книги из ГПНТБ / Станис Л.Я. Движение, пространство, время и теория относительности
.pdfщий характер. Вместе с тем теория относительности доказывает относительность покоя как проявления того или иного относительно неизменного, равновесного со стояния движения. Стихийно, хотя и не .всегда последо вательно, Эйнштейн придерживался материалистических и диалектических позиций, что можно видеть хотя бы из того, что абстрактным понятием пространства и вре мени он стремился придать реальный «физический смысл», раскрыть стоящие за этими понятиями «какие-то процессы, которые дали бы возможность установить связь между различными точками пространства. ...Из всего вышеизложенного следует, — продолжает он, — что про странственные и временные данные имеют не фиктивное, а физически реальное значение»
Остановимся на только что выписанной цитате. Ее содержание имеет значение общеметодологического вы вода для современной физики, сделанного Эйнштейном из новых идей теории относительности. На философский вопрос о том, в состоянии ли современная наука в своих все более абстрактных понятиях и теориях давать объ ективное отражение действительного Мира, Эйнштейн отвечает однозначно-утвердительно. Такой ответ до сих пор сохраняет большое методологическое значение, пото му что проблема «физически реального» в науке не только не снимается с повестки дня философски-физи- ческих дискуссий по интерпретации основ теории отно сительности, но имеет тенденцию к дальнейшему углуб лению в связи с новейшими проблемами физики микро мира, теории элементарных частиц в особенности. Она выливается в проблемы четкого разделения научных1
1 |
А. Э й н ш т е й н . Сущность теории относительности, 1955, |
стр. |
29. |
111
понятий на такие, которые отражают «существующее на самом деле» (физически реальное), и такие, которые отражают «кажущееся существование» (фиктивное). К тому есть некоторые объективные основания в совре менном уровне развития науки, во все более увеличи вающемся значении абстрактного мышления в познании, в том, что человек, обладая мощными эксперименталь ными средствами, проникает во все более глубинные уровни и все более отдаленные области материального Мира, сталкиваясь там со все более диковинными, не обычными его свойствами. Огромное значение для пони мания и освоения Мира при этом приобретают мыслен ный эксперимент и опирающиеся на него равновозмож ные гипотезы и математические модели предполагаемых процессов. Словом, современное развитие релятивист ской физики и других, связанных с нею областей знания (в особенности микро- и астрофизики) все настойчивее подводит ученых к необходимости глубокого анализа, обобщения и развития понятия «существование» 1 в упо мянутом смысле.
К примеру, выше уже описывалось изменение тече ния времени в поезде, мчащемся со скоростью, близкой к скорости света. Для наблюдателей (или измеритель ных приборов) на «покоящейся» платформе замедление течения времени в поезде кажется реально существую щим. Для наблюдателей (или фиксирующих приборов) в поезде, напротив, кажется реально существующим замедление течения времени на платформе. То же про исходит с сокращением размеров тел в направлении движения. Какое же из изменений существует как1
1 См. об этом «Материалы к симпозиуму — Диалектика и совре менное естествознание». Вып. 4. М., 1966. Изд-во «Наука». Статья Г. И. Наана и В. В. Казютинского.
112
физически реальный процесс? Мы можем отнести оба взаимно кажущихся изменения течения времени к треть ей материальной системе, затем к четвертой, пятой... и так без конца. Может быть, современная физика имеет дело лишь с «кажущимся существованием» релятивист ских эффектов, а не с физически реальными объектив ными процессами? Среди ученых есть сторонники такой точки зрения. От нее рукой подать до вывода о том, что Мир представляет из себя некую «вещь в себе» и чело век вряд ли может познать, как же он в конце концов существует в пространстве и во времени «на самом деле».
Сторонники другой точки зрения по существу при |
|
держиваются взглядов Лоренца, который считал, напри |
|
мер, реально существующим сокращение |
размеров тел |
в отношении к неподвижному мировому эфиру, а также |
|
замедление ритма изменений в движущихся системах в |
|
отношении мирового истинного математического време |
|
ни. К сторонникам такой точки зрения относится выда |
|
ющийся венгерский физик нашего времени академик |
|
Л. Яноши. Он считает, что современная физика не может |
|
обойтись без «эфира» как материального носителя элек |
|
тромагнитных процессов, в отношении к |
которому и |
существует универсальное постоянство скорости света. В движущихся системах происходит однозначное, реаль но существующее замедление ритма изменений, а также сокращение тел в направлении их движения. В сравнении с неподвижным мировым эфиром классической физики Яноши выдвигает несколько усовершенствованный эфир, он берет его в движении.
В том случае, когда признавались существующими «на самом деле» Земля в качестве неподвижного центра Мира или, по крайней мере, неподвижное мировое про странство, в качестве абсолютно привилегированной си-
113
етемы отсчета, все выглядело как бы в полном порядке: «кажущееся» всегда можно было отличить от суще ствующего «на самом деле», соотнеся кажущееся яв ление с абсолютно привилегированной системой от счета.
