Как действие силы влияет на ход времени Ч.8 (Из серии: "о природе вещей: пространстве времени."
На модерации
Отложенный
Как действие силы влияет на ход времени
Какая существует связь между понятиями материя, энергия, сила, время? Задумавшись над категорией времени, как меры изменений фазовой структуры фрагмента материи, после того, как долго не удавалось найти стройной связи между скоростью изменения параметров фрагмента материи и временем, когда никак не мог определить, как увязать параметры ФМ с мерой из изменения, мне пришла в голову мысль об относительности изменения параметра. Поясню.
Предположим, что мы рассматриваем некоторую систему, сложный объект, состоящий из движущихся планет – планетную систему. Очертим ее мысленным взором границами, и будем рассматривать как ФМ окружающего мира. Рассмотрим одну планету, которая движется со скоростью V. Это означает, что фазовое состояние системы, в которую она входит как неотъемлемая часть, изменяется со скоростью пропорциональной V. Но как связать ее со скоростью изменения фазового состояния всей планетной системы, фазовый портрет которой мы рассматриваем?
Наверно, чем больше система, т.е. общий объем пространства, в котором она располагается, тем меньше значимость перемещения одной планеты с точки зрения качества «портрета», которое мы оцениваем. Но в чем его качество? Очевидно - в его количестве разрешимых элементов, пикселей, т.е. в той информации, которая содержится в его «фазовой структуре». А раз так, то меру изменения фазового портрета надо определять, как меру изменения информации, которую стал содержать объект после воздействия на него некоторой силы, которая вызвала перемещение предмета, отражаемого на всем снимке. Таким образом, оказывается, что затрачиваемое время на какое-то действие можно характеризовать, как меру произведенного изменения в окружающем мире (его фрагменте), что привело к изменению его фазового портрета, и изменению информации в нем содержащейся. Но ведь с другой стороны, очевидно, что мера изменения ФСМ зависит не только от времени, но и от силы воздействия, в принципе, изменяющейся, проинтегрированной во времени. Т.о. следствие произведенного действия по изменению структуры окружающего мира определяется импульсом силы - произведением силы на время ее действия.
Тут ничего нового, к этому выводу мы уже пришли выше. Пойдем дальше.
Но однозначно ли импульс силы определяет результат проделанной работы по изменению фазового портрета, т.е. работы, равной силе на расстояние, на которое она переместила объект? Нет, не однозначно. Ведь одно дело, если тело находится в свободном пространстве, другое – если связано с прочими телами. И тогда часть силы уходит либо на их перемещение также, помимо объекта приложения сил, а частично переходит в тепловое излучение, которое вроде бы, к нашему портрету отношения не имеет. Конечно, при общем взгляде на природу вещей, и тепловое излучении является частью материи в форме поля, но как ее считать фрагментом материи, фазовое состояние которого мы рассматриваем? Поэтому, отложим пока вопрос мироздания на потом, и будем считать, что все объекты системы связаны силами тяготения, и этого достаточно, чтобы считать планетную систему неким большим фрагментом окружающего мира.
Тогда импульс силы F однозначно придаст изменение фазового портрета в виде перемещения тела с массой m, к которому приложен. Перемещение этого объекта S определится по формуле:
S (t) = at2/2+Vo*t = (F/m) *t2/2 + Vo*t (41)
Где a - ускорение тела в свободном пространстве под действием силы F, Vo – начальная скорость движения тела
Будем считать фазовый портрет «комплексным», т.е. частые флуктуации происходящие в нем учитывать не будем, и движения планет по своим орбитам будем считать заданными, и т.о. линейный член уравнения Vo*t учитывать не будем – ведь нас интересую именно изменения произведенные действием рассматриваемого импульса силы. Т.о. оценим влияние перемещения тела S (t) = at2/2 на облик фазового портрета системы в целом.
Чтобы оценить его в целом, надо соотнести это передвижение с размером системы по линии движения этой силы. Т.е. с некоторым расстоянием R (можно положить его диаметром сферы). Тогда отношение S (t)/ R - можно считать нормированным перемещением объекта. Мера этого перемещения и даст изменения фазового портрета, но какой мерой его измерить? Чем отличается начальный образ от полученного в результате действия импульса силы? Он отличается изменением взаимного положения тел в пространстве системы. Но нас пока не интересует вся информация, которая содержится в фазовом портрете, нас интересует мера ее изменения - информация, о мере ее изменения. Очевидно, она определится количеством разрешимых на портрете градаций пройденного телом пути S(t – t0). А чем определится размер одной градации? Очевидно – зоркостью наблюдателя, и его разрешающей способностью по координате движения тела, а эта зоркость в идеале должна соответствовать минимальному телу в системе, которое оно должно «разрешить» (т.е. выделить среди других). Но эту зоркость мы знаем, она соответствует элементам разрешения самого фазового портрета, которая должна быть такой, чтобы увидеть мельчайшие его отдельные частицы. Т.о. мы должны оценить пройденный телом путь в размерах пикселя. А для того, чтобы учесть направление движения, нужно представить пройденный путь из проекций на пространственные координаты S = F (X.Y.Z ). Совокупность проекций перемещения объекта по всем координатам и даст объем информации об изменении фазового положения системы в целом. Именно по такому принципу работают системы передачи изображений, они передают вначале основное изображение, а по ходу времени, поступающие изменения, и т.о. минимизируется поток информация, передаваемый по каналам телевизионной связи.
