Man verehre ferner den, der dem vieh sein futter gibt und dem Menschen Speise und Trank, so viel er geniessen mag

Вид материала

Документы

Содержание Пространство-время – исконная основа Новая проблема Изменение, внесенное теорией относительности От теории относительности. Поворот в представлениях

Подобный материал:

• Конвенция между, 802.37kb.
• Bausteine interkultureller Persönlichkeitsentwicklung und Erfassung ihrer Vergleichbarkeit, 136.18kb.
• И. Тихомиров Проблема и метод Кантовой критики познания, 785.5kb.
• Сухопутные войска Центральной группы войск Авторы: Алеш Готтмар и майор Др. Павел Минаржик,, 263.46kb.
• Swester Katrei Meister Ekecharttes Tohter von Strazburc╩, ╚Von dem Adel der Sele╩,, 131.37kb.
• Урок круглый стол по теме «Охрана окружающей среды», 37.69kb.
• Friedrich Nietzsche "Vom Nutzen und Vorteil der Historie fur das Leben", 1385.88kb.
• Friedrich Nietzsche "Vom Nutzen und Vorteil der Historie fur das Leben", 1092.45kb.
• Institut auf dem rosenberg (St. Gallen) Возраст, 63.89kb.
• Тема «Wir malen, bauen, basteln». Раздел 2 «Wir lesen und schreiben», 20.92kb.

х, [в результате] развития кото­рой вскоре подошла к тому же понятию научная мысль.

Таким образом, очевидно, одновременный подход и научной, и философской мысли к созданию одного и того же нового основ­ного понятия о Мире не было случайным совпадением, явилось закономерной эволюцией идей, хотя сейчас проследить шаг за шагом ход его выявления мы не можем.

В философии концепция Палади мало обратила на себя вни­мания и не оказала влияния на философскую мысль. Она вошла в нее только тогда, когда новое понятие охватило научное твор­чество в огромном размахе.

Но это было большое достижение – введение в человеческое сознание нового понятия, понимания Мира во всем его объеме¹⁸.

В научную мысль это понятие было введено через немного лет, независимо от Палади, выраженное в математической фор­ме, удобной для пользования в математической физике, в 1907–1908 гг. математиком Минковском (1861–1909) уже после пер­вых мемуаров А. Эйнштейна, положивших начало теории отно­сительности, в той атмосфере брожения мысли, которая привела к ее созданию и которая образовалась в последней четверти XIX в. под влиянием роста экспериментальной физики и мате­матической мысли в развитии идей Лоренца и Эйнштейна. Ма­тематический охват явления Г. Минковским был сейчас же использован Эйнштейном в развитии теории относительности. Минковским математическому ньютонову времени был придан математический характер четвертой координаты времени-прост­ранства как четырехмерного своеобразного целого, три другие координаты которого являются геометрическими координатами пространства Евклида.

Ярко и глубоко выразил Минковский свою мысль, вновь не сознавая силу достижения своей мысли, придавшей реальность многомерному пространству, возможное значение которого в концепции Мира одним из первых, если не первым, было осозна­но Кантом (1747)¹⁹. Г. Минковский²⁰ в 1908 г. говорил в своей речи на съезде математиков в Кельне: «Отныне пространство само по себе и время само по себе низводятся до роли теней, и лишь некоторый вид соединения обоих должен еще сохранить самостоятельность».


ПРОСТРАНСТВО-ВРЕМЯ – ИСКОННАЯ ОСНОВА

ТОЧНОГО ЭМПИРИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ

23. Новое понятие пространства-времени в действительности для эмпирического знания не было новым.

Оно проникало его всегда, но не было выражено в понятии, не было осознано словами. Это было невысказанное эмпириче­ское обобщение, в которое в текущей научной работе преврати­лись отвлеченные концепции Ньютона, удобные для механики, но не для природных явлений.

Ибо нет эмпирических научных фактов, фактов наблюдения и опыта, которых бы одновременно не происходили в пространст­ве и времени.

Исследователь Природы и ее неразрывной части – жизни, в том числе истории человечества, никогда не мог отделить пространство и время, всегда имел его как единое целое в своем опыте и наблюдении.

Неизбежно изучая явления окружающего, человек изучал одновременно пространство и время, пространство-время.

Палади и Минковский, впервые выявив глубокой концепцией своей мысли реальное скрытое обоснование всей научной рабо­ты, бессознательно, поколениями научных работников устанавли­ваемое в создании бесчисленных научных фактов и всегда заключавшееся в построенных на них эмпирических научных обобще­ниях, завершили многотысячелетнюю работу научного искания. Тысячелетний процесс мысли закончился в начале нашего сто­летия, в 1901–1908 гг., выведя в простом понятии – в эмпири­ческом обобщении – всегда лежавшее и непонимаемое основание научной концепции Космоса.