Когда наука опровергла представления об абсолют ном покое и абсолютно привилегированной системе от счета, «кажущееся» во многих случаях становилось одним из реальных отношений в системе объективных связей материальных тел и процессов.
По Эйнштейну, универсальность постоянства скоро сти света существует не в отношении какой-либо одной привилегированной системы покоя или движения, а в отношении любой инерциальной системы. Поэтому ре лятивистские эффекты замедления времени, относитель ности одновременности и сокращения тел в направлении движения реально существуют как проявления беско нечных объективных взаимоотношений и взаимодействий материальных систем в движении. Однозначного изме нения пространственных и временных интервалов нет, есть их многозначное изменение в отношении инерциаль ных систем движения.
Обогащается также содержание представлений о ме сте и роли процесса измерения и измерительных прибо ров в изучении реальных взаимодействий микро- и мегамира ’. С одной стороны, объем содержания понятия «измерения» как бы сужается, если иметь в виду такой процесс измерения и такие измерительные приборы, от воздействия которых можно полностью отвлечься и вы делить исследуемый объект в так называемом «чистом1
1 См. об этом «Материалы к симпозиуму — Диалектика и со временное естествознание». Вып. 2. Изд-во «Наука», 1966. Статья М. Э. Омельяновского.
114
виде». С другой стороны, понятие измерения необыкно венно расширяется, если иметь в виду исследование та ких глубинных областей микро- и мегамира, которые не могут быть измерены непосредственно, с прямым пере водом обнаруженных «диковинных» микро- и мега свойств на наш сложившийся язык макропредставлений. В чистом виде, вне сложных опосредованных связей, лежащих между исследуемым объектом и нашими орга нами чувств, которые сформировались в процессе долгой приспособительной эволюции к ограниченному участку Вселенной и ее ограниченным пространственно-времен ным масштабам, эти свойства мы выделить не можем. Они выступают не в «чистом виде», а в виде свойств взаимоотношения с другим, с целым рядом промежуточ ных звеньев длинной цепи связей и взаимодействий. Больше того, с этих позиций придется пересмотреть и первый этап освоения действительности, когда рассмат ривались свойства предмета, куска мела например, как свойства, существующие в «чистом виде». Их можно бы ло изучать, отвлекаясь даже от условий непосредствен ного существования этого куска, независимо от нормаль ного атмосферного давления, независимо от гравитаци онного поля Земли и т. п. Теперь (не значит, что всегда) известно, что кусок мела в других условиях, т. е. в усло виях взаимодействия с другими процессами и телами, будет носителем других свойств. Если увеличить, напри мер, в сотни раз только давление, обнаружатся такие свойства мела, которые раньше проявиться не могли. Следовательно, свойств предметов в чистом виде, абсо лютно изолированном от процесса взаимодействия с дру гим объективно не существует. Отвлечение от воздейст вия этого «другого» казалось абсолютным благодаря общим природным макроусловиям бытия мела и чело века, поэтому они не принимались во внимание. Теперь,
115
когда исследуются уровни движущейся материи, которые во многом не имеют общего с нами «фона» бытия, мы не можем больше от такого приципиально иного «фона» абстрагироваться. Свойства поэтому всякий раз выступа ют как сторона, как сущность или как результат взаи модействия, взаимоотношения или даже многократного превращения исследуемого объекта в длинной и сложной цепи опосредованных связей, одним из объективных звеньев которой является и наш измерительный прибор как материальное тело, включенное в процесс опосредо ванной связи изучаемого явления с нашим телом, наде ленным органами чувств. Ощущения, с точки зрения диалектического материализма, служат границей связи,
а не пропастью |
разделения мышления |
человека |
с |
материальным |
миром, источником |
нашего |
по |
знания. |
|
|
|
Эйнштейн разрабатывал свою теорию как доказа тельство той основной идеи, сущность которой можно выразить примерно так: какими должны быть законы природы, чтобы абсолютный покой в любой его форме оказался физически бессмысленным. По существу об этом он пишет: «Она (теория относительности. — Л. С.)
исходит из предположения об |
о т с у т с т в и и п р и в и |
||
л е г и р о в а н н ы х |
с о с т о я н и й |
д в и ж е н и я в при |
|
роде и анализирует |
выводы |
из |
этого предположения. |
Ее метод аналогичен методу термодинамики, последняя является не чем иным, как систематическим ответом на вопрос: какими должны быть законы природы, чтобы вечный двигатель оказался невозможным»1.
