Аркадий Лукьянов - Историко-критическое введение в философию естествознания

2. Каждый луч света движется в "покоящейся" системе координат с определённой скоростью V, независимо от того, испускается ли этот луч света покоящимся или движущимся телом" (Там же. - Т. 1. - М.: Наука, 1965. - С. 10).

Правильное понимание этих постулатов, из которых нельзя вырвать не только ни одного слова, но и ни одного знака, приводит нас к тому выводу, что понятие одновременности утратило своё абсолютное значение в том плане, что два события, "одновременные при наблюдении из одной координатной системы, уже не воспринимаются как одновременные при рассмотрении из системы, движущейся относительно данной системы" (Там же. - С. 13).

Из закона постоянства скорости света для всех инерциальных систем отсчёта вытекает, что "пространственные координаты х1, х2, х3 и время х4 должны преобразовываться согласно "преобразованиям Лоренца", которые характеризуются инвариантностью выражения:

ds2 = dx12 + dx22 + dx32 - dx42 ,

если единица времени выбрана так, что скорость света с = 1.

Благодаря такому приёму время утратило свой абсолютный характер и стало рассматриваться как алгебраически подобное (почти) пространственным координатам. Абсолютный характер времени, и в частности, одновременности, был опровергнут, и четырёхмерное описание было ведено как единственно разумное" (Там же. - Т. IV. - С. 214). Величину ds мы называем "расстоянием" между двумя событиями или точками четырёхмерного пространственно-временного континуума.

К этому хотелось бы добавить следующее. Скорость света с - одна из величин, входящих в физические уравнения в качестве "универсальной постоянной". Но если взять за единицу времени вместо секунды то время, за которое свет проходит 1 см, то с больше не будет входить в уравнения. В этом смысле можно сказать, что постоянная с является лишь кажущейся универсальной постоянной. Однако "таких произвольных постоянных не существует. Иначе говоря, природа устроена так, что её законы в большей мере определяются уже чисто логическими требованиями настолько, что в выражения этих законов входят только постоянные, допускающие теоретическое определение (т.е. такие постоянные, что их численных значений нельзя менять, не разрушая теории)" (Там же. - С. 281).

Из специальной теории относительности (СТО) следуют новые пространственно-временные представления, такие, например, как относительность длин и промежутков времени, относительность одновременности событий.

Тот факт, что СТО представляет собой лишь первый шаг в необходимом развитии, стал ясен Эйнштейну после того, как он попытался представить в рамках этой теории и тяготение. Однако в дальнейшем он убедился в том, что в рамках СТО нет места для удовлетворительной теории тяготения.

И вот однажды, когда он ехал в лифте и задался вопросом, а что произойдёт, если лифт вдруг оборвётся, ему пришла в голову следующая мысль: "факт равенства инертной и весомой массы или, иначе, тот факт, что ускорение свободного падения не зависит от природы падающего вещества, допускает и иное выражение. Его можно выразить так: в поле тяготения (малой пространственной протяжённости) всё происходит так, как в пространстве без тяготения, если в нём вместо "инерциальной" системы отсчёта ввести систему ускоренную относительно неё" (См.: Там же.

С. 282).

Итак, физику в определённом смысле можно заменить геометрией, т.к. геометрия зависит от свойств окружающего нас пространства. Эйнштейн пришёл к тому выводу, что "скорость света всегда должна зависеть от координат, если присутствует гравитационное поле" (См.: Там же. - Т. 1. - С. 577).

Из общей теории относительности вытекало, что свойства пространства-времени в данной области определяются действующими в ней полями тяготения. При переходе к космическим масштабам геометрия пространства-времени может изменяться от одной области к другой в зависимости от концентрации масс в этих областях и их движения. И ещё: справедливости ради мы должны обратить внимание на тот существенный момент, что природа пространства в общей теории относительности является псевдо-римановой (Бернгард Риман был одним из тех выдающихся математиков, кто шёл вслед за Лобачевским. Он изменил пятый постулат таким образом, что через точку, лежащую вне прямой в одной с ней плоскости, нельзя провести ни одной прямой, параллельной данной. Это была неевклидовая геометрия так называемой положительной кривизны). Отметим также, что идея взаимосвязи геометрии и физики не была абсолютно новой, она высказывалась ещё в ранних сочинениях И. Канта и содержала своё слабое предвосхищение в трудах И.Г. Фихте, а также в книгах Аристотеля (См. об этом мои труды: Лукьянов А.В. Философия. Предвидение. Духовность. - Уфа, 1993; Проблема духовного "Я" в философии И.Г. Фихте. - Уфа: Изд-е Башкирск. ун-та, 1993; Философия Иоганна Готлиба Фихте (1762-1814). - Оренбург: Издат. центр ОГАО, 1997).

Философское значение теории относительности (как специальной, так и общей) состояло в том, что она существенным образом поколебала понятия абсолютного пространства и абсолютного времени, обнаружив тем самым несостоятельность субстанциальной трактовки пространства и времени как самостоятельных, независимых от материи форм бытия. Далее, сам Эйнштейн, отвечая на заданный ему вопрос о сути теории относительности, сказал: "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 пространство и время". Наконец, теория относительности "нанесла удар субъективистским, априористским трактовкам сущности пространства и времени, которые противоречили её выводам" (См.: Алексеев П.В., Панин А.В. Философия: Учебник для вузов. - М.: ТЕИС, 1996. - С. 335-336).

Отстаивая ту мысль, что теория относительности подтвердила понимание пространства и времени как коренных форм существования материи, нельзя думать, что она положила тем самым конец философским спорам об истолковании природы пространства и времени. Решив одни проблемы, теория относительности поставила другие. "Богатое разнообразие фактов в области атомных явлений, писали А. Эйнштейн и Л. Инфельд, - опять вынуждает нас изобретать новые физические понятия" (Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики //Собр. науч. трудов в 4-х т.: Т. IV. - М.: Наука, 1967. - С. 543). К обсуждению всех этих проблем мы теперь и переходим.

Глава шестая.

Представление о поле. Поле и вещество. Нильс Бор

и световые кванты. Принципы неопределённости и

дополнительности. Принцип соответствия. Проблема

интерпретации квантовой механики

Наука - это не обуза, не какое-то тяжкое бремя, которое можно взвалить на человеческий дух. Её ноша должна быть лёгкой, а бремя приятным (Ср.: Матф. 11, 30). Эйнштейн не распинал себя, как иной современный учёный; о нём можно было бы сказать, что его любили грации.