Проблема времени в современной науке
Скачать 474.35 Kb.
|
| метрикой геометрии древних. Он определил его так: «Абсолютное пространство по своей собственной природе и безотносительно ко всему остается всегда неподвижным и неизменным». Научный исследователь природы сталкивается в действительности с пространством и в других его проявлениях помимо метрических его свойств. Пространство геометрии времени Ньютона неизбежно является пространством изотропным и однородным. Ему отвечает абсолютная пустота. С таким абсолютным пространством – пространством древней геометрии трех измерений – пустым, однородным, изотропным – исследователь природы реально не встречается. Может идти речь только о небольших относительно участках, где к такому состоянию физическое пространство приближается, но и то по мере уточнения научной методики давно стало ясным, что такие части пространства неизменно уменьшаются в размерах, сходят на нет. К середине XIX столетия выяснилось, что они и геометрически не реальны. 25. В течение всего XIX столетия, с его начала и даже с конца XVIII столетия, шла огромная творческая работа геометрической мысли, связавшая, с одной стороны, геометрию по-новому с числом, и, с другой стороны, изменившая в корне ту однородность пространства, которая логически неизбежно приводила к отождествлению в представлении натуралиста геометрического пространства с абсолютной пустотой. Новая геометрия – создание XIX в., стоявшая вне кругозора и сознания Ньютона, подготовила почву для того коренного перелома в понимании пространства и времени, которое мы сейчас переживаем в науке5. Лишь на фоне ее развития могут быть ясно осознаны и могли проявить свою научную мощь те изменения, какие эмпирическая научная работа заставила внести в понимание физического пространства, единственного, с которым она имела дело. 26. Идеи Ньютона входили в жизнь с большим трудом; борьба шла десятки лет; лишь через 20 – 30 лет после его смерти, в 1730 – 1750 гг., его представления окончательно охватили научную мысль. Долго держались и царили научные гипотезы и теории Рене Декарта и картезианцев, крупных современников Ньютона, как Гюйгенс, Лейбниц, Роберт Гук и др. Они все были резко противоположны абсолютному пространству. В одной части это представление никогда целиком не могло охватить научную мысль. Пространство абсолютное, пустота, признавалась в научной работе всегда немногими. Идеи Ньютона вошли в физику без принятия пустого пространства. Еще при жизни Ньютона для объяснения явлений света в научную мысль X. Гюйгенсом было введено понятие эфира, непрерывно заполняющего все пространство. Движение материальных тел системы мира должно происходить в эфире. Тот же эфир проникает все тела и объясняет те явления передач энергии, которые мы, например, наблюдаем в явлениях света. История идеи эфира – создания древнеэллинской мысли – имеет длинное прошлое, но на ней я здесь останавливаться не буду. Важно лишь отметить, что это понятие позволило X. Гюйгенсу и поколениям ученых, шедших по его пути, внести в картину мира ряд явлений, по-новому захваченных количественно законами механики, законами движения. Гюйгенс еще более, чем Ньютон, считал, что в науке все должно быть сведено к движению, и он был тот человек, который применением законов маятника к исчислению времени, созданием удобных и точных в человеческом быту часов глубочайшим образом повлиял на наше чувство времени, выражаемое в числе. Несовместимый по существу с абсолютным пространством, световой, всемирный эфир охватил физическую мысль рядом с всемирным тяготением. 27. Волнообразные явления, дававшие объяснения свету, широко позже использованные в геометрических представлениях о других проявлениях энергии, резко по существу отличны от движений материальных тел системы мира Ньютона. Материальные тела в этой системе реально передвигались с определенной скоростью в абсолютном пространстве под влиянием мгновенно (вне времени) действующей силы всемирного тяготения. Понятие о силе тяжести, быстро перешедшее в понятие всемирного тяготения, не было дано Ньютоном. Он публично и в частной переписке против него возражал. Оно было введено в научную мысль в 1713 г. в предисловии ко второму изданию «Philosophiae Naturalis Principia» кембриджским профессором Роджером Котсом, редактором этого второго издания, как одно из возможных логически связанных с математическими выводами Ньютона представлений. Ньютон высоко ценил Котса, вскоре умершего молодым, но его предисловия он, официально по крайней мере, не читал6. Я не могу здесь вдаваться в изложение причин такого отношения Ньютона к появлению идеи, против которой он всегда возражал, в предисловии к его труду. Но именно идея всемирного тяготения наложила печать на всю научную мысль следующих двух столетий, была принята как следствие достижений Ньютона, как ньютонова идея. Мысль Ньютона склонялась к другим физическим представлениям о всемирном тяготении. Недавно (1928) одно из них, швейцарца Николая Фатио де Дюлье (N. Fatio de Duillier, 1664 – 1753)7, Ньютоном одобренное, найдено и напечатано. 