В Северном океане водится рыба, имя ей Кит. Сколько тысяч ли он величиной — неведомо. [Этот Кит] превращается в птицу, имя ей — Феникс. Сколько тысяч ли длиной его спина — неведомо (Чжуанцзы, гл. 1, Странствия в беспредельном).
«Каков источник этого мира?» «Пространство — поистине все существа выходят из пространства и возвращаются в пространство, ибо пространство больше их, пространство — последнее прибежище»… В нем заключены оба — небо и земля, оба — огонь и ветер, оба — солнце и луна, молния и звезды; и то, что есть здесь у него, и то, чего нет, — все это заключено в нем… Поистине, то, что зовется пространством, проявляет имя и образ (Чхандогья упанишада 1.9, 8.1, 8.14).
Пространство между небом и землей подобно кузнечному меху и флейте: [то и другое] изнутри пусто и прямо. Чем [в нем] сильнее движение, тем больше результатов (Дао Дэ Цзин, 5).
Пространство безгранично, будучи постоянно возобновляющейся формой, а вовсе не ширясь до бесконечности. То, что есть, является скорлупой, плавающей в бесконечности того, чего нет (А. Эддингтон, Природа физического мира).
В нескольких следующих главах мы детально обсудим категории пространства и времени. Для материалистической философии, к которой были приучены несколько поколений советского народа, эти категории просты и самоочевидны.
Основные формы всякого бытия суть пространство и время; бытие вне времени есть такая же бессмыслица, как бытие вне пространства (Ф. Энгельс).
Мы же займемся демонстрацией крайней запутанности этих вопросов, привлекая разнообразные литературные источники.
В современной физике (после появления теории относительности) обсуждаемые понятия принято объединять и рассматривать совместно, и на это, как мы увидим, есть глубокие причины, которые были поняты еще в древности.
«Гарги, то, что над небом, то, что землей, что между небом и землей, что зовется и прошедшим, и настоящим, и будущим — это выткано вдоль и поперек на пространстве». «А на чем же выткано вдоль и поперек пространство?» «Поистине, Гарги, брахманы называют это Непреходящим. … Поистине, по воле этого Непреходящего, Гарги, занимают свое место небо и земля. Поистине, по воле этого Непреходящего, Гарги, занимают свое место мгновенья, часы, дни и ночи, половины месяца, месяцы, времена года, годы» (Брихадараньяка упанишада).
Соединить пространство и время через четвертое измерение первым сумел физик Эйнштейн… Советская власть это тоже делала, но парадоксально: выстраивала зэков, давали им лопаты и велели рыть траншею от забора до обеда. А сейчас это делается очень просто — одна минута эфирного времени в прайм-тайм стоит столько же, сколько две цветных полосы в центральном журнале (В. Пелевин, Generation П).
Тем не менее, обычное восприятие пространственных и временных соотношений человеком совершенно различно.
Воображаемое деление на время и пространство установлено в мире подобно [такому же делению] сознания. Да и кто пожелал бы установить иначе природное [устройство] для живых существ? (Бхартрихари, Вакья-падия)
Прощайте, Альберт Эйнштейн, мудрец.
Ваш не успев осмотреть
дворец,
в Вашей державе слагаю скит:
Время — волна,
а Пространство — кит.
(И. Бродский, Письмо в бутылке)
Пространство не знает времени
Время не знает
пространства
Они просто друг друга терпят
Как чета глухих стариков
Что
едят из одной миски
Из одной памяти
Из одной
беспамятности
(Ж. Руссло)
Поэтому в настоящей работе, посвященной именно соответствию естественнонаучной и гуманитарной картин мира, уместно рассмотреть пространство и время отдельно. В данной главе мы обсудим некоторые вопросы, связанные с понятием пространства, которые с давних пор были предметом пристального внимания как философов и теологов, так и научного исследования.
Глубокое определение онтологической роли пространства было дано еще Платоном (в нем можно найти некоторые параллели с буддизмом, см. цитаты в гл. 12).
Во первых,… есть тождественная идея, нерожденная и негибнущая, ничего не воспринимающая в себя откуда бы то ни было и сама ни во что не входящая, незримая и никак иначе не ощущаемая, но отданная на попечение мысли. Во вторых, есть нечто подобное этой идее и носящее то же имя — ощутимое, рожденное, вечно движущееся, возникающее в некоем месте и вновь из него исчезающее, и оно воспринимается посредством мнения, соединенного с ощущением. В третьих, есть еще один род, а именно пространство: оно вечно, не приемлет разрушения, дарует обитель всему рождающемуся, но само воспринимается вне ощущения посредством некоего незаконного умозаключения, и поверить в него почти невозможно (Тимей 52 a-b).
