В соответствии с этим замыслом Ньютон и построил "систему абсолютного пространства и времени, относительно которых должны определяться движения и силы в природе"*.
Итак, абсолютное, по Ньютону, -- это прежде всего абстрактно-математическое, а относительное -чувственно-реальное**. Другое дело, какой смысл вкладывали в данные понятия последующие интерпретаторы -- философы или естествоиспытатели. Современная физика отказалась от ньютоновской "системы референции" и изобрела новую: в специальной теории относительности, к примеру, в этой роли выступает универсальная световая константа. Вместе с тем ньютоновский подход послужил известным толчком для позднейшей традиции в разработке концептуальных моделей пространства и времени, с разных сторон и в различных аспектах описывающих собой обычные абстракции, действительные материальные корни которых обнаруживаются только при сопоставлении с отображенной в них реальностью. В этом смысле материальность пространства и времени выражается в том, что данные коренные формы бытия не существуют независимо от реальных вещей и процессов.
Принцип монистического Всеединства помогает выявить и объективные основания развития пространственно-временных представлений. Главным источником непрерывного обогащения знаний о пространстве и времени является открытие новых природных явлений и познание их в неразрывной связи с ранее известными фактами. Тем самым обнаруживаются новые, ранее неизвестные отношения, требующие либо отображения в новых понятиях, либо учета в старых (в результате традиционные понятия подвергаются уточнению, корректировке и дальнейшему развитию). Знание о существовании объекта мало что дает, кроме констатации его пространственно-временной определенности. Поэтому такое знание -- бедное, ограниченное, хотя одновременно и коренное, существенное, составляющее ядро развивающихся представлений о пространстве и времени. Зато познание многообразных пространственно-временных отношений поистине неограниченно: здесь и неисчерпаемые внешние отношения каждой вещи или системы с любой другой, и отношение внутри системы, и сложные комбинации различных отношений, находящих оригинальное отображение в математических понятиях. Вот почему в естественно-математических науках существуют различные, казалось бы, совершенно несходные понятия пространства и подходы к определению времени. Однако сколько бы ни было таких понятий и подходов -- в конечном счете в них отображена одна и та же пространственно-временная реальность как неотъемлемый атрибут Вселенной.
В научной литературе обсуждалась гипотеза, согласно которой на определенном уровне микромира пространственность и временность исчезают и что будто бы вполне допустимо говорить о "внепространственных" и "вневременных" формах существования материи. Такой вывод вытекает, к примеру, у известного американского физика-теоретика Джеффри Чу. Затем эта идея была воспринята и получила известное распространение и в отечественной литературе*.
В чем же причина увлечения столь экстравагантной идеей "внепространственных" и "вневременных" форм материй? Все в том же: в отождествлении пространства и времени с определенными пространственно-временными отношениями. Отсюда и получается, если в ходе исследования возникает такая ситуация, когда от отношений приходится перейти к тем материальным элементам, которые данные отношения образуют, то (по условиям подхода, ограничивающего пространственность и временность отношениями) и выходит: раз нет отношений, значит, исчезли и пространство и время. В.С. Барашенков -- первоначально горячий сторонник и пропагандист "внепространственности" и "вневременности" на уровне микромира -- в дальнейшем смягчил категоричность своей позиции и сам же показал ее бесперспективность. В обстоятельной монографии, специально посвященной пространству и времени в микромире, он скрупулезно проанализировал основные аргументы "за" и "против" и пришел к выводу, что ни один из известных фактов "в действительности не может служить доказательством существования внепространственных и вневременных форм материи"*. Однако общая реляционистская позиция автора осталась прежней.
Таким образом, конкретное применение принципа монистического Всеединства при анализе общенаучной проблемы пространства и времени вновь и вновь показывают: любые уровни организации материи (все вместе или каждая в отдельности) не могут существовать иначе как в пространстве и во времени. Всюду, куда бы ни проникло человеческое познание, движение материи выражается в возникновении конечных вещей или образовании определенных систем и в их уничтожении или распаде. Исходный и завершающий моменты существования любого из конечных материальных объектов и служат реальными границами их объективной длительности: с возникновением вещи начинается длительность ее существования, с исчезновением вещи обрывается и конкретная длительность. Аналогичным образом обстоит и с протяженностью, пространственные границы которой обусловлены самим существованием вещи.
Реляционный аспект пространства и времени абсолютизируется самыми разнообразными способами. Иногда рассуждают следующим образом: на протяжении всей истории науки известны две основные концепции пространства и времени -- реляционная и субстанциальная. Последняя, представлявшая пространство и время в виде неких самостоятельных субстанций, не выдержала испытание временем и рухнула под напором научных фактов. Развитие науки полностью подтвердило правильность реляционной концепции, триумф которой как раз приходится на ХХ век.
