384

ственно с восприятия отношений между наблюдаемыми объектами, которые,

в свою очередь, трактуются как привычные комплексы разнокачественных ощущений (свет не слышу, звук не вижу и т.д.). Кроме прямого описания яв-

лений Мах выделяет непрямое описание, в основе которого лежит метод ана-

логии. Когда физик объясняет теплоту движением молекул, свет ― волнооб-

разным движением эфира и т.д., то, по Маху, в этом случае имеет место све-

дение одного комплекса чувственных явлений к другому комплексу. При этом существенно то, что понимание достигается за счет сведения менее по-

нятного к более понятному, которое означает более привычное.

Формулировка физических законов начинается со сравнения различ-

ных рядов восприятий. Например, наблюдение падающего на землю камня и движение Луны по небосводу является для Аристотеля двумя несвязанными между собой рядами восприятий, тогда как закон всемирного тяготения Ньютона их связывает. Падение камня на землю для Маха понятно, так как привычно, поскольку соответствует повседневному опыту. Теория Ньютона не делает его более понятным, она не раскрывает механизм притяжения.

Наоборот, эта непосредственная понятность объясняет движение Луны. По-

этому понять частный наблюдаемый факт не означает объяснить его проис-

хождение, а означает, что он является частным случаем более общего явле-

ния: понимание ― это формула, дающая возможность отождествления раз-

личных рядов восприятий. С точки зрения закона всемирного тяготения от-

ношения Луна ― Земля, Земля ― Солнце, камень ― земля тождественны, а

первые два отношения понятны с точки зрения привычного и очевидного, а

тем самым и непосредственно понятного, третьего отношения. Различая эти отношения как различные ряды восприятий, закон Ньютона их отождествля-

ет. Говорить же, что камень падает на землю, потому что притягивается к земле, означает то же, что объяснить освещение поверхности светом тем, что свет светит. Таким образом, махизм переопределяет само «понимание»,

освобождаясь от его механистического определения, основанного на метафи-

зике вещей.

111

Хорошо известно влияние Э. Маха на становление теории относитель-

ности Эйнштейна: «Максвелл и Герц в своем сознательном мышлении также считали механику надежной основой физики, хотя в исторической перспек-

тиве следует признать, что именно они и подорвали доверие к механике как основе основ всего физического мышления. Эрнст Мах в своей истории ме-

ханики потряс эту догматическую веру»1.

Исходя из своей позитивистской установки, Мах критикует ньютонов-

ские представления об абсолютном пространстве, времени, движении: «Аб-

солютное пространство и абсолютное движение ― абстрактные вещи, не об-

наруживаемые на опыте. Все же наши основные принципы механики пред-

ставляют собой… данные опыта об относительных положениях и движениях тел. Никто не вправе расширять сферы действия этих основных принципов за пределы опыта… так как никто не сумел бы найти ему приложения»2. По-

скольку эксперимент имеет дело с относительными движениями, то понятия абсолютного пространства, времени и движения есть пустые бессодержа-

тельные абстракции, которым, по логике эмпириокритицизма, нет места в физике. Эти понятия есть нелепость, абсурд. Все физические величины (мас-

сы, ускорения, скорости и т.д.) имеют смысл отношения одних тел к другим.

Основная гносеологическая установка Маха сводится к утверждению,

что все физические законы должны прямо связывать экспериментальные данные, а физическая теория ограничивается описанием взаимоотношений между явлениями и поэтому не должна содержать элементов, которые не определяются целиком этими взаимоотношениями. Исходным в физическом познании должно быть конкретное эмпирическое многообразие явлений.

С этой точки зрения учение Ньютона об абсолютном пространстве как при-

чине инерциальных эффектов оказывается гипотезой аd hoc (гипотезой, спе-

циально придуманной для данного случая). По логике эмпириокритицизма научное познание носит феноменологический характер, поскольку описывает

1Эйнштейн А. Собр. науч. тр. Т. 4. М., 1967. С. 266.

