Тема времени в философии

Как понимать Кантовсое  утверждение, что время не является чем-то объективным? Мне представляется, что просто само понятие времени  у Канта не соответствует общепринятому "народному" пониманию. Слово время для Канта не несет той смысловой нагрузки, которую оно несет в естественном языке. У Канта речь идет сокрее не о времени как таковом, а скорее об идее времени или даже об идее идеи времени. Само время, - то, что может быть эмпирически наблюдаемо, не вписывается в концепцию Канта, оно мешает ему, и потому незаметно изгоняется. Для Канта время (идея времени) -- игрушка, кирпичик, который он вертит в руках, как ему заблагорассудится, и используется для построения своей философии. Важно и то, что так, как любая идея неизмеримо беднее содержанием, чем реальность, то, заменив время идеей времени, Кант существенно обеднил свое представление о мире. Действительно, в Кантовской идее о времени от самого времени осталось только следование, взаимное расположение событий. По Канту время позволяет ответить лишь на вопрос, какое событие было раньше или позже, но количество времени у Канта по сути дела лишено какого-либо конкретного содержания. Другими словами Кантовское время не может служить шкалой меры, а только шкалой порядка.

Еще дальше в  этом направлении ушел Гегель. Вот, что он пишет в "Философии природы" 

Вообще-то, читая  Гегеля, никогда нельзя быть уверенным, что понял его правильно; трудно избавиться от впечатления, что он просто издевается над читателем. Мне представляется, что Гегель прекрасно смог бы обойтись вообще без времени. Ведь в самом деле, понятие время необходимо субъекту, чувственно изучающему, взаимодействующему с природой. Если бы Гегель исследовал эволюцию наблюдаемого мира, а не мировой идеи, то ему безусловно бы понадобилось понятие время для изучения этого процесса. Но развитие идеи Гегель изучает не в проявлении реальных изменений мира, а в развитии духа, и поэтому у него нет необходимости в таком понятии, которое позволило бы описать изменения реального времени. Насколько я понимаю, для Гегеля время есть некая совершенно абстрактная идея, связанная с его другими идеями, но не с реальностью.

Время в классической физике.

Параллельно с  философскими представлениями о  времени развивалась и естественнонаучная концепция времени. Одним из первых исследований, где была затронута эта проблема, была знаменитая работа Ньютона "Математические начала натуральной философии", легшая впоследствии в основу механики. В частности Ньютон писал 

Здесь следует  сделать несколько пояснений. Время  для Ньютона было измеряемой длительностью. Он не исследовал, подобно Аристотелю, длительность какого именно процесса или движения измеряет время, - сам процесс для него был единственным и естественным -- вращения Земли. Ньютон указывает способ вычисления времени, он отмечает, что необходимо вводить поправку уравнения времени, что, впрочем, делали и до него, по крайней мере со времен Тихо Браге (см. [18]). Ньютона, да и других естествоиспытателей, работавших после него в XVIII-XIX веках, мало интересовал анализ самого понятия времени. Им было вполне достаточно операционного определения времени: "время -- это то, что измеряют часы, устроенные следующим образом, что ...". Важно здесь то, что если "часы" одни, и они идут в некотором смысле равномерно, то и проблем не возникает.