При подобном рассуждении по принципу "или-или" неизбежна деформация в понимании самого существа пространства и времени. Во-первых, все, что не вмещается в прокрустово ложе реляционной концепции, связывается с ненаучной точкой зрения и отбрасывается якобы за ненадобностью. Во-вторых, абсолютизированная реляционная концепция неправомерно отождествляется с научным решением проблемы пространства и времени. Так, профессор Мичиганского университета Л. Склар утверждает, что согласно реляционной концепции в мире реальны лишь физические объекты и события, а пространство и время представляют собой только их отношения. Тем самым, в-третьих, из поля зрения истолкованной в упомянутом смысле реляционной концепции опять-таки выпадает экзистенциальный аспект пространственности и временности, то есть все, что относится к протяженности и длительности существования материальных вещей и процессов.
Истина же состоит не в отбрасывании одного или нескольких из правомочных научных подходов, не в их противопоставлении, а в монистическом синтезе самих подходов и результатов, полученных при их использовании. В этом смысле одинаково необходимо и плодотворно исследование как внешних, так и внутренних пространственно-временных отношений. В свою очередь, реляционный подход (в единстве всех своих аспектов) не исключает, а дополняет и дополняется сам познанием бытийных (экзистенциальных) сторон пространства и времени.
Первоначально, на заре формирования пространственно-временных абстракций, пространство, собственно, и не означало ничего иного, кроме протяженности, как и время не означало ничего, кроме длительности. Ни то, ни другое не могло означать ничего иного по той простой причине, что понятие пространственности формировалось на основе ощущений и восприятий протяженности конкретных тел и явлений, а понятие временности возникло на той же основе восприятий и ощущений реальной длительности конкретных процессов и событий. В дальнейшем с возникновением теоретического знания, в особенности в результате развития геометрии (и всей математики в целом), механики, астрономии и философии, содержание понятий пространства и времени значительно расширилось. Пространство стало абсолютным, бесконечным, трехмерным, пустым (как, например, в античной атомистике или в ньютоновской физике), независимым от природы вещей вместилищем материальных тел, -- в то время как о протяженности стали больше говорить как о характеристике геометрических и механических объектов. Аналогичным путем шло развитие категории времени. Однако в большинстве случаев (за исключением, разумеется, субъективно-идеалистического подхода) пространство и время оставались твердым оплотом мировоззрения, опирающегося на принцип монистического Всеединства.
Позиция космистской философии по вопросу пространства и времени проста и понятна; она позволяет, исходя из реальной протяженности и длительности, присущей всем без исключения объектам природной и социальной действительности, установить: каким именно образом различные отношения протяженно-длительных вещей и процессов приводят к появлению разнообразных пространственных или временных характеристик, таких как направление, расположение, расстояние, интервал и более общих -- координация, субординация, последовательность, упорядоченность и т.п.
Существует мнение, что протяженность и длительность выражают исключительно метрические свойства пространства и времени и связанны в первую очередь с их количественным аспектом. Чтобы разобраться, насколько данное утверждение правильно, необходимо рассмотреть вопрос об измерении пространственных и временных величин. В повседневной практике человек пользуется понятием пространственности не иначе как выраженным в каком-то измерении. Суть измерения -- в сравнивании; в нем проявляется и объективность измерения, поскольку сравниваться могут лишь реальные объекты, находящиеся в отношениях, какое бы преломление они ни претерпевали, отражаясь в тех или иных понятиях.
Измерение может быть как однопорядковым (например, измерение пространства в единицах протяженности или измерение времени в единицах длительности), так и разнопорядковым (например, объективно понятию скорости соответствует выражение протяженности через длительность)*. Потребности практики обусловило и то, что до XIX в. человечество вполне удовлетворяли три вида пространственных измерений: одномерное (линия), двухмерное (плоскость) и трехмерное (объем). Впоследствии возникла (прежде всего в математике, затем в физике) теория так называемых многомерных пространств.
Объективная природа пространства не меняется в зависимости от того, в скольких измерениях оно будет выражено. Действительная основа линии, площади, объема, а также какого бы то ни было многомерного пространства одна и та же -- реальная протяженность вещей и процессов материального мира. Возможность же измерения пространства-времени каким угодно образом и соответствующего выражения любым числом измерений обусловлена конкретными зависимостями между внутренними и внешними материальными отношениями, в которых могут находиться реальные объекты, обладающие пространственностью и временностью. Стандартная буханка хлеба имеет около 20 см в длину, примерно 10 см в ширину и столько же в высоту -- всего 2000 см3. Таково ее пространственное бытие в трех измерениях. (Заметим в скобках, что длительность временного существования обычной буханки хлеба как пищевого продукта -- около суток с момента выпечки до полного съедения. Но для последующего анализа временная координата не потребуется.) Спрашивается: почему пространственный объем буханки (или пространство, ее окружающее) имеет три измерения -- не больше и не меньше? Этот простой вопрос в действительности один из сложнейших в науке, имеет длительную теоретическую судьбу, скрестившую усилия философов, математиков, естествоиспытателей.