2Мах Э. Механика. СПб., 1906. С. 190.

112

мир явлений. Поэтому принцип причинности должен быть переопределен как закон, непосредственно связывающий наблюдаемые явления. Таким об-

разом, принцип причинности определяется не как связь вещей, а как связь явлений, как функциональное отношение между ними; метафизическая трак-

товка причинности заменяется феноменологической.

Критика Махом механического идеала понимания, конечно, имеет ра-

циональное содержание. Механические модели природы имеют существен-

ные недостатки. Физическая теория, по Маху, больше напоминает организм,

а не механизм: ее нельзя понять, разобрав на части. Надо исходить из пред-

ставления о целом, а не из представления о частях. Поэтому механический стиль мышления имеет лишь историческое оправдание: «Природа не начина-

ет с элементов, как вынуждены начинать с них мы. Впрочем, для нас счастье,

если нам удается на некоторое время отвести взор от огромного целого и со-

средоточиться на его отдельных частях. Но мы не должны забывать тотчас же заново исследовать то, что временно не учитывали, и внести дополнения и поправки»1. Идея целого определяет свойства наблюдаемых объектов как свойства системы, и поэтому абсолютные элементы классической механики должны быть переформулированы как выражающие отношения наблюдае-

мых тел и процессов.

Распределение масс во Вселенной должно быть исходным представле-

нием в физике, с точки зрения которого следует пересмотреть все абсолюты физики Ньютона. Так, Мах пытается преодолеть непоследовательность осно-

воположника классической механики, допускающего в качестве источника сил, кроме масс, и абсолютное пространство. Он предлагает при формули-

ровке физических законов заменить величины, характеризующие отношение тел к абсолютному пространству, величинами, характеризующими отноше-

ние тел. Борясь против метафизики Ньютона, Мах пытается доказать, что обоснование принципа инерции посредством абсолютного пространства не-

корректно. Закон инерции должен быть так выражен, чтобы отношение тела

1 Мах Э. Механика. СПб., 1906. С. 197.

113

к абсолютному пространству как ненаблюдаемой сущности было заменено отношением тел. Отсюда вытекает принцип Маха как идея о необходимости учета материального горизонта всех масс Вселенной, которая заменяет нена-

блюдаемое абсолютное пространство.

И действительно, в рамках классической механики скорость рассмат-

ривается как относительная величина, поскольку ее значение зависит от вы-

бора системы отсчета. Поэтому она не может интерпретироваться как харак-

теристика объекта самого по себе. Иначе понятие физической скорости бес-

содержательно. Но, с другой стороны, существует истинное, абсолютное ускорение, так как, несмотря на кинематическую относительность всех дви-

жений, этот тип движений проявляется в динамических эффектах, оттранс-

формировать которые невозможно никакими преобразованиями систем от-

счета. Мах объединяет оба типа движений, рассматривая всякое движение как относительное. Правда, это объединение он осуществляет в рамках фе-

номенологической установки, сохраняя деление на два класса в рамках физи-

ческого подхода: «Для меня вообще существует только относительное дви-

жение, и я не могу допустить какую бы то ни было разницу между движени-

ем вращательным и поступательным. Если тело вращается относительно неба неподвижных звезд, то развиваются центробежные силы, а если оно враща-

ется относительно какого-нибудь другого тела, а не относительно неба непо-

движных звезд, то таких центробежных сил нет. Я ничего не имею против того, чтобы первое вращение называли абсолютным, если только не забыва-

ют, что это обозначает не что иное, как относительное вращение относитель-

но неба неподвижных звезд»1. Так, Мах доказывает, что можно совершенно отделить доказательство центробежных сил от метафизической идеи абсо-

лютного пространства.

Идея Маха о небе неподвижных звезд как той системе отсчета, относи-

тельно которой определяется инерция, называется принципом Маха. Эта идея основывается на позитивистски понимаемом принципе относительности, ко-

1 Мах Э. Механика. СПб., 1906. С. 199.

