7.4. Необратимость времени

Существование материи тесно связано с такими двумя субстанциями, как пространство и время. Пространство характеризует структурность и протяженность материальных объектов, определяет вид их взаимодействия. Время характеризует длительность явлений, быстроту протекания процессов, определяет их последовательность. Пространство и время имеют объективный характер. Они неотделимы от материи, неразрывно связаны с ее движением, с одной стороны, и друг с другом – с другой, обладают количественной и качественной бесконечностью.

К свойствам пространства относятся протяженность, единство прерывности и непрерывности. Свойствами времени являются длительность, неповторяемость, необратимость.

Изучая Землю, окружающие ее звезды и их движение, люди научились измерять пространство и время, разработали методы и изобрели приборы для их измерения. Они позволяют фиксировать движение материков и не равномерность вращения Земли, измерять тысячные, миллионные, миллиардные и даже биллионные доли секунды, восстанавливать многое из истории древней жизни, определять время и продолжительность событий, происходивших на Земле многие тысячелетия назад, оценивать возраст горных пород, составляющий миллионы и сотни миллионов лет, изучать движения небесных тел: Солнца, планет, звезд и их скоплений.

В своей повседневной жизни и деятельности человеку постоянно приходится перемещать различные материальные объекты (включая самого себя и отдельные части своего тела) в пространстве и во времени. При этом, как правило, человек сталкивается с проблемами управления этими перемещениями.

Рассмотрим некоторые свойства пространства и времени. Опишем современные представления о них. Начнем со времени.

Система отсчета длительных промежутков времени, в которой установлен определенный порядок подсчета дней в году и указана эпоха, в которой ведется счет лет, называется календарем. Если бы временем одного полного оборота Земли вокруг своей оси и временем ее обращения вокруг Солнца существовало простое отношение, то создать удобный календарь было бы нетрудно. Это же относится и счету дней в лунном месяце. Однако структура Солнечной системы такова, что длительность года составляет 365 суток 5 часов 48 мин 46, 1 с, или 365,2422 суток, а длительность лунного месяца – 29,5306 суток. Причем эти величины со временем меняются, и, то, что указано, справедливо лишь для нашего времени: так было не всегда и так не будет в будущем.

Так как отношения длительности года и лунного месяца к длительности суток не выражаются никакими точными числами, то разобрать простую и удобную систему счета дней в месяце и году не так-то просто. С древних времен и до наших дней было придумано множество различных систем, но каждая из них, включая используемую нами, имеет определенные неудобства.

В  веке до н. э. в Риме был принят календарь, получивший название юлианского (по имени правившего в то время Римской империей Юлия Цезаря). Этот календарь известен также под названием старого стиля. В нем за основу отсчета времени взята длительность одного оборота Земли вокруг Солнца, причем отсчет ведется от одного до другого последовательного прохождения центра Солнца через точку весеннего равноденствия. Этот промежуток времени называется тропическим годом. В настоящее время с точностью до 0,1 с он содержит 365,2422 суток.

В юлианском календаре длительность года была принята равной 365,25 суток. При этом три года считались содержащими 365 дней, а каждый четвертый состоял из 366 дней и назывался високосным. С этой поправкой длительность года по юлианскому календарю в среднем оказывается на 11 мин 14 с больше длительности тропического года, что составляет одни сутки за 128 лет.

С течением времени неучтенное расхождение длительности календарного и тропического годов постепенно накапливалось, и действительное начало весны (равенство дня и ночи) стало все больше расходиться с календарным. В  веке это расхождение уже превысило 7 дней, и встал вопрос об исправлении календаря. В 1582 году Папа Григорий  утвердил проект нового календаря, который используется и поныне. Он известен под названием григорианского, но его часто называют также новым стилем.

При введении григорианского календаря предписывалось день, следующий после четверга 4 октября 1582 года, считать пятницей 15 октября того же года. Это позволило исправить накопленное расхождение в счете дней. Согласно новому календарю, високосными считались из каждых 400 лет лишь 97, а не 100, как это было принято в юлианском календаре. Високосными в григорианском календаре считаются годы, делящиеся на четыре без остатка, кроме тех, которые оканчиваются на два нуля, но не делятся на 400 (например, 1700, 1800, 1900).

При использовании григорианского календаря расхождения с моментами равноденствий составляет сутки за 3280 лет.

Поясное время установлено следующим образом. Весь земной шар разбит на 24 часовых пояса (рис.1.61). Внутри каждого из них считается одинаковым – среднепоясным. При переезде из одного пояса в другой стрелки часов переводят на один час.

Определение моментов точного времени производится по результатам астрономических наблюдений Солнца, а если требуется большая точность – то по звездам. При этом приходится учитывать, что звездные сутки короче солнечных. Для того чтобы убедиться в этом, достаточно пронаблюдать за расположением звезд на небе несколько ночей подряд: звезды, сохраняя неизменным свое взаимное расположение, будут появляться каждую ночь все раньше и раньше.

Различие в звездных и солнечных сутках связано с тем, что Земля наряду с суточными вращениями вокруг своей оси совершает еще и годичное обращение вокруг Солнца. По этой причине видимое движение Солнца таково, что промежуток времени между двумя последовательными кульминациями Солнца удлиняется на 3 мин 56 с. именно настолько звездные сутки короче солнечных. Так как соотношение между звездным и солнечным временем известно, то никаких затруднений в переходе от одного к другому времени не имеется.

В настоящее время разработаны методы и приборы, которые позволяют получать, хранить и передавать время с весьма высокой степенью точности. Создана Всемирная система единого времени WOSAC, названная так по первым буквам слов: World-wide Synchronization of Atomic Clocks. Главные первичные часы этой системы расположены в г. Риме (штат Нью-Йорк, США) и состоят из трех атомно-цезиевых часов. При проведении измерений их показания усредняются.

Таким образом, в §7 продемонстрировано влияние космических циклов на биосферу Земли и процессы в ней. В частности, показано суточное, сезонное и другое влияние на жизнь людей, в том числе и военнослужащих. Сформировано представление по ноосфере, на основании которого намечены пути возможного развития окружающего мира и человечества. Приведенные примеры показывают важность осторожного обращения с природой в части проблем биоэтики, которые в свою очередь связаны с принципом необратимого развития материи. Этот же принцип приводит к тому, что такой параметр материи как время тоже необратим.