книги из ГПНТБ / Станис Л.Я. Движение, пространство, время и теория относительности

предмету, это, как писал Бруно, в с е во всем, это в с е

-по отношению к нечто, бесконечное по отношению к конечному. «Всякая вещь, какую только ни взять во все­ ленной,, имея в себе то, что является всем благодаря всему, заключает в своем модусе всю душу мира хотя и

не целиком» '.

Ленин, давая определение материи, характеризует, в каком отношении объективная реальность находится к

человеку с его свойством мыслить, как она отражается человеческими ощущениями, определяя их объективное содержание, существуя вне и независимо от них. Иначе говоря, берется отношение мира в целом в отношении к такому его наиболее высоко организованному продук­ ту, как мыслящий человек, и показывается, как человек при помощи мозга отражает этот мир (по Бруно, то, как бесконечное, всеобщее отражается в конечном, отдель­ ном). И в отношении к камню, к столу, к дому, к Земле Мир в целом будет такой же субстанцией, материей. Дру­ гое дело, что каждый предмет отражает Мир (несет в себе душу мира, как говорил Бруно) далеко не целиком, а главное по-разному, соответственно своей особой внут­ ренней сущности и структуре. Сущность человеческого сознания определяется общественно-исторической прак­ тикой, благодаря чему оно отличается от всех других форм отражения. Останавливаемся на этом вопросе здесь потому, что в популярной литературе смысл ленинского определения материи нередко обедняется и упрощается.

Как ни изощрялась церковь в своем преследовании передовой научной мысли, абсолютный характер движе­ ния, которому подчиняется и сам процесс мышления, сло­ мал все преграды на своем пути. В эпоху становления новой, капиталистической формации, сопровождавшейся1

1 Д. Б р у н о. О причине, начале и едином, стр. 195.

31

бурным развитием науки и техники, с новой силой вста­ ли вопросы мировоззрения, а также методологические проблемы науки, новое звучание приобрели и такие из­ вечные проблемы науки, как вопросы движения, про­ странства и времени. Кроме Джордано Бруно, достаточ­ но вспомнить такие имена, как Николай Кузанский, Ко­ перник, Кеплер, Декарт, Спиноза, Ньютон, Лейбниц, Ломоносов и другие, чтобы представить тот мощный поток, который смывал на своем пути преграду за пре­ градой, несмотря на исключительно трудные условия для творчества. Особенно большое, всепроникающее значе­ ние приобрела классическая механика Галилея и Ньюто­ на, которая непосредственно вытекала из решения тео­ ретических и практических задач наступавшей в эпоху восходящего капитализма технической революции. Вме­ сте с тем она наложила отпечаток на весь склад мышле­ ния своей эпохи, занимая в нем господствующее положе­ ние более двух столетий.

Подлинный переворот во взглядах на природу движе­ ния совершил в первую очередь Галилей. Сущность нового подхода заключалась в обосновании Галилеем за­

в физике, фактически ее действительным началом»1. Галилей отверг необходимость внешней причины и

вообще первопричины для сохранения телом равномер­ ного движения без ускорения, для движения по инерции.

32

доказывал Галилей, обладает способностью постоянно сохранять свое состояние движения. В его механике предпочтительно нельзя было выделить ни одну из мно­ гих систем, движущихся без ускорения, равномерно друг относительно друга. Доказательством тому служила тож­ дественность, соответствие, т. е. инвариантность законов движения и взаимодействия тел в инерциальных и по­ коящихся системах. Благодаря принципу относительно­ сти Галилея абсолютный покой фактически терял смысл. Скорость, импульс и другие количественные параметры движения такой системы могли быть определены лишь в отношении к другим материальным системам. Не оста­ валось никакого физически реального эквивалента для определения того, какая же из «покоящихся» систем яв­ ляется покоящейся абсолютно, а какая из них является покоящейся относительно, тем более что Коперник ли­ шил Землю ее прав на привилегированное состояние не­ подвижного центра Вселенной, а Джордано Бруно сде­ лал то же в отношении к солнечной системе и к любой другой материальной космической системе. Сам Галилей попытался, правда безуспешно, найти критерий отличия абсолютного покоя от относительного, абсолютных па­ раметров движения от относительных его параметров. Он, в частности, использовал для этого явления приливов и отливов. Однако слово было сказано, дело сделано. Закон инерции установлен, он говорил теперь сам за себя.

Представим себе корабль, который движется без всякого ускорения, абсолютно равномерно. Находясь внутри него, по поведению тел мы никак не можем ре­ шить, движется он или стоит на якоре. Мы решим эту задачу лишь выглянув наружу. Тогда мы сможем уста­ новить отношение корабля с другими телами: с водой, с берегом, воздухом и т. д. Если бы существовало отно-

шение лишь двух тел в мире, например корабля и воды, мы опять-таки не решили бы — движется корабль в от­ ношении покоящейся воды или вода течет в отношении покоящегося корабля, или может быть движется то и другое. Только совокупность взаимодействия тел дает возможность решить, что в отношении чего и с какой скоростью движется. Корабль, вода, берег (т. е. Земля), Солнечная система и т. д. О движении (или покое) одно­ го тела самого по себе нечего сказать. Движение всегда

телам.