Вообще, размышления о природе и свойствах пространства очень характерны для греческой мысли периода античности.
В основе античного познания в качестве априорной формы лежит телесность в себе, чему в Кантовой картине мира точно соответствует абсолютное пространство… Вся античность без исключения воспринимает числа как единицы меры, как величины, длины и поверхности… Вся античная математика есть в основе своей стереометрия (О. Шпенглер, Закат Европы, С. 121).
Геометрия как наука о пространстве фактически была первой естественной наукой в современном понимании:
Что касается понятия пространства, то очевидно, ему должно предшествовать понятие телесного объекта… Два телесных объекта могут либо касаться, либо находиться на расстоянии один от другого. В последнем случае можно, ничего не меняя, поместить между ними третье тело, в первом же случае это невозможно. Эти пространственные отношения, очевидно, реальны в том же смысле, как и сами тела. Если два тела равноценны для заполнения этого промежутка, то они будут равноценны и при заполнении других промежутков. Таким образом, промежуток оказывается независимым от выбора заполняющего его тела; то же самое справедливо в совершенно общем случае пространственных отношений. Тот факт, что эта независимость, составляющая главнейшую предпосылку чисто геометрических понятий, априори отнюдь не обязательна, представляется очевидным. По-моему, понятие промежутка, не зависящее от особого выбора заполняющего его тела, служит отправным пунктом для понятия пространства вообще. … Поскольку геометрия понимается как учение о закономерностях взаимного расположения практически твердых тел, ее можно рассматривать как древнейшую отрасль физики (А. Эйнштейн, Собр. научн. трудов, Т. 2, С. 276, 277).
Впрочем, вскоре после того, как в древней Греции появилась современная математика и геометрия была изложена аксиоматически в «Началах» Евклида, понимание нераздельной связи геометрии с реальностью было постепенно утрачено:
Ясно, что в мире естественнонаучных понятий понятие пространства как реального объекта существовало уже давно. Однако геометрия Евклида не пользовалась этим понятием как таковым…. Точка, плоскость, прямая, отрезок — все это идеализированные телесные объекты (там же).
В конце концов И. Кант провозгласил в конце XVIII в. субъективность понятия пространства, окончательно оторвав его от физической реальности:
Пространство вовсе не представляет свойства каких-либо вещей самих по себе, а также не представляет оно их в их отношении друг к другу, иными словами, оно не есть определение, которое принадлежало бы самим предметам и оставалось бы даже в том случае, если отвлечься от субъективных условий созерцания… Пространство есть ни что иное, как только форма всех явлений внешних чувств, т. е. субъективное условие чувственности, при котором единственно и возможны для нас чувственные созерцания (И. Кант, Критика чистого разума. М.: Мысль, 1994. С. 52).
Я могу воспринять падение тела, даже не подумав о причине этого падения, но я не могу воспринять то, находятся ли вещи вне друг друга или рядом друг с другом, воспринять, не имея заранее представления о пространстве как чувственной форме созерцания, только посредством которой я и могу впервые воспринять вне друг друга положение вещей (из письма Канта Осману, цит. по.: М. Мамардашвили, Кантианские вариации, С. 72, 73).
Приведем здесь небольшой комментарий:
Пространство суть
эволюция принципа помещенья
в сторону мысли. Продолженье квадрата
или
параллелепипеда средствами, как сказал бы
тот же Клаузевиц,
голоса или извилин.
(И. Бродский, Элегия)
Субъективность пространства и времени — глубокая идея, которая обсуждается и в традиционных учениях, и к ней мы вернемся ниже в гл. 12. Кант, как видно из выписанных цитат, понимал ее скорее гносеологически, чем онтологически. Речь идет прежде всего о том, что понятие пространства не может быть «выведено» из опытных данных, но, напротив, должно предшествовать любому опыту. Любые факты воспринимаются и осмысливаются как уже происходящие в пространстве. Более детально эти вопросы рассмотрены в цитированной выше книге Мамардашвили.
Кант говорит, что образование формы созерцания, например, пространства, есть насилие над нашей чувственностью, потому что впечатления продолжают падать в последовательности, так же как они падали на чувственность любого животного, а синтез возвращает и располагает их по вертикали к горизонтальной линии продолжения падения этих впечатлений на нашу чувственность. И тем самым совершается насилие, которое не имеет природного смысла, но целесообразно по отношению к расширению нашей души. (М. Мамардашвили, Кантианские вариации, С. 220, 221).
