Жанр: Энциклопедия
СТО ВЕЛИКИХ тайн вселенной
... себя с какой-либо системой координат и попробовать рассмотреть собственную систему отсчета соотнесенной с
пространственными координатами, привязанными к другим
земным телам, планетам Солнечной системы, кометам, звездам, галактикам и т.д. (при этом сама система координат
может быть не только прямоугольной, но и криволинейной,
сферической, цилиндрической, эллиптической и даже шарнирной).
Наконец, картину можно еще больше обогатить, описав ее
состояние в прошлом или спроецировав в будущее. Другими
словами, привлечь четвертую временную координату, превратив тем самым любую пространственную точку в
мировую линию
. Такие
мировые линии
допустимо составить
для любого материального объекта: скажем, жизнь отдельного человека от рождения до смерти изобразить в виде
мировой линии
, а также соотнести ее с
мировыми линиями
других людей, любых материальных тел и явлений.
Уже Ньютон совершенно четко и недвусмысленно связывал
относительное пространство и время с материально (вещественно) данными и чувственно воспринимаемыми внешними (!) вещами, обладающими протяженностью и длительностью, что достаточно хорошо видно из его трактовки относительного времени:
Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо
движения, мера положительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как
то: час, день, месяц, год
.
Самое интересное и, может быть, парадоксальное с точки
зрения здравого смысла заключается в том, что введение понятий абсолютных пространства и времени обусловлено именно
их относительным характером (который был для Ньютона
самим собой разумеющимся фактом). Зачем потребовалось
введение дополнительных абсолютных понятий — хорошо
См.: Лобановский ML Основания физики природы М., 1990. С. 56—59.
Ньютон И Математические начала натуральной философии. М., 1989.
С 30.
104 В.ДЕМИН
показано, к примеру, в комментариях Дж. Ламора к уже
упоминавшейся книге Максвелла. Комментатор, исходя из
новейших физических представлений, — в том числе и теории
относительности, поясняет, что поскольку пространственновременные параметры материальных тел всегда относительны (то есть
всегда бывают отнесены к какой-нибудь другой
системе
), постольку Ньютон задался целью искусственно выделить некоторую основную всеобщую
систему референции
,
к которой можно было бы отнести все наблюдаемые величины.
В соответствии с этим замыслом Ньютон и построил
систему
абсолютного пространства и времени, относительно которых
должны определяться движения и силы в природе
.
Итак, абсолютное, по Ньютону, — это прежде всего абстрактно-математическое, а относительное — чувственно-реальное. Другое дело, какой смысл вкладывали в данные
понятия последующие интерпретаторы — философы или естествоиспытатели. Современная физика отказалась от ньютоновской
системы референции
и изобрела новую: в специальной теории относительности, к примеру, в этой роли выступает универсальная световая константа. Вместе с тем ньютоновский подход послужил известным толчком для позднейшей традиции в разработке концептуальных моделей пространства и времени, с разных сторон и в различных аспектах
описывающих собой обычные абстракции, действительные
материальные корни которых обнаруживаются только при
сопоставлении с отображенной в них реальностью. В этом
смысле материальность пространства и времени выражается в
том, что данные коренные формы бытия не существуют независимо от реальных вещей и процессов.
Принцип монистического Всеединства помогает выявить и
объективные основания развития пространственно-временных представлений. Главным источником непрерывного обогащения знаний о пространстве и времени является открытие
новых природных явлений и познание их в неразрывной связи с ранее известными фактами. Тем самым обнаруживаются
новые, ранее неизвестные отношения, требующие либо отображения в новых понятиях, либо учета в старых (в результате традиционные понятия подвергаются уточнению, коррек
См.: Максвелл К. Материя и движение. М., 1924. С. 122.
Абсолютное время различается в астрономии от обыденного солнеч-.
ного времени уравнением времени
(Ньютон И. Математические начала
натуральной философии. М., 1989. С. 31).
ТАЙНЫ ВСЕЛЕНН О Й
105
тировке и дальнейшему развитию). Знание о существовании
объекта мало что дает, кроме констатации его пространственно-временной определенности. Поэтому такое знание — бедное, ограниченное, хотя одновременно и коренное, существенное, составляющее ядро развивающихся представлений о пространстве и времени. Зато познание многообразных пространственно-временных отношений поистине неограниченно: здесь
и неисчерпаемые внешние отношения каждой вещи или системы с любой другой, и отношение внутри системы, и сложные
комбинации различных отношений, находящих оригинальное отображение в математических понятиях. Вот почему в
естественно-математических науках существуют различные,
казалось бы, совершенно несходные понятия пространства и
подходы к определению времени. Однако сколько бы ни было
таких понятий и подходов — в конечном счете в них отображена одна и та же пространственно-временная реальность
как неотъемлемый атрибут Вселенной.