Ту нашу мысль, что относительным в движении яв ляется не само движение как неотъемлемый способ су ществования материи, а количественная мера его пара-
1 A. E i n s t e i n . Lettres a Maurice Solovine. Paris, p. 19.
116
метров, степень их проявления, зависящая от конкрет ного состояния движения той или иной материальной системы в отношении к другим системам, подтверждает
другое высказывание Эйнштейна: |
|
|
«В теории относительности |
п о н я т и я а б с о л ю т |
|
ной о д н о в р е м е н н о с т и , |
|
а б с о л ю т н о й с к о |
р о с т и , абсолютного ускорения |
и т. д. отбрасываются, |
так как их однозначная связь невозможна»1. Приведенные методологические установки Эйнштей
на, по своему существу направленные на исследование аб солютного состояния материального движения, как веч ного, единственно возможного способа существования материи, не требующего никаких сверхъестественных при бавлений в форме абсолютного покоя или абсолютно привилегированных систем движения и систем отсчета, носило стихийно диалектический и материалистический характер. Они, как мы видим, имели большое эвристи ческое значение, привели к чрезвычайно плодотворным результатам.
Итак, принцип относительности, основанный на зако не инерции, от Галилея до Эйнштейна, всякий раз в той или иной степени опровергал аргументацию в пользу существования абсолютного покоя, доказывая его отно сительность и временность. Кроме того, он раскрывал относительность меры любого конкретного состояния движения. Объективное содержание употребляемого в релятивистской физике понятия «относительного дви
жения» на |
деле |
раскрывает о т н о с и т е л ь н о с т ь |
||||
его |
меры, |
о т н о с и т е л ь н о с т ь |
п о к о я и а б |
|||
с о л ю т н ы й |
характер с а м о д в и ж е н и я |
материи в |
||||
том объективно-научном, |
диалектико-материалистиче |
|||||
ском смысле, |
что |
только |
движение |
материи |
обладает |
|
'А . |
Е 1п я 1 е 1п. |
ЕеНгев а Маипсе ЗЫстпе, стр. |
21. |
117
абсолютной всеобщностью, б е з о т н о с и т е л ь н о с т ь ю к чему бы то ни было другому, внешнему. Теория отно сительности по существу является теорией п р о с т р а н с т в е н н о - в р е м е н н о й структуры вечного и абсо лютного состояния материального движения, неотъемле мого от материи в той же степени, в какой материя не существует вне движения.
С О Д Е Р Ж А Н И Е |
|
|
|
|
Стр. |
1. Абсолютно или относительно движение ............................... |
5 |
|
2. |
Основные этапы становления представлений |
о материи, |
|
движении, пространстве и времени ........................................... |
24 |
3. |
«Здравый рассудок» и теория о пространстве, |
времени и |
|
материальном движении ......................................................... |
40 |
4. |
Эксперимент и теория о свойствах пространства |
и времени 57 |
5. |
Основные положения специальной теории относительности |
|
|
и некоторые философские выводы ............................................... |
68 |
6.Общая теория относительности о кривизне пространствавремени и противоположные пути в ее философской интер
претации ............................................................................................ |
96 |
7. П о д т в е р ж д а е т с я ли т е о р и я о т н о с и т ел ь н о с т и эк с п е р и м е н |
|
тальн ы м и дан н ы м и ? .................................................................... |
108 |
З а к л ю ч ен и е .......................................................................................... |
110 |
Замечания и пожелания по брошю ре просьба направлять в отдел пре подавания общественных наук Ми нистерства высшего и среднего спе циального образования СССР по адресу: Москва, центр, ул. Ж да нова, 11.
ЛИЛИЯ ЯКОВЛЕВНА СТАНИС ДВИЖЕНИЕ, ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ
ИТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Ре д а к т о р Л. Г. Кузнецова
М л . р е д а к т о р Ж. |
И. Яковлева |
О б л о ж к а х у д о ж н и к а |
Ю. Н. Фидлера |
Х у д о ж е с т в е н н ы й р е д а к т о р В. М. Поздняков
Т е х н и ч е с к и й р е д а к т о р |
А. К. Нестерова |
||||
|
|
К о р р е к т о р В. С. Кикоть |
|
||
Т -08924 |
С д а н о |
в н а б о р |
2 6 /У — 67 |
г. |
|
|
П о д и , к п е ч а т и 2 2 /У И — 67 г. |
|
|||
Ф о р м а т |
70Х 108'/з2 |
О б ъ е м 3,75 п е ч . |
л . |
||
5,25 |
у е л . |
п . л . |
4,62 |
у ч .- и з д . |
л . |
И з д . |
№ |
О б щ . — 531 |
Т и р а ж |
8000 э к з . |
Ц е н а 18 к о п .
М о с к в а , К -5 1 , Н е г л и н н а я у л ., д . 29/14, И з д а т е л ь с т в о « В ы с ш а я ш к о л а »
М о с к о в с к а я т и п о г р а ф и я № 8 Г л а в п о л и г р а ф п р о м а К о м и т е т а п о п е ч а т и
п р и С о в е т е М и н и с т р о в С С С Р , Х о х л о в с к и й п е р ., 7. З а к . 1218