Кузнецов Б. Г. Эйнштейн. Жизнь. Смерть. Бессмертие. 5-е изд

Вид материала

Книга

Содержание Эйнштейн и аристотель Эйнштейн и моцарт

Подобный материал:

• Московская Городская Педагогическая Гимназия Лаборатория №1505. Смерть и бессмертие, 171.98kb.
• Жизнь, смерть, бессмертие человека, 729.23kb.
• 1. Введение, 287.04kb.
• Реалистическая теория бессмертия, 110.65kb.
• Наша жизнь как ценность Круглый стол Цели мероприятия, 597.3kb.
• Севиндж Мамед Сулейман "жизнь, смерть, бессмертие", 535.47kb.
• …человек уходит из жизни, как выходят из трамвая: на его уход обращают внимание те,, 87.04kb.
• Учебное пособие Благовещенск Издательство бгпу 2010, 7595.36kb.
• Биография ученого - это образ его мышления, генезис идей, творческая продуктивность., 9337.25kb.
• Боливия или смерть как шаг в бессмертие. , 161.5kb.

Усложнение бытия в космической эволюции объясняется тем, что природные процессы меняют начальные условия, что эти процессы повторяются в трансформированных условиях. Необратимое усложнение познания объясняется тем, что каждый крупный шаг на его пути меняет общие принципы. В этом - существенная сторона эйнштейновского критерия внутреннего совершенства, дополняющего внешнее оправдание. Теория относительности - пример коренного преобразования общего принципа, соотношения пространства и времени при решении вопроса о распространении света в движущихся системах. Изменение общих принципов выражается, если вспомнить замечание Лапласа, в "погружении разума в самого себя" при его продвижении вперед.


Неклассическая физика, выросшая в значительной мере из идей Эйнштейна, в несравненно более явной форме, чем классическая паука, демонстрирует изменчивость фундаментальных принципов, гарантирующую внутреннее совершенство физических теорий. Вместе с тем неклассическая физика выявляет преемственную связь этапов познания, его необратимость, бессмертие плодов человеческого гения. Ощущение такого бессмертия противостоит всем формам гносеологического пессимизма - и фикции границ познания, и фикции завершенного познания. Ретроспективная оценка всей истории науки с позиций неклассической физики обосновывает гносеологический оптимизм.


393


Понять бессмертие Эйнштейна - это значит найти связь между неклассической физикой и наиболее общими и фундаментальными проблемами бытия, которые являются инвариантами познания. Эти проблемы не исчезают в истории познания и приобретают все более полное и конкретное решение. Человечество всегда будет задавать себе вопросы о том, что такое пространство, время, вещество, поле, что такое бесконечность, какова структура космоса и микрокосмоса. Эти вопросы всегда будут связаны с другими: что такое истина, добро, красота. Сопоставление неклассической физики с теми ответами, которые давали на эти вопросы различные эпохи, выявляет связь неклассической физики с необратимым и бесконечным познанием и преобразованием мира и самого человека. Такое сопоставление включает новую оценку и новое понимание великих естественнонаучных идей прошлого, философских обобщений, моральных идеалов и эстетических ценностей.


Параллели


ЭЙНШТЕЙН И АРИСТОТЕЛЬ

ЭЙНШТЕЙН И ДЕКАРТ

ЭЙНШТЕЙН И НЬЮТОН

ЭЙНШТЕЙН И ФАРАДЕИ

ЭЙНШТЕЙН И МАХ

ЭЙНШТЕЙН И БОР

ЭЙНШТЕЙН И ДОСТОЕВСКИЙ

ЭЙНШТЕЙН И МОЦАРТ


Эйнштейн и Аристотель


У Аристотеля везде объективная логика смешивается с субъективной, и так притом, что везде видна объективная.

В. В. Ленин [1]


1 Ленин В. И. Пола. собр. соч., т. 29, о. 326.


Непосредственные философские истоки идей Эйнштейна прослеживаются от Спинозы. В теории относительности воплотился идеал классической науки а классического рационализма: в картине мира нет ничего, кроме самой природы - детерминированной системы, в которой поведение каждого элемента, каждого физического объекта вытекает из его взаимодействия с другими объектами.


В такую историко-философскую и историко-научную констатацию сразу же нужно ввести ряд существенных оговорок.