На этом примере резко сказывается то значение, какое фило­софская мысль имеет для научной работы.

Едва ли можно сомневаться, что одно обобщение Палади само по себе сказалось бы в научной работе, так как он вскрыл реаль­ную основу научной работы. В истории научной работы за пос­ледние три столетия значение философского анализа научных понятий сказывается на каждом шагу.

24. В действительности то же понимание заключалось и в том основном направлении научной работы, которое ставилось в науке галилее-ньютониановским миропониманием: наибольшего совершенства научное понимание, казалось, достигло тогда, когда сводило явление к движению. Движение неразрывно связано с временем и пространством. Выражение – выразить все в «дви­жении» – отвечает сознанию выразить все в пространстве-вре­мени.

Разделение пространства и времени не вытекало ни из одно­го научного факта. Создавая понятия абсолютных и независи­мых пространства и времени, Ньютон сам сознавал, что он не дает окончательного решения. В ньютоновой картине Мира, где всемирное тяготение распространялось мгновенно, т. е. вне вре­мени, реальная картина, подлежащая изучению, шла все же только во времени – изучалось с точки зрения и пространства, и времени движение тел под влиянием мгновенно действующей, всюду присутствующей в пространстве, где есть [материя], силы. В письме к Бентлею, ориенталисту и теологу, Ньютон ясно указывал, что он смотрит на свою концепцию не как на окончательную; о характере силы, вызывающей движение, он не говорит ничего²¹. Движение логически отождествлялось с време­нем (Лобачевский – § 39), но движение всегда идет в прост­ранстве.

Хотя сведение всего к движению есть сведение всего к прост­ранству-времени, понятие пространство-время шире и глубже.

25. Ньютоново объяснение реального движением, область, научно охваченная движением, всегда занимала и сейчас зани­мает небольшую часть знания. Огромная область научно познан­ного – область, все увеличивающаяся, – не могла никогда быть сведена к движению, и сейчас возможность выражения всего Мира в форме движения делается все более и более сомнительной, вера в эту возможность исчезает из научной области.

И в то же время все более становится ясным, что в другой форме все «вещи» и все явления находятся одновременно и в пространстве, и во времени.

Выражение этой неразрывности представлением о пространст­ве-времени является неизбежным, раз оставлено в стороне пред­ставление Ньютона. Никаких изменений в научное понимание окружающего это новое понятие не вносит. Оно только указы­вает, что связь пространства и времени более глубока, чем это представляет себе научная мысль, и настоятельно требует сейчас обратить на это понятие особое внимание.

26. Оно вошло в научную мысль не в форме, которую ей придает Минковский²², а в теории относительности Эйнштейна, в связи с которой шла мысль Минковского и в которую Эйнштейн немедленно включил и осветил математическую концеп­цию Минковского. Умер Минковский в 1909 г.

Теория относительности, как мы это теперь видим, прежде чем она вылилась в обобщения Эйнштейна, подготовлялась по­колениями – связана теснейшим образом с научной критикой ныотониановых представлений, развитием идей Фарадея о физи­ческих полях и силовых линиях, развитием электродинамики и, главным образом, накоплением огромного количества новых на­блюдений и опытов, приведших к созданию в самом конце XIX и в первых годах XX столетия «новой» физики, о которой не имел понятия ни XVIII, ни XIX в. до последнего его десяти­летия.

Этот новый фактический материал явился решающим, он дал возможность, наряду с полем тяготения, с явлениями, могущими быть сведенными к всемирному тяготению, создать но­вый физический мир электродинамических явлений, от тяготе­ния независимый, в котором, однако, коренным образом меня­лась вся концепция Ньютона, основанная на массе, расстоянии и движении. В электродинамическом поле материя, и в первую голову ее масса, менялась, расстояние и движение получали но­вый смысл.

Уже Мах очень близко подходил в конце жизни к обобще­нию Эйнштейна, но движение обозначилось очень ярко в 1899 г. и в следующие годы в работах, главным образом, Лоренца, а в 1905 г. в знаменитой работе А. Эйнштейна было положено начало специальной теории относительности, в 1916 г. им же сделан следующий шаг в общей теории относительности.

Пространство-время как единое целое вошло в мысль физики, и от нее отошли в область прошлого абсолютные, независимые друг от друга пространство и время Ньютона. Оно оказалось от­вечающим эмпирическому Миру научной мысли.