При таком понимании слова «субъективность» нет противоречия между взглядами Канта и позицией многих естествоиспытателей и математиков (включая самых великих, таких, как Гаусс и Эйнштейн), настаивавших на объективности и реальности пространства, то есть на независимости его существования и свойств от ума человека:
Мы должны признать, что хотя число есть только продукт нашего ума, пространство есть реальность и вне нашего ума, которой мы не можем приписывать всецело закона a priori (К. Ф. Гаусс, письмо Бесселю, 9.4.1830).
Конечно, ум не может предписывать самому себе те правила и формы, по которым он познает мир.
Но, скажут, есть все-таки настоящая прямая, т. е.
по учебнику геометрии [евклидовой]. — В том то и дело,
что такая постановка возражения лишена смысла: прямая не есть вещь,
а — наше понятие о действительности. И если мы не можем
раскрыть конкретное содержание этого понятия, объем же применения его равен
нулю, то такого понятия нет… (П. А. Флоренский, Анализ
пространственности и времени в художественно-изобразительных
произведениях, С.
Взгляды Канта на пространство оказались в значительной степени «скомпрометированы» среди физиков и математиков тем обстоятельством (несущественным для глубинного смысла его философии), что он считал положения евклидовой геометрии самоочевидными, то есть внутренне присущими человеческому мышлению. Открытие в начале XIX в. внутренне непротиворечивых неевклидовых геометрий (Н. И. Лобачевский, Я. Бойяи, К. Гаусс) и разработка Б. Риманом более общего подхода к геометрии, включавшего как евклидову, так и неевклидовы ситуации в качестве частных случаев, нанесло серьезный удар по таким взглядам. Встал вопрос о геометрии реального (физического) пространства. При этом Лобачевский, Гаусс и Риман считали, что этот вопрос должен в конечном счете решаться экспериментально; Гаусс даже проводил геодезические измерения высокой точности с целью проверить теорему евклидовой геометрии о равенстве суммы углов треугольника 180 градусам. Разумеется, при таком подходе прямая воспринимается как нечто существующее «объективно» , вопреки процитированному выше предостережению Флоренского, но в полном соответствии с практикой геодезических и астрономических измерений. Действительно, в этих случаях отрезками прямых считаются траектории светового луча в пустоте или в однородной прозрачной среде; да и прямизна обычных линеек тоже проверяется «на свет». Другой привязкой геометрии к опыту служит следующие утверждения относительно твердых тел:
Твердые тела ведут себя в смысле различных возможностей взаимного расположения, как тела евклидовой геометрии трех измерений; таким образом, теоремы евклидовой геометрии содержат в себе утверждения, определяющие поведение практически твердых тел (А. Эйнштейн, Собр. научен. трудов, Т. 2, С. 85).
Если бы не было твердых тел в природе, не было бы и геометрии (А. Пуанкаре, О науке, С. 48).
Впрочем, подход А. Пуанкаре к геометрии отличался в одном важном отношении от изложенного выше. Согласно Пуанкаре, любая геометрия — это чисто логическая конструкция, экспериментальной проверке всегда подлежит лишь совокупность «геометрия+физика». Так, если бы в своих геодезических измерениях Гаусс обнаружил отклонения от геометрии Евклида (чего в действительности не произошло), мы все равно могли бы сохранить последнюю в неприкосновенности, изменив законы оптики, то есть отказавшись от закона прямолинейного распространения света в однородной прозрачной среде:
Если мы теперь обратимся к вопросу, является ли евклидова геометрия истинной, то найдем, что он не имеет смысла. Это было бы все равно, что спрашивать, какая система истинна — метрическая или же система со старинными мерами, или какие координаты вернее — декартовы или же полярные. Никакая геометрия не может быть более истинна, чем другая; та или иная геометрия может быть только более удобной (А. Пуанкаре, О науке, С. 41).
Логически это неопровержимо. Речь может идти лишь о «неконструктивности» такого подхода и его несоответствию принципу «бритвы Оккама»: зачем вводить такой объект, как евклидова прямая, если в физическом мире ему ничего не соответствует? С другой стороны, согласно платонистским взглядам на математику (см. гл. 8), подход Пуанкаре вполне оправдан, так как математические понятия, в том числе и понятия евклидовой геометрии, относятся тогда к некой «высшей» реальности и их статус не может зависеть от свойств физической (или астрономической) Вселенной. В любом случае здесь затрагиваются очень серьезные проблемы, которые вряд ли имеют простые общепризнанные решения.