В научной литературе обсуждалась гипотеза, согласно
которой на определенном уровне микромира пространственность и временность исчезают и что будто бы вполне допустимо говорить о
внепространственных
и
вневременных
формах существования материи. Такой вывод вытекает, к примеру, у известного американского физика-теоретика Джеффри
Чу. Затем эта идея была воспринята и получила известное
распространение и в отечественной литературе.
В чем же причина увлечения столь экстравагантной идеей
внепространственных
и
вневременных
форм материй? Все
в том же: в отождествлении пространства и времени с определенными пространственно-временными отношениями. Отсюда и получается, если в ходе исследования возникает такая
ситуация, когда от отношений приходится перейти к тем материальным элементам, которые данные отношения образуют, то (по условиям подхода, ограничивающего пространственность и временность отношениями) и выходит: раз нет
отношений, значит, исчезли и пространство и время. B.C.
Барашенков — первоначально горячий сторонник и пропагандист
внепространственности
и
вневременности
на
уровне микромира — в дальнейшем смягчил категоричность
своей позиции и сам же показал ее бесперспективность. В
обстоятельной монографии, специально посвященной про
См., напр.: ВейникА.И., Комлик С.Ф. Комплексное определение хронологических свойств материалов. Минск, 1992. С. 10.
1 0 б В. ДЕМИН
странству и времени в микромире, он скрупулезно проанализировал основные аргументы
за
и
против
и пришел к
выводу, что ни один из известных фактов
в действительности не может служить доказательством существования внепространственных и вневременных форм материи
. Однако общая реляционистская позиция автора осталась прежней.
Таким образом, конкретное применение принципа монистического Всеединства при анализе общенаучной проблемы
пространства и времени вновь и вновь показывают: любые
уровни организации материи (все вместе или каждая в отдельности) не могут существовать иначе как в пространстве и
во времени. Всюду, куда бы ни проникло человеческое познание, движение материи выражается в возникновении конечных вещей или образовании определенных систем и в их уничтожении или распаде. Исходный и завершающий моменты
существования любого из конечных материальных объектов
и служат реальными границами их объективной длительности: с возникновением вещи начинается длительность ее существования, с исчезновением вещи обрывается и конкретная
длительность. Аналогичным образом обстоит и с протяженностью, пространственные границы которой обусловлены самим существованием вещи.
Реляционный аспект пространства и времени абсолютизируется самыми разнообразными способами. Иногда рассуждают следующим образом: на протяжении всей истории науки известны две основные концепции пространства и времени — реляционная и субстанциальная. Последняя, представлявшая пространство и время в виде неких самостоятельных
субстанций, не выдержала испытание временем и рухнула
под напором научных фактов. Развитие науки полностью
подтвердило правильность реляционной концепции, триумф
которой как раз приходится на XX век.
При подобном рассуждении по принципу
или-или
неизбежна деформация в понимании самого существа пространства и времени. Во-первых, все, что не вмещается в прокрустово ложе реляционной концепции, связывается с ненаучной
точкой зрения и отбрасывается якобы за ненадобностью. Вовторых, абсолютизированная реляционная концепция неправомерно отождествляется с научным решением проблемы пространства и времени. Так, профессор Мичиганского универ
Барашенков B.C. Проблемы субатомного пространства и времени. М-,
1979. С. 191.
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 1 0 7
ситета Л. Склар утверждает, что согласно реляционной концепции в мире реальны лишь физические объекты и события, а
пространство и время представляют собой только их отношения. Тем самым, в-третьих, из поля зрения истолкованной в
упомянутом смысле реляционной концепции опять-таки выпадает экзистенциальный аспект пространственности и временности, то есть все, что относится к протяженности и длительности существования материальных вещей и процессов.
Истина же состоит не в отбрасывании одного или нескольких из правомочных научных подходов, не в их противопоставлении, а в монистическом синтезе самих подходов и результатов, полученных при их использовании. В этом смысле
одинаково необходимо и плодотворно исследование как внешних, так и внутренних пространственно-временных отношений. В свою очередь, реляционный подход (в единстве всех
своих аспектов) не исключает, а дополняет и дополняется сам
познанием бытийных (экзистенциальных) сторон пространства и времени.