Можно сказать, что в законе инерции и принципе от­ носительности Галилея мы видим хорошее изложение начал диалектико-материалистического решения про­ блемы движения и покоя, где способность тел без вме­ шательства внешних сил постоянно находиться в состоя­ нии движения признается законом природы, где не остается места для абсолютной неподвижности, а зна­ чит, и для сверхъестественного первотолчка. Тем самым покой приобретает временный и относительный харак­ тер, как особое равновесно-устойчивое состояние движе­ ния, как сохранение неизменного в том или ином отно­ шении состояния взаимодействия в движении. Поэтому покоящиеся и равномерно, без ускорения движущиеся относительно друг друга системы оказываются равно­ правными в отношении действия в них законов меха­ ники, инвариантными относительно преобразований Га­ лилея. Заметим, что в этом как раз и состоит содержание

34

случайно Энгельс в своих философских работах не раз ссылается на Декарта.

Физические и математические идеи Галилея и Декар­ та подготовили новый этап в развитии науки, который прежде всего был связан с именем Ньютона, проделав­ шего огромную систематическую, математическую и тео­ ретическую разработку основных проблем механики, фи­ зики, а также космогонии. Правда, в философском, мето­ дологическом отношении в сравнении с Декартом и даже Галилеем в некоторых вопросах Ньютон отступал назад, от гениальных зародышей диалектики к метафизике. Особенно ярко это выразилось в абсолютизации им неиз­ менного пустого пространства, оторванного по своим свойствам от движения материальных тел в нем, в отры­ ве материи от сил движения. Отсюда вытекала необхо­ димость признания им божественного первотолчка в ка­ честве причины возникновения движения материи.

Методологически определяющее значение привилеги­ рованной системы отсчета движения тел в механике Нью­

мал, что наблюдения и эксперимент непосредственно имеют дело лишь с относительным пространством, с от­ носительными расстояниями и скоростями одних тел в отношении к другим, т. е. с относительными, как он вы­ ражается, движениями. Соответственно Ньютон разли­ чает абсолютный и относительный покой. Истинный по­ кой, пишет Ньютон, есть пребывание тел в той же самой части неподвижного пространства, а относитель­ ный покой есть пребывание тела в той же самой области какого-нибудь движущегося объекта (мачта на плыву­ щем корабле, например, покоится в отношении корабля и движется в отношении берега). Абсолютное простран­ ство Ньютона теряет тот наглядно-кинематический вид,

36

который оно имело у Аристотеля. Абсолютное простран­ ство обнаруживает себя лишь опосредованно, через уско­ ренное движение. В системе, движущейся с ускорением, возникают силы инерции, пропорциональные величине ускорения. Этот внутренний динамический эффект для своего обнаружения и количественного определения не требует соотнесения движения одной системы с другой системой отсчета, что совершенно необходимо в случае прямолинейно и равномерно движущейся системы, по­ скольку в последней тела ведут себя так же, как и в по­ коящейся.

Ньютон пишет: «Как неизменен порядок частей вре­ мени, так неизменен и порядок частей пространства,

...время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. ...Вот эти-то места и суть места абсолютные и только перемещения из этих мест составляют абсолютные движения»'.

В итоге получается, что изначальным и подлинно аб­ солютным, т. е. б е з о т н о с и т е л ь н ы м к чему бы то ни было другому, абсолютно независимым значением об­ ладают лишь абсолютное пространство и абсолютное время. Д в и ж е н и е же тел, то, которое даже сам Нью­ тон называет абсолютным, существует только в о т н о ­ ш е н и и к абсолютно неизменному пространственному и временному порядку в мире. Материальное движение да­ же в рамках ньютоновской механики не рассматривалось абсолютным в том полном смысле, в каком Ньютон рас­ сматривает пространство и время, т. е. абсолютно неза­ висимым и ни к чему другому, кроме как к самому себе, не относимым. Таковы в его механике лишь абсолютное пространство и абсолютное время. Понятию «асболют-1

1 И. Н ь ю т о н . Математические начала натуральной филосо фии. СПб., 1915, стр. 31.

37

ного движения» в ньютоновой механике подходило ско­ рее бы название «абсолютно отнесенного» к мировому пространству движения в отличие от просто «относи­ тельного» движения одних тел в отношении к другим. Последнее в конечном счете все равно рассматривается как движение в абсолютно неизменном пространственном вместилище. Фактически об этом Эйнштейн высказался довольно определенно следующим образом: «Механика Ньютона обладала относительностью по отношению к пространству отсчета»

В теории относительности связь движения с простран­ ством и временем прямо противоположна. Пространст­ венно-временные отношения здесь определяются состоя­

38

В классической механике и физике в качестве отдель­ ных, независимых элементов физической реальности су­ ществовали

При этом получалось, что

Д | и | М существуют в | П и | В

В теории относительности, напротив, структура прост­ ранственно-временных отношений складывается в процес­ се материальных взаимодействий, в материальном дви­ жении,

I

3. «ЗДРАВЫЙ РАССУДОК» И ТЕОРИЯ О ПРОСТРАНСТВЕ, ВРЕМЕНИ И МАТЕРИАЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ

Обыденный здравый человеческий рассудок, казалось бы, целиком выступал на стороне ньютоновых представ­ лений об абсолютном пространстве, абсолютном време­ ни и происходящем в них движении материи. Картина природы в ньютоновой механике выглядела следующим

40