Чтобы понять, почему пространство трехмерно, попробуем вначале выяснить, почему расстояния между объектами или длины физических тел принято выражать в одном измерении. Ведь расстояния определяются на поверхности Земли, которая сама по себе объемна. Расстояние между объектами на Земле или в Космосе -- это ведь тоже расстояние между объемными физическими телами. А вот математические точки и линии -- абстракции, в "чистом виде" в природе не встречающиеся. Точку и линию можно получить путем соприкосновения или наложения объемных предметов (линеек, циркулей, карандашей, рейсфедеров, бумаги и т.п.).
Метр как единица длины в первом определении был равен 1?10--7 части четверти длины парижского меридиана (то есть воображаемой линии на поверхности объемного земного шара). В современном определении метр -- длина, равная 1650763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между строго определенными уровнями атома криптона 86. Излучение происходит в объемном пространстве между электронами, которые также занимают хотя и невообразимо маленький в сравнении с привычными макроскопическими человеческими мерками, но все-таки объем. Таким образом, реальные вещи, тела, процессы, с которыми сталкивается человек в практической деятельности, объемны. По существу, объемность (или емкость) и представляет собой реальную пространственную протяженность*.
Измерение -- процесс достаточно произвольный. В популярном детском мультфильме длину удава измеряют в попугаях. В повседневном быту тоже допустимо забыть о метрах и измерить длину или площадь в толщине пальцев или ширине ладони, в горстях песка или мешках картофеля. В прошлом вполне обходились частями человеческого тела и отношениями между ними, откуда и пошли все сажени, локти, шаги, футы, дюймы и т.п. Лишь на известном этапе развития науки и техники были введены эталоны, сделавшие устаревшими прежние способы измерений.
В далеком прошлом, на заре математики, практические потребности пастушества и земледелия вывели на первое место измерение длин и расстояний (а не, скажем, объемов и емкостей). Развитие строительной и землемерной практики обусловили переход к измерению углов и поверхностей. Абстрактная геометрическая наука, отражая логику развития практики и производства, двигалась от изучения линии через поверхность -- к объему. Одно измерение прибавлялось к другому, в результате в классической Евклидовой геометрии объем оказался трехмерным (и соответственно плоскость -- двухмерной, а линия -- одномерной).
Однако в повседневной практике долго еще оставались измерения с помощью реальных объемных тел. Так, у древних индийцев одной из наиболее употребительных мелких единиц измерения (причем одновременно -- веса и длины) выступала величина ячменного зерна (привлекались и еще более мелкие, по существу мельчайшие из видимых частицы -- например, пылинка в солнечном луче). Длины измерялись в следующих единицах: восемь ячменных зернышек приравнивались к толщине пальца, четыре пальца -- к объему кулака, а двадцать четыре -- составляли "локоть", четыре локтя -- величину индийского лука и т.д. -вплоть до мили, содержавшей четыре тысячи локтей*. Современные каменщики, как еще строители в Древнем Египте, измеряют толщину кладки в кирпичах (так, толщина стен оценивается в полкирпича, в кирпич, полтора, два и т.д.). И кирпич, и ячменное зерно используются в обоих приведенных случаях, как одномерные (то есть недифференцированные по измерениям) объемы для измерения одномерной же длины, ширины, толщины. Понятно, что в тех же "одномерных единицах" можно измерить площадь или емкость (например, кувшина, мешка -- с помощью ячменя, а вагона, кузова -- с помощью кирпичей).
Принципиально допустимо, опираясь на понятие одномерного объема, построить сколько угодно -мерную воображаемую геометрию, где площади и длины будут определяться в порядке, обратном логике геометрии Евклида. Фундаментальным, основополагающим понятием геометрической науки могли стать по линии и плоскости, а объем как непосредственное отражение реальной пространственности.
Например, говорят: такая-то комната (зал, дом, резервуар и т.п.) больше, чем другая; или: новый прибор (машина) более компактен и занимает меньше места (меньшее пространство), чем прежняя модель. При всей приблизительности приведенных сравнений реальная пространственная объемность выражена здесь в одном измерении -- в отношении "больше -- меньше". Разве при измерении линейкой поверхности стола одномерная линия получается не при помощи операций с двумя объемами (поскольку объемны и линейка, и стол, поверхность которого как сторона реальной объемности подвергается измерению)? Полученная линия и измеренная длина, а также их численные величины и являются результатом определенного сопоставления реальных объемных предметов.
Если бы в результате аналогичных сравниваний были выработаны единицы измерений одномерных объемов, а само понятие одномерного объема было положено в основание геометрии, -- то в этом случае понятие линии естественно могло бы быть представлено в виде научной абстракции, вытекающей из одномерного объема, а именно:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55