ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЙ (ФИЗИЧЕСКИЙ) И ФИЛОСОФСКИЙ СТАТУС ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ В МИРЕ ЭЙНШТЕЙНА-МИНКОВСКОГО

Кадеева О.Е.

Старший преподаватель,

Дальневосточный федеральный университет

ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЙ (ФИЗИЧЕСКИЙ) И ФИЛОСОФСКИЙ СТАТУС ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ В МИРЕ ЭЙНШТЕЙНА-МИНКОВСКОГО

Аннотация

Статья посвящена естественнонаучному и философскому осмыслению понятия «пространство-время» в учениях Эйнштейна и Минковского. В результате проведенного анализа автор приходит к выводу, что при рассматрении тех или иных содержательных аспектов классических научных знаний, современная философская теория заимствует отдельные элементы своего метода у естественных наук.

Ключевые слова: пространство-время, сознание, пространственно-временное движение.

Kadeeva O.E.

Senior lecturer,

Far Eastern Federal University

THE NATURAL AND SCIENTIFIC (PHYSICAL) AND PHILOSOPHICAL STATUS OF SPACE TIME IN EINSTEIN-MINKOWSKI'S WORLD

Abstract

Article is devoted to natural-science and philosophical judgment of the concept «space time» of Einstein and Minkowski's doctrines. As a result of the carried-out analysis the author comes to a conclusion that by consideration of these or those substantial aspects of classical scientific knowledge, the modern philosophical theory borrows separate elements of the method natural sciences.

Keywords: space time, consciousness, existential movement.

Человеческое сознание способно воспринимать пространственно-временной мир Эйнштейна-Минковского, поскольку этот мир воспринимается человеком не только на уровне сознания и подсознания, но и на уровне ощущений.

Если человек движется в некотором пространстве, которое считается свободным от любых объектов, то определить его скорость можно будет после сравнения движения этого человека с каким-либо другим телом (Землёй, Солнцем, звёздами). При движении этого человека с ускорением и замедлением, можно легко определить его движение и измерить происходящие изменения.

Рассмотрим физический статус пространства-времени и сравним его с философским статусом пространства-времени. Теория относительности, утверждая об абсолютном (в физическом смысле) характере пространственно-временного интервала, в противоположность относительному (в том же смысле) характеру пространственного и временного интервала показала момент, который заключается во времени и пространстве как формах существования движущейся материи. Утверждая постоянный универсальный характер скорости света, теория относительности вскрыла конкретный характер связи пространства и времени с движением. Считая, что скорость света есть предельная скорость передачи взаимодействия, она показала, что причинная связь между явлениями не может осуществляться вне зависимости от определённой координации этих явлений в пространстве и времени. Только те явления могут быть причинно связанными, которые находятся в определённой временной и пространственной зависимости. Мерой этой зависимости является скорость света. Два события могут быть причинно связаны только в том случае, если луч света за промежуток времени между этими событиями проходит расстояние большее, чем расстояние между этими событиями, или, по крайней мере, равное ему. В противном случае эти события не могут быть причинно связанными в силу больших расстояний и малых промежутков времени. При скоростях движения материальных объектов, сравнимых со скоростью света в вакууме, размеры движущихся тел, массы, течение времени зависят от скорости движения этих тел, где по отношению к той системе отсчёта, где они находились в покое. Так, например, длина стержня «ℓ₀» в системе, где он покоится, будет отличаться от длины его «ℓ» в системе отсчёта, движущейся по отношению к первой со скоростью «υ» [4, c. 105‒112]:

Относительный покой можно рассмотреть как движение с нулевой скоростью. Это утверждается точными науками, философия имеет на этот счёт своё мнение. Например, рассмотрим ниже с философской стороны представления о движущемся или покоящемся теле.

1. Все тела разделяются на два класса: тела, истинно неподвижные, и тела, находящиеся в состоянии истинного движения.
2. Истинное движение сопровождается специфическими ощущениями, характерными для данного движения. Истинная неподвижность характеризуется отсутствием, каких либо ощущений.
3. Если покой по отношению к некоторой системе отсчёта представляет собой истинную неподвижность, то эта система отсчёта также истинно неподвижна (или находится в состоянии абсолютного покоя).
4. Если в данной системе отсчёта тело находится в истинном движении, то при переходе к другой системе отсчёта может возникнуть иллюзия неподвижности.
5. Точно так же переход от одной системы отсчёта к другой может создать иллюзию движения при истинной неподвижности.
6. Всякое движение, не являющееся истинным, или «абсолютным», представляет собой истинную, или «абсолютную», неподвижность.

То есть философия вывела физику на следующий вывод: относительное движение можно рассмотреть в системе отсчёта, отличной от системы одновременности, за счёт чего его единица длины станет короче по сравнению с системой одновременности. Данный факт вызван релятивистскими свойствами пространства-времени.

