книги из ГПНТБ / Кузнецов, Б. Г. Этюды об Эйнштейне

ми и гносеологическими проблемами. Она разъясни­ ла отрицательные результаты поисков эфирного вет­ ра не какой-либо специально выдвинутой гипотезой, а на основе радикального пересмотра понятий про­ странства и времени. Теория относительности не могла быть результатом чисто стихийного примене­ ния гносеологических принципов. Она опиралась на сознательную разработку этих принципов. Такая раз­ работка иногда опережала собственно физические представления, иногда отставала от них. Поэтому гносеологические экскурсы Эйнштейна, связанные с теорией относительности, подчас оказываются ретро­ спективными, подчас предваряют некоторые работы по теории относительности. Для итоговой характери­ стики философского мировоззрения Эйнштейна осо­ бенно важны его гносеологические высказывания по­ следних лет. Они позволяют глубже и точнее понять внутреннюю структуру теории относительности, ка­ кой она ретроспективно представлялась Эйнштейну. Заметим в скобках, что слово «ретроспективно» не следует понимать в слишком буквальном смысле: Эйнштейн часто рассматривал теорию относительно­ сти в свете некоторой новой, более общей идеи, кото­ рая далеко еще не стала однозначной физической теорией: таким образом, «ретроспективная» оценка была в то же время и «перспективной».

Гносеологические позиции Эйнштейна, выкристал­ лизовавшиеся в начале творческого пути, позволяют увидеть не только логическую структуру теории от­ носительности, но и ее непосредственные идейные истоки, тот действительный путь, которым шел Эйн­ штейн к теории относительности. Но и здесь итого­ вые, позднейшие гносеологические экскурсы весьма существенны. Только оглядываясь назад, Эйнштейн

10

Такое представление не исключало определенной схемы бытия, определенного тезиса о характере ос­ новных закономерностей мира, которые разум по­ следовательно постигает. Он приближается к дейст­ вительным закономерностям бытия и раскрывает реальную гармонию мироздания, отыскивая под внешними явлениями процессы перемещения и взаи­ модействия дискретных частей вещества. Эти дис­ кретные части, материальные тела, отличаются лишь формой, величиной и движением, и природа вещей может быть постигнута с помощью количественных определений.

Для рационализма X V II в. характерно существо­ вание некоторого идеала научного познания — карти­ ны мира, в которой нет ничего, кроме движущихся и взаимодействующих частей однородной материи. Такая картина не в полной мере совпадает с положи­ тельным содержанием научных знаний (подобное совпадение декларируется в X V III в.), она остается идеалом. Классическая механика в X V III в. стреми­ лась приблизиться к этому идеалу, и его можно на­ звать классическим идеалом науки.

Галилей писал, что «экстенсивно» (по объему сведений) познание человека несопоставимо с беско­ нечной и неисчерпаемой абсолютной истиной, но «ин­ тенсивно» (по достоверности) «человеческий разум познает некоторые истины столь совершенно и с такой абсолютной достоверностью, какую имеет сама природа» '. Это достоверное знание — математиче­ ское; математика раскрывает причинную обусловлен-*

12

ность явлений, «а высшей степени достоверности не существует».

Таким образом, исчерпывающая картина причин­ ных связей, математически постижимых и сводящих­ ся к движениям и взаимодействиям тел, остается идеалом науки. Этот идеал отражает независимую от познания сущность явлений, и приближение к нему исключает субъективные представления, показывает все в большей степени объективную гармонию мира.

Подобную концепцию объективной гармоний мира Эйнштейн воспринял еще в юности. С отроческих лет он ощущал гармонию мироздания. В автобиографии 1949 г. Эйнштейн рассказывает о мыслях, захва­ тивших его очень рано:

«Там, во вне, был этот большой мир, существую­ щий независимо от нас, людей, и стоящий перед нами как огромная вечная загадка, доступная, однако, по крайней мере отчасти, нашему восприятию и нашему разуму. Изучение этого мира манило как освобожде­ ние, и я скоро убедился, что многие из тех, кого я научился ценить и уважать, нашли свою внутреннюю свободу и уверенность, отдавшись целиком этому занятию. Мысленный охват, в рамках доступных нам возможностей, этого внеличниго мира представлялся мне, наполовину сознательно, наполовину бессозна­ тельно, как высшая цель. Те, кто так думал, будь то мои современники или люди прошлого вместе с вы­ работанными ими взглядами, были моими единствен­ ными и неизменными друзьями» *.