В философии понятие мирового пространства может обсуждаться в иных аспектах. Здесь, как и в науке, остро ставится проблема конечности или бесконечности мира.
Я вижу эти ужасающие пространства вселенной, которые заключают меня в себе, я чувствую себя привязанным к одному уголку этого обширного мира… Я вижу со всех сторон только бесконечности, которые заключают меня как атом, я как тень, которая продолжается только момент и никогда не возвращается (Б. Паскаль, Мысли).
Казавшиеся
Существует некое единое общее пространство, единая, необозримая безмерность, которую смело можно назвать Пустотой (Вакуумом); в ней находятся бесчисленные небесные тела, подобные тому, на котором мы живем и произрастаем. Мы утверждаем, что это пространство бесконечно… В нем существуют бесконечные миры, подобные нашему собственному (Дж. Бруно, De l?infinito universi et mondi).
У современного человека такая картина, чреватая дурной бесконечностью, вовсе не вызывает энтузиазма.
Смысл Империи, Публий, в обессмысливании пространства… Когда столько завоевано — все едино… И программы эти космические — то же самое. Ибо чем они кончаются? Когортой на Сириусе, колонией на Канопусе. А потом что? — возвращение. Ибо не человек пространство завоевывает, а оно его эксплуатирует. Поскольку оно неизбежно. За угол завернешь — думаешь, другая улица. А она — та же самая: ибо она — в пространстве… Все — метры квадратные. Или, если хочешь, кубические. А помещение есть тупик, Публий… Нужник, Публий, от Персии только размером и отличается. Хуже того, человек сам и есть тупик. Потому что он сам — полметра в диаметре (И. Бродский, Мрамор).
А. Ф. Лосев резко протестует против подхода Джордано Бруно.
Допустим, … что мир бесконечен и только бесконечен. Если что-нибудь не имеет конца, — след., оно не имеет границы и формы. Если что-нибудь не имеет границы и формы, это значит, что оно ничем не отличается от всего прочего. Но если оно ничем не отличается от всего прочего, то следовательно, невозможно установить, существует ли оно вообще или нет. Итак, если мир бесконечен, то это значит, что ровно никакого мира не существует. Нигилизм Нового времени, так, в сущности, и думает. Восхвалять бесконечность миров заставляло тут именно желание убить всякий мир; и католичество, которое хотело спасти живой и реальный мир, имело полное логическое [разумеется, только! — В. И., М. К.] право сжечь Дж. Бруно (Диалектика мифа).
М. Мамардашвили сравнивает философию Канта с идеями Дж. Бруно о бесконечном числе миров:
А Кант говорит о другом. Он говорит
о метафизической множественности, то есть о множественности
миров, возможной в точке. Что не нужно далеко идти. Там, где место
души, где человек, в этой точке множество. Почему и как это возможно?
Потому что пространства разнородные… Если восприняли, то уже определились
пространственно, и это пространство уже не
А. Ф. Лосев отстаивает также неоднородность реального пространства. Подобная критика картезианского геометрического понятия пространства содержится и в трудах Р. Генона:
Сама протяженность не может исключительно сводиться к количеству, … что очень важно для обнаружения несостоятельности картезианского «механизма» и других физических теорий, которые в ходе времени более или менее из него следуют … Для того, чтобы пространство было чисто количественным, надо, чтобы оно было чисто гомогенным и чтобы его части различались между собой только по абсолютной величине; это привело бы к предположению, что оно есть лишь содержащее без содержимого… (Царство количества и знамения времени, С. 33).
С другой стороны, философия буддизма (особенно в трактовке для
«западного» читателя) в связи с задачей освобождения подчеркивает
безграничность мира. В книге К. Уилбера «Никаких границ», написанной
в целом с «восточных» позиций (однако в преломлении, типичном для
Америки
Согласно психологической теории Юнга, для человеческого эго жизненно важно существование в абсолютном пространстве и времени, а относительность пространственно-временного континуума служит отличительной чертой бессознательного.
Время и место обладают великой действительностью и сильным влиянием во всем, и особенно в том, что касается человека (Насафи).
