Блог ведет Владимир Цивин

Владимир Цивин Владимир
Цивин

Пустота, тело, пространство

2 декабря в 14:52
Природа не терпит пустоты.
                                                                                           Аристотель
Вакуум существует только в голове Паскаля.
                                                                                           Р. Декарт
Философское понятие Пустоты – пространства, совершенно ничего не содержащего,– очень отличается от любого разумного понимания физического пространства где бы то ни было в современном физическом мире.
                                                                                            Ф. Вильчек

В этих высказываниях Аристотеля, Р. Декарта и Ф. Вильчека выражена мысль о том, что понятие пустоты является чистой абстракцией. Однако при переходе от понятия абстрактного пространства к понятию физического пространства как объективной реальности, неизбежно возникает вопрос о понятии истинной пустоты как единства абстрактного и конкретного. Не случайно этот вопрос стал основным камнем преткновения при создании Ньютоном классической физики, когда, с одной стороны, невозможно было назвать ничего физического, что бы могло передавать силу гравитации на огромные расстояния через пустое пространство, а, с другой стороны, нельзя было и отказаться от таких сил. Когда же та же самая проблема возникла и при создании электродинамики Фарадеем и Максвеллом, то оказалось, что существует все же в пространстве нечто физическое, способное не только передавать силовые взаимодействия между телами (массами и зарядами), но и существовать и перемещаться независимо от них. Что и получило название поля.
Поэтому кажется логичным, что, говоря о пустоте в физике, достаточно понимать под ней отсутствие тел, не исключая при этом, что пустота может быть особой материальной субстанцией (эфиром). Ибо природа это всегда не просто отсутствие чего-либо одного или многого, но и присутствие чего-либо другого. Так, по словам Эйнштейна: «Создается впечатление, что пространство (или место) — это не что иное, как некое упорядоченное расположение материальных объектов. Если понятие пространства строится именно таким образом и имеет именно эти ограничения, то говорить о пустом пространстве бессмысленно, а так как формирование понятий всегда инстинктивно стремится к экономии, то, естественно, понятие пустого пространства приходится отвергнуть. Таким образом, понятие «пространство» приобретает смысл, не зависящий от какого-то конкретного, материального объекта». Здесь характерная для Эйнштейна логика: для экономии мышления отвергнуть реальность того, что не укладывается в логическую схему. Но логические схемы меняются, а реальность остается, поэтому диалектически правильнее следует лишь найти способ синтезировать понятия непустого пространства (тела или массы) и пустого пространства (отсутствие тел), а не отвергать одно из них.
Ибо далее, по его же словам: «Следуя другому подходу, с помощью естественного обобщения понятия «пространства коробки» можно прийти к понятию независимого (абсолютного) пространства, обладающего неограниченной протяженностью, в котором содержатся все материальные объекты. Но тогда материальный объект, не расположенный каким-то образом в пространстве, просто немыслим. С другой стороны, уже самый способ формирования понятия говорит о том, что пустое пространство может существовать». Однако здесь тоже снова формально-логическое противопоставление понятий пространства и тела.
И затем он уже указывает на ортогональность этих подходов: «Эти две концепции пространства можно противопоставить друг другу следующим образом: (а) пространство как свойство материальных объектов занимать определенное положение; (б) пространство как то, что содержит в себе все материальные объекты. В случае (а) пространство без материального объекта немыслимо. В случае (б) материальный объект мыслим только как существующий в пространстве; в этом случае пространство выступает как реальность, обладающая большей общностью по сравнению с материальным миром. Обе концепции пространства являются свободными творениями человеческого воображения, средствами, облегчающими восприятие нашего чувственного опыта». Хотя при этом и оговаривается: «В этих схематичных рассуждениях речь идет о природе пространства, рассматриваемого с геометрической и кинематической точек зрения, соответственно. В некотором смысле они совпадут друг с другом, если, следуя Декарту, ввести систему координат, хотя введение координатной системы заранее предполагает логически более смелую концепцию (б)».
И только после этих противопоставлений речь у него заходит о физическом движении, которое немыслимо, как без понятия тела, так и без понятия пустого пространства: «Понятие пространства обогатили и усложнили Галилей и Ньютон, считавшие, что пространство должно выступать как независимая причина свойств инерции тел, если классическому принципу инерции (а тем самым и классическому закону движения) желательно придать точный смысл. Полное и ясное осознание этого обстоятельства является, на мой взгляд, величайшим достижением Ньютона. В отличие от Лейбница и Гюйгенса, Ньютон ясно понимал, что концепция (а) недостаточна для того, чтобы служить основой принципа инерции и закона движения. Он пришел к этому выводу, несмотря на то, что и его беспокоили те же соображения, которые вынуждали Лейбница и Гюйгенса придерживаться противоположной точки зрения: пространство не только выступает как нечто независимое от материальных объектов, но и играет особую роль во всей причинной структуре теории. Эта роль абсолютна в том смысле, что пространство (как инерциальная система) оказывает воздействие на все материальные объекты, хотя это воздействие и не вызывает ответных реакций со стороны последних». Заметим, что в этом определении пространства угадываются свойства абсолютной скорости света, приводящие к пространственно-временной кривизне и геометризации силовых полей.