Одновременность можно раскрыть следующим образом: если для двух событий А и В, а также для происшедшего ранее события Е часы, перенесённые из Е в А, показывают тот же интервал времени, как и часы, перенесённые из Е в В, то события А и В называются одновременными, – уточнил У. Бёрке [1, c. 69].

В свою очередь, релятивистское сокращение длин – это явление, состоящее в том, что расстояние между событиями «сжимается» там, где они одновременны. Если назовем систему отсчёта, в которой интервал времени между рассматриваемыми событиями равен нулю, «системой одновременности»; то можем по В. Курганову представить релятивистское сокращение следующим образом:

где С – «сокращение».

«Релятивистское сокращение» расстояний и «отставание движущихся часов» происходят в одном и том же отношении [6, c. 126‒127].

Способ движения, когда собственно перемещения нет, а есть только результат перемещения, можно охарактеризовать как ряд последовательных исчезновений и рождений частицы: частица исчезает в данной точке пространства и появляется в некоторой другой точке, затем исчезает в той же точке и появляется в некоторой точке, где затем также исчезает, чтобы возникнуть в следующей новой точке и так далее. Данное представление о механизме движения частицы называется принципом возобновления или реновации частицы (от лат. renovation – возобновление) [3, c. 47]. Под движением подразумевается изменение положения тела относительно других тел с течением времени, а в свою очередь, течение времени или переход от одного мгновения к другому, представляется обязательным.

Движение – заключаются в том, что физическая (математическая) точка меняет своё положение в трёхмерном пространстве, иначе говоря, меняет те три числа х₁,х₂,х₃, которые служат координатами [9, c. 49].

Из вышесказанного следует, что движение тел происходит в пространстве-времени, которое представляет собой совокупность всех возможных положений тел во все возможные моменты времени. Пространство-время обладает структурой, которая проявляется в характере законов, управляющих движением объектов. Под структурой пространства-времени понимается общая закономерность в поведении свободных частиц, часов и световых сигналов.

Все основные уравнения и соотношения теории относительности (как специальной, так и общей) формулируются симметрично относительно всех четырёх координат. Согласно специальной теории относительности, для каждого наблюдателя интервалы времени и длины определяются в соответствии с его состоянием движения. Наблюдателем описываются события, согласно его собственной системе отсчёта. В ней время и пространство чётко разделены. То есть в специальной теории относительности рассматривается выделенный класс инерциальных систем отсчёта – это совокупность одинаково равномерно и прямолинейно движущихся наблюдателей, заполняющих всё пространство [2, c. 36].

Философско-физический статус пространства-времени раскрыл М.К. Мамардашвили: пространство-время (то есть структура поля наблюдения) состояния представлено символом состояния, организующим предметное видение. Такое пространство-время участвует в физических процессах, наблюдаемых тем, кто в этом состоянии. Применительно к изучению физических тел применяем анализ сознательных явлений, вернее, логическому пространству совместного рассмотрения и физических и сознательных явлений [7, c. 94, 147].

Идея независимого существования пространства и времени может быть выражена следующим образом: если бы материя исчезла, то остались бы только пространство и время (своего рода сцена, на которой разыгрываются физические явления). Переход к этой идее состоит в утверждении: когда физические процессы не разыгрываются, сцены нет, она не существует. Теория относительности А. Эйнштейна примыкает к идее неразрывности: 1) пространства и времени, то есть «сцены» и 2) «разыгрывающихся явлений» ‒ физических процессов, обладающих сенсуальной постижимостью и поэтому становящихся явлениями [5, c. 478].

Например, А. Уайтхед (1861‒1947) попытался обосновать наличие у физических пространства и времени внутренне присущей им метрики на основе чувственных восприятий. Он пытался соединить философию и физику в единую идею восприятия пространства-времени. А. Уайтхед утверждает следующее: во-первых, философские основания физической геометрии и хронометрии представляют собой часть эпистемологической системы, покоящейся на незаконченной бифуркации (раздвоении) природы; во-вторых, в основе метрического описания пространства и времени природы следует полагать не отношения между материальными телами и событиями, как фундаментальными сущностями, а элементарные суждения о метрических отношениях, основанных на чувственных восприятиях, и, в-третьих, перцептуальное время и пространство обнаруживают внутренне присущую им метрику. А. Уайтхед отмечал, что задача науки дать рациональную оценку тому, что является очевидным на чувственном уровне. Он предлагал обратить внимание на «фактор в природе, которой порождает преимущество одного [пространственного] отношения над бесконечным множеством других таких отношений: это следует из того, что природа в любой момент времени не заключена в пространство. Пространство и время взаимосвязаны; при этом фактор времени сам связан с некоторым отношением конгруэнтности в пространстве…» [8, c. 17]. В случае общей теории относительности совокупность линий, когда через каждую точку проходит одна и только одна линия мировых линий наблюдателей представляет собой совокупность кривых линий, то есть пространство-время искривлено. А. Уайтхед утверждал, что в пространстве и времени гарантируется содержание чувственных восприятий, что требует от геометрии мира однородности в пространстве и времени [2, c. 37].