Концепция Мира изменилась, и движение сейчас в теории квант переросло переворот, произведенный гением Эйнштейна.


НОВАЯ ПРОБЛЕМА:

СТРОЕНИЕ ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ


27. Теория относительности, поставив проблему времени в научном мышлении, открыла в этой области перед наукой огромное нетронутое поле исследования.

Новое понимание и возможности, при этом поставленные, глубочайшим образом остановили внимание на всей концепции научного мировоззрения, его перевернули. Возбужденное теорией относительности, философское движение еще более углубило значение теории относительности для научной мысли и для науч­ного знания.

Она имеет для этой проблемы значение, во-первых, благодаря тем новым концепциям, которые ею вносятся, и, во-вторых, потому, что она заставляет крити­чески пересмотреть весь материал, связанный с временем, кото­рый эмпирическим путем был добыт научной работой последних двух–трех столетий и который оставался не выясненным и не свя­занным с основными положениями и науки, и философии. Одна из таких запущенных областей и является задачей этой работы.

28. Внеся в научную мысль понятие «пространство-время», теория относительности одновременно отбросила из обычного содержания науки и абсолютное время, и абсолютное простран­ство Ньютона. Но не их слияние дает [понятие] пространства-времени, захватывающее сейчас науку.

В действительности оказалось возможным впредь подходить к исследованию пространства-времени как к явлению, обладаю­щему строением. В теории относительности это было ясно глав­ным образом для пространства, так как она рассматривает его как многомерное пространство, близкое к трехмерному прост­ранству Евклида. Пространство наше обладает, таким образом, в своих проявлениях внутренним геометрическим строением.

Вопрос о геометрическом строении пространства возник раньше теории относительности. Он создан не физической, но гео­метрической мыслью.

«Геометрическая структура» нашего пространства, трехмер­ного по своим бытовым и научно охваченным свойствам, а в дейст­вительности четырехмерного (или более сложного?), неизбежна для теории относительности.

Но в научную мысль она была введена раньше, за 30 лет с лишком до Эйнштейна, английским философом и математиком В. Клиффордом, умершим в полном расцвете сил (1845–1879)²³. Клиффорд ясно видел, что, исходя из возможной много­мерности пространства физики, оно должно иметь «геометриче­ское строение», ибо отклонения от трехмерного пространства не могут быть очень велики.

29. Но пространство физики должно иметь не только «гео­метрическое строение», как говорит Клиффорд.

Его структура должна выражаться и в другом явлении, независимо от многомерного пространства и теории относитель­ности – в явлении симметрии.

Несколько позже Клиффорда французский ученый П. Кюри, перенеся на физические явления принцип симметрии и продол­жая в этом отношении в иной форме шедшие работы Л. Зонке, в конце концов, уже в XX в., накануне великого расцвета физи­ческих наук, им в значительной мере созданном, подошел к идее о состояниях пространства.

Эта идея выросла из еще более ранних работ, отдаленных от теории относительности периодом нескольких научных поколений, почти 60 годами, в эмпирических фактах и эмпириче­ских обобщениях Л. Пастера и его идеях о диссимметрии²⁴.

Пространство должно быть не только геометрически струк­турно, но и физически обладать разными состояниями.

И в том, и другом случае это не будет абсолютное простран­ство Ньютона, изотропное и стоящее вне научного изучения: это будет физическое пространство исследователя Природы.

30. И Клиффорд, и Кюри говорили о пространстве том же, о котором мыслил Ньютон, – о пространстве, наукой охвачен­ном.

Из построений Минковского и из теории относительности о неразрывном единстве пространства-времени очевидно следует, что строением и состоянием должно обладать и время.

Теория относительности, разбив старую систему Мира, вызвала в науке движение, далеко выходящее за пределы, ею по­ложенные.

Мы [видим] сейчас резкое изменение отношения науки к времени, аналогичное ее отношению к пространству.

Мы сейчас говорим о симметрии времени и пытаемся опре­делять разное ее выявление в разных процессах, во времени наблюдаемых²⁵. Это является следствием охвата пространства понятием симметрии. Но это начало нового научного охвата вре­мени. На него пытаются перенести понятие квант. Очевидно, научная мысль пойдет по этому пути дальше. Мы только в на­чале большого научного движения.


ИЗМЕНЕНИЕ, ВНЕСЕННОЕ ТЕОРИЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

В НАУЧНУЮ ПРОБЛЕМУ ВРЕМЕНИ:

ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ КРУШЕНИЯ ИДЕИ АБСОЛЮТНОГО ВРЕМЕНИ НЬЮТОНА.