Речь идет о прямых и явных логических связях, об идеях, которые Эйнштейн сознательно воспринимал в арсенале классического рационализма. Учет неявных связей, имманентной логики идей - именно такой учет и будет главным содержанием дальнейших историко-логических параллелей, - покажет, что теория относительности воплощает и другую струю философской и научной мысли. Забегая вперед - об этом речь пойдет в главе "Эйнштейн и Декарт", - заметим, что и у самих рационалистов XVII в. эта другая сторона философской и научной мысли находит свои истоки.


Далее, речь здесь идет об анализе теории относительности как сравнительно устойчивой системы представлений, о некотором аналоге того, что биологи называют


396


наблюдением ткани in vitro - препарата на стекле в отличие от изучения ткани in vivo, т.е. живой ткани, наблюдаемой в самом организме. Если же взять теорию относительности in vivo с ее нерешенными проблемами и неоднозначными тенденциями и прогнозами, то на первый план выступает указанная только что другая традиция.


Рассматривая творчество Эйнштейна in vivo, мы видим, что основным направлением его эволюции было все большее воплощение принципа бытия. Чтобы рассматривать идеи Эйнштейна in vivo, мы будем сопоставлять эти идеи с идеями других мыслителей, также непрепарированными. Начнем мы с Аристотеля, мыслителя, подвергшегося в средние века наиболее интенсивному переводу из in vivo в in vitro [2].


2 Следующие несколько страниц, где излагается аристотелева концепция абсолютного и относительного движения, повторяют в существенной степени главу "Изотропия мира и понятия относительного и абсолютного движения в античной динамике" нашей книги "Принцип относительности в античной, классической и квантовой физике" (М., 1959). Подробный анализ аристотелевского релятивизма см.: Duhem P. Le mouvement absolu et le mouvement relatif. - Revue de Philosophie, VIII, 1908. Новейший анализ взглядов Аристотеля на абсолютное и относительное движение см.: Tonnelat M.-A. Histoiro du princi-ре de Rolativite. Paris, 1971, p. 20-21.


Учение Аристотеля о движении носило на себе печать живой, гибкой, еще совсем не устоявшейся, античной мысли. Основные понятия аристотелевой динамики охватывают все процессы изменения. Это широкое представление о движении, выходящее за рамки механического представления, всегда было и будет исходным пунктом каждой немеханической теории или интерпретации и обобщения такой теории. Древнегреческая мысль в своем детски наивном первом взгляде на мир и в первой гениальной догадке о его единстве, еще не зная о четких (впоследствии застывших и одеревеневших) перегородках между различными областями явлений, распространяла понятие движения на все процессы изменения в природе. Отсюда - аристотелевские понятия пространственного движения ("фора"), субстанциального движения, т.е. возникновения ("генезис") и уничтожения ("фтора") субстанции, количественного роста и качественного движения.


397


Основное внимание Аристотеля обращено на движение себетождественного объекта, при котором субстанция сохраняется, тело не исчезает и не возникает. Таково, в частности, "местное движение", т.е. пространственное смешение ("фора").


Наименее ясная и в то же время в наибольшей степени обращенная в будущее проблема перипатетического учения о движении - это соотношение между "фора" и субстанциальными изменениями. Такая оценка указанной проблемы - результат современной ретроспекции. Весьма важный в теоретическом отношении результат, к которому приходит и отчасти пришла современная физика (квантовая теория поля), состоит в некотором новом ответе на вопрос, поставленный две с половиной тысячи лет назад: в каком отношении стоят друг к другу исчезновение и возникновение единичных объектов, с одной стороны, и движение себетождественных неисчезающих объектов, с другой. Именно поэтому так актуальны сейчас колебания Аристотеля в вопросе о соотношении между местным движением и субстанциальными аннигиляциями ("фтора") и порождениями ("генезис").


Аристотель склонен думать, что в подлунном мире каждый процесс роста и качественного превращения приводит в конце концов к подобной трансмутации, к переходу данной субстанции в иную, в прекращении себетождественности объекта. Поэтому процессы изменения в природе конечны. Это можно сказать и о местном движении, если оно связано с какими-то изменениями в поведении движущегося тела (позволяющими определить его движение абсолютным образом), например о движении тела к его естественному месту. Такое движение заканчивается, и тело в своем естественном месте отличается от тела, находившегося в ином месте. Единственное движение, вовсе не вызывающее таких изменений, - это бесконечное движение по кругу. Мы вскоре вернемся к этому понятию динамики Аристотеля - исходному понятию релятивистской концепции движения. Сейчас перейдем к понятию места в динамике Аристотеля.


