Жанр: Энциклопедия
СТО ВЕЛИКИХ тайн вселенной
...ела; всегда имеется определенная
система, по отношению к которой они выступают уже как
внутренние. Предельно общей системой для всех объективно
реальных отношений является Вселенная как единое целое.
Собственно говоря, в виде самостоятельных внешних отношений они способны функционировать лишь до тех пор, пока не
подвергаются воздействию со стороны более общей системы.
Так, Солнце и вращающиеся вокруг него планеты являются
более общей системой по отношению ко всему, что связано с
Землей (включая и человеческое общество). Поэтому внезапная гибель Солнца и распад Солнечной системы привели бы к
уничтожению всех имевшихся в рамках существовавшей системы внешних (то есть не связанных между собой) отношений,
которые в данном предельном случае проявляли бы себя уже
как внутренние (то есть неразрывно связанные с целостной
системой).
Итак, проблема заключается в следующем: представляют
ли собой отношения нечто единообразное, монотонное и настолько очевидное, что над ними вовсе не стоит ломать голову. Или же, напротив, они далеко не бескачественны, не
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 397
бестелесны и не бесструктурны, им присущи характерные особенности, и, как все в объективном мире, отношения подчиняются определенным закономерностям, находящимся, в
свою очередь, в неразрывной взаимосвязи с другими природными законами.
Ведь зачастую специфика и многообразие отношений нивелируются; даже если и делается различие между внешними
и внутренними отношениями, то закономерности, отличающие их друг от друга, отождествляются. Случается, что один
из видов отношений возводится в ранг универсальности, абсолютизируется, а свойства, характеризующие конкретную
определенность отношений (то есть их конкретное основание), переносятся на все многообразие отношений, составляющих данное явление. В действительности же отношения одного типа далеко не в каждом случае оказывают непосредственное влияние на отношения другого типа, отличного от
первого по конкретному основанию. Подобная абсолютизация и нивелировка заходят еще дальше: отношения, представляющие собой сосуществование определенных элементов, отождествляются с самостоятельным существованием самих элементов или образуемой ими системы.
Нетрудно понять, почему происходит такое отождествление. Поскольку об отношениях обычно судят по соотносящимся субъектам, вещам, элементам и т.п., постольку и понятия, обозначающие конкретные отношения, подчас невольно переносят на сами эти вещи, элементы, на самих субъектов. Называя человека чьим-то братом, как бы персонифицируют понятие данного родственного отношения, переносят его на само лицо, отождествляя с конкретным индивидом, хотя понятие
брат
не означает ничего, кроме соответствующего родственного отношения, и ни у кого на лице не
написано, что он (она) чей-то (чья-то) брат (сестра).
При этом конкретный анализ конкретной ситуации не просто указывает на материальную основу объективных отношений (это первый, но не единственный шаг в процессе
познания). Он помогает установить также и конкретный характер данных отношений. Например, большинство физических закономерностей получает строгое математическое описание и выражается в виде разнообразных формул. Любая
такая формула сама по себе есть определенное математическое
соотношение, элементы которого находятся во внешней количественной взаимозависимости. Подобная структура формулы всего лишь результат знакового выражения, в то время
398 В.ДЕМИН
как сами объективные отношения, описываемые формулами,
могут быть не только внешними, но и внутренними. В свою
очередь, проекция абстрактно-математического описания
(формулы) на природную действительность помогает точно
установить конкретный характер объективных отношений,
отображенных в той или иной формуле.
Так, большинство химических формул описывает либо внутреннюю структуру вещества, либо внутренние отношения в
процессе химических реакций. А многие физические формулы,
описывая внешние отношения между природными процессами и явлениями, вместе с тем раскрывают и внутреннюю закономерную связь. Например, закон Кулона (и соответствующая
ему формула) фиксирует не только внешнее отношение между
двумя покоящимися электромагнитными зарядами, но и силу
данного взаимодействия.
Характерная особенность абстрактного мышления (как и
художественного) состоит в том, что оно может свободно манипулировать понятиями (и представлениями), способно конструировать из них
сцепления
любой степени сложности.