28. В отличие от движения материальной среды, движения эфира – волнообразные движения света – проявляются в передаче состояний энергии без переноса на всем протяжении в направлении движения каких бы то ни было реальных частиц. Здесь скорость движения определяет скорость передачи состояния материальных частей, которые могут оставаться неподвижными или меняться очень незначительно в своем положении. Ясным представляется, что скорость такой передачи состояний вещества (в направлении движения) и скорость реального материального его переноса (в направлении движения) не могут à priori быть рассматриваемы как явления и как понятия одного рода, как явления, до конца сравнимые. Это требует доказательства. Логический и теоретико-познавательный анализ этих двух разных понятий о скорости явлений приобретает сейчас особое значение, так как он тесно связан с философскими и научными исканиями нашего времени, высказанными теорией относительности. Больше того, он связан с критикой и пониманием самой теории относительности. Здесь я могу это лишь отметить. Для нас сейчас важно, что заполненное эфиром пространство не есть пространство Ньютона и что так выраженное пространство в дальнейшем подверглось еще более глубокому изменению. Это изменение связано с выявлением его особого строения – прежде всего его неоднородности, но также его анизотропности. 29. В 1800 г. Александро Вольта, создатель Вольтова столба, поставил в центр внимания проблему проявлений электричества при простом соприкосновении разнородных тел. Его объяснение не удержалось для того частного случая, для которого оно было дано, но оно возбудило длительные споры, решавшиеся не логикой, а опытом и наблюдением и приведшие в конце концов к познанию новых свойств пространства, к проявлению его неоднородности. На границах неоднородной среды, в самых разнообразных ее случаях, развиваются разнообразные силы, могущие производить работу. Неоднородность физического пространства выявляется динамически. Она вечно меняется – меняется и во времени. Так как все реальное пространство состоит из разнородных частей, эта динамическая неоднородность проникает все реальное пространство. Я и здесь могу только коснуться этого мощного явления. Мне важно лишь отметить, что подобно тому, как пространство, заполненное эфиром (отсутствие в окружающей реальности пустоты), так и динамичность неоднородности пространства (возбуждение на разнородных соприкосновениях энергии, могущей производить работу) придают физическому пространству исследователя природы свойства, резко отличные от пространства геометра XVII – XVIII вв., от абсолютного пространства Ньютона. Пространство физика не характеризуется прежде всего метрикой древней геометрии, как это имеет место для пространства Ньютона. 30. На почве этих двух представлений, охватывающих все пространство, развились более частные идеи, указывающие на существование в реальном пространстве отграниченных областей, с особым строением, проявляющихся разным образом только при изучении отдельных совокупностей явлений. Очевидно, и в этих отдельных областях время должно иметь особые свойства. Сами эти области закономерно бренны. Эти течения мысли возникают в XIX в., главным образом во второй его половине, и идут в XX столетие. Сейчас для пространства-времени они приобретают первостепенное значение. Отмечу главнейшие. Они все изошли из эмпирического научного опыта и наблюдения. К середине прошлого века мысль двух людей подошла к этого рода представлениям чрезвычайно широко и глубоко, совсем по–разному, почти одновременно и вполне независимо. Это были два величайших экспериментатора прошлого века, стоявшие в стороне от математической обработки своих достижений: Михаил Фарадей, никогда не принимавший идеи абсолютного пространства