§2. О физической сущности времени и движения. Сущность дифференциального и интегрального исчисления. - ч.23

Тем не менее, во всех явлениях, с которыми нам приходится иметь дело, будь то явления из области макроскопической физики, химии, биологии, геологии, гуманитарных наук, будущее и прошлое играют различные роли. Существование стрелы времени здесь очевидно. Каким образом может возникнуть стрела времени из фундаментальной концептуальной схемы физики? Каким образом она может возникнуть из симметричного по времени мира? Или, быть может,  воспринимаемое нами время не более чем иллюзия? Эти вопросы приводят к парадоксу времени – центральной теме нашей книги.
Для людей, далеких от физики, такая проблема может показаться странной. Как физика, предъявляющая все более строгие требования к эксперименту, что означает все более тесную связь между теорией и опытом, дерзает отрицать различие между прошлым и будущим? Ответ на этот вопрос в какой-то мере относится к концептуальным основам физики. Как будет показано в части 1 нашей книги, парадокс времени не был осмыслен вплоть до второй половины XIX века. К тому времени законы динамики уже давно воспринимались как выражающие идеал объективного знания. А поскольку из этих законов следовала эквивалентность между прошлым и будущим, всякая попытка придать стреле времени некое фундаментальное значение наталкивалась на упорное сопротивление как угроза идеалу объективного знания. Таким образом, стреле времени было отказано в праве вхождения в область феноменологии. За различие между прошлым и будущим несем ответственность мы, ибо в наше описание природы мы привносим аппроксимации.
Однако, разделять ныне эту точку зрения более невозможно. В последние десятилетия родилась новая наука – физика неравновесных процессов, связанная с такими понятиями, как самоорганизация и диссипативные структуры. До этого стрела времени возникала в физике через такие процессы, как диффузия или вязкость, которые в действительности можно понять, исходя из обратимой во времени динамики. Ныне ситуация иная. Мы знаем, что необратимость приводит ко множеству новых явлений, таких как образование вихрей, колебательные химические реакции или лазерное излучение. Необратимость играет существенную конструктивную роль. Невозможно представить себе жизнь в мире, лишенном взаимосвязей, создаваемых необратимыми процессами. Следовательно, утверждать, будто стрела времени – “всего лишь феноменология” и обусловлена особенностями нашего описания природы, с научной точки зрения абсурдно. Мы дети стрелы времени, эволюции, но отнюдь не ее создатели”.
И еще цитаты: “…необходимо принять во внимание двоякую роль времени… С одной стороны мы имеем то время, которое показывают часы. Они отмеряют одинаковые промежутки времени… С другой стороны, мы имеем различие между прошлым и будущим…” (с.192); “…материя является “фрагментированным” пространством-временем. Подобная фрагментация пространства Минковского характеризуется одновременным рождением материи и энтропии”. (с.232); “…материя может “излучаться” из пространства-времени, но не наоборот”. (с.233); “Стрела времени становится принципиально важным элементом, лежащим в основе самих определений материи и пространства-времени”. (с.257); “Отрицание времени может быть актом отчаяния или казаться триумфом человеческой мысли, но это всегда отрицание реальности”. (с.260).
Как следует из приведенных цитат ответственность за необратимость материальных процессов И.Пригожин и И.Стенгерс возлагают на реальное время, на одно из его свойств, которое называется “стрелой времени”. С этой позиции они критикуют законы классической механики как вневременные, которые, по их мнению, не являются подлинным отражением физического мира. Покажем, что здесь авторы не понимают сущность введения времени в уравнения классической механики. Рассмотрим некий материальный объект, который подвергается внешнему мгновенному воздействию . Что произойдет с этим объектом при таком воздействии, если он не будет иметь ограничений в своем движении? Вполне очевидно, что данное воздействие может привести только к изменению скорости объекта, так как при мгновенном воздействии перемещение еще не произойдет. По какому же параметру будет происходить изменение скорости – в функции перемещения или времени? Для этого надо вспомнить, что такое скорость движения. Мы уже говорили, что скорость есть отношение перемещений исследуемого объекта и эталонного движения:
,
где выступает в роли времени. Это отношение показывает во сколько раз интенсивность исследуемого движения, отличается от интенсивности эталонного движения, причем, напомним, что интенсивность эталонного движения нам не известна. В общем случае интенсивность эталонного движения вводится нами не по его перемещению, а по определенным событиям, сопутствующим этому движению, например, по угловому движению Земли или стрелки часов. Таким образом, скорость есть функция времени: , которая может быть графически представлена в виде кривой в системе координат . Поэтому мгновенное изменение скорости будет иметь место в этой же системе координат: . Мы вправе предположить, что это изменение скорости будет прямо пропорционально внешнему воздействию и обратно пропорционально массе m материального объекта:
,                                                                                (72)
откуда и получается второй закон Ньютона:
(73)