Но от игры нашей мысли, воображения и фантазии материальная действительность не меняется. Она действует по
собственным законам, а не по произволу мышления. Поэтому
при обосновании понятий, разработке теории или получении
новых выводов задача науки — не произвольно
интерпретировать концептуальные результаты, а объяснять
их в строгом соответствии с отображенными в них сторонами,
отношениями, законами материального мира и закономерностями самого процесса познания. Так, понятия, образующие
математическую формулу (как об этом уже говорилось выше),
находятся между собой в
жестких
отношениях в составе
конкретной формулы и отображают столь же конкретные отношения (или законы как устойчивые, повторяющиеся, необходимые связи и отношения) материального мира.
Исходя из всего вышесказанного, уместно суммировать
закономерности объективных отношений, играющих непреходящую роль в осмыслении Космоса, всех природных и социальных явлений, а также в любой из фундаментальных или
частных наук, логике, методологии и теории познаний.
1. Отношение представляет собой сосуществование конечных материальных или идеальных элементов. И те, и другие
подразделяются на внешние и внутренние.
2. Элементы, находящиеся во внешнем отношении, не зависят друг от друга.
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 399
3. Элементы внутренних отношений связаны друг с другом
в рамках определенной системы.
4. Внутренние отношения, составляющие определенную целостность, будучи абстрагированными от данной целостности, могут рассматриваться по отношению друг к другу как
внешние.
5. Если элементы, находящиеся во внешнем отношении,
начинают взаимодействовать, то они образуют систему и
преобразовываются во внутренние отношения.
6. Для любой системы внешних отношений можно отыскать
другую систему, по отношению к которой они будут выступать как внутренние.
7. Общей системой для всех объективно-реальных отношений является Вселенная как единое целое.
8. Особым типом отношения между материальным (первичным) и идеальным (вторичным) является психическое отражение. Мысленные отношения представляют собой образы (схемы, модели, матрицы) отношений объективной действительности (включая и отношение к ней познающего и преобразующего субъекта). Идеальные отношения отображают материальные опосредованно, а будучи оторванными от последних — искаженно.
9. Отношения между идеальными элементами — и внутренние (в процессе индивидуального мышления), и внешние (при
обмене информацией или в процессе коллективного мышления) — складываются свободно, но истинность полученных
выводов (а также истинность и правильная упорядоченность
знания, участвующего в мыслительных актах) полностью
зависит от их соответствия объективной действительности.
10. Элементы материальных отношений (внешних и внутренних) выступают в виде определенного субстрата. Результат соотнесения (сопоставления, сравнения) различных субстратов и представляет собой отношение. Без субстрата нет
отношения.
11. Материальный субстрат не тождественен отношениям, в
которых он находится. Само отношение (как результат сопоставления материальных элементов) носит объективно-реальный характер, но не имеет собственной субстратной формы, отдельной от элементов отношения.
12. Отношение (результат сопоставления) двух материальных элементов (субстратов) не тождественно отношению
трех и более элементов. И наоборот.
13. Отношение конкретно: как не существует отношения без
цм.тііШіЩаІГ^ІФ-ЦІЇИІИ1!!'
оййнёв^ЗЗй^^^Е^я^^о^оявоЯ^я^оая3^' я м ^ 5 § д S
^Hlll^^^ll^iSHllSlilll^S s|i||j|'
lll.llli
S^Qlog^J8 s(^ soo^saSrt^o" .^ ойс^Зоя0^"^^ -^HS^-,4-. '
11111 и Ці8 s
•g^SSl-t^^lS^SS'l^^tl^ag^^EQs's S§sog ^^^зій
HI5!
ііГЧ ;5І Я1
По мнению В.П. Селезнева, опыт Майкельсона, доказавший якобы невозможность обнаружения механического эфира, а значит, и отсутствие такового, не является доказательством правильности постулата постоянства скорости света.
Это связано с тем, что интерферометр как прибор, предназначенный для фиксации смещения длин волн, в принципе не
может служить для измерения скорости электромагнитного
излучения, а отрицательный результат опыта Майкельсона
(отсутствие интерференционной картины) служит доказательством постоянства длины волны — не более.
