Диалектика Материи - Кондрашин Игорь - Страница 4

   Понимание относительности движения было достигнуто уже во времена Декарта, поскольку все уравнения движения и их решения записывались в определенных системах координат, а система координат - это концепцуальный, а не физический объект. Поэтому хотя движение и было релятивизировано в координатной системе, последняя рассматривалась как закрепленная в абсолютном пространстве.

   И только около ста лет тому назад впервые была высказана мысль о том, что любое движение следует относить к какой-нибудь системе отсчета. И хотя то, что предлагалось, было моделью физической системы отсчета, выполненной с помощью геометрической координатной системы и поэтому это не влекло за собой никаких изменений в математике, а было лишь семантическим изменением, но этого было достаточно, чтобы отбросить понятие абсолютного пространства. Образно говоря, после этого уже можно было допустить, что если бы во Вселенной существовало одно единственное тело, оно не могло бы двигаться, ибо движение возможно лишь относительно некоторой материальной системы отсчета. Вот почему совершенно независимо от действующих сил понятие движения стало подразумеваться для системы, имеющей по меньшей мере два тела. И если бы Вселенная была совершенно пустой, то не было бы ни пространства, ни времени. Физическое пространство существует только в том случае, если существуют физические системы (тела, поля, квантовомеханические сущности и т.д.). Точно так же время существует лишь постольку, поскольку эти системы так или иначе изменяются. Статическая Вселенная обладала бы пространственными чертами, но была бы лишена времени.

   Таким образом, разумная философия пространства и времени в отличие от чисто математической теории пространства и времени стала исходить из предположения, что пространство является системой конкретных отношений между физическими объектами, а время есть некоторая функция изменений, происходящих в этих объектах. Иными словами, она стала реляционной, а не абсолютной теорией пространства и времени.

   Следующим этапом в эволюции теории движения явилась созданная в 1905 году специальная теории относительности Эйнштейна, которая показала:

   а) что пространство и время не являются взаимно независимыми друг от друга, но представляют собой компоненты некоего единства более высокого порядка, именуемого пространством-временем, которое распадается на пространство и время относительно определенной системы отсчета;

   б) что протяженности и длительности не абсолютны, то есть не независимы от системы отсчета, а становятся короче или длиннее именно в зависимости от движения системы отсчета;

   в) что больше не существует чисто пространственных векторных величин и простых скаляров: трехмерные векторы становятся пространственными компонентами четырехмерных векторов, временные компоненты которых сродни старым скалярам. При этом четвертой координате приписывается совсем иной смысл, чем остальным трем координатам, а временная составляющая пространственно-временного интервала имеет свой собственный знак, противоположный знаку пространственных составляющих. По этим и иным причинам время в специальной теории относительности не эквивалентно пространству, хотя и тесно связано с ним.

   Специальная теория относительности практически мало что добавила в конкретизацию понятия движения, поскольку пространство и время не играют в ней более значительной роли, чем в дорелятивистской физике; эта теория реально ничего не говорит о том, что представляет собой пространство-время помимо того, что рассказывает о его метрических свойствах. Философский аспект пространства и времени ею не затронут.

   Теория гравитации, или общая теория относительности Эйнштейна, написанная в 1915 году, внесла свой вклад в познание физических свойств пространственно-временного движения. Согласно этой теории пространство и время являются не только реляционными (а не абсолютными) и релятивными (то есть относительными к системе отсчета), но они также зависят и от всего того, из чего состоит мир. Таким образом, метрические свойства пространства-времени (то есть пространственно-временной интервал и тензор кривизны) должны рассматриваться теперь как зависимые от распределения вещества и поля во Вселенной: чем выше плотность вещества и поля, тем более искривлено пространство, тем более искривлены траектории лучей и частиц, и тем быстрее ход часов. Согласно общей теории относительности тело или луч света порождает гравитационные поля, последние же реагируют на первые. Взаимодействие сказывается на структуре пространства-времени. Если бы все тела, поля и квантово-механические системы исчезли, то, как предсказывают фундаментальные уравнения общей теории относительности, пространство-время не только бы осталось существовать, но и сохранило бы свою риманову структуру. Но оно не было бы физическим пространством-временем. То, что осталось бы, было бы математической системой отсчета и не имело бы какого бы то ни было физического смысла. В целом общая теория относительности вследствие трудного для понимания ее математического аппарата не получила еще соответствующего философского обобщения.

   Фактически то же самое можно сказать и о физических исследованиях, изучающих процессы, протекающие во Вселенной в целом. В последние десятилетия космология перестала быть отдельной самостоятельной наукой и превратилась в высшую прикладную область физики - мегафизику, занимающуюся проблемами пространства-времени во всем объеме: космическим пространством и вечностью в целом. Однако для того, чтобы представить эволюцию Вселенной в целом на протяжении нескольких временных эпох и отдать предпочтение одной из множества отстаиваемых гипотез ее образования, астрофизической аргументации пока еще недостаточно и это можно сделать лишь с помощью серьезного философского исследования, исключающего различные антинаучные догадки.

   Таким образом, человеческое познание в настоящее время достигло такого предела, когда наши идеи относительно пространства и времени перестают быть чисто естественнонаучными и все более превращаются в философские проблемы, решение которых позволит, наконец, ответить на такие фундаментальные вопросы: что такое пространство и время, как они связаны с бытием и становлением, какова их роль в развитии материальных форм в целом.

Движение в пространстве. Итак, для диалектического понимания строения и Развития Материи необходимо подчеркнуть следующее: движение в пространстве теснейшим образом связано с движением во времени - без движения во времени не может быть движения в пространстве. Движение в пространстве имеет двойственный характер. Во-первых, оно включает в себя движение материальной точки или системы относительно другой точки или системы отсчета, то есть относительное пространственное движение. Оно может протекать только в более обширном в сравнении с элементами движения объеме пространства и характерно лишь для материальных точек или подсистем, двигающихся внутри этого пространства. При этом собственный пространственный объем самих элементов движения остается постоянным и они лишь последовательно занимают необходимый для них объем внутри гиперпространства, освобождая точно такой же объем позади себя. Примерами относительного вида движения в пространстве-времени могут служить относительные перемещения единиц фотона, молекулы, автомобиля или планеты.

   Однако, движение этих материальных точек и тел, рассматриваемое в отрыве от всей системы однородных им единиц, является частным случаем движения элементов этой системы в гиперпространстве. Иными словами, если молекула газообразного вещества, перемещаясь, занимает последовательно один и тот же объем пространства S (при этом , а сам занимаемый объем , то есть постоянен, равен условной единице), то уже система молекул - условный газ, разлетаясь в разные стороны, при отсутствии замкнутости объема занимает все большее пространство (при этом за каждый временной интервал , а скорость распространения в пространстве равна ). Такое пространственное движение следует называть абсолютным и оно характеризует пространственную область, занимаемую материальной системой однородных взаимосвязанных единиц. Примером этого движения может служить диффузия газов и жидкостей, разлет фотонов света от их источника и т.п. Если в естественнонаучных исследованиях изучается, в основном, первый, относительный вид движения в пространстве, то для философского понимания Диалектики Материи более важен второй его вид, абсолютный, то есть совокупное пространственное перемещение всех системно взаимосвязанных однородных элементов.