Перспективные аспекты развития физико-топологических представлений о времени (9193-1)

Посмотреть архив целиком

Перспективные аспекты развития физико-топологических представлений о времени

И.В. Злобин, Член Финляндской Астрономической Ассоциации,Хельсинки, Финляндия

Время, как форма движения материи представляет собой детерминированную систему с жесткими причинно-следственными связями. Эти связи характеризуются устойчивой консеквентной сменой таких хронологических параметров, как - Прошлое, Настоящее и Будущее.

К разряду общих фундаментальных свойств Времени, принятых сегодня в физике, наиболее точно установленными являются: гомогенность и изотропность [1] .

Здесь и везде, термины: Время, Прошлое, Настоящее и Будущее, будем записывать с заглавной буквы там, где о них говорится, как о реальных физических факторах.

С точки зрения существующей реальности, разумно допустить, что Прошлое, Настоящее и Будущее могут коррелировать с понятием -спектральных параметров Времени. На "стреле" Времени [2] эти критерии группируются следующим образом: Будущему принадлежат точки Времени лежащие над Настоящим и Прошлым, Настоящее занимает промежуточное положение между областями Прошлого и Будущего, а Прошлое проецируется на ту часть на "стреле" Времени, которая располагается ниже зоны включающей точки Времени Настоящего и тем более точки Времени Будущего ( Рис. 1 ). Такая картина естественно непротиворечива, как в отношении континууальности Времени, так и с точки зрения наших оценок хронологических этапов, т.е., что есть - "вчера", "сегодня", "завтра".

С физической точки зрения целесообразно отметить, что в данном анализе не проводится разделение Будущего и Прошлого на хронологическое и каузальное. Специфика принятия такого решения заключается в том, что Хокинг и Эллис [2] показали: "... в физически реалистических решениях условие причинности и хронологическое условие эквивалентны". Таким образом, в данном исследовании оперируем моделью максимально приближенной к реальным макрофизическим процессам, т.е. начальные условия задаются базисом, основывающимся на необратимости Времени реального Мира [3].

Для ясности понимания квинтэссенции предлагаемых ниже понятий и предложений необходимо ввести ряд обозначений. Необходимость этого шага продиктована тем, что в настоящее время трудно найти достаточно координальную программу иллюстрирующую физическую концепцию Времени.

Обозначим через Время n-измерений, т.е. множество всевозможных наборов п чисел с обычной топологией. Пусть  означает "нижнюю половину", т.е. область, в которой t < 0 (область  Прошлого - Р ). И пусть означает "верхнюю половину", которой t > 0 (область Будущего - F ). Тогда можно задать отображение Ф некоторого открытого множества на открытое множество  если координаты точки в Q' ^ является образом координат точки k в Q . Говоря об n-измерении Времени Т в начале абзаца мы естественным образом однозначно ожидаем, что на макро - и мегамасштабах окружающей нас физической реальности Время имеет одно измерение, т.е. n = 1 . И как следствие будет наблюдаться свертывание координат к виду a. Правда, пока открытым остается вопрос относительно существования многомерности у Времени на планковском уровне [4].

Зададим, так называемое универсальное множество Времени - множество, состоящее из всех элементов рассматриваемых в данной проблеме. В нашем случае тождественно Времен. Вместе с универсальным множеством имеет место набор, где - биективное отображение F и Р соответсвенно на такие открытые множества в Т1 , что

1) F, Р образуют покрытие, т.е.;

2) если не пусто ( заметим, что это условие выполняется, потому что пересечение множества Будущего и множества Прошлого формирует множество Настоящего - PR, т.е. = PR), то компазиция

,есть отображение некоторого открытого подмножества Т1 на открытое подмножество Т ( Рис. 2,3).



Здесь и всюду, примем такие сокращенные условные обозначения для Будущего - F (future), для Настоящего - PR (present), для Прогплого - Р (past). Следуя общепринятым математическим принципам введения понятия топологии, сформулируем критерии образующие конструкцию топологического Времени.

На универсальном множестве Времени группируется структура топологического Времени, если задано собрание вида { F, PR, Р } ее подмножеств, обладающее следующими свойствами:

1) собрание {F, PR, P} и пустое множество принадлежат; , 2) объединение любого числа множеств собрания { F, PR, Р } и пересечение любого конечного числа множеств собрания { F, PR, Р } принадлежат {F, PR, Р } .

Собрание {F, PR, Р }, удовлетворяющее условиям 1)и 2), называется топологией на универсальном множестве Времени. А значит, дублет - и { F, PR, Р } образуют топологическое Время .

