Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Сейфуллаев, Р. С. Концепция причинности и ее функции в физике

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4.03 Mб
Скачать

В итоге приходим к следующим обобщениям:

а) связь между структурой причины и структурой следствия диалектична: структура причины, определяя структуру следствия, в то же время исключает полную идентичность их;

б) «механизму» связи структур в силу имманентности развития явлений действительности чужд сам дух всякой внутренней тенден­ ции к абсолютному «постоянству структуры».

В«Экономических рукописях 1857—1858 годов» К. Маркс глу­ боко раскрывает диалектическую суть связи структур производства— распределения (социальная форма движения): «Структура распреде­ ления полностью определяется структурой производства» (Маркс, Энгельс, т. 12, с. 721).

Впоследующем будет предпринята попытка проанализировать несколько подробнее структуру причинной связи физической формы движения на основе общих положений, рассмотренных относительно проблемы структуры в целом.

§3. Асимметрия причинной связи

инеобратимость времени

Причинная связь, как и ішждый материальный процесс, сущест­ вует в пространстве и времени и обладает пространственно-времен­ ной структурой. Причинность выражает механизм, вызывающий и порождающий изменения взаимодействующих объектов, простран­ ственно-временные характеристики которых взаимозависимы. Это Не исключает возможности выделения и рассмотрения в процессе познания какой-либо одной из общих форм (и даже отдельно взятой характеристики, метрической или топологической, пространства и времени) х. Так, протяженность объекта и длительность состояния (его «времени жизни») выступают на первый план при рассмотрении объекта или состояния как целого, а момент «порядка» выступает на первый план при рассмотрении отношений частей (объекта или состояния) или отношений различных объектов.

Основной вопрос, который интересует нас, это временное соотно­ шение причинно-следственной связи. В этом сложном и многогран­ ном вопросе следует, по нашему мйению, выделить следующие аспекты: во-первых, определяется ли пространственно-временное отношение структурой причинно-следственной связи (или наоборот), во-вторых, может ли причина «сосуществовать» со своим следствием и, в-третьих, какова природа асимметрии причинно-следственной связи, в чем сущность необратимости времени как важнейшей тошн1

1 Отметим, что пространство есть форма координации различных сосущес вующих объектов, процессов, находящихся в определенных количественных

отношениях друг к другу; а время — общая форма координации сменяющих друг друга состояний объектов, которые находятся в определенных количествен­ ных отношениях. Различают метрические (количественные, изменяющиеся свойства: расстояния, углы, промежутки времени, частоты и т. н.) и топологи­ ческие (качественные, относительно устойчивые, сохраняющиеся свойства: характер отграничения или «соприкосновения» объектов, число измерений, свой­ ства симметрии и т. и.) свойства пространства и времени.

40

логической характеристики последней. Исследование поставленных вопросов мы ограничиваем] рассмотрением физической формы дви­ жения.

Несмотря на то, что вопрос о временном соотношении причинноследственной связи является предметом фундаментальных исследо­ ваний как в советсілой (Свидерский, 1959, с. 42; Свечников, 1961,.

. 106—117; Уемов, 1960, с. 7), так и в зарубежной (Рейхенбах, 1962; Уитроу, 1964) научной литературе, он и в настоящее время остается актуальном и дискуссионным.

В советской философской литературе по рассматриваемому вопросу существует в основном два различных мнения: одни исследо­ ватели утверждают (М. А. Леонов, В. А. Тугаринов, М. С. Строгович, В. И. Свидерский и др.), что причина всегда предшествует след­ ствию, другие (А. И. Уемов) доказывают одновременность действия причины и следствия. Думается, что вторая точка зрения имеет определенную ценность и вполне приемлема, если учесть, что одно­ временность есть утверждение о протекании материальных процессов, во времени, но не вне времени (как иногда ошибочно предполагают) _ Истинное решение вопроса зависит в конечном счете от понимания причинности и естественнонаучных представлений, опирающихся непосредственно на экспериментальные достижения своего времени,, о скорости распространения материальных процессов (конечно или бесконечно).