Обобщению подвергаются не только классический принцип относительности, а в целом вся теория того, что на все движения распространяются парадоксальные пространственно-временные соотношения. Для пространственно-временного описания событий в общей теории относительности необходима иная, неевклидова геометрия, в которой вместо декартовых координат используются гауссовы координаты. Такая неевклидова геометрия переменной отрицательной кривизны была положена Эйнштейном в основу его общей теории относительности. Теория относительности радикально изменила взгляды учёных на пространство и время. С возникновением специальной теории относительности было установлено, что пространство и время тесно взаимосвязаны друг с другом, так как только совместно они определяют положение движущегося тела.

Из рассмотренных выше научных представлений о пространстве-времени мира Эйнштейна-Минковского, можно сделать вывод философского характера. Рассматривая те или иные содержательные аспекты классических научных знаний, современная философская теория вынуждена заимствовать отдельные элементы своего метода у естественных наук. Именно опора на такую предпосылку делает возможной связность и преемственность философского, а также научного опыта. С точки зрения методологического мировоззрения без достаточно свободного владения научными знаниями о пространстве-времени и связанным с ними алгебраическим аппаратом нельзя преодолеть привязанность к привычной наглядности образов и проникнуть в мир форм, скрытых от непосредственного зрительного восприятия.

Литература

1. Бёрке У. Пространство-время, геометрия, космология / Перевод с английского – кандидатов физ.-мат. наук Ю.В Граца, В.И. Хлебникова и З.А. Шпейнграда / под ред. доктора физ.‒мат. наук Д.В. Гальцова. – М.: Мир, 1985. – 416 с.
2. Владимиров Ю.С. Пространство‒время: явные и скрытые размерности / Ю.С. Владимиров. – 2‒е изд., перераб. и доп. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 208 с
3. Вяльцев А.Н. Дискретное пространство – время / А.Н. Вяльцев. – М.: Наука, 1965. – 402 с.
4. Жданов Г.Б. Физика и общество // Вопросы философии. –1993. – № 8. – С. 105‒112.
5. Кузнецов, Б.Г. Эйнштейн. Жизнь, Смерть, Бессмертие. – 5‒е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, 1980. – 675 с.
6. Курганов В. Введение в теорию относительности / перевод с французского В.Д. Захарова, под ред. М.В. Лищкевича. – М.: Мир, 1968. – 180 с.
7. Мамардашвили М.К. Стрела познания. Сборник. – М.: ТайдексКо, 2004. – 264 с.
8. Уайтхед А. Избранные работы по философии / пер. с англ. / Сост. И.Т. Касавин / общ. ред. и вступ. ст. М.А. Кисселя. – М.: Прогресс, 1990. – 390 с.
9. Фридман А.А. Мир как пространство и время. – 2‒е изд. – М.: Наука, 1965. – 112 с.

References

1. Bjorke U. Prostranstvo-vremja, geometrija, kosmologija / Perevod s anglijskogo – kandidatov fiz.-mat. nauk Ju.V Graca, V.I. Hlebnikova i Z.A. Shpejngrada / pod red. doktora fiz.‒mat. nauk D.V. Gal'cova. – M.: Mir, 1985. – 416 s.
2. Vladimirov Ju.S. Prostranstvo‒vremja: javnye i skrytye razmernosti / Ju.S. Vladimirov. – 2‒e izd., pererab. i dop. – M.: Knizhnyj dom «LIBROKOM», 2010. – 208 s
3. Vjal'cev A.N. Diskretnoe prostranstvo – vremja / A.N. Vjal'cev. – M.: Nauka, 1965. – 402 s.
4. Zhdanov G.B. Fizika i obshhestvo // Voprosy filosofii. –1993. – № 8. – S. 105‒112.
5. Kuznecov, B.G. Jejnshtejn. Zhizn', Smert', Bessmertie. – 5‒e izd., pererab. i dop. – M.: Nauka, 1980. – 675 s.
6. Kurganov V. Vvedenie v teoriju otnositel'nosti / perevod s francuzskogo V.D. Zaharova, pod red. M.V. Lishhkevicha. – M.: Mir, 1968. – 180 s.
7. Mamardashvili M.K. Strela poznanija. Sbornik. – M.: TajdeksKo, 2004. – 264 s.
8. Uajthed A. Izbrannye raboty po filosofii / per. s angl. / Sost. I.T. Kasavin / obshh. red. i vstup. st. M.A. Kisselja. – M.: Progress, 1990. – 390 s.
9. Fridman A.A. Mir kak prostranstvo i vremja. – 2‒e izd. – M.: Nauka, 1965. – 112 s.