Иными словами, в распространенных трактовках теории
относительности все кинематическое и электродинамическое
богатство Космоса пытаются в угоду чисто формальным соображениям подогнать под изначально уязвимую схему постоянства скорости света. Наподобие ловких портных в сказке о голом короле, нас хотят уверить (и, как ни странно,
большинство с этим соглашается), что в неисчерпаемой и
многообразной Вселенной световые волны двигаются с одной
и той же неизменной скоростью ко множеству других объектов, которые в это же самое время перемещаются с различными, не совпадающими друг с другом скоростями.
Космос всегда олицетворял бесконечность пространства и
вечность времени, он же являет собой всеобъемлющий пространственно-временной Континуум. Релятивистская картина мира, претендующая на истину в последней инстанции, в
главных своих частях также опирается на своеобразно истолкованные реалии пространства, времени, бесконечности (неограниченности); вместе с тем ей не только недостает системности и целостности, но и в отдельно взятых фрагментах
этой научной мозаики при внимательном и непредвзятом рассмотрении обнаруживаются серьезные изъяны. Для подтверждения сказанного достаточно беспристрастно проанализировать релятивистские эффекты, относящиеся к пространственно-временным параметрам в движущихся системах отсчета.
ПРОСТОЙ СЕКРЕТ СЛОЖНЫХ ФОРМУЛ
Какую же, в таком случае, реальность описывают знаменитые релятивистские формулы, вытекающие из преобразований Лоренца? Только ту, которая зафиксирована в самих
формулах, — и никакую другую, причем не в космических
масштабах, а в строго определенных границах, очерченных
самими же формулами: есть две системы отсчета — условно
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 403
неподвижная и условно перемещающаяся (в любое время их
можно поменять местами), а параллельно равномерному и
прямолинейному перемещению движется луч света (что-то
вроде следующего: лодка (в темноте) отплывает от берега, а в
корму ей светят фонариком).
Обратимся к двум релятивистским формулам, хорошо известным из школьного курса физики:
Из приведенных формул следует, что в материальной системе отсчета, движущейся равномерно и прямолинейно относительно условно покоящейся системы и связанного с ней наблюдателя, временные промежутки
растягиваются
(течение
времени
замедляется
, отчего родители-космонавты могут
якобы оказаться моложе собственных детей, оставшихся дома),
а пространственные длины сокращаются То есть по формуле:
Ґ>іо;Г<Іо
Так ли это? Разумеется, так. Но весь вопрос в том, как
понимать фиксируемое
растяжение
и
сокращение
. Вытекает ли из формул, что
замедляется
всякое время, связанное
с перемещающейся системой отсчета, — и продолжительность
жизни, и процессы мышления или рефлексы и биоритмы? И
действительно ли укорачивается космический корабль, сплющиваются в нем все предметы, живые организмы и сами космонавты? Если рассуждать последовательно-реалистически, то
упомянутые эффекты непосредственно из релятивистских формул не вытекают, а являются следствием их свободного истолкования.
Формула, как это ей и положено, описывает (отображает)
строго определенные физические параметры и процессы, которые, собственно, и фиксируются в виде символических обозначений. Физическая формула может описывать только физические (а не химические, биологические, социальные) закономерности. Прямая экстраполяция формуя яа целостную Вселенную также недопустима. В данном смысле приведенные
выше релятивистские формулы раскрывают всего лишь объективное отношение между механическим перемещением тела и
синхронно-совместным с ним движением света. Соотнесенность этих двух физических явлений зафиксирована в под
404 В.ДЕМИН
коренном соотношении понятий v2 (скорость равномерного и
прямолинейного перемещения инерциальной системы) и с2 (скорость света, движущегося параллельно той же системе). И то,
и другое соотносится с третьим элементом реального трехчленного отношения — условно неподвижной системой отсчета.