НЕЗАВИСИМОСТЬ ПОНЯТИЯ ПРОСТРАНСТВА–ВРЕМЕНИ

ОТ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.


31. Необходимо отметить два явления, с этим движением свя­занных.

Во-первых, то, что понятие «пространство-время» не связано с теорией относительности и ее будущей судьбой. Как мы ви­дели, оно возникло в философии раньше и независимо от нее, и оно там выросло на глубоком философском анализе физико-математических данных, только часть которых позже послужи­ла и для математического построения теории относительности.

Больше того, автор философской концепции М. Палади явил­ся одним из глубоких и оригинальных критиков теории относи­тельности²⁶.

Эйнштейн принял построение Минковского, которое тоже не связано в своей сущности с содержанием теории относитель­ности. Для Минковского время было математическим, в част­ности геометрическим, понятием, четвертой координатой, мате­матически так выраженной, что она не нарушала тех формул, которые построены на трех координатах пространства.

Никаких других свойств время для Минковского не имело, и, как мы видели (§ 22), это было представление, которое до него допускалось за 150 лет, по крайней мере, в эпоху творчества современной механики – допускалось как возможное математи­ческое понятие, но не выявлялось в символическом языке мате­матики.

Другого физического значения оно не имело. Теория относи­тельности, повторяя в значительной мере критику философов и математиков (каким был Лейбниц), отрицала только абсолют­ное независимое от пространства время Ньютона, но не прида­вала ему никаких новых свойств – принимала его тем же изотропным, аморфным временем, каким принимал его Нью­тон.

Ее научное значение основано на том, что, исходя из гео­метрического представления о пространстве-времени и его строе­нии, исчезает необходимость признавать существование мгновен­но (вне времени) действующей на расстоянии силы тяготения и что этим путем получают объяснение и предвидятся реаль­ные явления, которые не получают столь же точного объясне­ния при допущении силы тяготения, действующей в трехмерном пространстве.

Для теории тяготения время могло не иметь при этом того реального значения, какое имеет для Ньютона и научных иссле­дователей абсолютное, не связанное с пространством время Ньютона.

Его несвязанность с пространством являлась необходимой для Ньютона, допускавшего силу, действующую мгновенно.

С точки зрения изучения проблемы времени, для научного исследователя таким же реальным объектом научного исследо­вания, каким для Ньютона являлось время, является простран­ство-время. Но, теряя свое абсолютное бытие в мире явлений, время, взятое в этом аспекте, может и должно проявляться в изучаемых наукой явлениях, должно иметь само определен­ные свойства, как должно их иметь и пространство пространст­ва-времени.

Если бы даже в дальнейшем оказалось, что теория относи­тельности не будет иметь математических преимуществ, т. е. что такие явления, как теория Меркурия или изменения характера спектров в функции их близости к Солнцу, будут объяснены, исходя из теории гравитационной, все же понятие пространства-времени останется – лишь изменятся формулы. Изменится мате­матическая обработка предмета.

32. Теория относительности сыграла здесь огромную роль, так как показала возможность обойтись без мгновенно действую­щей силы и конкретного изучения времени как реального явле­ния, проявления пространства-времени.

В науке и без теории относительности накопился, как мы увидим, значительный запас данных, которые заставляли отбро­сить представления Ньютона о времени.

Это представление было, однако, только научной гипотезой.

Галилей и Ньютон говорили о времени, о нем думали и соз­давали о нем понятия как ученые. Еще в XVIII в., во время философского спора Лейбница и Кларка, научный характер создания Ньютона еще был жив в сознании: и реально он побе­дил и вошел в науку XVIII и XIX вв., а не философская кон­цепция Лейбница относительно времени.

Наука изучала время как конкретное явление, столь же реальное, каким являлось для ученых XVII в. пространство – живой мир растений и животных, все окружающее, быстро охватывавшееся с конца XVIII в. возрождавшимся описатель­ным естествознанием. Итак, как реальную часть Мира прини­мал во внимание время и Ньютон, допуская его непрерывное, независимое от пространства, изменение, течение.

Здесь не место рассматривать, как Ньютон представлял себе это явление в своем теологическом взгляде на природу с ее бренным и кратким существованием. Важно, что для ученых XVII в. в философском споре победила – и, казалось, оконча­тельно – научная концепция реального времени Ньютона, а не фи­лософская – Лейбница.

Концепция Ньютона не возбуждала сомнений научных иссле­дователей: в ней прекрасно укладывались все новые факты и наук гуманитарных, и наук описательного естествознания.

Научная мысль ученых XIX в. целиком шла в концепции Ньютона и, не встречая противоречий в конкретных фактах, оставляла в стороне вопрос об исследовании времени как зада­чу уже окончательно и полно разрешенную.

