(3 оценок, среднее: 4,67 из 5)
Загрузка...
Учебная работа № 1010. Как непротиворечиво понимать ‘пространство’
Юхимец Анатолий Константинович, к.т.н.
Понятие “пространство” с самого раннего детства становится для нас одним из наиболее привычных, наглядных и вроде бы доступных пониманию, так как с его помощью самым естественным образом устанавливается связь нашего “я” со всем остальным окружающим миром. Такие понятия, как “здесь”, “там”, “ближе”, “дальше” и т.п., связанные с пространством, мы применяем практически на каждом шагу. Все, с чем бы мы ни сталкивались в жизни, все, что мы видим и с чем имеем дело, реально является протяженным и находится в некотором безграничном, как нам кажется, окружающем нас объемном пространстве. С этим объемом, с его неограниченно большой трехмерной протяженностью мы и связываем свое представление о пространстве. Мы не видим в этом понятии и в том, что стоит за ним, ничего проблематичного до тех пор, пока серьезно не задумаемся над вопросом, а куда же это пространство “уходит”, куда оно простирается дальше?
Мы не можем представить себе границ пространства, хотя, в то же время, мы привыкли осознавать, что все реально существующее должно иметь какието границы. Бесконечность и безграничность пространства не укладываются в нашем сознании. И у нас уже нет больше уверенности в том, что мы действительно понимаем, какая объективно реальная сущность кроется за этим привычным словом.
Однако мы попрежнему легко и свободно оперируем понятием пространства, когда то, о чем мы говорим, применяя это слово, не выходит далеко за рамки нашего повседневного, в основном макроскопического, опыта. Особенно нам помогает в этом изучение школьного курса геометрии, которую мы называем геометрией Евклида.
Мы без какихлибо недоразумений пользуемся словом “пространство”, изучая как все естественные, так и все технические дисциплины. Мы узнаем также, что некоторым образом абстрагируясь от привычного для нас трехмерного пространства, можно говорить и о двухмерном или одномерном “пространстве”. Такие “пространства”, в отличие от реального, мы называем концептуальными. И понимание этого дается нам без какоголибо труда, так как всему этому не трудно найти наглядную аналогию в том, с чем мы постоянно имеем дело. Так, например, двухмерное “пространство” легко связать с тонким листом бумаги, а одномерное – с обычной нитью.
Несколько труднее дается нам понимание того, что размерность “пространства” можно увеличить до четырех, пяти и более измерений. И это вполне естественно, так как с таким “расширением пространства” трудно наглядно связать чтолибо из того, с чем мы практически имеем дело.
Далее, мы узнаем о том, что пространство может искривляться, а также то, что геометрия Евклида не является единственно возможной, а есть лишь частный случай более общей римановой геометрии, и нашему пониманию “пространства” наносится еще один “удар”. Оно становится все более и более неоднозначным и запутанным. Мы уже не всегда понимаем, а существует ли вообще какаянибудь связь между нашим реальным пространством и вводимыми абстрактными “пространствами”. И это требует внесения определенной ясности в то, как понимать и применять это понятие в разных конкретных случаях, тем более, что будучи одной из основных философских категорий, понятие “пространство” имеет общеметодологическое и мировоззренческое значение.
Как известно, пространство и время являются неотъемлемыми атрибутами материи, они есть всеобщие, коренные формы ее существования. Кроме того, вопрос о пространстве имеет самое прямое отношение и к вопросу о материальном единстве мира, о котором в современной общенаучной литературе сказано очень много.
На материальное единство мира опирается в своей основе диалектический материализм. Достаточно вспомнить хотя бы слова Энгельса о том, что “действительное единство мира состоит в его материальности” (Ф.Энгельс. АнтиДюринг. //Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 20, с.43). Будучи объективной реальностью, материя, как сказано у В.И.Ленина, “копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них” (Материализм и эмпириокритицизм//ПСС, т.18, с.298). Материя неуничтожима и несотворима, а поэтому существует вечно. Способом существования материи является движение. Материи без движения, так же как и движения без материи, не существует. При этом в самом общем смысле под движением материи подразумевается всякое изменение ее состояния, любой переход материи из одного состояния в другое.
