§2. О физической сущности времени и движения. Сущность дифференциального и интегрального исчисления. - ч.1
Введя понятие длительности и назвав это свойство движения временем, мы можем сравнивать различные перемещения материальных объектов и по их интенсивности, так как отношение перемещения к длительности определяет интенсивность (скорость) движения. Использование понятия длительности дает возможность сравнивать и такие движения, для которых мы не знаем ни траектории, ни перемещения, ни скорости. Так, даже для неподвижного на Земле тела (дом, камень и т.п.) мы можем говорить о длительности его существования. Эта оценка возможна потому, что рядом с этим телом и внутри него происходит, как мы знаем, множество невидимых нам движений, которые вызывают его изменение и разрушение.
Из сказанного можно сделать вывод, что физическое время это одна из физических мер механического движения, количественно характеризующая его интенсивность и длительность. Однако, это время, имеющее в своей основе физическое (механическое) движение, используется также и для измерений других, не механических движений.
Чтобы разобраться с этим, рассмотрим подробнее вопрос о движении материи вообще. Как считают философы, движение – это способ существования материи, оно включает в себя все происходящие в природе и в обществе процессы. В мире нет материи без движения, также как и не может быть движения без материи. Движение материи может характеризоваться различными проявлениями, с движением связаны все происходящие в мире изменения, которые проявляются в виде конкретных событий (явлений).
Принято считать, что движение происходит в пространстве и во времени: движение в пространстве проявляется по изменению положения объекта относительно других тел, движение во времени связано с изменением свойств объекта и называется развитием. Движение во времени характеризуется длительностью.
В настоящее время движение определяется как изменение вообще, то есть любое изменение в окружающем нас мире является движением. Такое определение движения, на первый взгляд, вполне очевидно и не вызывает сомнений. Действительно, наш опыт, наши ощущения показывают, что, где есть изменения, там обязательно есть и движение.
В обыденной жизни мы сталкиваемся в первую очередь с механическим движением. Проследим процесс восприятия механического движения нашими органами чувств, например, глазами. Мы смотрим на окружающие нас предметы и ясно отличаем те, которые движутся, от тех, которые неподвижны. Как же это происходит, почему мы видим движение и всегда ли мы его видим? Оказывается, не всегда. Есть движения, которые мы не успеваем заметить – это относится к движениям, происходящим с большой скоростью, например, к полету пули, движению спиц в быстровращающемся колесе и т.п. В чем же дело? Очевидно, это связано со свойствами нашего восприятия, которые зависят от устройства глаза, нервной системы, головного мозга.
Мы видим движение потому, что мозг запоминает предшествующее положение перемещающегося объекта по отношению к другим объектам. Если бы этого не было, то мы бы не видели движения, а видели бы объект в разных положениях, не подозревая о его движении. Однако, возникает вопрос, видим ли мы движение непрерывно, или оно воспринимается нами дискретно, а мы сами представляем его непрерывным, как это происходит, например, при демонстрации фильма, когда статичные кадры сменяют друг друга с частотой 24 кадра в секунду? Действительно, если бы мы видели движение непрерывным, то есть мгновенно воспринимали бы каждое положение движущегося объекта, то мы бы видели любое быстрое движение, например, той же пули. Но мы этого не видим. Следовательно, движение мы воспринимаем дискретно, мы как бы «фотографируем» с помощью органов чувств и мозга отдельные положения движущегося объекта, последовательность которых и дает нам ощущение движения.
Таким образом, поскольку мы воспринимаем движение дискретно как последовательность отдельных положений движущегося тела, это свойство нашего восприятия и приводит к тому, что любую смену, последовательность событий мы воспринимаем как движение. И получается, что движение и есть изменение вообще, несмотря на характер и форму этого движения.
Но всегда ли оправдано такое обобщенное понятие движения? Рассмотрим несколько примеров, которые могут изменить это представление. Для начала обратимся к световой рекламе. В световой газете, например, текст перемещается с определенной скоростью справа налево. Но будет ли это движение на самом деле? Ведь буквы этого текста не двигаются, они просто загораются на другом месте, то есть это будут уже другие буквы, хотя одного и того же значения. Очевидно, здесь имеет место не настоящее движение (назовем его квазидвижением, поскольку мы воспринимаем движение текста).
Основным отличием квазидвижения от действительного движения в данном случае будет то, что здесь нет действительного перемещения букв в пространстве или непрерывности перемещения, так как буквы перемещаются как бы скачком на новое место, минуя все промежуточные точки пространства. Все сказанное, однако, не исключает того, что за этим квазидвижением стоит действительное движение, или, лучше сказать, вызывает его. Этим действительным движением является движение тока, проходящего через лампочки, комбинация которых образует контур букв, движение распределительного устройства, зажигающего ту или иную букву и т.д. Таким образом, можно сказать, что квазидвижение является следствием, а еще точнее – результатом совокупности действительных движений.
В качестве второго примера возьмем кино. Почему мы видим движение на экране? Ведь на самом деле при демонстрации кинофильма на экран проецируются неподвижные, статичные кадры, представляющие собой зафиксированные события прошлого. Как уже отмечалось, ввиду особенностей нашего восприятия, смена статичных кадров дает нам ощущение движения, тогда как на самом деле действительного движения тех объектов, которые мы видим, здесь нет. Это тоже квазидвижение, и не только потому, что есть прерывистость движения в пространстве, а и потому, что здесь нет движения реальных тел. И в данном случае квазидвижение вызывается действительным движением ленты в кинопроекторе, то есть является результатом и следствием действительных движений.
Приведенные примеры позволяют сделать вывод, что действительное движение должно характеризоваться, по крайней мере, двумя признаками: непрерывностью перемещения в пространстве и тем, что перемещаться должны реальные (материальные) объекты. Если будет отсутствовать хотя бы один из этих признаков, то движение не может считаться действительным. Эти признаки могут служить критерием для оценки реальности движения.
Таким образом, все воспринимаемые нами движения могут быть как действительными, так и квазидвижениями.
Каким же является движение во времени, которое мы так ярко ощущаем? Для выяснения этого вопроса вернемся снова к восприятию движений человеком. Движение любого тела в пространстве проявляется в виде определенных событий, связанных с изменением его положения по отношению к другим телам, с изменением его свойств. Эти события запечатлеваются в мозгу человека в последовательности их появления. Мозг имеет способность запоминать порядок появления событий, поскольку их фиксация происходит последовательно с помощью движения внутри мозга, механизм которого нам не известен. Это же движение позволяет затем считывать зафиксированные события (или как сейчас говорят – информацию ) в любом порядке и любой последовательности.