Для наглядного пояснения действительной сути релятивистских эффектов воспользуемся образом Люмена, созданного Камилом Фламмарионом. Он был не только неутомимым
пропагандистом новейших достижений естествознания, но и
плодовитым автором, на книгах которого училось не одно
поколение ученых во всем мире в конце прошлого — начале
нынешнего века. Книги Фламмариона знала вся образованная Россия, не говоря уже о плеяде русских космистов. Несомненно их влияние и на научно-фантастическую прозу
Циолковского. Большинство научно-популярных и беллетризированных работ Фламмариона переведены на русский
язык. Среди них научно-фантастический роман
Люмен
(в
одном из переводов на русский — со значительными дополнениями — он называется
На волнах бесконечности
).
Люмен — бестелесное человекоподобное существо, дух, обуреваемый жаждой познания Вселенной и наделенный волшебным качеством — способностью мгновенно, со скоростью
мысли перемещаться в любую точку пространства, наблюдать (подобно другому, уже упоминавшемуся фантому —
демону Максвелла) любое физическое явление и даже общаться с потусторонним миром. Люмен мгновенно перемещается по
бесконечным просторам Космоса, а возвратившись на землю,
рассказывает об увиденном своему ученику (в форме их диалогов и написан весь роман).
Помимо воображаемого описания далеких миров, расположенных в различных созвездиях, и их обитателей, Фламмарион устами Люмена описывает поведение света в Космосе.
Известно, что любая информация, идущая с помощью электромагнитных волн с Земли и имеющая конечную скорость, приходит к другим далеким мирам с запозданием на сотни и
тысячи лет (подобно тому, как с запозданием доходит до
Земли свет умерших звезд). Люмен, в частности, развлекается
тем, что, перегнав свет, дожидается его в какой-то далекой
звездной системе, а затем наблюдает живые картины исторического прошлого Земли (например, подробности событий
Великой французской революции). Представляется, что с помощью Люмена нетрудно будет разобраться в физическом
смысле релятивистских эффектов, касающихся света и пространственно-временных параметров движущихся объектов.
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 405
Итак, перенесемся мысленно вместе с Люменом на просторы
Вселенной. Представим условно покоящийся прожектор, расположенный на уединенном космическом объекте, мимо которого с околосветовой скоростью, равномерно и прямолинейно
проносится космический корабль (рис. 122). Прожектор включается и посылает световое излучение вслед ракете в момент,
/ когда ее хвост оказывается в точке, возможно близкой от
прожектора. Такая ситуация
.соприкосновения
особенно
удобна, поскольку позволяет, так сказать, непосредственно
добиться одновременности событий и снять те вопросы, которые обычно возникают в теории относительности по поводу
синхронизации часов. Для наибольшей наглядности поместим Люмена на кончике светового луча (точнее — фронта
световой волны, поскольку сам свет в космическом пространстве невидим).
Допустим, что в покоящейся системе отсчета по ходу движения ракеты размещены ориентиры, позволяющие измерить
пройденное расстояние. Предположим также, что Люмен запасся хронометром и намерен произвести некоторые расчеты.
Сидя верхом на световом луче, он смог бы без труда констатировать уже известный нам факт- в различных системах
отсчета свет за одно и то же время (по хронометру Люмена)
проходит разный путь, а одинаковое расстояние преодолевает за различные промежутки времени. Так, за время, пока луч
света преодолевает в покоящейся системе отсчета расстояние
MN, равное длине ракеты, относительно удаляющейся ракеты он продвинется только до точки В. Другими словами, в
движущейся системе световой луч пройдет расстояние, меньшее,
сокращенное
по сравнению с неподвижной системой
Рис 122.
406
В. ДЕМИН
координат (и тем меньшее, чем выше скорость ракеты). Аналогичным образом свету, излучаемому неподвижным прожектором, потребуется для преодоления длины летящей ракеты большее время, чем для прохождения того же самого расстояния в
покоящейся системе (налицо все то же пресловутое
растяжение
временных событий).
Мысленный эксперимент можно повторить и в земных условиях, совершив воображаемое путешествие на поезде в точном соответствии с условиями, заданными в преобразованиях Лоренца. Рассмотрим движение светового луча, параллельного перемещению поезда и железнодорожному полотну.