Психологическое понятие о пространстве может существенно отличаться от геометрического. М. Мамардашвили пишет о «психологической топологии» (буквально топология — наука о месте), которая определяет расстояние между людьми и событиями. При этом тесно связанными оказываются явления жизни, далеко расположенные геометрически, а логическая последовательность событий, происходящих с данным человеком, оказывается как бы предопределенной (ср. также с понятием синхронистичности по Юнгу, гл. 7). Здесь может быть проведена формальная аналогия с траекториями в фазовом пространстве, которые, как известно из классической механики, никогда не пересекаются. Подробнее этот вопрос рассматривается в следующей главе.
Вернемся к той роли, которую играет понятие пространства в различных разделах физики. Исторически первая последовательная физическая теория, механика Ньютона, базируется на представлении об абсолютном пространстве, играющем роль некоторой «арены», на которой происходят все физические процессы:
Абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему и всегда остается одинаковым и неподвижным. Относительное есть его мера или какая- либо его ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел, которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное (И. Ньютон, Математические начала натуральной философии. / Пер. А. Н. Крылова. Пг, 1915. С. 33).
Взаимодействие тел осуществляется непосредственно на расстоянии через это абсолютное пространство. Такой подход, будучи необычайно успешным в формальном отношении (до поры до времени), резко противоречит традиционным представлениям о взаимодействии тел как исключительно локальном (контактном) явлении, и в действительности не удовлетворял самого Ньютона:
Предполагать, что тяготение является существенным, неразрывным и врожденным свойством материи, так что тело может действовать на другое на любом расстоянии в пустом пространстве, без посредства чего- либо передавая действие и силу — это, по-моему, такой абсурд, который немыслим ни для кого, умеющего достаточно разбираться в философских предметах. Тяготение должно вызываться агентом, постоянно действующим по определенным законам. Является ли, однако, этот агент материальным или не материальным, решать это я предоставлю моим читателям (И. Ньютон, Письмо к Бентли, цит. по: Б. И. Спасский, История физики. Т. 1. М.: Высшая школа, 1977. С. 145).
Аналогичные идеи о существовании активной среды можно найти и в восточных священных текстах:
Протягивая нить, иди вслед за светом воздушного
пространства!
Обращай внимание на полные света пути, созданные
молитвой!
Тките без узлов работу воспевающих!
Стань Ману, породи
божественный род!
Привяжите привязи к осям, о занятые
Сомой.
(Ригведа X.53.6)
Тогда Гарги Вачакнави стала спрашивать его. «Яджнавалкья, — сказала она, — все здесь выткано вдоль и поперек на воде. На чем же выткана вдоль и поперек вода?» «На ветре, Гарги». «А на чем же выткан вдоль и поперек ветер?» — «На мирах воздушного пространства, Гарги». «А на чем же вытканы вдоль и поперек миры воздушного пространства?» … (миры гандхарвов, солнца, луны, звезд, богов, Индры, Праджапати, Брахмана)… «А на чем же вытканы вдоль и поперек миры Брахмана?» Он сказал: «Гарги, не спрашивай слишком много, чтобы у тебя не отвалилась голова. Ты слишком много спрашиваешь о божественном, о котором нельзя спрашивать слишком много. Гарги, не спрашивай слишком много». И тогда Гарги Вачакнави умолкла.
…«Кто знает эту нить и внутреннего правителя, тот знает Брахмана, тот знает богов, тот знает веды, тот знает существ, тот знает Атмана, тот знает все … И если ты, Яджнавалкья, увел брахманских коров, не зная этой нити и этого внутреннего правителя, то у тебя отвалится голова». «Я знаю, Гаутама, эту нить и этого внутреннего правителя». «Всякий может сказать: Я знаю, я знаю. Расскажи то , что ты знаешь». «Поистине, Гаутама, эта нить — ветер. Поистине ветром, Гаутама, [словно] нитью, связаны и этот мир, и тот мир, и все существа» (Брихадараньяка упанишада).
Основанный на отказе от понятия дальнодействия, т. е.
«полевой» подход к взаимодействию тел, отстаивавшийся, в частности,
Декартом, не мог быть развит в XVII в. в последовательную теорию
За явлением гравитации… стоит то, что древние йоги называли Вайю [божество ветра!], — причина гравитации и магнитных полей… За солнечным или ядерным огнем обретается Агни [бог огня] фундаментальный, духовный Агни, он повсюду. …Это «горячая золотая пыль», …истинная причина по ту сторону следствия, изначальная сила по ту сторону материальной, атомарной основы (Сатпрем, Шри Ауробиндо или Путешествие сознания, С. 282).