Выше мы пытались обосновать положение о том, что взаимодей­ ствие является основой причинной связи. Такое представлениенаходится в полном соответствии с утверждением об одновременности дейетвования причины со своим следствием (Свечников, 1961, с. 108)^ На первый взгляд это положение противоречит принципу конечности скорости распространения материальных взаимодействий. В действи­ тельности же «противоречие» является следствием абсолютизации начала или конца процесса причинения и принципа постоянства скорости передачи материального воздействия. Отрицательный мо­ мент такой абсолютизации заключается в том, что причинно-след­ ственная часть оказывается «разорванной». Справедливым представ­ ляется мнение о необходимости различения опосредованной и непо­ средственной причинной связи: в первом случае — причина явно предшествует следствию (в силу того, что скорость распространения материального взаимодействия постоянна и конечна), во втором/ происходит одновременность действия причины и следствия. В общем случае, когда причинность понимается как процесс взаимодействия объектов, причина и следствие как бы сосуществуют — одновремен­ ность процесса причинения.

Требование причинности в классической механике означает просто, что событие—следствие не может произойти раньше события— причины, вызывающей его. В теории относительности понятия «раньше» или «позже» не абсолютны, а приобретают более точное представление. Если событие—причина происходит в точке А в момент'

времени

Тг, а другое событие — в точке В в момент времени У2,

то оба

события могут быть причинно-связанными при условии,

41-

что Т2Tt АВІс, где AB — пространственный интервал между точками А я Б; с — скорость «сигнала», распространяющегося между этими точками (скорость света). Вместе с тем как в первом, так и во втором случае не отрицается одновременность процесса причине­ ния, если исходить из взаимодействия как основы причинной связи. Новейшие же достижения в области экспериментальной (физика высоких энергий) и теоретической (теория сильно взаимодействую­ щих частиц) физики требуют именно такого понимания процесса причинения.

Прежде чем рассмотреть вопрос о соотношении пространственновременной структуры и структуры причинно-следственной связи, остановимся вкратце на основных аксиомах времени. Это необходимо -сделать потому, что всякая неопределенность в понимании последних приводит не только к путанице, но иногда и к бесплодным дискус­ сиям. К основным временным аксиомам относятся следующие:

1) А

не может

предшествовать А;

2) из

и

В)' или А предшествует В , или В предшествует А,

или А

и В

одновременны;

3)если А предшествует В , а В предшествует С, то А предшест­ вует С — условие транзитивности.

Если мы желаем охарактеризовать во времени пребывающие процессы, то время обычно характеризуем как длительность, а когда необходимо характеризовать течение процесса, то время характери­ зуется как структурное, текущее, изменяющееся. Отсюда и различе­ ние топологических (свойство симметрии, необратимость и т. п.) и метрических (промежутки времени, частоты и т. п.) свойств вре­ мени. Последние более «подвижны», изменчивы: так, в поле тяготения имеет место разный ход времени (темп процессов) в разных точках поля. Время, как и пространство, противоречиво и выражает един- 'Ство устойчивости и изменчивости1.

Развитие естествознания конца XIX и начала XX в., в частности открытие теории относительности, поставило на повестку дня вопрос •о необходимости переоценки «человеческих ценностей». Результатом преодоления «кризиса физики» того периода явилось органическое введение в естественнонаучную ткань понятия «пространства — времени» как всеобщей формы бытия явлений и усвоение этого диа­ лектического единства учеными. Относительность пространственных

1 В истории философии и естествознания наряду с концепцией абсолютного, •пустого пространства и времени (Демокрит, Эпикур, Ньютон и др.) развивалась концепция «заполненного материей пространства и времени» (Декарт, Лейбниц, Эйнштейн). Лейбниц, развивая идеи, высказанные еще Аристотелем, отвергает представления о пространстве и времени как о самостоятельных сущностях. Именно им высказана в наиболее явной форме мысль о том, что пространственновременные отношения определяются взаимодействием. Особый интерес (в данном «случае) представляет точка зрения Лейбница: необратимость времени отражает т(а, следовательно,и само этокачество определяет) причинно-следственную связь. Критика представлений о пространстве и времени как самостоятельных сущно­ стей с материалистических позиций велась такими известными философами, как Толанд, Дидро, и естествоиспытателем Бошковичем, с позиций объектив­ ного идеализма — Гегелем.