и такого же времени, искавший нового объяснения для всемирного тяготения, и Луи Пастер, едва ли когда в своей работе реально встречавшийся с последствиями построений Ньютона в связи с теорией тяготения. Фарадей представлял себе эфиром заполненное пространство проникнутым правильно распределенными, опытом выделяемыми линиями сил. Он придал пространству Ньютона определенное строение, очевидно, не объяснимое одной метрикой евклидова пространства. Для огромной области электрических и магнитных сил, охватывающей всю реальность, он выявил определенное строение, лежащее вне метрики пространства. Мы видим сейчас, как бьется научная мысль над сведением к одному математическому выражению фарадей-максвеллова электромагнитного поля и ньютонова поля тяготения. Еще неясно, не есть ли это стремление – иллюзия. Пастер вскрыл опытом и наблюдением не менее глубокое свойство пространства-времени. Образ времени здесь выступает резко и определенно, хотя он не привлекал исследовательскую мысль Пастера. Здесь, наряду с динамизмом неоднородного пространства, выявляется новое его общее свойство – его анизотропность. Еще больше, Пастер указал на резко своеобразное свойство пространства, охваченного жизнью. Он нашел, что в этом пространстве отсутствует сложная симметрия, а простая симметрия определенным, закономерным образом нарушена – диссимметрична. Почти через 20 лет после Пастера Леонард Зонке, развивая идеи Габриэля Делафосса, Морица Людвига Франкенгейма и Августа Браве, перенес в пространство представление об анизотропной его однородности в более общем выражении в математической обработке данных науки о кристаллах. Он перешел от кристаллических многогранников к безграничной однородности анизотропной среды из точек – к понятию анизотропной прерывчатой непрерывности. Павел Грот отождествил точки такой непрерывно–прерывчатой среды с атомами, Евграф Степанович Федоров и Артур Шёнфлис решили математическую задачу о таких пространственных анизотропных прерывчатых непрерывностях в общей форме. Пространственная решетка такой среды сейчас является основным орудием нашей эмпирической мысли в изучении состояния твердого вещества. От нее сейчас перебрасывается мост в познание жидкостей, видится возможность подхода к газам; она начинает охватывать всю материю. В сущности, анизотропная непрерывность8 есть пространство в новом, отличном от других его геометрических выражений, геометрическом понимании. 31. Так, пространство физика оказывается заполненным, неоднородным, анизотропным. Дальнейшее углубление позволило еще конкретнее охватить пространство, еще далее отойти от абсолютного пространства. Две концепции исторически выделяются по своему значению. В год смерти Фарадея, в 1867 г., Джеймс Клерк Максвелл дал первые основания математической обработки и углубления идей Фарадея, непонятых современниками, – о строении эфира в электромагнитных явлениях. В 70-х годах XIX в. он дал математическое глубокое их развитие, но лишь через десяток – два лет после его смерти (в 1879 г.), идеи Клерка Максвелла охватили научную мысль, охватили целиком и глубоко. Они положили прочное основание понятию физических полей – математически выражаемых областей пространства, особого строения для разных физических явлений. Физическое поле сейчас охватывает всю мысль и работу физика. Поле тяготения стало рядом с полем электромагнитным, к которому Максвелл свел явления света и электричества. Любопытно, что Максвелл, подобно Ньютону и Фарадею, совмещал и неразрывно связывал свою всеобъемлющую математически выраженную концепцию мира с искренним теологическим христианским исканием... Через шесть лет после Максвелла великий французский ученый Пьер Кюри математически расширил и обработал понятие диссимметрии Пастера. Он был менее счастлив, чем Максвелл, и не успел довести до конца свою работу. Случайность прервала его жизнь... Кюри выявил диссимметрию Пастера как неоднородность пространства, выраженную в образах математически понятой симметрии. Он перенес ее на физические поля. Он ввел в пространство геометрии и в пространство реальности представление о его закономерной анизотропности, о существовании определенных состояний пространства. Понятие анизотропности глубже проникает в идею пространства, чем идея о заполнении и неоднородности пространства, так как это понятие закономерно геометрическое: это геометрически выраженная неоднородность. Оно может быть распространено и на геометрическую метрику пространства. Кюри мог поэтому думать о состояниях пространства9. 