Однородность времени
Экспертиза РАН
Экспертиза РАН
Российской Академией Наук
Одноро́дность времени — означает, что все моменты времени равноправны, другими словами, если в любые два момента времени все тела замкнутой системы поставить в совершенно одинаковые условия, то начиная с этих моментов все явления в ней будут проходить совершенно одинаково[1][2]. Однородность — одно из ключевых свойств времени в классической механике. Является фундаментальным обобщением опытных фактов[1].
Время обладает свойством однородности лишь в инерциальных системах отсчёта. В неинерциальных системах отсчёта время неоднородно[3].
Все известные законы природы, в том числе для живой материи, подтверждают равномерность хода времени. Например, длина волн света, испущенного атомами далёких звёзд миллиард лет назад, с колоссальной точностью совпадает с длиной волны света, излучаемой атомами в настоящее время[4].
Время называется однородным, если изменение момента начала любого физического эксперимента при одинаковых начальных условиях не влияет на его результат, то есть физическое явление, осуществлённое в какой-нибудь момент времени, может быть в точности воспроизведено в любой последующий момент времени. Время само по себе в случае его однородности не влияет на протекание физических явлений, любой момент времени можно выбрать за начальный и от него вести отсчёт времени[5]. Однородность времени означает независимость законов движения системы от выбора начала отсчёта времени[6][7], при течении времени нет чем-либо примечательных, выделенных моментов и безразлично, от какого момента времени идёт отсчёт[8].
Из свойства однородности времени следует фундаментальный физический закон сохранения энергии, из свойств однородности пространства и времени следует закон инерции[3].
То, что из неравномерности хода времени следует несохранение энергии, можно понять из следующего простого примера[4]. Допустим, что неравномерность хода времени проявляется в периодических изменениях гравитационной постоянной. Тогда закон сохранения энергии нарушался бы в следующем периодическом процессе: подъём грузов вверх при малых значениях гравитационной постоянной и их опускание при больших значениях[9].
Следует различать однородность и изотропность времени.
Согласно общей теории относительности, скорость течения времени зависит от распределения и движения материи в пространстве. В тех областях пространства, где материя обладает большей энергией, время течёт медленней. В областях пространства с малыми значениями энергии время можно считать однородным.
Трансляции времени
Свойство однородности времени позволяет выделить из всех отображений точек вещественной оси на себя преобразования переноса на оси времени вида , которые называются трансляциями времени. Трансляции времени образуют группу.[10]
Примечания
- ↑ 1 2 Сивухин Д. В. Общий курс физики. Механика. — М., Наука, 1979. — Тираж 50 000 экз. — с. 200
- ↑ Бутиков Е. И., Быков А. А., Кондратьев А. С. Физика для поступающих в вузы. — М., Наука, 1982. — Тираж 300000 экз. — с. 71
- ↑ 1 2 Ландау Л. Д., Лившиц Е. М. Механика. — М., Наука, 1965. — с. 14
- ↑ 1 2 Чуянов В. А. Физика от «А» до «Я». — М., Педагогика-Пресс, 2003. — Тираж 5100 экз. — ISBN 5-94054-026-0 — с. 134
- ↑ Мощанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. — М., Просвещение, 1976. — Тираж 80000 экз. — с. 82
- ↑ Яворский Б. М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. — М., Оникс, 2007. — Тираж 5100 экз. — ISBN 978-5-488-01248-6 — с. 121
- ↑ Савельев И. В. Курс общей физики. Том 1. Механика. Молекулярная физика. — М., Наука, 1987. — Тираж 233000 экз. — с. 75
- ↑ Айзерман М. А. Классическая механика. — М., Наука, 1980. — Тираж 17500 экз. — c. 11
- ↑ Тейлор Э. Ф., Уилер Д. А. Физика пространства-времени : [учебник]. — 2-е, испр. — М., 2004.
- ↑ Ляховский В. Д., Болохов, А. А. Группы симметрии и элементарные частицы. — Л., ЛГУ, 1983. — с. 9
Литература
- Эйнштейн А. Собрание научных трудов. В 4 т. [Т.] 1. Работы по теории относительности, 1905—1920. — М. : Наука, 1965.
- Эйнштейн А. Собрание научных трудов. В 4 т. [Т.] 1. Работы по теории относительности, 1921—1955. — М. : Наука, 1966.
- Дьюрелл К. Азбука теории относительности. — М. : Мир, 1970.
- Тейлор Э. Ф. Уилер Д. А. Физика пространства-времени : [учебник]. — М. : Мир, 1971.
- Визгин В. П. Релятивистская теория тяготения. Истоки и формирование. 1900—1915. — М. : Наука, 1981.
- Уилл К. М. Теория и эксперимент в гравитационной физике. — М. : Энергоатомиздат, 1985.
- Гоффман Б. Корни теории относительности. — М. : Знание, 1987.
- Вейль Г. Пространство. Время. Материя : лекции по общей теории относительности. — М. : УРСС Янус-К, 2004.