В студенческие годы и позже в Берне, в период, непосредственно предшествовавший созданию теории

‘ А. Э й н ш т е й н . Собр. научных трудов, т. IV,

стр. 260.

13

относительности, Эйнштейн познакомился с идеями Спинозы, и тяга к объективному знанию приобрела форму определенных гносеологических воззрений. Далее Эйнштейн постепенно приближался к идее инвариантного представления физических процессов, т. е. представления, независимого от произвольного выбора системы отсчета.

Теория относительности была историческим эта­ пом в развитии этого инвариантного представления. Наука последовательно вводит в физическую карти­ ну мира соотношения, которые не зависят от усло­ вий эксперимента и наблюдения. Такими последова­ тельными переходами к инвариантному представ­ лению были релятивистские концепции древности, средних веков, Возрождения и нового времени, на­ чиная с античной идеи изотропного пространства. После того как греки отказались от плоской Зем­ ли, допустили существование антиподов и релятивировали понятия верха и низа, направления в про­ странстве оказались связанными с материальными телами; это было первым приближением к будуще­ му «классическому идеалу». Далее гелиоцентриче­ ская система Коперника покончила с привязанным к Земле центром мироздания и релятивировала картину движения небесных тел, предстающую пе­ ред взором земного наблюдателя. Вскоре концеп­ ция бесконечной, лишенной центра Вселенной свя­ зала траектории тел с телами отсчета и лишила их абсолютного характера.

Эти этапы освобождения науки от антропоцент­ ризма были этапами инвариантного представления процессов природы. В архаических представлениях об антиподах, падающих с Земли «вниз», в поздней­ ших птолемеевых картинах разрушительного вих­

14

ниях предполагается, что поведение тел зависит от их положения или движения по отношению к при­ вилегированной системе отсчета. К началу X X сто­ летия претензии некоторой системы отсчета на привилегированный абсолютный характер обосно­ вывались различием в скорости света («истинная» скорость света отнесена к привилегированной си­ стеме) и силами инерции, возникающими при уско­ ренном движении относительно такой системы.

Противостоявшие подобным воззрениям концеп­ ции инвариантности по отношению к координатным преобразованиям, концепции однородности про­ странства и относительности движения, опирались на данные эксперимента и наблюдения. Но важной предпосылкой развития этих концепций была мысль о зависимости поведения каждого тела от его взаи­ модействий с другими телами.

Для Эйнштейна теория относительности была этапом развития идеи объективной гармонии бытия. Эта гармония выражается в универсальной причин­ ной связи процессов природы. Объективное ratio мира — причинная обусловленность его процессов. Эйнштейн мог повторить за Спинозой: «Causa sive ratio, ratio sive causa».

Причинная связь в природе имеет объективный характер. Подводя итог своим многочисленным бе­ седам с Эйнштейном на философские и физические темы, А . Мошковский писал:

«Если Эйнштейн, как мы знаем, провозглашает истину единственной целью науки, то он, фактиче­ ски, имеет в виду строго объективную истину, как она раскрывается в явлениях природы, действитель­

15

ную связь явлений и событий, не смущаясь тем, что рефлектирующая философия ставит и под этой по­ следней объективностью знак вопроса. Великий естествоиспытатель и не может думать иначе; для него за покровом Майи таится не исчезающий фан­ том, а некоторое познаваемое ядро, которое высту­ пает все явственнее и реальнее по мере того, как он постоянно снимает один покров за другим» '.

рое выражает его независимость от путей познания. Эта мысль и привела в своем последовательном раз­ витии к представлению об инвариантности величин, которые в классической физике считались завися­ щими от выбора системы отсчета, и о зависимости от выбора координатных систем тех величин, кото­ рые считались инвариантными.

Каждая конкретная теория, воплощающая прин­ цип относительности в собственно физические соот­ ношения, сопоставимые с экспериментом и в послед­ нем счете выводимые из эксперимента, указывает, какие физические величины зависят от координат­ ных преобразований и какие величины служат ин­ вариантами этих преобразований. Соответственно определяется характер преобразований и ковариантных уравнений, с помощью которых описываются физические соотношения в данной конкретной тео­ рии. Классическая механика — это конкретная фи­ зическая теория, утверждающая инвариантность пространственных отрезков и временных интервалов

'А . М о ш к о в с к и й. Альберт Эйнштейн. Беседы с Эйнштейном о теории относительности и общей кар­ тине мира. М., 1922, стр. 142.