Однако сегодня все эти хорошо известные положения диалектического материализма требуют более детального уточнения, углубления, конкретизации и более четкого осмысления на основе достижений всей современной науки. В данной работе автор и хотел бы показать, как можно достичь единообразия, полной четкости и непротиворечивости в определении понятия “пространство”, а также показать ряд принципиально важных следствий, которые из этого вытекают.
“Искусство оперировать понятиями, как подчеркивал Энгельс, не есть нечто врожденное и не дается вместе с обыденным, повседневным сознанием, а требует действительного мышления, которое тоже имеет за собой долгую эмпирическую историю, столь же длительную, как и история эмпирических исследований природы” (Цит. соч., с.14).
В своем анализе мы будем исходить из тех всеобщих положений о материи и ее движении, о которых и напомнили выше. Мы хотим напомнить также, что в онтологическом плане материя понимается как некоторый “субъект” всех своих проявлений, как некоторый единый для всего сущего субстрат. То есть, это нечто вроде единой для всего сущего физической среды, которую, однако, нельзя мыслить чисто механистически, как бы отождествляя ее с веществом, из которого состоят все вещи, как это и было вначале в истории физической науки. Другими словами, под субстратом материи мы будем понимать ее некоторую физическую основу, единую основу всего объективно существующего мира. И здесь не лишне напомнить слова В.И.Ленина о том, “что материя есть “физическое” (т.е. наиболее знакомое и непосредственно данное человеку, в существовании чего никто не сомневается…” (Цит. соч., с.148). И в это “наиболее знакомое и непосредственно данное”, т.е. “физическое”, мы безусловно же должны включить и окружающее нас пространство, в котором находится все, в том числе и мы сами.
Если обратиться к истории философии, истории естествознания, то сразу же следует отметить, что вначале с понятием “пространство” связывали или пустоту, или некоторую сплошную среду – эфир. Считалось, что все тела существуют и движутся или в пустоте, или в эфире.
Как при этом обсуждался вопрос о том, что же такое пространство? Например, Аристотель рассматривал его как “место” тел, т.е. это то, что занимается телом и что остается и тогда, когда тело убрать. Но в конечном счете, по Аристотелю, все находится во Вселенной, а Вселенная нигде не находится (Аристотель. Соч. в 4х т., т.3. Физика. – М.: Мысль, 1981, с.133).
Вселенная Аристотеля заполнена эфиром, т.е. пространство – это как бы “место” эфира, вместилище эфира, но оно конечно по протяженности и более нигде не находится. Оно существует само в себе. Эфир же при этом, хотя и является сплошной средой, но эта среда есть нечто, заполняющее пространство. Там, где кончается Вселенная, кончается и эфир, и пространства больше нет. Поэтому “место” Вселенной, а вместе с ней и эфира, является первичным реальным “местом”, с которым и следует связывать понятие о реально существующем пространстве.
Когда понятие “пространство” связывали с пустотой (например, Демокрит и др.), то ее, в то же время, мыслили как нечто, существующее так же реально, как и сами тела. Поэтому, вольно или невольно, под “пустотой” все же понимали некоторую субстанцию, которую разве что только резко отграничивали от субстанции материальных тел. И если субстанция тел обладала различными свойствами и движением, что обеспечивало различные физические свойства тел, то субстанция “пустоты” не обладала никакими свойствами, кроме трехмерной протяженности.
Уже в средние века Декарт, не признавая пустоты Демокрита и других, в то же время и несколько видоизменяет концепцию пространства Аристотеля. Он называет пространством саму материю. Пространство субстанциально и бесконечно, так как невозможно представить себе его границ. Декарт считает протяженность основным и неотъемлемым свойством пространствасубстанции. Тела же существуют в этой субстанции как некоторые устойчивые формы ее движения. Но это движение чисто механическое. Это перемещение одних частей субстанции относительно других ее частей без возникновения какихлибо разрывов, т.е. без образования пустот. Их просто никогда не может быть, так как все пространство заполнено субстанцией, т.е. материей, которая никуда не исчезает и из ничего не появляется.