Для упрощения понимания даваемых разъяснений лучше всего представить, что поезд идет не по открытой местности, а
вошел в туннель. Это позволит представить одновременное
отображение распространения светового луча или фронта
световой волны на стенках вагонов поезда и на стене туннеля.
А для того, чтобы результаты измерений сделать зримыми и
легко сопоставимыми, уместно допустить, что внешние стенки вагонов в стене туннеля покрыты фотоэмульсией.
Представим (рис. 123), что у входа в туннель неподвижно
закреплен источник света — О, посылающий сигнал — ОР в
направлении движения поезда MN. Источник включается в
тот самый момент, когда с ним поравняется конец последнего
вагона. Луч света движется вдогонку уходящему поезду. По
мере того, как свет достигает головы состава, происходит
засветка фотоэмульсии на стене туннеля и на внешних стенках (или крышах) вагонов по всей длине поезда.
Если допустить, что длина туннеля и железнодорожного
состава достаточно велика, а поезд движется с околосветовой
Рис 123.
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 407
скоростью, то получим следующие результаты мысленного
эксперимента. Чем выше равномерная скорость поезда, тем
большее время потребуется свету, чтобы достичь головного \
вагона (это происходит потому, что начальная точка состава
непрерывно убегает; по мере продвижения поезда вперед свет
займет положение M'N'. Если свет, догоняющий поезд, погаснет, как только достигнет головной точки (или отразится
зеркалом в обратном направлении), то картина засветки фотоэмульсии на внешних стенках вагонов будет отличаться от
картины, получившейся на стене туннеля.
Что же именно произойдет? Чтобы воочию уяснить это,
поезд по окончании эксперимента придется остановить и вернуть назад к въезду в туннель. Если поместить конец последнего вагона вровень с источником света (то есть совместить
точки А , М, О, откуда начиналось движение светового луча),
то тень засветки на стене туннеля АВ'=ОР окажется по длине
больше, чем длина самого поезда — MN, и, соответственно,
больше тени засветки на внешних стенках вагонов от их
исходной до конечной точки. MN=M'N', но MN
Получается, что один и тот же луч пробегает разное расстояние в движущейся и неподвижной системах отсчета: в движущейся системе отсчета длина пробега (в полном соответствии
с преобразованиями Лоренца) оказывается короче, или, как
принято говорить, длина сокращается
. Но сокращается
,
как видно, не длина вообще
и вовсе не длина поезда, а
длина фиксации совершенно конкретного физического процесса, а именно — распространения света в одной из соотнесенных друг с другом систем отсчета. С самим же светом, как и
с обеими системами отсчета, ничего не происходит: длина
состава и зафиксированного отрезка туннеля какой была,
такой и осталась. Однако объективно-реальная проекция
процесса распространения света на системы отсчета оказалась разной.
Какой действительный физический смысл имеет в данной
связи релятивистское растяжение
временных интервалов?
Что конкретно кроется за увеличением временного интервала
в перемещающейся системе, как это вытекает из вышеприведенной формулы? Единственно, в движущейся системе
отсчета свету потребуется больше времени, чтобы покрыть
расстояние, одинаковое с зафиксированным отрезком покоящейся системы координат. В поезде, мчащемся сквозь туннель,
такими одинаковыми пространственными отрезками будут
длина самого поезда и соответствующее ей расстояние в по
408 В. ДЕМИН
коящейся системе туннеля. Для преодоления длины мчащегося
поезда свету потребуется больше времени, чем для прохождения того же самого расстояния, отмеренного на железнодорожном полотне или на стене туннеля.
Преодолев за определенный промежуток времени конечный
отрезок АВ, луч света не достигнет при этом одновременно и
головы поезда, которая за истекший временной отрезок успеет вместе с поездом убежать вперед. Для того, чтобы свету
достигнуть головы переднего вагона (ни вагоны, ни поезд в
целом, при этом, естественно, своей длины не меняют, а просто
перемещаются вперед), потребуется дополнительное время.Понятно, что в совокупности данный временной интервал
будет неизбежно превышать время, которое требуется для преодоления того же расстояния в неподвижной системе отсчета.