16

и изменение скоростей при галилеевых преобразо­ ваниях. Специальная теория относительности гово­ рит об инвариантности четырехмерного пространст­ венно-временного интервала при лоренцовых преоб­ разованиях и об изменении пространственных и вре­ менных масштабов. Общая теория относительности исходит из инвариантности четырехмерного интерва­ ла по отношению к более широкой группе преобра­ зований.

Однако для. всех конкретных модификаций прин­ ципа относительности общей предпосылкой служит идея объективной реальности, не зависящей от пу­ тей ее восприятия, регистрации и измерения.

Для Эйнштейна эта идея представлялась основой науки в целом. «Уверенность в существовании внеш­ него мира, независимого от познающего субъекта, лежит в основе всего учения о природе»,— писал Эйнштейн в статье «Влияние Максвелла на эволю­ цию понятия физической реальности»

Объективно существующие в природе тела свя­ заны в своем поведении объективной причинной связью. Эйнштейн исключает вмешательство нема­ териальных сил в ход физических процессов. Эту мысль, последовательно примененную в физических построениях Эйнштейна, нужно иметь в виду, чтобы понять истинный смысл слов «бог» и «религия», мелькающих в его статьях и письмах.

Слово «бог» в устах Эйнштейна было обозначе­ нием (чаще всего несколько юмористическим) мате­ риальной гармонии мироздания. Приведем замеча­ ние Эйнштейна о зависимости массы от энергии в

17

одном из писем 1905 г.: «Свет уносит массу. Это соображение веселое и подкупающее. Но не смеет­ ся ли господь бог над этим и не водит ли он меня за нос, этого я не могу знать» '. Когда друг юности Эйнштейна Морис Соловин протестовал против сло­ ва «религиозность» у Эйнштейна, последний разъяс­ нил ему условность этого термина: «...дабы не по­ думали, что я, ослабленный годами, стал жертвой священников». Он говорил, что речь идет об ощу­ щении объективной гармонии бытия. Это ощущение противостоит позитивизму и догматическому пред­ ставлению о мире1.2 В статье «О смысле жизни» Эйнштейн писал, что в отличие от верующего «...ученый пронизан ощущением причинной обу­ словленности всего происходящего. Для него буду­ щее не менее определенно и обязательно, чем про­ шедшее. Мораль для него не имеет в себе ничего божественного, она — чисто человеческая проблема. Религиозность ученого состоит в восторженном пре­ клонении перед гармонией законов природы... Это чувство — лейтмотив жизни и творческих усилий ученого в пределах, где он возвышается над раб­ ством эгоистических желаний3.

Терминологическая уступка религии остается уступкой. Но когда речь идет о гносеологических истоках теории относительности, существенна не эта

1934, p. 39.

18

гармонии мира. Оно играло весьма значительную роль в подготовке великого открытия.

Гармония мира имеет каузальную природу. По­ этому она исключает существование каких-то ис­ ходных процессов, на которых обрывается цепь причин — следствий и которые не подлежат даль­ нейшему каузальному истолкованию. Гармония, по мнению Эйнштейна, охватывает все мироздание, и, раскрывая гармонию, управляющую миром, мы приближаемся к однозначной картине, где нет про­ извольных допущений. С этой идеей связана одна важная тенденция в творчестве Эйнштейна и в эво­ люции принципа относительности.

Эйнштейн часто задумывался над природой уни­ версальных констант физики. Их можно сделать безразмерными, заменив произвольные единицы массы, пространства и времени «естественными» единицами. Можно ли считать выраженные таким образом соотношения между массами различных тел расстояниями, длительностями различных процес­ сов и т. д. чисто эмпирическими или же они дол­ жны быть объектом дальнейшего каузального ана­ лиза?

В автобиографии 1949 г. Эйнштейн пишет о без­ размерных постоянных: «Относительно этих послед­ них мне бы хотелось высказать одно предложение, которое нельзя обосновать пока ни на чем другом, кроме веры в простоту и понятность природы. Пред­ ложение это — следующее: таких произвольных по­ стоянных не существует. Иначе говоря, природа устроена так, что ее законы в большой мере опре­ деляются уже чисто логическими требованиями на­ столько, что в выражения этих законов входят толь­ ко постоянные, допускающие теоретическое опреде-

19