Тема 26. Пространство и время – коренные условия бытия

Развитие взглядов на пространство и время в истории философии и в естествознании. — Субстанциональная и реляционная концепции пространства и времени. — Критика субъективных и априористских трактовок пространства и времени. — О специфике пространства и времени в микро-, макро- и мегамире. — Объективность пространственно-временного континуума: место и положение, длительность и миг. — Метрические и топологические свойства пространства и времени.—.Эмпирический постулат трехмерности пространства.

Осваивая мир, человек первоначально воспринимает его на чувственно-созерцательном уровне, на котором телесная материя, движение, пространство и время не отделены друг от.друга. Никто и никогда не воспринимал ни чистого пространства, ни чистого времени, материальные тела также никогда вне пространства и времени не воспринимались. С этими выводами согласится каждый, однако не каждый сможет ответить на вопрос, а что же такое пространство и время, в каком отношении они находятся с другими фундаментальными характеристиками бытия? Этот вопрос действительно труден, ибо сама философия на протяжении более чем двухтысячелетнего периода своего развития искала на него ответ.

В истории философии сложились две концепции, вскрывающие сущность пространства и времени: субстанциональная и реляционная (от relatio — отношение). Родоначальники субстанциональной концепции Демокрит (по проблеме пространства) и Платон (во взглядах на время) трактовали пространство и время как самостоятельные сущности, не зависимые ни от материи, ни друг от друга. Демокрит ввел представление о реальном существовании пустоты как вместилища движения атомов. Без пустоты, по его мнению, атомы лишены такой возможности.

280

Пространство, согласно учению Демокрита, Эпикура и Лукреция Кара, объективно, однородно, бесконечно. Оно вместилище совокупностей атомов. Время отождествимо с вечностью — это чистая длительность, равномерно текущая от прошлого к будущему. Время есть вместилище событий.

Противоположное Демокриту понимание пространства было сформулировано Аристотелем. Его взгляды составили суть реляционной концепции. Аристотель отрицает существование пустоты как таковой. Пространство неоднородно и конечно — это система естественных мест, занимаемых материальными телами.

Отвечая на вопрос: "Что есть время?" — Аристотель рассуждает: как в движении, так и во времени всегда есть некоторое "прежде" и некоторое отличное от него "после". Именно в силу движения мы распознаем различные, не совпадающие друг с другом "теперь". Время оказывается не чем иным, как последовательностью этих "теперь", их сменой, перечислением, счетом, "числом движения в связи предыдущего и последующего".

Эти две тенденции в истолковании пространства и времени: либо как самостоятельных, объективных и не зависимых от вещественного наполнения начал бытия, либо как неотъемлемых внутренних аспектов движущейся материи — получили развитие в дальнейшем. Более двадцати веков просуществовала первая субстанциональная концепция, подвергаясь лишь некоторым модернизациям и изменениям. Ньютоново пространство как неподвижное, непрерывное, однородное трехмерное вместилище материи, в сущности, также было и Демокритовым. Время, по Ньютону, — однородная, равномерная, вечная и неизменная "чистая" длительность. В классической механике пространство и время — объективные данности, которые все в себя вмещают и ни от чего не зависят; Ньютон говорил об абсолютном времени, которое "само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью" ¹⁰.

Представления, аналогичные взглядам Аристотеля на пространство и время, развивались в Новое время Лейбницем и

281

Декартом. Ни однородной пустоты, ни чистой длительности как самостоятельных и независимых начал бытия не существует. Пространство — порядок взаиморасположения тел, время — порядок последовательности сменяющих друг друга событий. Протяженность объектов и длительность процессов — это не первичные свойства, они обусловлены силами притяжения и отталкивания, внутренними и внешними взаимодействиями, движением и изменением.

Исторически сложилось так, что на протяжении 18 — 19 вв. субстанциональная концепция — концепция абсолютного пространства и времени стала ведущей как в философии, так и в естествознании. По своему существу эта концепция была метафизична, ибо разрывала связь движущейся материи, пространства и времени, так как получалось, что могло существовать "этакое" чистое пространство вне материи или время, абсолютно не связанное с материальными процессами. Тем не менее эти метафизические представления о пространстве и времени как о пустых вместилищах вещей и событий имели под собой определенные эмпирические основания. В области обычного опыта и малых скоростей, в макромире (а макромир есть основная среда обитания человека) не наблюдается прямой связи между пространством, временем и движущимся предметом. Объект может быть удален из определенного места, но от этого пространство не изменится и не исчезнет. Аналогичным образом воспринимается и время, оно безразлично к объектам. Именно поэтому метафизические представления были так живучи, особенно в условиях, когда естествознание еще не подошло к изучению микромира.