Первоначально, на заре формирования пространственновременных абстракций, пространство, собственно, и не означало ничего иного, кроме протяженности, как и время не
означало ничего, кроме длительности. Ни то, ни другое не
могло означать ничего иного по той простой причине, что
понятие пространственное™ формировалось на основе ощущений и восприятий протяженности конкретных тел и явлений, а понятие, временности возникло на той же основе восприятий и ощущений реальной длительности конкретных
процессов и событий. В дальнейшем с возникновением теоретического знания, в особенности в результате развития геометрии (и всей математики в целом), механики, астрономии и
философии, содержание понятий пространства и времени значительно расширилось. Пространство стало абсолютным, бесконечным, трехмерным, пустым (как, например, в античной
атомистике или в ньютоновской физике), независимым от природы вещей вместилищем материальных тел, — в то время как
о протяженности стали больше говорить как о характеристике геометрических и механических объектов. Аналогичным
путем шло развитие категории времени. Однако в большинстве случаев (за исключением, разумеется, субъективно-идеалистического подхода) пространство и время оставались твердым оплотом мировоззрения, опирающегося на принцип монистического Всеединства.
Позиция космистской философии по вопросу пространства
1 0 8 В . ДЕМИН
и времени проста и понятна; она позволяет, исходя из реальной протяженности и длительности, присущей всем без исключения объектам природной и социальной действительности,
установить: каким именно образом различные отношения
протяженно-длительных вещей и процессов привод-іт к появлению разнообразных пространственных или временных характеристик, таких как направление, расположение, расстояние, интервал и более общих — координация, субординация, последовательность, упорядоченность и т.п.
Существует мнение, что протяженность и длительность
выражают исключительно метрические свойства пространства и времени и связанны в первую очередь с их количественным аспектом. Чтобы разобраться, насколько данное утверждение правильно, необходимо рассмотреть вопрос об измерении пространственных и временных величин. В повседневной
практике человек пользуется понятием пространственности
не иначе как выраженным в каком-то измерении. Суть измерения — в сравнивании; в кем проявляется и объективность
измерения, поскольку сравниваться могут лишь реальные
объекты, находящиеся в отношениях, какое бы преломление
они ни претерпевали, отражаясь в тех или иных понятиях.
Измерение может быть как одноТюрядковым (например,
измерение пространства в единицах протяженности или измерение времени в единицах длительности), так и разнопорядковым (например, объективно понятию скорости соответствует выражение протяженности через длительность). Потребности практики обусловило и то, что до XIX в. человечество,
Возможно и прямое измерение временной длительности при помощи
пространственной временности.
В метрах можно измерять и время, — пишут два известных американских автора. — Если установить на обоих концах полуметрового стержня по зеркалу, то между этими зеркалами может
отражаться взад и вперед луч световой вспышки. Такое устройство представляет собой часы. Можно сказать, что эти часы издают тик-так
каждый раз, когда сзет возвращается к первому зеркалу. Между всеми последовательными возвращениями свет вспышки проходит путь, в общей сложности равный 1 метру. Мы назовем поэтому промежуток времени между
двумя последовательными тик-так
таких часов 1 метром светового времени или, проще говоря, 1 метром временив (Тейлор Э.Ф., Уилер Дж.А.
Физика пространства-времени. М., 1971. С. 13). Возможно и измерение
пространственных расстояний при помощи временных величин: так, в
астрономии и космологии расстояния измеряются в световых годах. В повседневной жизни также нередко время выражается в пространственных
понятиях: скажем, на вопрос Долго ли добираться до определенного
пункта?
— иногда отвечают: Столько-то переходов
, а время поездов
измеряют остановками.
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 1 0 9
вполне удовлетворяли три вида пространственных измерений: одномерное (линия), двухмерное (плоскость) и трехмерное (объем). Впоследствии возникла (прежде всего в математике, затем в физике) теория так называемых многомерных
пространств.
Объективная природа пространства не меняется в зависимости от того, в скольких измерениях оно будет выражено.
Действительная основа линии, площади, объема, а также
какого бы то ни было многомерного пространства одна и та
же — реальная протяженность вещей и процессов материального мира. Возможность же измерения пространства-времени
каким угодно образом и соответствующего выражения любым числом измерений обусловлена конкретными зависимостями между внутренними и внешними материальными отношениями, в которых могут находиться реальные объекты,
обладающие пространственностью и временностью. Стандартная буханка хлеба имеет около 20 см в длину, примерно 10 см
в ширину и столько же в высоту — всего 2000 см3. Таково ее
пространственное бытие в трех измерениях. (Заметим в скобках, что длительность временного существования обычной
буханки хлеба как пищевого продукта — около суток с момента выпечки до полного съедения. Но для последующего
анализа временная координата не потребуется.) Спрашивается: почему пространственный объем буханки (или пространство, ее окружающее) имеет три измерения — не больше и не
меньше? Этот простой вопрос в действительности один из
сложнейших в науке, имеет длительную теоретическую судьбу, скрестившую усилия философов, математиков, естествоиспытателей.