4 2

и временных характеристик (взятых раздельно) событий ни в коей мере не исключала абсолютности самой последовательности во вре­ мени этих событий, связанных отношением причины и следствия (определенность временноподобного интервала, развитие понятия «система отсчета») (Ланцош, 1967, § 2).

Новейшие достижения физики все с большей настойчивостью требуют углубления наших пространственно-временных представле­ ний; имеются в виду представления (вместе с непрерывными) о пре­ рывности, дискретности пространственно-временных характеристик (Вяльцев, 1965).

Однако «изменчивость человеческих представлений о простран­ стве и времени так же мало опровергает объективную реальность того и другого, как изменчивость научных знаний о строении и формах движения материи не опровергает объективной реальности внешнего мира» (Ленин, т. 18, с. 181—182).

Итак, существует органическая взаимосвязь пространственновременных свойств и природы взаимодействия объектов, что доказы­ вается не «парой фокуснических фраз», а всей историей развития естествознания (особенно результатами физики XX в .)1 и фило­ софской мысли.

Одним из существеннейших топологических свойств времени явля­ ется необратимость. Как видно из вышеприведенной аксиоматики вре­ мени, природа времени богаче, многокачественнее и не исчерпывается только этими свойствами. Вместе с тем вопрос о направленности тече­ ния времени является (и являлся) одним из кардинальных вопросов философии и естествознания (в частности, физики). Нас этот вопрос особенно интересует в связи с исследованием природы асимметрии причинно-следственной связи.

Попытаемся разобраться в сущности соотношения асимметрии причинно-следственной связи и необратимого характера течения времени. Говоря конкретнее, нашей задачей непосредственно является выяснение следующего вопроса: определяется ли необра­ тимость времени асимметрией причинно-следственной связи, или же наоборот, необратимый характер течения времени определяет асим­ метрию причинного отношения 2.

В свое время А. Эйнштейн точно подтвердил, что «объективное время получает определенный смысл только на основе установлен­ ного пространственно-временно-причинного порядка» (см. Мошковский, 1922, с. 109). Действительно естественным критерием необрати­ мости времени при решении проблемы Необратимого характера раз­ вития материальных явлений выступает прежде всего учет нанрав-

1 Здесь имеются в виду как подтверждения основных положений специаль­ ной теории относительностн, общей теории относительности и квантовой меха­ ники, так и последние достижения физики высоких энергий.

2 В истории философии этот вопрос решался неоднозначно: сторонники концепции пространства и времени как самостоятельных сущностей решали «го «в пользу» необратимости времени, сторонники же обратной концепции связывали необратимость течения времени с однозначной направленностью цепей причинения.

43

ленного характера процесса причинения. Причинность как гене­ тическое отношение, реализуемое в процессе взаимодействия объек­ тов, органически включает в себя и временную компоненту (опре­ деленный интервал времени), проявляющуюся в однонаправленной временной ориентации причинно-следственной связи: от причины к следствию, от предшествующего к последующему.

Представляется, что наше определение причинности как направ­ ленного взаимодействия наиболее адекватно отражает сущность органической взаимосвязи асимметрии причинного отношения с не­ обратимым характером течения времени. Это определение «снимает» тот «порочный круг», который появляется в доказательстве, когда связывают необратимость времени с необратимостью причинно-след­ ственных отношений (Бранский, 1962, с. 163—164). Интересно в этом отношении высказывание А. Ганна: «Мы выводим время из событий, но не наоборот» (Gann, 1929, с. 323).

Таким образом, асимметрия каузального отношения выражается во временной направленности — это можно считать общепризнан­ ным. Однако тезис о том, что ход времени относится к причинности, не означает (хотя иногда встречаются такие выводы), что причин­ ность получает свою направленность из хода времени. Ошибочность отмеченного тезиса заключается в том, что это значило бы овеществ­ лять время и приписывать ему примат в противоположность мате­ риальному процессу. В действительности отношения строятся иначе. В единстве материи и ее пространственно-временной формы мате­ риальный процесс является de facto определяющим и сама времен­ ная последовательность вытекает из асимметрии причинности (Когей, 1965, с. 108). Это, конечно, не исключает того факта, что между явле­ ниями, процессами, состояниями действительности могут иметь место «чисто» пространственно-временные отношения, без непосредствен­ ной связи между ними (о некоторых типах таких связей будет ска­ зано ниже).

Представляется необходимым несколько подробнее остановиться на природе и сущности необратимости времени как основном тополо­ гическом свойстве времени А

В последнее время в философской литературе проблеме времени посвящено значительное число теоретических исследований (АскиН, 1966; Мостепаненко, Мостепаненко, 1966; Рейхенбах, 1962; Уитроу, 1964). Сам факт говорит о значительно возросшем интересе к столь сложной и имеющей непреходящее научное значение проблематике. Это доказывает ошибочность мысли, высказанной в свое время Э. Мейерсоном о том, что «наука, стараясь стать «рациональной», стремится все более и более уничтожить изменения во времени» (Мейерсон, 1912, с. 244). В процессе исследования происходит даль­ нейшее углубление в познании истинной природы времени как все­ общей формы бытия материи: дифференцируются и отграничиваются (с целью глубокого анализа) основные атрибуты, свойства времени —1

1 Вопрос о том, следует ли отнести необратимость к групповым свойствам, является дискуссионным (Аугустинек, 1966).

44

такие как одномерность (А. М. и М. В. Мостепаненко), временная упорядоченность и изотропность (Рейхенбах), необратимость (Аскин, Уитроу).

Необратимость как объективное свойство времени отражает необратимый характер развития материи в делом, и это подтверж­ дается всей совокупностью данных современного естествознания.

В. И. Ленин, критикуя субъективизм Богданова, подчеркивает, что «наш «опыт» и наше познание все более приспосабливаются к объективному пространству и времени, все правильнее и глубже их отражая» (Ленин, т. 18, с. 195). Вместе с тем уже сам обыденный опыт дает представление об объективности необратимости времени. «Если ощущения времени и пространства могут дать человеку биоло­ гически целесообразную ориентировку, то исключительно под тем условием, чтобы эти ощущения отражали объективную реальность» (Ленин, т. 18, с. 185).

Необратимость времени отражает объективный процесс развития действительности во всей ее сложности и противоречивости, тем самым органически включает в себя моменты обратимости и повто­ рения. Таким образом, сама необратимость времени носит сложный и противоречивый характер.

Необратимость времени обусловлена не только асимметричной природой причинной связи (о чем было сказано выше), но и под­ тверждается всей совокупностью законов диалектики и потому сама закономерна.

В согласии с выводом об объективности и закономерности необ­ ратимости времени находятся и последние исследования по струк­ туре. В частности, в работе В. И. Свидерского читаем: «...Сущест­ вует общее свойство необратимости действия структур», означающее «временную асимметричность», и «невозможность обращения связей элементов во времени» (Свидерский, 1962, с. 185, 191) А

Наряду с философскими аргументами 21 объективность и зако­ номерность необратимости времени подтверждаются целым рядом естественнонаучных, в частности физических, аргументов 3, а именно:

1Критикуя Гегеля за отрицание им объективности необратимости времени

всоциальных явлениях, основоположники марксизма писали, что у него (Ге­ геля) ,,пет более «истории, соответствующей порядку времени», существует лишь «последовательность идей в разуме»“ (Маркс и Энгельс, т. 4, с. 132— 133). И как бы в противовес Гегелю, читаем у Маркса: «Благодаря тому просто­

му факту, что каждое последующее поколение находит производительные силы,

добытые прежними поколениями, и эти производительные силы служат ему сырым материалом для нового производства,— благодаря этому факту обра­ зуется связь в человеческой истории, образуется история человечества. . .» (Маркс и Энгельс, Избранные письма, 1953, с. 23).

2 В истории философии Лейбницем было показано, что модусы времени —■ прошлое и будущее — связаны с причинной структурой. Уже обыденный опыт

показывает различие, присущее этим модусам, ибо прошлое может быть пока­ зано, но его нельзя изменить, будущее неизвестно, но его можно ожидать и даже «изменять» решениями «настоящего».

3 В этой связи мй из можем согласиться с утверждением А. А. Зиновьева: «Необратимость времени не имеет никаких физических оснований. . . Вопрос об обратимости и необратимости времени есть вопрос не физический, а чисто терминологический» (1971, с. 240).

45

1) вторым законом термодинамики. Исследования сущности термодинамических процессов приводят ученых (С. Карно, Р. Клау­ зиус) в середине XIX в. к понятию необратимости как неотъемлемой черты всех реальных процессов, заключающейся в том, что переход из конечного состояния системы, возникаюшей в результате данного процесса, в исходное состояние невозможен без новых изменений

вокружающих телах, что получило свое аналитическое выражение

вположении о возрастании энтропии. «Мы выразим суть второго начала термодинамики,— писал впоследствии Планк,— если ска­ жем, что в природе существуют необратимые процессы. Поэтому изменения в природе имеют одностороннее направление. С каждым отдельным необратимым процессом мир делает шаг вперед, следы

которого остаются

неизгладимыми» (Планк, 1925, с. 13);

2) //-теоремой

Больцмана, согласно которой процессы совер­

шаются в направлении перехода от менее вероятных состояний к более вероятным. Этим макроскопическая необратимость получила сбою микроскопическую интерпретацию в статистической механике; 3) современным состоянием теории информации, где в качестве меры информации принимается негэнтрония; согласно этой теории, накопление информации носит односторонний характер и заклю­ чается в том, что полученное в результате наблюдения количество информации (/) можно количественно измерить и сопоставить с неиз­ бежным увеличением энтропии (S) в измерительном устройстве. Последнее и- приводит Л. Бриллюэна к выеоду о необратимости процесса получения информации, так как «за полученную информа­ цию приходится расплачиваться негэнтропией» (Бриллюэн, 1964,

с.326-327).

Витоге мы приходим к выводу, что время, являясь «основным условием всякого развития» (Маркс, Энгельс, т. 21, с. 287), обладает объективным свойством необратимости, обусловленным самим ха­ рактером развития материальных процессов, отражающих единую взаимосвязь всех явлений действительности, которые при всем их многообразии и многокачественности протекают в едином временном направлении; в силу этого свойство необратимости носит закономер­

ный и всеобщий характер.

Однако, хотя объективность и закономерность необратимости времени понятны и, казалось бы, доказаны (тому свидетельство вышеприведенные физические и философские аргументы), возникает парадоксальная ситуация, связанная с тем фактом, что в основе современной теоретической физики находится идея «изотропного»

времени

(Ландау, Лифшиц,

1960, с. 64). Попытаемся разобраться

в этой

«парадоксальности».

 

 

Действительно, события, происходящие в природе, явно необра­

тимы (часто приводимые примеры с разбитой

чашкой (Р. Фейнман,

1968), со следами на песке

(Р, Рейхенбах,

1962), с кинопленкой,

пушенной обратным ходом, и т. п.). К тому же, как отмечалось выше, уже обыденный опыт свидетельствует о различении основных моду­ сов времени (прошлого и будущего). «Прошлое и будущее по-разному воспринимаются психологически: для прошлого у нас понятие па­

46

мяти, а для будущего — понятие кажущейся свободы воли. Мы уверены, что каким-то образом можно влиять на будущее, но никто из нас, за исключением, может быть, одиночек, не думает, что можно изменить прошлое. Раскаяние, сожаление и надежда»— эти слова «совершенно очевидным образом проводят грань между прошлым

ибудущим» (Фейнман и др., 1967, с. 114).

Ив то же время все известные законы физики инвариантны относительно обращения («инверсии») времени, т. е. как бы «без­ различны» по отношению направления времени.

Р. Фейнман в лекции «Различие прошлого и будущего» на инте­ ресных примерах показывает, что как закон всемирного тяготения, так и законы электричества и магнетизма обратимы во времени. Свойство обратимости, согласно Р. Фейнману, «заложено в самой формулировке закона всемирного тяготения, утверждающего, что> под действием силы изменяется скорость. Если изменить направление времени, то силы не изменятся, и, следовательно, на соответствующих промежутках времени не изменяется и приращение скорости. По­

этому каждая скорость претерпит точно такие же изменения, как и раньше, только в обратной последовательности» (1967, с. 116).

Правда, несколько ниже Р. Фейнман отмечает, что последние экспериментальные данные по ß-распаду (имеется в виду открытие

распада К%-мезона на два я-мезона — явление, противоречащее обратимости времени (подробнее см. Гарднер, 1967, гл. 22), застав­ ляют думать о существовании законов, необратимых во времени (Фейнман, 1968, с. 116) (несколько выше мы выдвигали это в качестве одного из физических аргументов в пользу объективности необрати­ мости течения времени).

Таким образом, парадоксальность заключается в том, что почти все наиболее распространенные явления действительности, возни­ кающие в результате перемещения атомов, подчиняются законам, полностью обратимым во времени, в то же время наблюдаемые процессы необратимы.

в

Как разрешить этот парадокс? «События нашего мира Необратимы

том смысле,—: так

пытается

разрешить указанный

парадокс

Р.

Фейнман,— что их

развитие

в одну сторону весьма

вероятно,

а в другую — хотя и возможно, хотя и не противоречит законам

физики, но случается один раз в миллион лет» (Фейнман, 1968, с. 119).

Исходя из нашего понимания причинности как связи направлен­ ного взаимодействия, представляется, что этот парадокс снимается сам собой, ибо необратимость взаимодействий в процессе причинения должна быть (и является) в действительности истинной причиной необратимости всех материальных процессов.

Для того, чтобы конкретизировать эту мысль, остановимся подробнее на понятии «обращение (инверсия) времени» в физике.

Так называемая операция инверсии времени есть не что иное как научная абстракция, отвлекающаяся от действительного направ­ ления течения времени (точнее, его необратимости). Истинный смысл операции инверсии времени заключается в обращении знака времени,

47

из имеющего отношения к необратимости времени. Вместе с тем, объективным основанием понятия обращения времени в общем пла­ не являются принципы инвариантности, законы сохранения, прису­ щие самим явлениям действительности. Подтверждением; сказанного является тот факт, что некоторые законы физики допускают возмож­ ность обращения физических процессов. Однако такая возможность является результатом наличия определенных границ абстрактности самих физических законов, ибо материальные процессы сами по себе необратимы Ч

В итоге приходим к выводу, что суть парадокса, связанного с обращением времени, имеет глубокие гносеологические корни. «Это старая история. Сперва создают абстракции, отвлекая их от чувственных вещей, а затем желают познавать эти абстракции чувственно, желают видеть время и обонять пространство. Эмпирик до того втягивается в привычное ему эмпирическое познание, что воображает себя все еще находящимся в области чувственного позна­ ния даже тогда, когда он оперирует абстракциями. . .» (Маркс, Энгельс, т. 20, с. 550).

Инверсия времени — математическая абстракция — имеет боль­ шое методическое значение в современной теоретической физике — инверсия, диаграммный метод Фейнмана: представление по­ зитрона как электрона, движущегося «вспять во времени», и т. п.), так как объективным основанием этого понятия являются принципы инвариантности, законы сохранения, присущие самим материальным процессам.

Болзе того, и в самой тзорзтичзской физикз имэется ряд аргу­ ментов, указывающих на ограниченность операции инверсии вре­ мени, а именно:

а) врзмя как таковое, объективное не входит явно (при инва­

риантных преобразованиях)

в

уравнения

теоретической физики;

что касается знака Т, то это

не что иное,

как

параметр;

б) само врзмя не считается

в теоретической

физикз векторной

величиной, а потому операция «обращения» Г на — Т (свойственная только векторным величинам) не относится к объективному времени, а только к параметру;

в) если время принимать изотропным, то оно должно бы отобра­ жаться беззначной величиной; приписывание знака времени как (+ ), так и (—) в свете сказанного вообще не имеет смысла12.