(Прим.
Заметим, что размер минимального объекта определяет т.н. спектр пространственных частот, так же как длительность импульса определяет ширину его спектра).
Т.о. перемещение объекта S будем определять в единицах ∆S, т.е. безразмерной величиной Sn = S/∆S
Тогда отношение Sn /R - можно считать нормированным перемещением объекта в единицах разрешающей способности системы.
Данная величина и определит относительный объем изменений фазового портрета системы.
Фазовое состояние объекта Ξ при перемещении от одного края системы (фрагмента материи) к другому составит угол π, (на одном краю его будет - π/2, на другом + π/2 ) и т.о. положение объекта по данной координатной оси определит его фазовое состояние, а пройденный путь – изменение его.
Разница фазовых состояний определится по формуле
Ξ (t) = π* [S (t1) - S (t2)] / R (42)
Таким образом, как уже было показано выше, интервал времени может быть определен как разность аргументов функции фазового состояния материи, которые были в начальной и конечной точках ее определения:
T = t1 - t2 = arc [Ξ1 (t)] - arc [Ξ2 (t)] (43)
где arc[Y(t)] - аргумент некоей функции Y(t) - т.е t.
Но как течет время не этом интервале? С постоянной скоростью, или нет, и что такое время?
Определяя время как скорость изменения фазовых состояний материи, мы должны найти производную функции [Ξ1 (t)] ' В нашем случае перемещения объекта под действием постоянной силы она будет равна:
[Ξ1 (t)] ' = (π* / R) [S (t)] ' = (π* / R) [S (t)] ' = (π* / R)* a*t (44)
Из формулы видно, что при постоянной силе, действующей на объект, скорость изменения ее фазового состояния во времени изменяется. Но что есть скорость изменения фазы ? Это и есть время ! Время, которое течет под действием силы внутри системы все быстрее и быстрее, поскольку все быстрее изменяется фазовое состояние фрагмента материи. Понятие быстрее вполне справедливо, поскольку мы наблюдаем систему со стороны, извне системы, но при том видим ее и изнутри.
Я бы сказал так. В планетной системе при отсутствии внешних воздействий время течет со скоростью t, которую считаем исходной. Она определяется течением событий, происходящих вокруг, их последовательностью, частотой. Мы не задумываемся, что такое время, оно - неосязаемая категория, некое расстояние между причиной и следствием. И кто его может оценить? Его оценивают в единицах кратных вращению земли вокруг своей оси, или земли вокруг солнца, т.е. тех интервалов времени, которые задаются периодическими процессами, происходящими вокруг нас. И отношением частоты других явлений к частоте вращения Земли мы и оцениваем течении времени, которое определяет фазу процесса - время дня, т.е. угол, задающий положение Земли в процессе ее вращения, или ее фазовое состояние.
Действие же силы на какой-либо объект приводит к изменению общего состояния системы. Мы находимся в системе планета Земля, и жестко связаны между собой, находясь на ее фиксированной поверхности, и поэтому соизмеряем все свои процессы с самым большим объектом, определяющим физические границы нашей системы.
Но оказавшись где-нибудь в другой планетной системе, и оценивая происходящие на земле события мерой изменения фазового состояния всей планетной системы, соотнося их с периодом вращения солнца, эти изменения покажутся очень быстрыми. Потому нет понятия времени, а есть частота повторения событий, или просто частота колебаний, которые определяют все физические процессы. И скорость, которая определятся в относительных величинах, по отношению к скорости света.
Время это и есть универсальный показатель фазового состояния процессов происходящих в системе, в которую входят материальные объекты. Вращение определяется периодом, а линейное движение - параметром пространственных частот - изменением положения тела в пространстве относительно границ системы, т.е. изменением фазового состояния системы в целом. И там, и там присутствует фаза, которая измеряется углом, и мерой его является секунда.
Но секунда это не абсолютный фиксированный интервал времени, привязанный к периоду вращения земли, а показатель именно изменения фазового состояния системы, выраженного изменением угла вектора фазовых состояний фрагмента материи. (при том, что находясь в нашем земном мире секунду можно считать «абсолютным» показателем времени)
Комментарии