Чтобы понять, почему пространство трехмерно, попробуем
вначале выяснить, почему расстояния между объектами или
длины физических тел принято выражать в одном измерении.
Ведь расстояния определяются на поверхности Земли, которая
сама по себе объемна. Расстояние между объектами на Земле
или в Космосе — это ведь тоже расстояние между объемными
физическими телами. А вот математические точки и линии —
абстракции, в чистом виде
в природе не встречающиеся.
Точку и линию можно получить путем соприкосновения или
наложения объемных предметов (линеек, циркулей, карандашей, рейсфедеров, бумаги и т.п.).
Метр как единица длины в первом определении был равен
1 • Ю-7 части четверти длины парижского меридиана (то есть
воображаемой линии на поверхности объемного земного
1 О
В ДЕМИН
шара). В современном определении метр — длина, равная
1650763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между строго определенными уровнями атома
криптона 86. Излучение происходит в объемном пространстве между электронами, которые также занимают хотя и
невообразимо маленький в сравнении с привычными макроскопическими человеческими мерками, но все-таки объем.
Таким образом, реальные вещи, тела, процессы, с которыми
сталкивается человек в практической деятельности, объемны.
По существу, объемность (или емкость) и представляет собой
реальную пространственную протяженность.
Измерение — процесс достаточно произвольный. В популярном детском мультфильме длину удава измеряют в попугаях. В повседневном быту тоже допустимо забыть о метрах и
измерить длину или площадь в толщине пальцев или ширине
ладони, в горстях песка или мешках картофеля. В прошлом
вполне обходились частями человеческого тела и отношениями между ними, откуда и пошли все сажени, локти, шаги,
футы, дюймы и т.п. Лишь на известном этапе развития науки
и техники были введены эталоны, сделавшие устаревшими
прежние способы измерений.
В далеком прошлом, на заре математики, практические
потребности пастушества и земледелия вывели на первое место измерение длин и расстояний (а не, скажем, объемов и
емкостей). Развитие строительной и землемерной практики
обусловили переход к измерению углов и поверхностей. Абстрактная геометрическая наука, отражая логику развития
практики и производства, двигалась от изучения линии через
поверхность — к объему. Одно измерение прибавлялось к
другому, в результате в классической Евклидовой геометрии
объем оказался трехмерным (и соответственно плоскость —
двухмерной, а линия — одномерной).
Однако в повседневной практике долго еще оставались
измерения с помощью реальных объемных тел. Так, у древних
индийцев одной из наиболее употребительных мелких единиц
измерения (причем одновременно — веса и длины) выступала величина ячменного зерна (привлекались и еще более мелкие, по существу мельчайшие из видимых частицы — напри
Как доказывают данные археологии, единица измерения объема (емкости) исторически является очень ранней наряду с естественными единицами времени и длины (день, месяц, ступня и т п ) (См. Джеміер М
Понятие массы в классической и современной физике. М , 1967. С. 24—25)
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 1 1 1
мер, пылинка в солнечном луче). Длины измерялись & следующих единицах: восемь ячменных зернышек приравнивались к
толщине пальца, четыре пальца — к объему кулака, а двадцать четыре — составляли
локоть
, четыре локтя — величину индийского лука и т.д. — вплоть до мили, содержавшей
четыре тысячи локтей. Современные каменщики, как еще
строители в Древнем Египте, измеряют толщину кладки в
кирпичах (так, толщина стен оценивается в полкирпича, в
кирпич, полтора, два и т.д.). И кирпич, и ячменное зерно
используются в обоих приведенных случаях, как одномерные
(то есть недифференцированные по измерениям) объемы для
измерения одномерной же длины, ширины, толщины. Понятно, что в тех же
одномерных единицах
можно измерить
площадь или емкость (например, кувшина, мешка — с помощью ячменя, а вагона, кузова — с помощью кирпичей).
Принципиально допустимо, опираясь на понятие одномерного объема, построить сколько угодно -мерную воображаемую геометрию, где площади и длины будут определяться в
порядке, обратном логике геометрии Евклида. Фундаментальным, основополагающим понятием геометрической науки могли стать по линии и плоскости, а объем как непосредственное отражение реальной пространственности.