В четвертой книге "Физики" дано определение места как поверхности тел, окружающих данный предмет. Однако это лишь первоначальное определение; вскоре Аристотель должен перейти к иному определению. Местное движение ("фора") означает, что в различные моменты


398


времени телу принадлежат различные места. Если тело погружено в текущую воду, то соприкосновение тела со все новыми и новыми частями потока будет означать движение тела. Таким образом, корабль, стоящий на якоре в реке, движется. Аристотель понимает не только условность, но и практическую неприменимость подобной концепции и ищет иного определения места и иного тела отсчета для констатации движения корабля. Местом оказывается вскоре уже не вода, соприкасающаяся с кораблем, а река в целом. Аристотель говорит о различии места и сосуда. Место отличается от сосуда своей неподвижностью. По словам Симпликия, Теофраст и Эвдем включали в число исходных определений места его неподвижность. Симпликий, присоединяясь к этому мнению, говорит: "Местом корабля придется назвать всю реку, так как река в целом неподвижна". Александр Афродисийский и Симпликий понимают в данном случае под рекой ее берега и русло. Таким образом, античная динамика приходит к последовательным поискам неподвижного тела отсчета, и под местом отныне подразумевается пространство, определяемое посредством некоторого неподвижного предела последовательного ряда тел отсчета.


Неопределенность, подвижность и пластичность понятий аристотелевой динамики, утраченные средневековыми комментаторами Аристотеля и придающие своеобразную прелесть построениям греческого мыслителя, выражаются, в частности, в переходах от одного понятия места (окружающая среда) ко второму понятию (место, определенное неподвижным телом отсчета). Нетрудно видеть, что второе понятие имеет метрический смысл, оно связано с понятием расстояния между данным телом и другим, изменяющегося при движении одного из них и неизменного при движении обоих тел.


Переход от первого определения места (поверхность смежных тел) ко второму определению (с помощью неподвижного тела отсчета) был исходным пунктом развития не только понятий относительного места и движения, но и сопряженных с ним понятий абсолютного места, абсолютного пространства и абсолютного движения.


К какому из иных тел отнести положение данного тела? Если мы отказываемся от смежного тела и вводим расстояние, отделяющее данное тело от других, то появляется возможность свободного выбора одного из этих иных тел в качестве тела отсчета. Равноправны ли они?


399


Аристотель идет к концепции абсолютного положения тела, он отрицает равноправность тел отсчета. Как мы сейчас увидим, Аристотель это делает не для всех движений, а лишь для "естественных", т.е. прямолинейных, движений тел, направляющихся к своим "естественным" местам.


В динамике и космологии Аристотеля прямолинейные движения к естественным местам происходят в подлунном мире. Тела, состоящие из тяжелых стихий, движутся к Земле; тела, состоящие из легких стихий, - к лунной сфере.


В исторической ретроспекции учение Аристотеля о естественных прямолинейных движениях, направленных к Земле и к лунной сфере, может показаться первой неопределенной догадкой о зависимости траектории движущихся тел от свойств пространства как такового. Вдоль траекторий тел, падающих на Землю, т.е. стремящихся к своим естественным местам, пространство динамически неоднородно, оно по-разному определяет поведение тел, находящихся в различных пунктах этого пространства. Таким образом, движение тел приобретает некоторый абсолютный критерий; переход тела из одного пункта в другой означает не только изменение расстояния между данным телом и телом отсчета, но и изменение поведения тела, зависящего от самого пространства.


Но такая интерпретация прямолинейных естественных движений в динамике Аристотеля наталкивается на затруднения. Затруднения состоят не только в отсутствии у Аристотеля понятия абсолютного пространства, но и в отсутствии у него понятия пространства как такового. Тяжелые тела движутся к своему естественному месту - центру Вселенной. Но что собой представляет естественное место: определенную часть пространства или центральное тело - Землю?


Прямой ответ па этот вопрос, содержащийся в динамике и космологии Аристотеля, гласит, что центром мира служит не точка пространства, а протяженное материальное тело. Отсюда и вытекает учение о неподвижной Земле.


400


Мы видим, что развитие идеи абсолютного пространства было связано со сближением местного движения с другими известными античной науке формами движения. Тело переходит из одного места в другое. Такой переход состоял бы в смене соприкасающихся тел (первое определение места) либо в изменении расстояния от некоторого, рассматриваемого как неподвижное тело отсчета, если бы при переходе не изменялось поведение тела, не появлялось или не исчезало некоторое свойство - побуждение к пребыванию в данном месте или побуждение к переходу в другое место.