114

торый дает возможность интерпретировать идею о равноправии ускоренных и неускоренных движений лишь в том смысле, что те наблюдаемые эффекты,

которыми различаются вращающиеся и невращающиеся тела, относительны,

то есть зависят от выбора системы отсчета. Объяснить явление, с точки зре-

ния Маха, означает найти систему отсчета, относительно которой оно имеет место. В свою очередь, такая трактовка принципа относительности предпола-

гает махистски понимаемый принцип наблюдаемости. Мир физики ― это мир явлений, которые сводятся к отношению наблюдаемых тел. Поэтому по-

нятие силы как причины инерциальных эффектов должно быть сведено к от-

ношению наблюдаемых тел. Если для Ньютона при вращении сосуда с водой появляются центробежные силы, а при вращении мира их нет, то Мах счита-

ет это различие иллюзорным: «Можем ли мы удержать неподвижный сосуд с водой Ньютона, заставить вращаться небо неподвижных звезд и тогда дока-

зать отсутствие центробежных сил? Опыт этот неосуществим, сама мысль о нем не имеет смысла, ибо оба случая чувственно не могут быть отличны друг от друга. Я считаю поэтому оба случая за один и тот же случай и различение Ньютона за иллюзию»1.

Здесь Мах использует принцип достаточного основания в смысле Лей-

бница (чувственно неразличимое тождественно), основываясь на котором он снимает вопрос о причине центробежных сил как особом объекте. Иначе го-

воря, должна быть одна причина, вызвавшая сплющивание Земли как в слу-

чае предположения, что Земля покоится, а звезды вращаются, так и в случае обратного предположения. Такой причиной, дающей одно, а не два одинако-

вых следствия, является относительное вращение Земли относительно звезд.

Следовательно, в качестве причины выступает характер относительного движения. Использование понятия ускорения вместо понятия силы в каче-

стве исходного понятия полностью соответствует антиметафизической уста-

новке эмпириокритицизма (и позитивизма вообще), исходя из которой, Мах пытается найти такой способ описания физических явлений, при котором от-

1 Мах Э. Механика. СПб., 1906. С. 199.

115

носительное движение приводило бы к появлению центробежных сил. С точ-

ки зрения позитивистски понимаемого принципа наблюдаемости выражения

«силовое движение» и «ускоренное движение» тождественны по сути, но второе выражение устраняет приставку воображения, которая есть в первом.

При ближайшем рассмотрении оказывается, что принцип Маха сам не может быть целиком обоснован в рамках махизма. Он является результатом целенаправленного поиска, основанного на классической механике. Мах уже предполагает справедливость механики Ньютона, когда формулирует прин-

цип о материальном горизонте, определяющем инерцию, так как учитывает в нем те тела, которые не учтены в уравнениях Ньютона. Его рассуждения ос-

новываются не на чистом опыте ― это иллюзия, от которой Мах не может избавиться, находясь в плену у своей позитивистской установки, ― а на мысленных экспериментах, содержанием которых является преобразованный теорией опыт. В этих экспериментах в отличие от реальных экспериментов критически анализируются предпосылки, исходные установки теории, их способ соотнесения с фактами опыта. Они позволяют установить логические промахи между содержанием опыта и исходными физическими принципами,

установками и понятиями, в которых оно представлено. Сами по себе мыс-

ленные эксперименты не дают нового содержания, но делают возможным иное понимание содержания опыта. Они основываются на том или ином представлении о процессе познания, и потому их выводы зависят от этого представления. Мысленные эксперименты Маха основываются на его учении о чистом опыте, исходным представлением которого является положение об абсолютной реальности ощущений. Таким образом, принцип Маха как ре-

зультат мысленного эксперимента является функцией двух аргументов: фи-

лософского (общий принцип относительности) и физического (справедли-

вость динамики классической механики). Следовательно, с одной стороны,

он остается в плену механического стиля мышления, поскольку предполагает принцип дальнодействия, органически связанный с представлением о мате-

рии только как о веществе, а с другой стороны, основывается на позитивист-

116

ской метафизике, так как исходит из сенсуалистической трактовки физиче-

ского знания, доказывая тем самым зависимость физики от философии.