В тантрических духовных практиках вайю как род эфира связывается с касанием, осязанием, вращательным движением. Использование ветра как символа пространства не ограничено национальной традицией:
Скажи мне, чертежник пустыни,
Сыпучих песков геометр,
Ужели
безудержность линий
Сильнее, чем дующий ветр?
(О. Мандельштам)
Напомним здесь слова Платона: «Бог — геометр».
Появление ОТО означало существенное изменение естественнонаучных представлений о пространстве, а также времени.
Довольно долго пространство оставалось в сознании физиков лишь пассивным хранилищем бытия, не принимавшего никакого участия в физических процессах. Новый поворот в развитии понятия пространства наступил лишь с появлением волновой теории света и теории электромагнитного поля Фарадея-Максвелла. Выяснилось, что в пространстве, свободном от материальных тел, существуют состояния, распространяющиеся в виде волн, а также локализованные поля, способные оказывать силовое воздействие на помещенные в них электрические заряды или магнитные полюса. Поскольку физикам XIX столетия казалось совершенно абсурдным приписывать физические функции или состояния самому пространству, то по образцу весомой материи была придумана пронизывающая все пространство среда — эфир, предполагаемый носитель электромагнитных и световых процессов. Состояния этой среды, которые должны были отвечать электромагнитному полю, строились сначала чисто механически по образцу упругих деформаций в твердых телах. Однако полностью построить механическую теорию эфира не удавалось, и постепенно все привыкли отказываться от выяснения природы эфирных полей. Так эфир превратился в субстанцию, обладавшую единственной функцией, — служить носителем электрических полей, природа которых не поддавалась дальнейшему анализу. Возникла следующая картина: пространство заполняется эфиром, в котором плавают материальные частицы или атомы весомой материи; атомистическая структура последней уже была с достоверностью установлена наукой как раз к концу XIX в. (А. Эйнштейн, Собр.научн. трудов, Т. 2, С. 278).
Иными словами, изучения электрических и магнитных явлений привели к выводу о возможности существования электромагнитного поля в пустоте и об отождествлении света с электромагнитными волнами. При этом радикально меняется картина взаимодействия между зарядами: первый заряд порождает электромагнитное поле в некоторый момент времени, оно распространяется с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме, через конечное время достигает второго заряда и оказывает воздействие на характер его движения. Дальнодействие как таковое оказывается исключенным из физики. Пространство уже не рассматривается как нечто инертное и лишенное свойств, а представляется заполненной некой всепроникающей средой с особыми свойствами — эфиром; возмущения этой среды и есть электромагнитные волны. В то же время, попытки построить конкретную механическую модель эфира, игравшие очень большую эвристическую роль при создании Максвеллом классической электродинамики, привели к постулированию столь странных свойств эфира, что в конце концов потеряли всякий смысл: представить себе существование среды с таким набором свойств оказалось не проще, чем рассматривать электромагнитное поле как некоторую самостоятельную, не сводимую к механике, реальность.
В форме, приданной максвелловской электродинамике Г. Лоренцем, за эфиром осталась одна-единственная функция: быть привилегированной системой отсчета. Это можно пояснить с помощью простой аналогии. В ньютоновской механике относительно движение тел в пустоте, но не в среде. Скажем, акустические явления протекают по-разному при движении источника звука и при движении его приемника, несмотря на то, что относительная скорость источника и приемника может быть одинакова в обоих случаях. Дело в том, что для звука существует выделенная система отсчета — та, в которой воздух покоится. Аналогичная система отсчета была и в электродинамике Максвелла-Лоренца — та, относительно которой покоится эфир. Однако многочисленные эксперименты, поставленные с целью обнаружить эффекты движения Земли относительно эфира, неизменно давали отрицательный результат. В конце концов это привело к формулировке (независимо А. Эйнштейном и А.Пуанкаре) специального принципа относительности — утверждения о невозможности обнаружить абсолютное движение никакими экспериментами. В результате эфир оказался ненаблюдаемым, и это понятие было изгнано из физики (хотя оно продолжает играть большую роль в восточных философских системах). За этот шаг пришлось заплатить радикальным пересмотром старых понятий о пространстве и времени. Дело в том, что из законов электродинамики — уравнений Максвелла — следует, что свет в пустоте может распространяться только со строго определенной скоростью. Так как скорость любого движения относительна, предполагалось, что это утверждение относится к вполне определенной системе отсчета — той, в которой эфир покоится. Сейчас пришлось постулировать постоянство скорости света относительно произвольной системы отсчета (строго говоря, в специальной теории относительности Эйнштейна и Пуанкаре речь идет только об инерциальных системах отсчета, связанных равномерными и прямолинейными движениями). Это очевидно несовместимо с классическим законом сложения скоростей.
Проведенный Эйнштейном детальный анализ понятия скорости
и тесно связанных с ним понятий длины и промежутка времени привел
к выводу об относительности последних, то есть, например,
о зависимости длительности
Важным выводом теории относительности является утверждение о том, что скорость света в вакууме — это предельная скорость распространения любых взаимодействий в природе. Таким образом, теория относительности принципиально исключает мгновенное дальнодействие. Нелишне отметить, что это положение столь прочно укоренено в основах современной физики, что любые попытки строить, скажем, теории мгновенно действующего «биополя» для объяснения парапсихологических явлений по образцу «нормальной» физической теории поля следует признать несостоятельными. Мы не обсуждаем здесь вопрос о реальном существовании такого дальнодействия, а хотим лишь подчеркнуть, что язык современной физики безусловно неприспособлен для описания соответствующих феноменов, если они существуют (здесь уместно еще раз напомнить о введенном Юнгом различии между причинностью и синхронистичностью). С точки зрения человека, вопрос о взаимодействии и нелокальной связи явлений ассоциирутеся с магией.
По тонкому замечанию М. М. Сперанского, первый человек, до своего грехопадения, не замечал своей наготы потому, что таковой не было: весь мир был телом царя тварей, и потому не было определенного места в мире, про которое можно было сказать: «Вот нагота тела». Но когда единство с миром было разорвано грехом, тогда только небольшая область действительности стала более-менее беспрекословно подчиняться непосредственным велениям воли; явилась граница власти воли, предел ее непосредственной мощи… Но эта граница не может рассматриваться как безусловная… Магия, в этом отношении, могла бы быть определена как искусство смещать границу тела против обычного ее места (П. А. Флоренский, У водоразделов мысли, ч. 2).
У тебя есть душа от каждого тела,
И они связаны одной
нитью.
Ты — в сердцевине мира, потому
и в середине,
Познай себя, ибо ты душа мира (Шабустари).
Из существования предельной скорости распространения
взаимодействий следует несуществование абсолютно твердых тел, так как
последнее, по определению, должно перемещаться лишь жестко, т. е. как
единое целое. Но воздействие на какую-либо точку этого тела способно
дойти до другой ее точки лишь за конечное время; в течение
этого времени первая точка пройдет
Согласно ОТО, гравитация — это искривление пространства-времени. Наглядно можно представить себе пространство и время в виде туго натянутой пленки с координатными и временными осями (в четырехмерном псевдоевклидовом пространстве, так что наглядность тут относительна). Любое материальное тело деформирует эту пленку, а другое тело «скользит» по этой деформированной пленке, и это и есть всемирное тяготение. Теория тяготения Ньютона формально может быть выведена из этой картины как предельный случай слабой гравитации и медленных движений (с небольшими поправками, которые приводят к таким наблюдаемым эффектам как смещение перигелия Меркурия, отклонение лучей света вблизи поверхности Солнца, и др.), однако сам дух теории тяготения Эйнштейна совершенно иной — это типичная теория близкодействия.
Для нашей темы наиболее важно, что уравнения гравитационного поля Эйнштейна связывают характеристики пространства-времени с распределением и движением материи (еще более радикальный подход предполагает так называемый принцип Маха, согласно которому все законы физики определяются распределением материи во Вселенной; впрочем, сыграв лишь роль «строительных лесов» при создании ОТО, он не входит в современную физическую картину мира):
Идея независимого существования пространства и времени может быть выражена следующим образом: если бы материя исчезла, то осталось бы только пространство и время (как своего рода сцена, на которой разыгрываются физические явления). Эта точка зрения была преодолена в результате возникновения новых идей… Таким образом, Декарт был не так уж далек от истины, когда полагал, что существование пустого пространства должно быть исключено. Эта точка зрения казалась абсурдной до тех пор, пока физическую реальность видели исключительно в весомых телах. Потребовалась идея поля, как реального объекта в комбинации с общим принципом относительности, чтобы показать истинную сущность идеи Декарта: не существует пространство, «свободное от поля» (А. Эйнштейн, Собр. научн. трудов, Т. 2, С. 750, 758).
Такое понимание пространства имеет некоторые аналогии с точкой зрения традиционализма (если обращать внимание не на оценку взглядов конкретно Декарта, а на содержательную сторону утверждений):
Возражение, что в исходной точке этой теории [Декарта] лежит «пустое пространство», не имеет силы, так как, во-первых, это приводит нас к концепции содержащего без содержимого, и к тому же пустота не имела бы в нашем проявленном мире никакого места, поскольку она сама не есть возможность проявления, и во-вторых, поскольку Декарт сводил природу тел целиком к протяженности, то он должен был полагать, что их присутствие ничего не добавляет в действительности к тому, что есть протяженность сама по себе…
Действительно, однородное пространство вовсе не имеет никакого существования в собственном смысле слова, так как оно есть не более, чем полная виртуальность (Р. Генон, Царство количества и знамения времени, С. 34, 37).
Последние слова Генона горячо поддерживаются в работах А. Ф. Лосева.
И недаром на последнем съезде физиков в Москве пришли к выводу, что выбор между Эйнштейном и Ньютоном есть вопрос веры, а не научного знания самого по себе. Одним хочется распылить Вселенную в холодное и черное чудовище, в необъятное и неизмеримое ничто; другим же хочется собрать Вселенную в некий конечный и выразительный лик с рельефными складками и чертами, с живыми и умными энергиями (Диалектика мифа).
Одним из важнейших приложений ОТО было создание релятивистской космологии — физической теории, описывающей всю Вселенную (иногда, ради осторожности, говорят «наблюдаемую часть Вселенной или Метагалактику»). Соответствующие результаты уместно будет рассмотреть в гл. 15, посвященной природе времени. Здесь мы упомянем подтвержденное астрономическими наблюдениями явление — превращение на определенной стадии эволюции тяжелых звезд в «черные» дыры, т. е. замыкание на себя пространства и времени в сильном гравитационном поле.
Там, внутри, в глубине,
Протяженность уходит,
сжимается,
Сливается с бесконечностью.
И вот уже нет
ничего — только шар,
Беспредельный, невидимый,
В котором
чудовищной плотью
Пульсирует чернота.
А в немыслимых
далях,
Одинокий, затерянный,
Смотрит
Мерцающий глаз —
Догорает
сердце костра.
(Э. Гильвик, Догорающий костер)
Аналогичным образом, уравнения ОТО допускают решение для Вселенной как целого в виде не имеющей границ (но, возможно, конечной) сферы в четырехмерном пространстве. Все точки такой Вселенной равноправны. Хотя этот образ может показаться слишком сложным, подобные представления о мире не являются новейшим достижением.
Природа — это бесконечная сфера, центр которой везде, а окружность нигде (Паскаль).
Близкие высказывания встречаются и у более древних авторов (см. Х. Л. Борхес, Сфера Паскаля):
Бог есть умопостигаемая сфера, центр коей находится везде, а поверхность нигде (Асклепий, герметический текст).
Тесное переплетение свойств пространства и времени со свойствами гравитации в ОТО привело Эйнштейна к идее, что на более глубоком уровне существует связь пространства-времени и с другими фундаментальными физическими полями, то есть к программе геометризации физики, которой он посвятил последние 30 лет своей жизни. Хотя те конкретные варианты «единой теории поля», которые он разрабатывал, не были успешными, сама программа оказалась чрезвычайно плодотворной. До некоторой степени она реализована в современной теории «калибровочных полей», которую действительно можно понимать как геометрию в некотором фиктивном пространстве (см. популярную книгу Р. Утияма, К чему пришла физика. М.: Знание, 1986). Сейчас перед физикой стоит задача объединения всех фундаментальных взаимодействий, включая гравитацию. На эту роль претендует, в частности, теория суперструн (см. П. Девис, Суперсила. М.: Мир, 1985). Некоторые ее выводы, касающиеся природы пространства, поистине революционны (в частности, из нее следует, что пространство и время должны иметь не менее шести дополнительных переменных, которые, однако, «компактифицированы», то есть свернуты в кольцо длиной порядка 10–33 см). Существование только трех «макроскопических» пространственных измерений в нашем мире (или наблюдаемой части Вселенной) может быть связано с антропным принципом: при меньшем числе измерений жизнь была бы невозможной, при большем — планетные системы стали бы неустойчивыми. Впрочем, широкое обсуждение этих результатов представляется преждевременным в силу практически полной оторванности теории суперструн от реального физического эксперимента.
Кто восходил на небо и нисходил? кто собрал ветер в пригоршни свои? кто завязал воду в одежду? кто поставил все пределы земли? какое имя ему? и какое имя сыну его? знаешь ли? (Притчи 30:4).