Динамические эффекты позже, в механике Ньютона, также служили доказательством существования абсолютного движения и абсолютного пространства. Но у Ньютона динамические эффекты (центробежные силы) своим появлением свидетельствовали о кривизне траектории. У Аристотеля и его комментаторов динамические эффекты свидетельствовали об отходе тел от их естественных мест и естественных траекторий. Естественными траекториями считались круговые траектории, на которых тело могло двигаться в изотропном пространстве, не покидая своего естественного места. Нарушением (либо восстановлением) гармоничного, оптимального миропорядка считали прямолинейные движения, вынужденные либо естественные.


Естественные прямолинейные движения, направленные к местам оптимальной локализации, были основой понятия абсолютного пространства. В эллинистических государствах, как и в Древней Греции, исходным для динамики фактом было падение груза на поверхность Земли. Если не вводить понятия гравитационного взаимодействия Земли и находящихся на Земле тяжелых тел, то причиной падения можно считать динамическую неоднородность пространства. Изменение динамических свойств пространства вдоль радиальных, направленных к центру мира траекторий дает абсолютный критерий для различения точек вдоль этих траекторий.


Теперь посмотрим на исторические антецеденты относительного движения в динамике Аристотеля и в его космологии. В центре мира, каким его рисует Аристотель, находится тело, у которого заканчиваются радиально сходящиеся траектории тяжелых тел. Изотропия мира выражается в сферической симметрии этих траекторий. Движение по окружности постоянного радиуса, описанной вокруг центра мира, ничего не меняет в конфигурации Вселенной в смысле отхода ее от оптимальною, гармони-


401


ческого распределения материальных тел. Такое движение не сопровождается поэтому появлением либо исчезновением каких-либо предикатов, не сводящихся к относительным расстояниям. Абсолютные различия существуют лишь на прямолинейных радиальных направлениях, где естественные места тел отличаются от других мест абсолютным образом. Из сферической симметрии мира следует, что каждое место на лунной орбите с одним и тем же правом может служить естественным местом легкого тела. Для тяжелых тел, находящихся на одном и том же расстоянии от Земли, нельзя найти какие-либо различия в поведении. Такое различие зависит от расстояния между телом и Землей.


Круговые движения, описываемые вокруг центра мира, не имеют ни естественного начала, ни естественного конца. В физике Аристотеля это чисто относительное движение приписывается надлунному миру. В подлунном мире тела состоят из четырех элементов, меняют свой состав, меняют при движении динамические свойства, способны исчезать и возникать. Вообще это мир качественных превращений и субстанциальных движений, и именно поэтому в подлунном мире пространственные движения тел, сопровождающиеся подобными изменениями, могут иметь абсолютные критерии. В надлунном мире тела состоят из эфира, последний лишен противоречивых свойств, не меняется и не обладает никакими внутренними, абсолютными изменяющимися предикатами. Тела надлунного мира движутся таким образом, что мы не можем указать точек на траектории движущегося тела, где начинается либо заканчивается бытие или движение тела. Движение неизменных и вечных, полностью себетождественных тел относительно, оно состоит в изменении расстояния от произвольно выбранного на его траектории начала отсчета. Начало отсчета не может отличаться от других точек пространства. Если бы в динамике Аристотеля пространство противостояло материальной среде, мы могли бы сказать, что движение происходит в однородном пространстве. Такое "если бы" вовсе не произвольная конструкция. Вопросы, поставленные динамикой Аристотеля, были исходным пунктом последующего разграничения геометрических и динамических закономерностей движения и понятий однородного, неоднородного, относительного и абсолютного пространства.


402


Круговые движения тел надлунного мира - это первоначальная концепция однородного пространства и, следовательно, первая собственно релятивистская концепция. В свою очередь и в том же условном смысле пространство, натянутое на естественные места тел, пространство, в котором тела подлунного мира совершают свои прямолинейные и ограниченные движения, - это первая концепция неоднородного, абсолютного пространства.