Главное, что связано с творчеством Маха, ― это не то конкретное (по-

зитивистское) решение гносеологических трудностей классической механи-

ки, а постановка вопроса о природе сил и способе их введения в физическую теорию, ответ на который дал только Эйнштейн. Феноменологическая трак-

товка сил, данная Махом и направленная против натурфилософского их по-

нимания, согласно которому силы заложены в природе самих тел и среды, их окружающей, расшатывала понимание их как достаточного основания (при-

ходящего извне) нарушения инерциальности, что способствовало формиро-

ванию теоретического представления их, данного общей теорией относи-

тельности. Неконструктивная критика Махом основ классической механики расшатывала веру в механический стиль мышления как основу физического познания, сделав возможной конструктивную критику, которая привела к возникновению релятивистской физики.

Здесь уместно остановиться на отношении Эйнштейна к Маху. Созда-

тель теории относительности никогда целиком не разделял махизм, но он ни-

когда и не отрицал влияния гносеологических установок Маха на свое твор-

чество. В отношении к позитивизму взгляды Эйнштейна эволюционируют от значительной переоценки Маха до более трезвого отношения к нему. Извест-

но, что в споре Планка с Махом Эйнштейн сначала отдавал предпочтение точке зрения Маха, но в дальнейшем признал справедливость аргументов Планка против махизма.

Эйнштейн часто подчеркивал, что считает неправильным, если теоре-

тическое описание ставится в непосредственную зависимость от актов эмпи-

рических наблюдений. Он выступал против основного предписания позити-

вистов, согласно которому все понятия и суждения, не выводимые из чув-

ственных восприятий, ввиду их метафизического характера должны быть изъяты из мышления, ибо материалистичность мышления проявляется

117

только в его связи с чувственным восприятием. Эйнштейн считал последнее утверждение совершенно правильным, но основанное на нем предписание метафизическим. В пику маховскому «Физики, бойтесь метафизики!» он считал, что «Вся физика есть метафизика!».

Уже в критике абсолютного пространства и времени Ньютона проявля-

ется противоположность гносеологических установок Эйнштейна и Маха. Во введении в физику понятий абсолютного пространства и времени, неудовле-

творительных с точки зрения позитивистского принципа наблюдаемости,

Эйнштейн усмотрел не слабость, а силу Ньютона: основоположник классиче-

ской механики вынужден был ввести эти понятия в физику, «чтобы получить возможность выразить известные тогда законы»1.

Построение специальной теории относительности также противоречит философии Маха. Элиминация понятий абсолютного пространства и времени для Эйнштейна определяется не принципом наблюдаемости, а необходи-

мостью адекватной формулировки законов электродинамики. Правда, с од-

ной стороны, пространственно-временное представление физической реаль-

ности соответствует принципу экономии мышления Маха, но, с другой сто-

роны, оно противоречит исходной посылке махизма ― принципу наблюдае-

мости: ведь реальность пространства-времени, как и реальность абсолютного пространства и времени, независима от ощущений. Мах, как известно, созна-

вал метафизический характер специальной теории относительности и поэто-

му отказывался от того, чтобы его считали предвестником релятивизма. Но окончательный разрыв с гносеологией Маха у Эйнштейна произошел под влиянием построения общей теории относительности (ОТО), хотя осознание этого продолжалось длительное время после создания данной теории. Из-

вестно, что еще за семь лет до построения ОТО Эйнштейн осознал возмож-

ность с помощью принципа эквивалентности исключить из физики понятие абсолютного пространства и инерциальной системы отсчета, а тем самым и такой формулировки физических законов, чтобы они были справедливыми

1 Эйнштейн А. Собр. науч. тр. М., 1967. Т. 4. С. 87.

