс
тупают единица длины и е производные (меры
площади и объма). За единицу длины принима
лись различные эталоны, в настоящее время это
метр 1/40.000.000 доля длины Парижского
меридиана, впоследствии привязанный к
атомному эталону. Например, в качестве меры
времени выступает секунда, ранее определн
ная как 1/246060 доля суток, а позже привязанная
также к атомному эталону частоты. Справедливость
выбора этих величин в качестве мер пространства и
времени подтверждена всем опытом естествозна
ния и технической деятельности человека.
Кстати, путь к атомным эталонам был долгим.
Солнечные часы были простым и наджным ука
зателем времени, но их работа зависела от пого
ды и была ограничена световым днм. Единица
времени для солнечных часов выводилась из вра
щения Земли и е движения вокруг Солнца, для
звздных из видимого движения звзд. Новые
хронометрические приборы (жидкостные, песоч
ные, воздушные, огневые и др.) имели искусст
венный эталон единицы времени в виде его ин
тервала, необходимого для вытекания, втекания
или сгорания определнного количества веще
ства. Эта группа простейших часов прошла дол
гий путь развития, сопровождавшийся открыти
ем интересных принципов действия и конструк
тивных элементов. Некоторые из них, например
зубчатые передачи, ролики, цепные подвески и
гири, нашли применение в последующей эре хро
нометрии эре механических часов.
Водяные часы заняли после солнечных второе
место по количеству и были самыми важными в
этой группе простейших часов.
Например, водяные часы, называемые клеп
сидрой (см. рис. вверху слева), представляли со
бой амфору высотой около 1 м и шириной не
сколько более 40 см и вмещали около 100 л воды.
При диаметре отверстия истечения в 1,4 мм тре
бовалось почти 10 часов на полное опорожнение
сосуда. В воде находился поплавок с прикреплн
ным к нему длинным стержнем, выступавшим над
краем сосуда. На стержне была выгравирована
шкала. Время, прошедшее после начала истече
ния воды, указывалось на этой шкале. То, что
клепсидра не зависела от света Солнца, сделало
из не прибор, пригодный для непрерывного из
мерения времени и днм и ночью. К тому же стало
возможным развивать некоторые механические
элементы. В руках одарнных воображением ма
стеров возникли выдающиеся произведения, от
личающиеся высокой художественной ценнос
тью и оригинальной функциональностью.
Вс это доказывает, что менялись времена и
нравы и эталоны вместе с ними. Эталоны подвер
жены изменениям вместе с изменениями условий
окружающей среды. Изобретение механических,
а впоследствии электронных часов создало ил
люзию хода времени. Повседневно глядя, как
двигаются стрелки, легко можно принять, что
часы отсчитывают ход времени, хотя стрелки по
казывают, сколько оборотов они сделали в дан
ном механизме, и только.
Некоторые авторы вводят понятие кванта вре
мени и снабжают этот квант массой. Почему нико
му не приходит мысль снабдить 1 сантиметр мас
сой в граммах? Да потому, что меры движения не
могут обладать ни массой, ни квантами. Если
движения нет, то нет и пространства, оно стянуто
как бы в точку. В этом случае и время отсутствует
как мера движения.
Н.А. Козырев и его сторонники наделяют время
физическими свойствами, которые являются дви
жущей силой, или носителем энергии. Оно поми
мо главного атрибута, отождествляемого с его
геометрическим свойством длительностью,
обладает направленностью, плотностью, энерго
насыщенностью. Время, по Козыреву, дополняет
трхмерное пространство до четырхмерного
многообразия. Оно не только пассивно отмечает
моменты событий, но и активно участвует в их
развитии. Течение времени настоящим моментом
лишь обнаруживает события, уже существующие
в будущем, при сохранении всего, что отодвигает
ся в прошлое. Фантастика, да и только.
Взаимодействуя с материальными системами,
время препятствует их переходу в равновесное
состояние. Был бы Н.А. Козырев знаком с эфиро
динамикой В.А. Ацюковского, наверняка согла
сился бы с тем, что не время препятствует тепло
вой смерти Вселенной, а круговорот эфира.
Суть времени в том, что оно является очень
удобной мерой всякого движения. Достаточно
взять первую производную пути по времени, мы
получаем скорость перемещения v = dS/dt. Вторая
производная дат нам ускорение движения a =
d2S/dt2.
В категории времени, какой она выступает в
христианской концепции Бытия, имеется два ас
пекта: один абсолютно ясный, другой абсолютно
непостижимый.