Однако против подобных взглядов энергично выступал диалектик Гегель. "Мы не можем обнаружить никакого пространства, которое было бы самостоятельным пространством; оно всегда есть наполненное пространство и нигде не отличается от своего наполнения". В отношении времени Гегель замечает: "...не во времени все возникает и преходит, а само время

282

есть это становление, есть возникновение и прехождение"". В своих возражениях Гегель был прав.

Естественнонаучные аргументы, опровергающие метафизические представления о природе пространства и времени, стали складываться лишь к концу 19 в. с возникновением в физике электромагнитной теории. Ее развитие привело к необходимости отбросить представления о пустом пространстве. Первоначально его заменили эфиром, который выполнил роль представителя теперь заполненного всюду, но все же абсолютного и ни от чего не зависимого пространства. А затем и эти представления были преодолены.

Однако субстанциональная и реляционная концепции, как и представления о пространстве и времени, в рамках объективного идеализма Гегеля не ставили под сомнение объективность существования пространства и времени. Для всей субъективно-идеалистической линии в философии и пространство и время — способ расположения впечатлений, а следовательно, они имеют психологический источник своего происхождения. Иммануил Кант трактует пространство и время как формы нашей чувственности — формы созерцания, согласно которым именно познающий субъект организует данный ему мир в определенный пространственно-временной образ. От Беркли к Маху идет линия доводов, согласно которым пространство и время — это формы упорядоченных рядов ощущений. Английский махист Пирсон утверждает, что пространство и время не имеют реального существования, а являются лишь субъективным способом восприятия вещей. Пространство — порядок или категория восприятия предметов. Время — категория восприятия событий. Русский махист А.А. Богданов считает пространство и время продуктами организующей и гармонизирующей человеческой мысли.

Метафизическая субстанциональная концепция пространства и времени, согласно которой названные атрибуты являются ни от чего не зависящими абсолютами, полностью преодолевается в ходе развития науки на протяжении 19 — 20 вв.

283

Лобачевский высказал предположение о существовании таких свойств пространства и времени, которые не описываются эвклидовой геометрией. Это отвергало концепцию абсолютного пространства, ибо последнее должно описываться лишь одной геометрией. В специальной теории относительности, основные идеи которой были сформулированы А. Эйнштейном в 1905 г., было установлено, что геометрические свойства пространства и времени зависят от распределения в них гравитационных масс. Вблизи тяжелых объектов геометрические свойства пространства и времени начинают отклоняться от эвклидовых, а темп течения времени замедляется. Общая теория относительности, которая была завершена А Эйнштейном в 1916 г., нанесла сокрушительный удар не только субстанциональной концепции пространства и времени, но и субъективистским априористским трактовкам сущности пространства и времени. Она показала зависимость пространственно-временных свойств от движения и взаимодействия материальных систем. Сам Эйнштейн, разъясняя суть своей теории, говорил: "Суть такова: раньше считали, что если каким-нибудь чудом все материальные вещи исчезли бы вдруг, то пространство и время остались бы. Согласно же теории относительности вместе с вещами исчезли бы и пространство и время".

С точки зрения современного естествознания и соответствующих философских обобщений объективная реальность представляет собой нераздельную связь пространства , времени, движения и взаимодействия видов вещества и поля. Современные ученые предпочитают говорить о некоем едином и объективном пространственно-временном континууме. Пространство и время понимаются как взаимосвязанные формы существования материальных тел. Пространство — это такая форма бытия материи, которая выражает ее протяженность, структурность, взаимодействие. Время — форма бытия материи, характеризующая длительность существования всех объектов и последующие смены состояний.

284

Поскольку все существующие в мире тела пространственно ограничены именно тремя направлениями и самая плоская из всех форм все же имеет мину, ширину и высоту, то трехмерность нашего пространства является повсеместно эмпирически обнаруживающим себя фактом. В нашем пространстве мы знаем три перпендикуляра, геометрически изображающих его метрику. Однако,не двигаясь в пространстве, а точнее, на его макроуровне, тело всегда движется (разнообразится) во времени. В этом смысле временем можно назвать расстояние, разделяющее события в порядке их последовательности. Это расстояние осуществляется в направлении от прошлого к будущему, и если мыслить это направление в пространстве, то оно выступает четвертым измерением пространственно-временного континуума. Из этого следует, что для определения того или иного мирового события нужны четыре числа. Время образует не только временной порядок, но и обусловливает объединенный пространственно-временной порядок и выражает каузальный (причинный) строй Вселенной.