118

для произвольно движущихся систем отсчета. Но почему ОТО была построе-

на только спустя многие годы?

«Главная причина, ― писал Эйнштейн, ― заключается в следующем:

не так легко освободиться от представления, что координаты имеют прямой метрический смысл»1. Освободиться от такого представления означало осво-

бодиться от влияния Маха. Ведь Мах стремился исключить понятие про-

странства из физики, заменив его представлением о всей сумме расстояний между материальными точками. Тем самым попытка Маха сохраняла метри-

ку пространства неизменной и оставляла ньютоново представление о дально-

действии. Но это противоречило принципу близкодействия специальной тео-

рии относительности. Поэтому после принципа эквивалентности использова-

ние четырехмерного подхода Минковского было вторым важным шагом на пути к геометрической трактовке гравитации. Эйнштейн перестал относиться к четырехмерной формулировке специальной теории относительности как к простой формализации. Это указывало неявно путь к выходу из трудностей,

связанных с утратой непосредственного физического смысла координат, и

вело к тому основному выводу, что реальный физический смысл имеют не дифференциалы координат, а только соответствующая им метрика. Так Эйнштейн отбрасывает последнее позитивистское препятствие на пути к по-

строению ОТО. Требование Маха, чтобы разности координат были непосред-

ственными результатами измерений, было столь жестким, что исключало возможность построения ОТО. Не отказ от координат и замена их расстояни-

ями, прямо связанными с процессом измерения, а поиск их физического смысла, непосредственно не связанного с процессом измерения, ― такой путь привел Эйнштейна к построению основ ОТО. Это и дало возможность поставить вопрос об уравнениях гравитационного поля, определивших рима-

нову метрику. Полевая трактовка метрики освобождает физическую теорию от психологически понимаемого принципа причинности Юма и Маха.

1 Эйнштейн А. Собр. науч. тр. М., 1967. Т. 4. С. 283.

119

ОТО не соответствует принципу Маха, который, безусловно, сыграл большую роль в ее становлении. Эйнштейн существенно изменил саму фор-

мулировку принципа Маха, вложив в него новое содержание. Он вначале считал вслед за Махом, что материальные массы однозначно определяют геометрию пространства-времени. Но данная трактовка уравнений гравита-

ционного поля оказалась ошибочной. Было доказано, что решения этих урав-

нений допускают неевклидову пространственно-временную структуру и при отсутствии материальных масс, что противоречит принципу Маха. Поэтому в

1954 году Эйнштейн писал: «Не нужно больше говорить, по-моему, о прин-

ципе Маха. Он возник в то время, когда думали, что "тяжелые тела" есть единственная физическая реальность и что всех элементов теории, которые не полностью ими определяются, необходимо сознательно избегать. Я хоро-

шо понимаю, что долгое время я и сам придерживался этой идеи фикс»1.

С самой общей точки зрения принцип Маха представляет собой про-

межуточный этап на пути к теоретической трактовке гравитации, поскольку сводит инерцию к гравитации. Но, стремясь таким образом избавиться от аб-

солютного пространства, Мах сохраняет деление физической реальности на кинематику и динамику. Такой подход неконструктивен: «Лошадка Маха может лишь истреблять вредителей, но не может породить ничего живого»2.

Если для Маха исключение из физики абсолютного пространства является средством усовершенствования механики, то для Эйнштейна это исключение является средством построения последовательной полевой теории гравита-

ции. Вопрос Маха о физической причине выделенности инерциальных си-

стем отсчета уже предполагает существование двух классов систем отсчета

(инерциальных и неинерциальных). Вопрос ОТО о физических законах гра-

витационного поля основывается на равноправии всех систем отсчета, то есть делает вопрос Маха некорректным. Эйнштейн отказывается от причин-

ного обоснования инерциального движения: «…мы не можем искать причи-

1Цит. по: Холтон Дж. Тематический анализ науки. М., 1981. С. 112.

2Там же. С. 99.

120