Таким образом, можно сказать, что на универсальном множестве Времени доминируют множества: Будущего, Настоящего, Прошлого и пустое множество. В [2] мы находим определение Будущего и Прошлого, которое оценивается с точки зрения разделения их на хронологическое и причинное. Ниже сформулируем определения, касающиеся Прошлого, Настоящего и Будущего, в которых будут содержаться более расширенные сведения об этих Временных структурах.Определение 1.

Множество Будущего (F) - это множество всех точек принадлежащих этому множеству и лежащих на временной оси так, что они образуют открытое множество каждая точка, которого является внутренней (причем, где - точки множества); приэтом множество F имеет минорант, т.е. оно ограничено снизу. Тогда данное множество содержит минимальный элемент. В связи с этим, возможно указать нижнюю границу этого множества:

, где форма представляет собой множество всех граничных точек множества Будущего, являющихся элементами частично упорядочного множества, КОТОРЫЕ предшествуют любому элементу данного множества, ( Рис. 1,2).

Определение 2.

Множество Прошлого ( Р ) - это множество всех точек принадлежащих этому множеству и лежащих на временной оси так, что они образуют открытое множество каждая точка, которого является внутренней (причем

, где - точки множества); при этом множество Р имеет мажорант, I

т.е. оно ограничено сверху. Тогда согласно лемме Цорна [5] данное множетсво содержит максимальный элемент. В связи с этим, возможно указать верхнюю границу этого множества:, где форма представляет собой множество всех граничных точек множества Прошлого, являющихся элементами частично упорядочного множества, КОТОРОМУ предшествует любой элемент данного множества, (Рис. 1,2).

Определение 3.

Множество Настоящего ( PR ) - это множество всех точек С; принадлежащих тому множеству и полученных путем пересечения множеств Будущего и Прошлого,. Эти точки лежат на временной оси так, что образуют открытое множество каждая точка, которой является внутренней (причем, где - точки множества); приэтом множество PR - есть ограниченное множество, т. е. множество ограниченное сверху и снизу. В связи с этим, возможно указать мажорант и минорант для PR , т. е. два вида границ:

верхнию и нижнию, (Рис. 1,2).

На ( Рис.2 ) показана Венна ( J. Venn ) [5] диаграмма (графический способ изображения формул алгебры множеств), которая наглядно демонстрирует физический смысл выше указанных дефиниций. На этой диаграмме уверенно просматривается калибровка между границами множеств Прошлого, Настоящего и Будущего. Эта калибровка сведена в систему тождеств

 ( 1 )

Определение 4.

Минорант Настоящего накладывается на мажорант Прошлого и мажорант Настоящего соединяется с минорантом Будущего. Эти границы гладко сшиваются между собой, без разрывов.

Определившись по некоторым общим ключевым вопросам топологической интерпритации конструкции Времени [3], перейдем к анализу двух частных положений, которые тесным образом связаны с топологическим Временем.

Поскольку, с одной стороны, при задании топологического Времени мы руководствовались строгими принципами топологии, как одной из основных математических структур, а с другой стороны - оперируя реальной спецификой хронологической изменчивости в сложных и масштабных системах, то в связи с этим необходимо выяснить физическую сущность таких составных частей Временной топологии, как пустое множество и множество Настоящего PR .

Запишем следующие две формулировки.

Первая: показать условность существования на универсальном множестве Времени пустого множества и физически обосновать элиминировку этой категории на.

Вторая: представить аргументы в пользу существования переменного характера у Настоящего, которое выражается в том, что при общих физических оценках PR не входит в в явном виде.

Наиболее полное на наш взгляд, решение поставленных выше частных задач можно получить в том случае, если к ним применить алгоритмы алгебры Буля (G. Boole) [5], т.е. алгебры производящей теоретико-множественные операции над множествами. Эта алгебра имеет своеобразные законы действия, которые существенно отличаются от законов действия над числами.

Сформулируем такое предложение.

Предложение 1.

В физически реалистических условиях на универсальном множестве Времени не просматриваются области индетифицирующиеся с пустым множеством .

Дано:.Доказать:.

Доказательство:

1) Перепишем общее выражение для универсального множества Времени

 ( 2 )

2) В теории множеств всякое пустое множество можно представить, как пересечение некоторого множества и его дополнения. Под дополнением множества в алгебре Буля понимается множество всех элементов универсального множества не принадлежащих исходному множеству. Таким образом, легко записать тремя способами


Случайные файлы

Файл
546.doc
31461.rtf
referat.doc
68371.doc
17134.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.