Сравнивая результаты измерения, обнаружим, что временной интервал в движущейся системе как бы
растягивается
.
В действительности же один и тот же световой сигнал, излученный в один и тот же момент из одного и того же источника,
затратит различное время для преодоления одного и того же
расстояния в различных системах отсчета, и в движущейся системе это время будет тем большим, чем выше скорость системы.
Ничего другого релятивистские формулы не означают (разве что в них рассматривается поперечный снос светового луча
света, что и дает, по теореме Пифагора, подкоренное выражение). И означать не могут — по той простой причине, что
описывают совершенно конкретное соотношение между электромагнитными процессами (движение света) и равномернопрямолинейным перемещением физической системы. Все остальное — результат домыслов и предположений. И задача
космического миропонимания — найти в разного рода догадках рациональное зерно и отделить зерна от плевел.
Почему так существенно рассматривать совместное параллельное движение светового луча, с одной стороны, и
поезда, ракеты или любого другого материального объекта — с
другой? Потому что таковы конкретные условия, задаваемые
преобразованиями Лоренца, из которых выводятся релятивистские формулы. В проанализированных выше примерах системы отсчета привлекаются не поочередно (как это
делается во всех работах, посвященных теории относительности), а одновременно, в триединстве с процессом
электромагнитного излучения, ибо таков объективный смысл
преобразования координат. Кроме того, в отличие от распространенных трактовок релятивистских эффектов, существенно важно рассматривать не поведение света с точки зрения
ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 409
наблюдателей, находящихся в разных системах отсчета, а
наоборот, обе системы (покоящуюся и движущуюся) — с точ"
ки зрения движения электромагнитных волн.
При этом скорость электромагнитного излучения не изменяется, но меняется скорость движущейся системы относительно излучения как самостоятельной, третьей системы отсчета. Это — тривиальный, само собой разумеющийся факт,
и именно он раскрывает секрет всего фокуса. Именно здесь
коренится недостаток подавляющего большинства
интерпретаций релятивистских эффектов: все пытаются объяснить, исходя из двух систем отсчета, а их на самом деле три, а
может быть и больше (двойственное же отношение, как известно, не тождественно тройственному или множественному).
Кроме того, в распространенных интерпретациях релятивистских эффектов положения, справедливые для узколокальной области физических явлений, без достаточных на то оснований переносятся на более широкий круг явлений и в конечном счете — на Вселенную в целом. Такой перенос релятивистских выводов на всю природу совершается по принципу
известной логической ошибки
от сказанного в относительном смысле к сказанному безотносительно
: положения, справедливые для локальных физических закономерностей (разумеется, при условия их правильного истолкования), распространяются на природу в целом, на все формы движения материи, на любые — известные или пока еще не открытые —
закономерности.
Почему так происходит, в общем-то понятно. Из релятивистских формул вытекает, что при больших скоростях временные промежутки в движущихся системах в сравнении с
неподвижными
растягиваются
, течение времени
замедляется
(в каком именно смысле и почему, было только что
проиллюстрировано). Невольно создается впечатление, что
коль скоро фиксируется изменение течения времени (ка самом
деле иллюзорное), то данное время относится ко всем без исключения вещам и существам, связанным с движущейся системой отсчета. Однако такой вывод неправомерен. Время в
релятивистских формулах выведено из соотношения скоростей — световой и механической. Вполне допустимо утверждать, что такое соотношение реальных физических процессов
способно выступать в роли своеобразных часов, с которыми
может сверяться длительность всех остальных событий. Между тем хорошо известно, что изменение в ходе часов совсем не
обязательно ведет к изменению продолжительности других,
внешних по отношению к часам явлений.'Часы на чьей-то
4 1 0 В. ДЕМИН
руке могут спешить, отставать или вообще остановиться, но
это вовсе не сказывается, скажем, на физиологических процессах, происходящи
...Закладка в соц.сетях
