Ученые из Донского государственного технического университета, в сотрудничестве с международной научной командой, разработали концепцию «локального времени», которая позволяет описывать течение времени в различных физических системах. Эта концепция была представлена в статье, опубликованной в научном журнале Foundations. По словам Надежды Красий, доцента кафедры «Высшая математика» ДГТУ, само время является неопределимой величиной, а человек способен лишь ощущать и измерять его течение.
Исследователи полагают, что первоначальные представления о времени могли сформироваться у предков человека около трех миллионов лет назад через наблюдение за регулярной сменой дня и ночи. Постепенно, древние гоминиды стали замечать лунные фазы и изменения природных явлений, происходившие с их изменением. Тот, кто впервые подсчитал количество дней между двумя полнолуниями, внес первый вклад в определение меры течения времени.
Теория, предложенная учеными, описывает время как автономный поток, который изменяется по собственным законам и движется по определенной траектории. Это указывает на то, что его ход может ускоряться, замедляться или изменять направление в зависимости от условий. Красий отметила, что исследуемый процесс за конкретный период времени является объединением изучаемого процесса и связанного временного потока, причем понятие времени не совпадает с астрономическим и зависит от динамики процесса.
Целью работы ученых было объединение абстрактного понятия времени с конкретными физическими процессами. Это достигнуто посредством применения математических методов для определения «локального времени» на основе простых геометрических объектов, что позволило соотнести математическое описание с человеческим восприятием времени.
В процессе исследования использовались инструменты из областей:
- геометрии кривых,
- римановой геометрии,
- теории дифференциальных уравнений,
- теории вероятностей и случайных процессов.
Результаты экспериментов показали, что в ряде математических моделей возможно введение количественного понятия «локального времени», которое отражает последовательность событий. Это время определяется через упорядоченный набор измерений различных величин, произведенных в одно и то же время.
Таким образом, математическая концепция «локального времени», предложенная исследователями, не только позволяет описывать свойства наблюдаемых процессов, но также может использоваться для предсказания их дальнейшего развития. Исследование было проведено совместно с учеными из Лиссабонского университета NOVA в Португалии.