Однако механистическое  понимание времени содержит в себе нечто большее, чем можно непосредственно почерпнуть из текстов. Здесь надо подробнее остановиться на понимании пространства-времени в классической физике. Пространство здесь понимается как бесконечное трехмерное многообразие с евклидовой метрикой, в котором выделяется фиксированная точка и строится ортонормированный ориентируемый базис с началом в ней. Вводится масштаб длины -- жесткий стержень (который был реально изготовлен, хранился во французском городке Севре и служил с 1792 по 1983 год эталоном длины). Стержень жесткий, его длина не зависит ни от координат измеряемого объекта, ни от времени, ни от скорости, ни вообще от чего-либо в принципе. И вводится время -- прибор, выдающий показания, пропорциональные часовому углу звезды, -- его прообразом могут служить маятниковые часы -- прибор со своим масштабом (звездные сутки), -- никак не связанным с масштабом длины. Наглядным образом этого воззрения может служить сосуд бесконечных размеров битком набитый, словно мошкарой, математическимим точками, -- такими маленькими штучками, всюду плотными, без длины и ширины и бесконечноделимыми, в котором зафиксированы три взаимноортогональных стержня, а в центре идут маятниковые часы, ход которых в совершенстве совпадает с вращением Земли. Важно здесь и то, что независимо от выбора начала системы координат, время всегда оставалось одинаковым. И это утверждение было выведено как обобщение наблюдательных фактов. Еще Галилей указывал на это. Действительно, разве результаты измерений будут различаться, если их проводить в Пулкове или проводить в Гринвиче? Разве показания хронометра, совершившего плавание на корабле, будет заметно отличаться от показаний хронометра, оставшегося на берегу? Эксперимент тех лет однозначно отвечал --- нет. Именно здесь лежат истоки представления об абсолютном времени. Здесь сыграло роль то, что в качестве эталона служила Земля, объект, который находится в распоряжении любого наблюдателя. Во-вторых, важно и то, что Земля оказалась хорошим эталоном сo стабильностью порядка 10 в степени -8. Отсюда постепенно глобальный характер опредленного таким образом времени стал абсолютизироваться. При построении в XIX веке теоретической механики время уже достаточно вольно трактуется как некоторая всеобъемлющая, всепроникающая величина, инвариантная в силу преобразований Галилея. В такой трактовке несколько утрачивается изначальный смысл времени -- оно становится неким вездесущим аргументом, проникающим практически во все уравнения. Ведь, вспомним, уравнения динамики есть дифференциальные уравнения по времени.

Таким образом, подытоживая, можно сказать, что  в классической механике XVIII-XIX веков  представление о времени было двояким: с одной стороны время, эта буковка t присутствует всюду, оно  проникает во все уравнения без  изменений, и ни от чего не зависит. С другой стороны существует Служба Времени, котрая постоянно измеряет часовые углы выбранных звезд. И эти самые часовые углы минус прямые восхождения есть время. Я бы назвал его астрономическим временем в отличие от первого времени, которое я назову теоретическим. Потом это измеренное астрономическое время переносится путем введения поправок на другие часы, и, если требуется, сравнивается с теоретическим временем -- буковкой t. Этот кентавр аргумент-угол, оказывается дожил и до сегодняшних дней. Tем более, если учесть, что при измерении часовых углов можно вводить или не вводить ряд поправок, то у нас получится с десяток различных сортов времени (истинное, квази-истинное, UT0, UT1, UT2, UTC и т. п.). Получается даже не кентавр, а многоголовый Змей Горыныч.

Время в теории относительности.

Новый экспериментальный  материал в начале XX века заставил серьезно пересмотреть фундамент физики. Постановка вороса: что такое время позволила  глубже проникнуть в суть физических законов. Действительно, откуда следует, что время должно быть одинаковым во всех системах отсчета? Если мы будем рассматривать время как некоторую метафизическую сущность, связанную с реальностью посредством Службы Времени, то ответ на этот вопрос может лежать только в области метафизики. Ну, а если эту проблему сформулировать по-научному? Вопрос сводится к установлению процедуры сличения (синхронизации) часов. Как проводилась синхронизация часов в классической физике? Брали много-много хронометров, ставили по Службе Времени, грузили на парусник и везли в другое место, там снова сверяли со звездами (именно так это происходило в 1841 году, когда перевозили около 40 хронометров из Гринвича в Пулково, правда с целью измерения разности долгот). Но синхронизацию первых, (Гринвичских) часов со вторыми, мы провели не мгновенно, а спустя некоторое время (реально несколько месяцев), за которое ход обоих часов мог произвольно измениться. Kак провести синхронизацию часов мгновенно? Заставив двигаться парусник с бесконечной скоростью. Иначе принципиально невозможно доказать, что ход Гринвичских часов полностью совпадает с ходом часов Пулковских. Впервые это осознал Эйнштейн. Он предложил процедуру синхронизации, названную его именем, основанную на обмене световыми сигналами. Следующий шаг -- объявить временем величину, которая получается при синхронизации по Эйнштейну. Благодаря этому новому подходу утверждение об одинаковости хода часов в разных системах отсчета сформулировано так, что справедливость этого можно проверить на опыте. Впрочем, сразу из конечности скорости распространению любого сигнала следует, что ход движущихся часов будет отличаться от хода часов покоящихся. Учет гравитационного потенциала тел приводит (уже в рамках ОТО) к тому, что ход часов будет разным в разных точках пространства, даже если часы неподвижны. Таким образом время теряет свою вездесущность, теперь уже нет глобального аргумента t, или, точнее, это утверждение опровергается опытом; время может быть только локальным, а связь между локальным временем различных часов определяется уравнениями теории относительности.