Например, говорят: такая-то комната (зал, дом, резервуар
и т.п.) больше, чем другая; или: новый прибор (машина) более
компактен и занимает меньше места (меньшее пространство),
чем прежняя модель. При всей приблизительности приведенных сравнений реальная пространственная объемность выражена здесь в одном измерении — в отношении
больше —
меньше
. Разве при измерении линейкой поверхности стола
одномерная линия получается не при помощи операций с
двумя объемами (поскольку объемны и линейка, и стол, поверхность которого как сторона реальной объемности подвергается измерению)? Полученная линия и измеренная длина, а
также их численные величины и являются результатом определенного сопоставления реальных объемных предметов.
Если бы в результате аналогичных сравнивании-были выработаны единицы измерений одномерных объемов, а само
понятие одномерного объема было положено в основание геометрии, — то в этом случае понятие линии естественно могло
бы быть представлено в виде научной абстракции, вытекаю
См.- Бируни Индия // Избранные произведения Т.2 Ташкент, 1963
С 168-171.
1 1 2 В. ДЕМИН
щей из одномерного объема, а именно: как кубический корень
из единицы одномерного объема. Гипотетическая геометрия,
построенная на таком основании, была бы отнюдь не менее
полной, чем традиционная Евклидова, и так же бы отражала
объективные свойства пространства. Однако представлять
одномерность в этом случае в качестве сущности реальной
пространственной объемности было бы так же недопустимо,
как и отождествлять с пространственностью трехмерность и
четырехмерность.
Пример того, как одни и те же математические понятия
выражаются в различном числе измерений, можно найти, сравнивая традиционную геометрию с аналитической. В аналитической геометрии точка описывается в системе координат
на плоскости — двумя числами (абсциссой и ординатой), а в
пространстве — тремя числами (абсциссой, ординатой и аппликатой), — в результате чего точка может выступать и как
двухмерная, и как трехмерная точка. Дополнив три координаты четвертой (временем), Г. Минковский сформулировал
понятие мировой точки, выразив ее в четырех измерениях.
При этом она не просто стала четырехмерной, но и обрела
движение, превратившись в мировую линию. Открытие Минковского, сыгравшее значительную, роль в развитии физики,
вовсе не явилось открытием четырехмерной сущности материального мира, но выступило одним из возможных опытов
построения четырехмерной геометрии и описания в понятиях
такой геометрии пространственное™ реальных вещей.
Как видим, именно принцип монистического Всеединства
играет решающую роль при выявлении экзистенциального
аспекта пространственности и временности (то есть аспекта,
связанного с самим существованием этих коренных форм космического бытия). В познании закономерностей объективной
действительности подлинно научные подходы не взаимоисключают, а взаимодополняют друг друга. Такая взаимодополнительность хорошо прослеживается в случае взаимосвязи между естественно-научным и космическо-философским осмыслением пространства и времени. Целостное понимание
названных категорий обязательно включает реляционный
подход, но не отождествляется с ним. Ибо последний, как
правило, акцентирует внимание или на событийной стороне,
абстрагируясь подчас от субстрата данных отношений и пространственно-временных характеристик, раскрывающих бытийную сторону и внутреннюю взаимосвязь.
Космистский же принцип монистического Всеединства тре
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ
1 1 З
бует рассматривать реальные пространственность и временность в их неразрывном единстве. Знание о бытийных (экзистенциальных) и реляционных аспектах пространственновременной реальности не является монополией одного теоретического познания.
В этом убеждает и повседневный опыт. Так, длительность
существования отдельного человека определяется временем
его жизни — от момента рождения до момента кончины, а
протяженность его существования как конкретного индивида определяется пространственными границами и формами
тела. С другой стороны, любой человек (как и любое живое
существо) вступает на протяжении всей своей жизни в многообразные пространственно-временные отношения с другими
людьми, окружающей природой, орудиями, средствами, продуктами труда и т.д. В этом плане жизнь человека представляется как непрерывная цепь событий, и жизненное пространство не обязательно ограничивается домом, работой или местами отдыха, а может быть раздвинуто до космических масштабов, поскольку существование зависит от природно-косми
ческих факторов.
Как космически-природное существо человек является частью природы и Вселенной, его пространственно-временные
характеристики (включая и равносторонние отношения) сродни тем, которыми обладает любое материальное тело. Но человек — прежде всего социальное существо; поэтому пространственно-временные события, в которых ему непрерывно
приходится участвовать, имеют общественно-историческоеДлительность и протяженность человеческого существования не складывается механически из событий его жизни (то
есть не обусловливается теми пространственно-временными
отношениями, участником которых он постоянно оказывается). Всякое событие ограничено определенными пространственно-временными параметрами. Так, любое событие длится ровно столько, сколько находятся в определенном отношении
Длительность жизни человека не совпадает с длительностью существования его как физического тела. Последняя включает длительность
внутриутробного развития до момента ро
...Закладка в соц.сетях