Ясно всякому христианскому богослову то, что
есть не изначальная, а сотворнная данность.
Творец в каком то смысле предшествует создан
ному Им тварному миру, в том числе движению,
пространству и времени. Как причина предше
ствует следствию.
Тот тезис, что в самом Боге нет времени, сразу
прекращает и все недоразумения, связанные с
расхождениями между геологической и палеон
тологической шкалой естественной истории и
хронологией процесса сотворения мира, приве
днной в Библии. В творящем Боге никакого вре
мени не было, все шесть реализаций Его, распо
ложенных в логической последовательности, по
лучили параметр времени, только отчуждаясь от
Творца. Вопрос за какое время был сотворн
мир? лишн всякого смысла. Самая точная, хотя
и парадоксальная на наш слух хронология сотво
рения мира такова: Бог за шесть дней создал
мир, имеющий возраст 15 миллиардов лет.
Ну, а ещ точнее мгновенно, ибо дни
лишь смысловой, а не временной ряд воплоще
ний Божественного Проекта.
Сергий ДЕНИСОВ
Я
пония в огромной мере зависит
от импорта нефти и газа. Этим
частично объясняется и то, что эта стра
на является лидером в развитии пере
довых проектов и технологий. Японс
ким учным и инженерам, занимающим
ся космосом, поручено решить почти
фантастическую задачу до конца вто
рого десятилетия века научиться соби
рать и передавать на Землю солнечную
энергию с околоземной орбиты. Если
планы будут успешно выполнены, не
позднее 2030 года Япония будет полу
чать энергию из космоса для покрытия
дефицита электроэнергии в стране.
Перед японским космическим агент
ством JAXA поставлена задача по реа
лизации самого грандиозного техно
логического проекта созданию кос
мической солнечной энергетической
установки. Несколько квадратных ки
лометров коллекторов, вынесенных в
околоземное пространство, должны
улавливать солнечные лучи, плотность
которых почти в пять раз больше, чем
на поверхности Земли. Электричес
кая энергия от околоземных орби
тальных энергоустановок мощностью
около 1 гигаватта предположительно бу
дет передаваться на Землю с помощью
лазеров или микроволнового излучения.
Солнечной энергии в космосе все
гда с избытком это чистый и неисся
каемый источник энергии для жителей
нашей планеты. Этим мы и хотим вос
пользоваться так звучала основ
ная тема в докладе специалистов фир
мы Mitsubishi Heavy Industries, участву
ющей в проекте.
Громадные параболические антенны,
установленные, например, на морской
поверхности, будут связаны силовыми
кабелями с береговой примной стан
цией. Разрабатываемая японскими спе
циалистами гигаваттная установка по
мощности эквивалентна средней атом
ной электростанции. Согласно подсч
там специалистов, киловатт час полу
ченной с орбиты солнечной энергии
должен стоить примерно 8 центов США,
что в 6 раз дешевле действующего тари
фа на электроэнергию в Японии.
Затраты на реализацию данного про
екта огромные, но это не испугало япон
Будущее японской энергетики
ское правительство. Начиная с 1998
года 130 японских учных работали над
этим проектом, и как только появилась
реальная перспектива, правительство
через министерство науки и исследо
ваний вместе с высокотехнологичны
ми японскими гигантами создало кон
сорциум, куда вошли фирмы Mitsubishi
Electric, NEC, Fujitsu и Sharp.
Перед запланированным на 2030 год
примом в эксплуатацию данной сис
темы консорциум планирует в течение
ближайших лет запустить спутник на
рабочую околоземную траекторию,
чтобы проверить и отработать пере
дачу энергии в микроволновом диапа
зоне. Планами JAXA на 2020 год пре
дусмотрены испытания первой круп
нейшей фотоэлектростанции мощно
стью 10 мегаватт. Только после этого
на околоземную орбиту будет запу
щен первый лтный прототип мощно
стью 250 мегаватт.
Руководство JAXA не сомневается в
технической реализации проекта в ука
занные сроки. Однако космические чи
новники озабочены другими проблемами
такими, например, как возможное по
падание птиц или самолтов в мощные
лазерные лучи, идущие с орбиты к назем
ной станции. Как показал опрос населе
ния, проведнный службой обществен
ного мониторинга JAXA, нужна широкая
разъяснительная работа, поскольку такие
понятия, как лазер или микроволны,
их воздействие на людей и окружающую
среду, вызывают наибольшие опасения у
населения страны.
Константин КОПТЕЛОВ,
кандидат технических наук
ИННОВАЦИИ ЗА РУБЕЖОМ