А далее у него следует не менее важный экскурс в историю: «Успехи ньютоновской системы привели к тому, что все эти тонкие соображения в течение столетий обходились молчанием. Пространство типа (б) было принято всеми учеными в виде инерциальной системы, снабженной временем. Нельзя не упомянуть и о знаменитой дискуссии между Ньютоном и Лейбницем. Выводы Ньютона при современном ему состоянии науки были единственно возможными и, в частности, единственно плодотворными. Но последующее развитие проблемы, которое вряд ли можно было предвидеть заранее, показало, что сопротивление Лейбница и Гюйгенса, исходивших из интуитивно правильных, но плохо подкрепленных аргументов, на самом деле было вполне обосновано. Потребовалась жестокая борьба, чтобы прийти к понятию независимого и абсолютного пространства, неоценимому для развития теории. Не менее напряженные усилия потребовались для того, чтобы впоследствии преодолеть это понятие. Этот процесс, по-видимому, не закончился еще и поныне».
Отсюда можно заметить, что, по современным представлениям, точно так же как сопротивление Лейбница и Гюйгенса абсолютному пространству Ньютона, постепенно оказывается обоснованным и сопротивление Лоренца и де Бройля относительному пространству Эйнштейна, устранившего неподвижное пустое пространство как абсолютную систему отсчета. Так, по более поздним словам самого же Эйнштейна: «Нужно признать, что теория Гюйгенса также была основана на классической механике. Но как носитель волновых движений должен был рассматриваться всепроникающий эфир, к построению которого из материальных точек не могли привести никакие известные явления. Нельзя было дать ясную картину ни внутренних сил, управляющих эфиром, ни сил, действующих между эфиром и «весомой» материей. Вследствие этого основы этой теории остались навечно темными. Истинной основой теории было уравнение в частных производных, сведение которого к механическим элементам оставалось всегда проблематичным».
Тем не менее, постулировав абсолютность скорости света, Эйнштейн, тем самым, постулировал и абсолютность светоносного эфира, что подтвердилось в ОТО, где он пришел к выводу о недопустимости для пустого пространства не иметь никаких физических свойств: «Эфир общей теории относительности есть среда, сама по себе лишенная всех механических и кинематических свойств, но в то же время определяющая механические и электромагнитные события». Поэтому, по словам Эддингтона: «Мы постулируем, что эфир обладает свойствами пустого пространства, как материя или электричество – свойствами частиц. Не будучи материальным, он обладает свойствами совершенно другого рода. Эти свойства должны быть найдены из опыта». Точно так же, по словам М.П. Бронштейна: «Эфир не обязался удовлетворять ни одному предвзятому мнению, и опыт в состоянии только изменить о нем представления, но не упразднить его существование».
Однако о пустом пространстве можно рассуждать и чисто логически, используя диалектику. Так, например, если абсолютно независимыми пространство и время могут существовать только в статике (или относительно независимыми, при достаточно малых скоростях), то подобное же можно сказать и о массе и энергии. А значит, масса без энергии, как и энергия без массы, могут быть только в абсолютно независимых пустых пространстве и времени, т.е. в статике, чего в природе нет согласно релятивистским и квантовым законам. Поэтому эфир как предельно минимальный синтез массы и энергии должен удовлетворять диалектическому синтезу этих понятий, выступая то в одном обличии, то в другом в зависимости от условий эксперимента.
Таким образом, понятие эфира предполагает понимание физического пространства как тела, хотя и особого, а не только понимание тела как занимающего часть пустого пространства. Отсюда понятие пространства так и будет колебаться от одной крайности к другой, пока не осознается что оно есть синтез обоих этих противоположностей, т.е. относительности и абсолютности, как пустоты и заполненности. Но относительность, как и абсолютность, в соответствие с триадой <относительность, абсолютность, неопределенность>, предполагают неопределенность, в первом случае из-за неопределенности выбора системы отсчета, а во втором случае из-за полного отсутствия систем отсчета (полной пустоты). Если же под абсолютностью понимать классическую физику, под относительностью релятивистскую, а под неопределенностью квантовую, то получим диалектическую взаимосвязь этих физик. Так, например, согласно классической физике, для того чтобы зафиксировать тело в конкретном месте пространства относительно другого тела (т.е. избавиться от абсолютности) его нужно удерживать силой. Так же как, согласно квантовой физике, для того чтобы локализовать частицу в пространстве (т.е. избавиться от неопределенности) нужно приложить энергию. И как, согласно релятивистской физике, чтобы избавиться от относительности необходимо приложить силу для выравнивания соответствующих движений. Причем, во всех этих случаях, сила или энергия  должны быть тем больше, чем точнее локализация, а значит, это является общим законом связи пространства с временем, энергией и силой для всех трех физик.
 
Оставить комментарий
 
Вам нужно войти, чтобы оставлять комментарии



Комментарии (0)

    Пока никто не написал
 
Новое