Я хотел бы здесь  подчеркнуть, что такой решительный  поворот стал возможен потому, что  мы отказались от толкования времени  как отвлеченной сущности. Время -- это то, что мы можем измерять. Если мы сможем измерять время и  проводить синхронизацию часов лишь с помощью сигналов, распространяющихся с конечной скоростью, то из этого с неизбежностью следует относительность времени. Другими словами удалось показать, что абсолютное время ненаблюдаемо в принципе, и поэтому должно быть безжалостно изгнано из физики (но не из философии).

Равномерность времени.

Еще Ньютон, как  мы видели, указывал, что время, которое  он положил в основу своей механики, должно быть равномерным. Но что означает равномерность - это Ньютон не обсуждает. К чему может привести тот факт, что наши часы идут неравномерно? Как ни странно, но об этом воросе не задумывались до тех пор, пока, как говорится, не грянул гром. Вообще движение Луны по орбите мешало спокойно спать (днем, конечно) многим поколениям астрономов, начиная еще со времен древнего Вавилона. Но к концу XIX века, несмотря ни на какие ухищрения, оставалось некое загадочное неравенство. Получаось, что Луна по каким-то причинам ускорялась. Нарушался ни много ни мало как закон сохранения энергии. Потом выяснилось, что аналогичные вариации, пропорциональные суточному движению, имеют и все планеты. Выходило, что между планетами и Луной существовала какая-то загадочная связь. Не сразу удалось понять, что дело не в планетах, а ... в Земле, используемой как эталон времени.

В 1918 году Нетер  доказала одну фундаментальную теорему, из котрой следовала связь законов  сохранения с однородностью времени. Закон сохранения энергии, оказалось, можно трактовать как следствие  выбора равномерного (однородного) времени. Другими словами достаточно потребовать независимости физических законов от того, когда происходило событие, то есть, от абсолютной датировки, как в результате мы получим закон сохранения энергии и наоборот. Любой другой характер времени приведет к тому, что энергия перестанет сохраняться, а будет сохраняться другая величина, зависящая от неоднородности нашего времени. Что и произошло при исследовании движения Луны. Таким образом равномерность времени теряет характер некоторой неотъемлемой черты времени самого по себе, а приобретает характер очень удобного соглашения, значительно упрощающего уравнения. Принимая неоднородное время, мы при проведении высокоточных измерений обнаружим между невзаимодействующими процессами связь, как это произошло с Луной и другими планетами, связь, физического содержания не имеющую, и проистекающую единственно из неоднородности принятого времени. Таким образом выбор однородного времени позволяет также избавиться от нежелательной корреляции невзаимодействующих процессов.

Определение времени.

Tак что же  понимается под временем в  современной физике? В начале  статьи я отмечал, что время  относится к классу нередуцируемых  понятий, и поэтому к попытке  дать определение времени следует  подходить крайне осторожно. Является  ли время таким очевидным понятием как точка, множество, тело, которые понимаются нами настолько одинаково, что можно на их основе строить теории, полностью избегая их неоднозначного понимания? Мне кажется, нет. Я могу определить время, например, следующим образом: