Может ли время повернуть вспять?

То, что на сегодняшний день нам известно о строении Вселенной, позволяет считать, что ее энергия утекает вовсе не безвозвратно. Рано или поздно может случиться, что процесс поглощения вещества «черными дырами» может прекратиться, и тогда начнется обратный процесс – выход энергии и вещества наружу. Быть может, с этого момента время потечет вспять?

Правда, весь предыдущий опыт человечества пока говорит нам о том, что большинство событий и явлений, с которыми мы имеем дело в повседневной жизни, не обладают обратимостью: человек может только стареть, разбитая чашка никогда уже не станет целой, молоко, разлившееся из опрокинутой бутылки, никогда не соберется в нее вновь.

В то же время многие явления обладают обратимостью: автомобиль может проехать сначала в одну сторону, а потом вернуться, день сменяется ночью, а потом снова приходит день, все молекулы участвуют в беспорядочном броуновском движении.

Откуда же возникает необратимость, если законы движения обратимы?

Об этом непростом вопросе не случайно говорят как о парадоксе обратимости. Споров было немало, пока Л. Больцман все-таки не нашел решение этой непростой проблемы. Вот ход его рассуждений.

Капля сиропа, расплывшаяся в воде, может снова собраться, тепло может перейти обратно к тому из брусков, который раньше был более горячим. Газы, выпущенные из двух баллонов в общий сосуд, могут когда-либо снова разделиться. Все эти процессы в принципе возможны хотя бы потому, что из свойств механического движения молекул следует, что возможны как перемешивание газов, так и обратный ему процесс. Ведь атомы и молекулы движутся хаотично, а раз имеется обратимость в движениях отдельных атомов, значит, возможно и обратимое поведение всего их сообщества. Категорического запрета на это нет. А то, что мы не наблюдаем их в повседневной жизни, говорит лишь о том, что обратные явления по сравнению с прямыми происходят очень и очень редко. Может случиться так, что за всю историю Вселенной нам не доведется их наблюдать, но это вовсе не значит, что они не могут происходить вообще.

Эту идею впоследствии поддержал известный исследователь профессор К.А. Козырев. Он предположил, что все знакомые нам законы движения – это лишь некоторая приближенная форма точных законов, которые еще предстоит открыть. И если в приближенных законах соблюдается обратимость, то точные законы будут обладать обратимостью, хотя, вполне возможно, она и будет выражена достаточно слабо.

Одним из итоговых выводов в данной области на сегодняшний день является положение о том, что направление времени связано с направлением большей части процессов во Вселенной.

Это предположение принадлежит английскому физику Артуру Эддингтону. Он считал, что направление течения времени связано с расширением Вселенной, и назвал это явление «стрела времени». В тот момент, когда расширение сменится сжатием, может повернуться в другую сторону и «стрела времени».

Подобное предположение имеет под собой довольно много оснований, но в степени его достоверности ученым еще предстоит разобраться. Пока же мы можем лишь констатировать то, что, с точки зрения современной науки, движение времени вспять представляется вполне возможным.

(455 слов)

По С. Зигуненко

 

Почему светятся звезды?

В 1953 году профессор Пулковской обсерватории Николай Александрович Козырев пришел к парадоксальному выводу, что в звездах вообще нет никакого источника энергии. Они живут, излучая тепло и свет, за счет прихода энергии извне.

Надо сказать, что для такого суждения были основания. Еще в 1850 году немецкий физик Р. Клазиус сформулировал постулат, который впоследствии был назван вторым законом термодинамики. Суть его в том, что теплота не может сама собой переходить от более холодного тела к более теплому.

Утверждение, казалось бы, самоочевидное: всем доводилось наблюдать, как, скажем, выключенный утюг постепенно становится все более холодным, но никто не видел, чтобы он вдруг стал нагреваться, забирая тепло из окружающего пространства. И все-таки против постулата Клазиуса в свое время выступали многие известные ученые, поскольку из утверждения немецкого физика вытекала неизбежность тепловой смерти Вселенной. Если все тела самопроизвольно охлаждаются, то в конце концов со временем все звезды погаснут и наступит так называемый конец света.

Сто с лишним лет назад два великих ума того времени – Гельмгольц и Кельвин – казалось бы, решили загадку. Звезды – это огромные сгустки газа. Сжимаясь под действием гравитации, они нагреваются до миллионов градусов и обогревают Вселенную. Но расчеты показали, что при такой схеме работы наше Солнце должно было израсходовать всю свою энергию задолго до того, как на Земле появились бы первые проблески жизни.

Затем наступила очередь другой точки зрения: звезды стали считать сначала ядерными, а потом термоядерными реакторами. Но и здесь не все гладко: эксперименты и расчеты показывают, что температура внутри Солнца меньше той, что требуется для поддержания термоядерной реакции. Таким образом, получается, что недостающую энергию звезды берут из окружающего пространства. Однако само по себе пространство не может быть источником энергии, поскольку оно для этого достаточно пассивно. Но, с другой стороны, пространство неотделимо от времени. Но тогда что же представляет собой само время? Не является ли оно своеобразным вечным двигателем Вселенной?

Мы помним, что второй закон термодинамики гласит: энергия из системы куда-то всегда утекает. Но есть и другой закон – закон сохранения энергии. Стало быть, энергия, или тепло, не исчезает бесследно, а во что-то переходит. Почему бы тогда не предположить, что она переходит во время или же передается ему? Но возвращает ли время полученную энергию?

Межзвездные расстояния достаточно велики, чтобы исключить влияние обычных силовых полей. На таких расстояниях работают только силы гравитации и время. Силы гравитации удерживают небесные тела в одной системе, а время, может статься, помогает им обмениваться энергией.

Таким образом, мы можем предположить, что время способно как передавать энергию, так и возвращать ее. Значит, энергия, распространяемая звездами, уходит от них во время-пространство, которое служит той кладовой, откуда светила черпают свою энергию. Все взаимосвязано в вечный круговорот, а стало быть, не стоит опасаться конца света: звезды будут гореть и согревать планеты, приобретая энергию из окружающего пространства-времени. И надо сказать, жизнь с каждым годом позволяет нам все более утверждаться в этой точке зрения.

(460 слов)

По С. Зигуненко

 

Спираль времени

Как движется время? Большинство из нас скорее всего его ассоциирует с рекой, текущей из будущего в прошлое и никогда не поворачивающей свои воды вспять.

А вот древние греки так не считали. По мнению философа Прокла, время не подобно прямой линии, безгранично продолжающейся в обоих направлениях. Оно движется по кругу. Его течение устроено так, что конец соединяется с началом, а потому время бесконечно.

Эту точку зрения разделял и Платон. Ему даже удалось рассчитать, что длительность «великого года», то есть одного кольцевого цикла времени, равняется тридцати шести тысячам лет.

Сегодня мы знаем, что это не так. Но данная ошибка не мешает нам согласиться с другим выводом великого мыслителя. Платон верно предположил, что человек не ощущает время само по себе и что понятие об этой категории возникло благодаря наблюдениям за постоянными изменениями окружающего нас мира. То есть время ощущается нами потому, что существует движение.

Следовательно, если нет движения, то нет и времени. И тогда нам не стоит думать о том, в каком же направлении оно течет.

Такое решение данного вопроса предложил известный в древности любитель парадоксов Зенон Элейский, заявивший, что никакого движения в мире не существует. В подтверждение своего положения он высказал предположение, дошедшее до нас в пересказе Аристотеля.

Как мы представляем себе полет стрелы? Ее движение – это изменение положения в пространстве. Летящая стрела в разное время находится в разных местах. Но мы ведь живем мгновениями. Значит, в любое определенное мгновение стрела находится в определенном, единственном положении. Она присутствует в данном месте точно так, как если бы она покоилась здесь всегда. А значит, полагал Зенон, ее никоим образом нельзя отличить от другой стрелы, которая действительно может покоиться в данном месте. А если нельзя отличить движущуюся стрелу от покоящейся, то никакого движения не существует.

Это умозаключение вызвало большие толки в научном мире. Даже современные ученые так и не могут однозначно определить свое отношение как к самому Зенону, так и к его теориям.

Одни считают, что знаменитая загадка о стреле оказала громадное влияние на развитие науки. Другие же полагают, что это очень старая и глупая проблема.

Но каким бы ни было отношение к теориям Зенона, этого философа нужно поблагодарить уже за то, что он заставил ученых пристальнее всматриваться в окружающий мир, поставил вопросы, задевавшие за живое, и позволил продвинуть науку дальше. А она, в свою очередь, дала ответы на многие вопросы, в том числе и на вопрос о том, как движется время – по окружности или по прямой.

Аристотель, назвавший Зенона первым диалектиком, в стиле диалектики и ответил на этот вопрос. Он объединил круг и прямую, получив спираль. Правда, Аристотель не предлагал свое изобретение в качестве нового образа времени. Но спираль соединяет воедино то, что раньше казалось несопоставимым, что противопоставлялось друг другу, когда говорили о наглядном представлении времени.

Таким образом, наука о времени получила новый образ, физическое толкование которого предстояло найти последователям античных мыслителей.

(460 слов)

По С. Зигуненко

Магия чисел

Сейчас нам трудно представить, что такая рациональная и точная наука, как математика, в древности была тесно связана с магией, религией и даже послужила средством для доказательства учения о бессмертии души. Но это факт, и мы не можем с ним не считаться.

Обожествление числа и связанная с этим мистика имеют длинную историю и своими корнями уходят в глубокую древность, хотя суеверия в отношении некоторых чисел, как известно, не перевелись и поныне. Оказали они влияние и на многих древнегреческих философов, прежде всего на Пифагора, по праву считающегося одним из отцов современной математики.

Традиционные взгляды на числа и их значение в мире и в самой жизни людей укрепляли веру Пифагора и его последователей в то, что числа и числовые отношения составляют основу Вселенной и всех вещей.

Наблюдения над периодически правильным движением небесных тел, над ритмической последовательностью смены дня и ночи и времен года через определенное количество единиц времени, установление соотношения между высотой тона звучащей струны и ее длиной – все это привело пифаторейцев к мысли, что между числовыми рядами и явлениями действительности имеется сходство, подобие, соответствие.

Религиозно-мистически настроенные пифагорейцы нашли источник его в божественных свойствах числа и числовых рядов. Они стали говорить, что вещи существуют как подражание числам. Отсюда и произошел знаменитый тезис Пифагора о том, что все сущее есть число. Он означал, что число составляет основу существования вещей, их материю. С другой стороны, пифагорейцы понимали число как то, что правит миром, определяет порядок вещей и их отношения. Вещи же подражают этому формирующему началу. Поэтому число, по мнению Пифагора, есть основа вещей, их душа и руководящий принцип.

Каждое из чисел имело для пифагорейцев сокровенный смысл и являлось символом каких-либо социально-этических явлений или религиозно-мифологических существ. Так, единица или десятка символизировали у них единство мира, его гармонию, совершенство. Число пять означало брак, так как его сумма мыслилась как результат сложения мужского и женского начал – тройки и двойки, хотя некоторые пифагорейцы утверждали, что брак - это число шесть, то есть мужское начало, умноженное на женское.

Сам же Пифагор особо почитал семерку. Он рассматривал ее как верховное число, которому придавал роль мироправящего начала, ибо все в мире семерично: основные сферы космоса, периоды повторяющихся в нем процессов, периоды жизни существ подчиняются числу семь. Семерка являлась также символом судьбы и самой судьбой.

Придя к подобным суждениям, пифагорейцы пытались постичь тайны мира через соотношения чисел и тем самым дали необычайно сильный толчок развитию математики.

Пифагору и его последователям принадлежит огромный ряд открытий в данной области знаний: от знаменитой теоремы до открытия иррациональных чисел и несоизмеримых величин.

Кроме того, требование точности и ясности в суждениях возникло в значительной степени на почве пифагорейской математики. Это требование способствовало развитию логики мышления и дедуктивного способа познания.

Но данные достижения в области математики возникли, как ни странно, на основе веры в религиозно-мистические свойства числа, так что математика и магия действительно приходятся несколько сродни друг другу.

(460 слов)

По Ф. Квиссиди

 

Хохлома

Еще совсем недавно можно было услышать легенду о том, как пришла на волжскую землю хохлома и где она взяла свои огненные краски.

Рассказывают, жил в давние времена в Москве мастер-иконописец. Царь высоко ценил его мастерство и щедро награждал за труды. Любил мастер свое ремесло, но больше всего любил он вольную жизнь и поэтому однажды тайно покинул царский двор и перебрался в глухие леса.

Срубил он себе избу и стал заниматься прежним делом. Мечтал он о таком искусстве, которое стало бы родным всем, как простая русская песня, и чтобы отразилась в нем красота родной земли. Так и появились первые хохломские чашки, украшенные пышными цветами и тонкими веточками.

Слава о великом мастере разнеслась по всей земле. Отовсюду приезжали люди, чтобы полюбоваться на его мастерство. Многие рубили здесь избы и селились рядом.

Наконец дошла слава мастера и до грозного государя, и повелел он отряду стрельцов найти беглеца и привести. Но быстрее стрелецких ног летела народная молва.

Узнал мастер о своей беде, собрал односельчан и раскрыл им секреты своего ремесла. А утром, когда вошли в село царские посланцы, увидели все, как горит ярким пламенем изба чудо-художника. Сгорела изба, а самого мастера, как ни искали, нигде не нашли. Только остались на земле его краски, которые словно вобрали в себя и жар пламени, и чернь пепелища.

Исчез мастер, но не исчезло его мастерство, и до сих пор ярким пламенем горят хохломские краски, напоминая всем и о счастье свободы, и о жаре любви к людям, и о жажде красоты.

Видно, не простой была кисть мастера – кисть из солнечных лучей.

Такова легенда. Рассказывают ее всегда чуть-чуть по-разному, и каждый любознательный сможет прочитать ее в сборниках легенд и сказок Горьковской области. Как и во всякой легенде, в ней много вымысла, но ее правда в том, что большое мастерство и большое искусство сохраняются только тогда, когда передаются из рук в руки, от учителя к ученику.

В начале XX века крестьяне чаще покупали сделанную на заводах фарфоровую, фаянсовую и стеклянную посуду. У хохломских мастеров стало меньше покупателей. Да к тому же поредели окрестные леса, не одно столетие вырубавшиеся для хозяйственных нужд и поделок.

Мастера создавали изделий все меньше и меньше, роспись становилась грубее и проще. Но разве можно было допустить, чтобы погибло это искусство, так полно и ярко отразившее душу создавшего его народа?

В 1918 году в городе Семенове открыли школу художественной обработки дерева, в которой стали учителями опытные токари и красильщики.

Профессиональный художник Георгий Петрович Матвеев возглавил школу. Обучение новых мастеров росписи длилось три года. Вначале они терпеливо повторяли образцы, сделанные для этой цели лучшими хохломскими художниками. Ученикам надо было «поставить руку» — добиться точности и быстроты в выполнении травных узоров.

Работы современных хохломских мастеров мы можем увидеть на художественных выставках и в экспозициях крупнейших музеев страны. Они радуют нас яркими красками, щедростью узоров и мастерством исполнения.

(457 слов)

По П. Беднику