В качестве основных свойств пространства и времени следует выделить бесконечность и неисчерпаемость пространства и времени, трехмерность пространства, однонаправленность и необратимость времени. Всеобщность пространства и времени означает, что они существуют, пронизывая все структуры универсума. В связи с этим следует отметить специфические проявления пространства и времени не только в макромире, микро- и мегамире, но и в живой и социально организованной материи. Специально анализируются биологическое время, психологическое время, социальное пространство и время. Объективность пространства и времени означает, что они существуют, пронизывая все структуры универсума, независимо от возможности восприятия или отсутствия таковой. Именно это имел в виду Л. Фейербах, когда считал пространство и время коренными условиями бытия — Wesenbedingung. Последнее не означало, что они предшествовали материальным телам , но лишь подчеркивало, что материя в принципе невозможна вне пространства и времени.

285

Характеризуя пространство и время, ученые выделяют метрические и топологические их свойства. К метрическим свойствам относят количественные характеристики пространства-времени, такие как протяженность и длительность. Протяженность предполагает наличие места и положения. Место есть единство пространственной границы и некоторого объема, охватываемого ею. Положение — это координация одного места по отношению к другим. Место и положение обусловливают пространственную структуру. Таким образом, говоря о пространственной структуре, мы с необходимостью должны характеризовать место и положение.

Основными метрическими характеристиками времени являются длительность и мгновение. Мгновение — это далее не расчленимыый атом длительности, квант длительности. Сама длительность при этом понимается как совокупность мгновений, заключенная в некоторые границы, каковыми являются начальные и конечные мгновения существования того или иного объекта. Длительность — это продолжительность существования, сохранение существования объекта. Длительность может характеризоваться отношениями одновременности — синхрония или последовательности — диахрония.

К топологическим свойствам пространства и времени относят качественные и во многом проблемные их характеристики, как например, непрерывность и связность пространства и времени, порядок и направление времени, размерность пространства и времени. Топологические свойства пространства — это еще и однородность, изотропность (одинаковость протекания процессов в одних и тех же условиях) пространства. Топологические свойства времени — однонаправленность, одномерность, необратимость. Все эти характеристики до сих пор представляют проблему и нуждаются в обосновании.

Трехмерность пространства до сих пор не получила окончательной научно-теоретической аргументации. Объекты, с которыми мы имеем дело в макроскопическом опыте, обладают трехмерной протяженностью — размерностью в трех

286

измерениях. Любая точка пространства задается с помощью трех чисел. Однако для философов трехмерность пространства остается по существу необъяснимой, она принимается как эмпирический постулат, который ускользает от попыток обоснования. Аристотель, сформулировавший факт трехмерности пространства, пытался его обосновать, используя идеи пифагорейцев. Он заявил, что три измерения являются наиболее совершенными и законченными, именно число 3 обладает такими достоинствами.

Схоласты, опираясь на Пифагора и Аристотеля, объясняли трехмерность соображениями совершенства мира. К линии длины присоединяется ширина, образуется поверхность. Затем присоединяется высота — образуется тело. Далее наглядно представить переход к другим измерениям невозможно. Трехмерность свидетельствует о совершенстве мира.

Критику такого обоснования трехмерности пространства дал Галилей. Одному из действующих лиц его диалогов, выражающему точку зрения самого Галилея, принадлежат слова: "Не вижу необходимости признавать, что число 3 есть число совершенное и что оно наделено способностью сообщать совершенство всему, что обладает троичностью" ¹².

Кант в докритический период своей деятельности впервые попытался объяснить трехмерность пространства особенностями действующих в природе сил. Он был прав, пытаясь понять трехмерность пространства как физический факт. Однако затем Кант пришел к выводам об априористской природе пространства и времени и представил их формами чувственного созерцания.

Итак, трехмерность пространства — эмпирический постулат. Это не значит, что вывод о трехмерности пространства базируется на нашей интуиции, исходит из стремления удобства, целесообразности, экономии мышления, эстетических предпочтений или убежденности в совершенстве мира. Трехмерность пространства обусловлена материальными взаимодействиями. Пространство, в котором мы живем, — трехмерно. Это не значит, что не может существовать иного, но в том ином пространстве не было

287

бы ни атомов, ни молекул, ни Солнечной системы. Если бы пространство не было трехмерным, то нарушились бы все действующие физические закономерности; без всякой причины могли бы появляться и исчезать вещи (их причины были бы в иных измерениях); не могли бы существовать атомы, так как электроны бы мгновенно падали на ядра. И весь мир должен был быть иным. В нашем мире считается, что любое событие определяется четырьмя числами: тремя пространственными координатами, фиксирующими местоположение события, и его временным параметром. Таким образом, универсальным свойством объектов материального мира является их принадлежность к 3 + 1 пространственно-временной структуре.