32. Независимо шли и другие построения, менее всеобъемлющие, но углублявшие понимание пространства в широких областях эмпирического знания. На трех из них необходимо остановить внимание. Во-первых, Уильям Клиффорд, математик и философ, признавая вероятность реального существования многомерного пространства, поставил более 50 лет назад проблему об особом геометрическом строении физического пространства, о кажущейся его трехмерности и кажущемся тождестве с евклидовым пространством; он связал пространство с веществом, являющимся проявлением геометрического строения пространства. Научная мысль идет по этому пути. Пространство Клиффорда ближе к пространству Декарта, чем к пространству Ньютона. Христиан фон Эренфельс в Праге, ныне здравствующий психолог, на основе изучения психической жизни личности указал на закономерное пространственное выявление в этой области явлений, долго стоявших вне научной работы. Он указал на необходимость признания определенных геометрических образов, структур для визуального пространства, для мелодии тонов и т. п. явлений, связанных со строением пространственно и временно выявляемого мыслительного аппарата. Эти представления о психических образах были берлинским профессором Вольфгангом Кёлером распространены на явления зоопсихологии и физики. Они привели к новому научному выражению физического пространства и к созданию нового философского течения, изучающего законы мышления, – к «философии образов». Наконец, наш сочлен Николай Семенович Курнаков связал с пространством новой геометрии, с геометрическим построением пространства Клиффорда огромную область физико-химических процессов – вещество в этом его выражении. В физико-химическом анализе и в равновесиях соединений атомов он пытался выявить свойства пространства, ими проникнутого. Физико-химические явления, атомы химических элементов проникают все физическое пространство. Явления геохимии могут быть ими в значительной доле охвачены. 33. Во всех этих проявлениях пространства неизбежно и неуклонно неразделимо проявляется и время. Пространство пространства-времени XX в. не есть ньютоново абсолютное пространство, но многоликое физическое пространство, только что в главных своих образах мною указанное. В геометрической реальности время выражается вектором, который, однако, в зависимости от геометрического или физического строения пространства может не быть прямой линией евклидова пространства. Если в современной разработке указанных структур обычно на время не обращают внимания, – совершенно ясно, что оно геометрически в них уже существует, и может быть выявлено. Я уже указывал, что неоднородность проявляется динамически, т. е. выявляется во времени; также очевидно устанавливается в ходе времени его анизотропность. В заполненном эфиром пространстве выявления проявляются в движении, т. е. во времени. Рассматривать эти структуры как неподвижные статические равновесия можно только в их устойчивом предельном состоянии, только в некоторых состояниях времени, в отдельные мгновения. К этому пределу они |
Похожие:
 | Целью этого проекта является создание эффективной методики преподавания для воспитания молодых лидеров в науке людей с инновационным... | | Такая трактовка спровоцировала рост интереса к проблемам классической философии истории. Однако, «постмодернистский историографический... |
| Проблема измерения времени в контексте развития представлений о времени в истории философской мысли | | Оценка потенциала занятости представителей социально-незащищенных категорий населения |
| В этом вопросе очень полезно прислушаться к мнению членов Совета и коллег | | За три года работы с детьми этого возраста я убедилась, что проблема организации времени теперь актуальна не только для взрослых,... |
| Албегова, И. Ф. Информатизация как актуальная проблема развития системы высшего профессионального образования в современной России... | | Таким образом, для корректного использования понятия времени, для отображения точной семантики связи культурно-исторической памяти... |
| В методологическом основании подобной беспомощности лежит прежде всего разобщенность знания, узкая специализация в самой науке, претендующей... | | Помимо этого приведена классификация смежных понятий и перспективы влияния расматриваемого понятия на прохождение кризисов современной... |