Закон внутри нас. Древние считали: и то и другое неразрывно связаны между собой. Космос обусловливает прошлое, настоящее и будущее человечества и каждого отдельно взятого

Вид материалаЗакон

Содержание


1 0 2 В. демин
Тайны вселенной 1 о 3
Тайны вселенн о й
Тайны вселенной 1 0 7
1 0 8 В . демин
Тайны вселенной 1 0 9
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   80


Непреходящее значение в формировании представлений о

времени имеют наблюдения за жизнью человека и всего живого: рождение — жизнь — смерть. Реальные возрастные изменения, знакомые каждому, воспринимаются как цепь, череда,

смена событий, позволяющих схватить главное, что вообще

характеризует время — преемственность и последовательность в движении. Преемственность — более общая и существенная характеристика времени, охватывающая явления

живой и неживой природы, а также историю и общественную

жизнь. Последовательность — более частная характеристика времени, весьма важная, однако, при измерении длительности физических процессов и событий. Достаточно вспомнить чередование вспышек света (маяк, сигнальный фонарь),

мигание электронных часов или прерывистые звуковые сигналы по радио, фиксирующие точное время.


Но если время, как определяли многие мыслители, включая

Вернадского, это — текучее пространство, то что же такое

тогда пространство? Пространство, означающее реальную

протяженность материальных предметов, процессов, собы

1 0 2 В. ДЕМИН


тий, — всегда связано с определенными границами занимаемого объема.


Начиная с мгновенной единичной флуктуации физического вакуума и до галактической системы — материальные

объекты занимают определенный объем. Такую материальную объемность можно рассматривать трояким способом: вопервых, как саму по себе, образованную длиной, шириной и

высотой определенного тела; во-вторых, с точки зрения реальной объемности окружающей среды (в этом смысле любой

предмет как бы вкраплен в бесконечную материю); в-третьих,

как отношение с другими материальными объектами (в очерченных границах объективной объемности протекают также

физические, химические, биологические и социальные процессы). Понятно, что все названные аспекты реальной пространственности существуют во времени, и такое единство с временной длительностью обеспечивает все разнообразие различных форм движения материи и их взаимосвязь.


Человек как живое существо и материальное тело обладает

конкретными пространственными характеристиками и, кроме того, находится в материальной среде: как правило, —

воздушной, но она может быть и водной (для пловца), минеральной (если, к примеру„зарыться в землю), космической (для

астронавта). Во всех перечисленных случаях объем человеческого тела как бы вкраплен в другой материальный объем, и

первый оказывается внутренним по отношению ко второму

(внутри тела также находятся молекулярные и атомные пространственные структуры). Но одновременно человек находится и в неисчерпаемых внешних и внутренних (социальных)

отношениях с другими людьми или предметами — все они

пространственны.


Любые статичные или динамичные пространственные отношения можно описать математически самыми различными

способами, например, выразить в теоретико-множественном

аспекте (в современной математике пространством называется любое множество каких угодно объектов). В данном плане

вполне правомочно соотнести себя со всем человечеством или

отдельными группами людей, объединенными по половому,

профессиональному, образовательному, досуговому и т.п.

признаку. Количество таких признаков (и, следовательно,

соответствующих отношений) в принципе неограниченно.

Объективная основа теоретико-множественных отношений

позволяет соотнести не только себя самого с кем или с чем

угодно, но и выбрать в качестве критерия такого соотнесения


ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ 1 О 3


любой признак: овал или профиль лица, цвет волос, тембр

голоса, черты характера, покрой одежды и т.д.


Данная и без того перенасыщенная калейдоскопическая

картина пространственных отношений приобретет кинематографическую подвижность и примет кинематический вид,

если связать 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