Конечно, такая характеристика имеет лишь ретроспективный смысл. В античной динамике, самой по себе, не было понятия неоднородности пространства. Но речь идет совсем о другом. Мы говорим о некоторых логических контроверзах, которые могли получить рациональное разрешение лишь в современной науке и в этом смысле являются истоками современных концепций. Констатация таких контроверз и их логической связи с современной наукой далека от какой-либо модернизации, потому что речь идет не о позитивных утверждениях, не об ответах античной динамики, а о ее вопросах, ее противоречиях, апориях и парадоксах.


В этих апориях - истоки основных направлений позднейшей мысли. В частности, истоки классической науки, идеалом которой было сведение ratio мира к движению - аристотелевой "фора" - тождественных себе тел. Это был наиболее общий идеал механического объяснения природы. Он эволюционировал. У Галилея идеал научного объяснения - свести явления к движениям по инерции, причем по криволинейным, строго говоря, траекториям. У Декарта идеалом служит картина прямолинейных инерционных движений и вихрей, увлекающих тела в сторону от прямолинейных траекторий. У Ньютона не движения, а силы служат основой миропорядка; но силы механические, которые проявляются в движениях, уже не прямолинейных и равномерных, а ускоренных.


Теория относительности кажется продолжением и завершением этой эволюции представлений о мире как совокупности движущихся и взаимодействующих тождественных себе тел. Но, как уже говорилось в предыдущей главе, такое впечатление производит теория относительности в ее трехмерном разрезе, без ретроспекции и прогноза, без выхода в "четвертое измерение".


40З


Прогноз дальнейшей эволюции теории относительности - это ультрарелятивистские концепции, объясняющие трансмутации элементарных частиц. Релятивистская ретроспекция - это выход на освещенную часть истории науки немеханических концепций, приписывающих субстанции в качестве основных предикатов не только движение в смысле "фора", но и способность субстанциальных преобразований типа "фтора" и "генезис". Поэтому сейчас, в свете теории относительности in vivo, живой, вглядывающейся в свое будущее, в системе Аристотеля приобретают особенно большое значение и привлекают особенно пристальное внимание немеханические мотивы его физики.


В XIX в., когда выяснилось, что качественные изменения несводимы к перемещениям частиц, когда физика оказалась несводимой к механике, расширение понятия движения в духе Аристотеля приобрело существенную эвристическую ценность. Одной из кардинальных идей "Диалектики природы" Энгельса была несводимость аристотелевского качественного изменения к механическому "фора" - эти аристотелевы антецеденты, псевдонимы коллизий XIX в., показывают, как далеко шел в XIX в. пересмотр прошлого.


Сейчас более радикальный поворот в физике и, соответственно, более решительный ретроспективный пересмотр. В XIX в. физические процессы оказались несводимыми к механике в том смысле, что механику молекул можно было и даже нужно было игнорировать в рамках макроскопических концепций. Но механика тождественных себе частиц сохранялась за кулисами макроскопической сцены, ее можно было игнорировать, но нельзя было отрицать, и она напоминала о себе время от времени, например броуновским движением.


Сейчас мы не только игнорируем, но и отрицаем "фора" в качестве подосновы аннигиляций и порождений элементарных частиц. Нам кажутся более вероятной подосновой таких процессов взаимодействия не субчастиц, а, быть может, более крупных частиц. Так это или не так, идея субстанциальных процессов, не сводимых к "фора", стала крайне актуальной.


Весьма острая проблема современности - установление связи между ультрарелятивистскими процессами и релятивистской схемой мировых линий - приковывает внимание к связи между "фора", с одной стороны, в "фтора" в "генезис", с другой. Но связь между аннигиляциями частиц и макроскопическим представлением была, как можно думать, реализована не в школе Аристотеля, а в рамках другого направления древнегреческой мысли - в античной атомистике.


404


На этом нужно остановиться подробнее, ограничившись, впрочем, только одним направлением античной атомистики - идеями Эпикура и Лукреция [3].


Основатели античной атомистики Левкипп и Демокрит разработали весьма цельную концепцию природы, пользуясь понятиями "бытия" - гомогенного вещества и "небытия" - пустоты. Многокрасочность чувственного мира должна была стать феноменологическим занавесом, через который просвечивают движения частиц, отличающихся лишь величиной и формой. Вместе с тем Демокрит чувствовал затруднения и противоречия замкнутой системы мироздания. Как и другие мыслители Древней Греции, Демокрит включал в свои натурфилософские построения то динамическое, обращенное в будущее ощущение незаконченности своей системы, го гениальное предвосхищение принципиально иных закономерностей, которое так характерно для подлинной, не высушенной последующей канонизацией античной мысли.