Методическая роль «обращения времени» как математического приема заключается, таким образом, в том, что оно может служить дополнительным математическим указателем, характеризующим при­ роду исследуемых физических систем. Действительно, если уравне­

1 По этому поводу справедлив вывод Г. А. Свечникова о том, что «в реаль­ ной действительности нет абсолютно обратимых движений» (1961, с. 113); Р. Фейн­ ман пишет, что «законы обратимы, а явления — нет» (1968, с. 131): ту же мысль находим у Л. Д. Ландау (1956, с. 47).

2 Эти выводы связаны с идеями акад. В. А. Шубникова, отметившего, что «мы склонны рассматривать операцию инверсии времени как операцию, лишен­ ную смысла» (с. 44), так как «отрицательное время — такая же нелепость, как и положительное» (1961, с. 50).

48

ния физики инвариантны относительно операции инверсии времени, то это будет свидетельством того, что сами уравнения описывают движения, происходящие именно в свободных и консервативных системах (инвариантность же в этом случае является основным приз­ наком указанных физических систем и должна выполняться как закон). Следовательно, операция инверсии времени является мате­ матическим действием, раскрывающим на основе признака инва­ риантности уравнений относительно ее самой «природу» исследуемых

физических систем *.

Такая интерпретация операции инверсии времени снимает, на наш взгляд, целый ряд логических парадоксов в интерпретации некоторых выводов современной теоретической физики. Так, к примеру, уравне­ ния специальной теории относительности (СТО), как известно, ин­ варианты к операции инверсии времени; вместе с тем преобразования Лоренца не меняют порядка во времени причинно связанных собы­ тий. Это противоречие снимается, если учесть, что мы в спе­ циальной теории относительности имеем дело только с консерватив­ ными, свободными системами. Интересно, что уже ковариантность за­ конов в общей теории относительности (ОТО) не включают автомати­ чески инвариантности к инверсии времени, а требует дополнитель­ ных условий, соответствующих условиям консервативности

систем.

Другой пример. В физике элементарных частиц большую роль играет 5-матрица, переводящая ^-функцию системы из состояния с Т ——оэ в состояние с Т = + оо. Если считать, что Т — просто па­ раметр и лишен всякого физического смысла, то снимается целый ряд трудностей (в частности, связанных с расходимостью 5-матрицы). Эти трудности привели в 50-х годах В. Гейзенберга к ложному вы­ воду — отрицанию причинности в микромире. «...B малых областях пространства — времени,— пишет он, —определенные процессы про­ текает, по-зидимому, в направлении, противоположном тому, ко­ торое соответствует их причинному ряду...» (Heisenberg, 1956,

с.236)1.

Всвязи с вышеизложенным приходим к выводу, что в настоящее время возникла острая необходимость отражения в математическом аппарате современной теоретической физики таких свойств времени, как необратимость (анизотропность), некоммутативность и т. п.

Вместе с тем и по настоящее время остается открытым вопрос об истинном смысле операции инверсии (обращения времени).

Таким образом, время органически связано с причинностью

апотому не случаен тот факт, что критерием необратимости времени

1В квантовой механике (нерелятивистская теория), по замечанию Л. Лан­ дау и Е. Лифшица, в самой природе измерения (что свидетельствует об откры­ тости системы) «заключена глубокая необратимость», что ведет к нарушению

инвариантности относительно операции инверсии времени (1963, с. 41, 78). 2 Взгляды В. Гейзенберга значительно эволюционировали, о чем свиде­ тельствует его последняя работа, где читаем, что «постулат причинности находит адекватное математическое представление в аналитическом поведении S - мат­

ричных элементов» (1968, с. 32).

4 Р. С. Сейфуллаев

49

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