Дискретность (прерывистость) пространства-времени - это физическая модель, предполагающиая существование: минимальной (неделимой) единицы пространства и минимальной (неделимой) единицы времени.
Данная концепция возникла еще во времена древней Греции. Зенон Элейский в своей апории "Ахиллес и черепаха", ставит под сомнение наше представление о бесконечной делимости пространства и времени.
"Допустим, Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и находится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. За то время, за которое Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха в ту же сторону проползёт сто шагов. Когда Ахиллес пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять шагов, и так далее. Процесс будет продолжаться до бесконечности, Ахиллес так никогда и не догонит черепаху."
Зенон Элейский
Концепция дискретного пространства-времени порождает ряд необычных следствий, что заставляет усомниться в ее справедливости. Но это только на первый взгляд.
Одно из таких следствий - это свойство изотахии (что происходит от двух слов: изо - равный и тахия - скорость). Пусть V- скорость, с которой тело проходит минимальное возможное расстояние - S, за минимальный интервал времени- T. Если скорость будет больше V, то тело пройдет расстояние S за время меньшее чем T, что невозможно, поскольку T минимально возможное время. Если скорость будет меньше V, то тело, за время T, пройдет расстояние меньшее чем S, что невозможно, поскольку S минимальное возможное расстояние. Следовательно V=const, из это можно сделать абсолютно безумный вывод, что все тела должны двигаться только с одной единственной скоростью, что явно противоречит наблюдаемой нами картине мира.
Но данное противоречие исчезает, если считать движение тела - как совокупное движение всех его атомов (в данном случае, под атомами подразумевается минимальная единица материи). Несмотря на одинаковую скорость, направление движения каждого атома в теле отличается, что придает, достаточно крупным телам различную скорость. Из это всего можно сделать вывод, что любое тело можно разогнать только до одной определенной, предельной скорости -V. И вот, в XIX веке, появилась физическая величина, которая могла претендовать на роль скорости принципа изотахии, разумеется речь идет о скорости света.
Если бы удалось доказать, что элементарные частицы движутся только с одной, единственной скоростью, то это было бы сильным доводом в пользу принципа изотахии.
Разумеется, есть масса случаев, когда элементарные частицы двигались со скоростью, отличающейся от скорости света. Данную проблему можно преодолеть различными способами.
Первый вариант предполагает, что движение частиц носит прерывистый характер, то есть состояние движения сменяется состоянием покоя. Подобная идея встречается еще у арабских мыслителей в IX-XI веке.
"Если два тела кажутся нам движущимися с разными скоростями,то причиной этого различия не более быстрое и медленное движение, а то, что движение называемое нами медленным, прерывается промежутками покоя чаще, чем движения называемое быстрым"
Маймонид
Последним кто продвигал идею "прерывистого движения" был Г. Бек в 1929 г. Он предложил формулу для расчета скорости результирующего движения:
V=P/N
Также он предложил графическую интерпретацию прерывистого движения, по аналогу с азбукой Морзе, где движение обозначается как прямая, а состояния покоя как точка.
__ . . . . . __ . . . . . __ . . . . . __
Второй вариант предполает, что частицы движутся не строго по прямой, а совершают колебания, вдоль основного направления. В первые это встречается у Эпикура в письме Геродоту,где он упоминает "дрожание атомов в глубине плотного тела".
Со временем данная мысль развивалась и в 1930 г. Э. Шредингер сумел показать, что координаты свободного электрона можно представить в виде суммы двух координат. Первая координата описывает равномерное прямолинейное перемещение электрона, вторая - его колебания относительно его прямолинейной траектории. Как и Эпикур Шредингер назвал эти колебания - "дрожанием".
У меня есть свой вариант, который представляет из себя нечто среднее между двумя предыдущими вариантами. Я предполагаю, наличие у элементарных частиц двух скоростей, как и во втором варианте, но первая скорость - это скорость движения частиц в пространстве, а вторая скорость - это перемещение той же частицы, но уже во времени. Тогда скорость любой частицы можно представить как сумму:
Vp + Vt=const (с)
Что значит при увеличении скорости движения тела (Vp), скорость "перемещения" ее во времени (Vt) уменьшается, данное предположение согласуется с теорий относительности, из которой следует, что увеличение скорости ведет к замедлению времени и наоборот.
Используемая литература: Вяльцев А.Н. " Дискретное пространство и время"