33. Те новые факты, которые постепенно скапливались в науч­ном материале и о которых я буду говорить позже (§ 44), оста­вались в науке XIX столетия в стороне и стали понятны толь­ко в свете того изменения, которое принесено теорией относи­тельности.

Разлагающий концепцию Ньютона философский анализ про­никал в науку, но не менял ее текущей работы, так как вы­носил время из реального мира явлений в структуру нашей мысли или же в мир иллюзий.

Оба понятия не отражались на эмпирическом материале нау­ки – шли в другой плоскости человеческой мысли.

Первое решение могло иметь научное значение только тогда, когда оно переходило из области логического и познавательного анализа понятий в конкретный мир науки. Это случилось только в XX в., когда серьезно началось изучение создания в челове­ке понятия времени новой психологией, теснейшим образом свя­занной с физиологией.

Второе решение всегда было и есть решение, чуждое науке, ею оставлявшееся и оставляемое без внимания, анало­гично тому, как философия оставляет без внимания гиперкри­тику скепсиса или философские построения солипсизма.

34. Теория относительности, разбив ньютоново представление об абсолютном времени, связав его с пространством в единое неразрывное целое, сразу разбила все прежнее научное построе­ние.

Так же как и для философии, время явилось относительным, но относительным в мире физических явлений.

Как для эпохи Ньютона, так и для нашей время вновь яви­лось объектом научного исследования.

Теория относительности не предвидела этого следствия, ибо для нее время как время исчезло.

Абсолютное время и абсолютное пространство Ньютона есть время и пространство, независимые от окружающего, бесконеч­ные и безначальные, изотропные.

Это почти все отрицательные признаки, не дающие возмож­ности их научно исследовать.

Теория относительности показала, что они не отвечают научным фактам.

Пространство неразрывно связано с временем, имеет структу­ру. Ее должно иметь и время.

Впервые после XVII в. – в начале XX в. – вновь вошла в научное сознание необходимость исследования времени – отра­жения в нем строения, свойственного пространству.

К этому моменту как раз в начале того же столетия, благо­даря явлениям радиоактивности, развитию астрономии, явлений жизни, теории квант, появились новые явления, заставляющие идти по тому же пути.

Проблема времени поставлена как объект научного изучения в обстановке теории относительности, но не как ее следствие.


ПОВОРОТ В ПРЕДСТАВЛЕНИЯХ

О ВРЕМЕНИ В НОВОЙ ФИЛОСОФИИ


35. Первой задачей на этом уровне наших знаний является выяснение тех пониманий и форм времени, с которыми сейчас мы сталкиваемся в нашей умственной деятельности – в фило­софии и науке.

Важен не только список этих пониманий и форм, но их пере­смотр, ибо в большинстве и в значительной мере {они} сложились в условиях, когда в науке безраздельно царило абсолютное вре­мя Ньютона.

Остановимся сперва на философии, где не только влияние нового представления о времени как части пространства-време­ни проявилось раньше, чем в науке, но где поднялось за десятки лет раньше, чем в науке, сознание необходимости нового реаль­ного представления о времени, вместо представлений Ньютона и науки XVIII–XIX в.

Это движение связано с глубокой остановкой, кризисом фило­софской спекулятивной мысли в середине XIX в., с его возрож­дением в новых формах в его конце. То представление о вре­мени, которое давали Кант и связанные с ним философские по­строения, претерпели коренной пересмотр и изменение.

Здесь, еще до создания новой физики, незадолго до ее на­чавшегося расцвета, в философии Бергсона, которая учла эво­люционное учение биологических наук второй половины XIX в., было достигнуто в новом аспекте критики идей Ньютона и но­вое представление о времени, имеющее огромный интерес для научной мысли.

36. Для нашей цели отпадают течения философской мысли, которые не придают времени реального значения и так или иначе сводят его или к иллюзии, или к неизбежным, неотвра­тимым для нас формам нашего разума, отделяют резко и по су­ществу время от области научного представления.

Разнообразные идеалистические построения и генетически связанные с ними – отошедшие от идеализма – построения спе­кулятивной философии, не говоря о мистически-спекулятивных, мало могут дать нам в той великой идейной работе, которая идет в науке в связи с отходом ее от абсолютного времени Нью­тона. Научная мысль и философская идут здесь в разных плоскос­тях и мало могут помогать друг другу. Но сейчас не эти фило­софские течения доминируют.

В современной философской мысли подвергаются исследова­нию время физическое (или математическое), установленное научной мыслью, и время субъективное, психологическое,