Декарт многократно подчеркивает, что основным свойством материи является ее протяженность, свойство “занимать пространство” (Декарт Р. Трактат о свете. //Избр. Произвед. – М.: Госполитиздат, 1950, с.196). “Именно протяжение в длину, ширину и глубину составляет природу субстанции”, сказано у него в “Началах философии” (там же, с.449). И хотя в понимании Декарта материя во всем бесконечном пространстве едина, она, тем не менее, лишь заполняет собой пространство и именно поэтому может чисто механически перемещаться в нем. Но он не видит возникающего уже в связи с этим логического противоречия, так как перемещаться чисто механически можно лишь в чемто, существующем уже до заполнения. Поэтому его пространство, по своей сути, тоже есть пустота, но всюду заполненная. В то же время, для конкретных вещей пространством является сама материальная субстанция, ее объем.
Англичанин Джон Толанд вносит исключительно важное дополнение в концепцию субстанциального пространства Декарта. Он совершенно четко осознает противоречивость того положения в философии Декарта, что материя способна только чисто механически перемещаться в пространстве, которое сама же и образует. Он называет движение материи как целого активностью, а пространственное движение как перемещение предлагает “попрежнему называть движением, являющимся лишь некоторым изменчивым состоянием активности, которая всегда, в целом и в каждой части, одна и та же и без которой движение не может принимать никаких модификаций” (Толанд Д. Письма к Сирене, //Избран. соч. –М. Л.: Госиздат, 1927, с.92).
Толанд утверждает также, что “пространственное движение и покой суть, следовательно, только относительные термины, преходящие модусы, а не положительные реальности” (там же, с.84). Это дает ему основание заключить, что “вся материя в природе, во всех своих частях и частицах, всегда была в движении и вовсе не может быть в другом состоянии” (там же, с.97).
К этому времени Ньютоном уже была введена в физику концепция абсолютного и неподвижного пространства. Причем Ньютон отказался рассматривать саму его природу, так как “совершенно невозможно ни видеть, ни какнибудь иначе различать при помощи наших чувств отдельные части этого пространства одну от другой” (Ньютон И. Математические начала натуральной философии. //Крылов А.Н. Собр. трудов, т.7. – М. Л.: Изд. АН СССР, 1936, с.32). Поэтому он рассматривает пространство как однородное, изотропное и бесконечное. Оно всегда одинаково и полностью нейтрально по отношению к телам, чего вполне достаточно для построения механики. Но с философской точки зрения его позиция не может считаться какойто вполне определенной. Она противоречива уже в том, что если пространство есть пустота в полном смысле этого слова, то нельзя говорить о его неподвижности. Если же пространство субстанциально, то тогда как следует понимать его полную нейтральность по отношению к веществу, находящемуся в нем? Ведь вещество как бы “чувствует” это абсолютное пространство, оно “ориентируется” по отношению к нему в своем движении, так как подчиняется определенным законам абсолютного движения.
Толанд, говоря об абсолютном пространстве Ньютона, замечает: “Что до меня, то я не могу поверить в абсолютное пространство, отличное от материи и вмещающее ее в себе…” (Цит. соч., с.105). Затем он прямо указывает, что “бесконечная материя и есть реальное пространство и вместилище, а также реальный субъект своих собственных частей и модификаций” (там же, с.123). И хотя Толанд не согласен с общей концепцией пространства Ньютона, он сам, по сути, приходит к выводу, не высказывая его вполне определенно, что Вселенная с необходимостью должна быть в целом механически неподвижной, а все те движения, которые мы в ней наблюдаем, есть результат проявления внутренней активности материи, составляющей Вселенную (там же, с.122).
Наконец, Г.В.Лейбниц, пытаясь както разрешить противоречия, возникающие в связи с применением понятия “пространство”, выдвигает концепцию, в соответствии с которой “пространство…есть не что иное, как общий порядок всех сосуществующих [вещей]” (Лейбниц Г.В. Замечания к общей части Декартовых “Начал”. //Соч. в 4х т., т.3.М.: Мысль, 1984, с.189). Или иначе, “под пространством мы понимаем не что иное, как возможное расположение тел” (Там же, с.220).
Что же означает такой несколько неожиданный подход? А он означает, что вопрос что есть пространство подменяется вопросом что понимать под понятием “пространство”? Другими словами, у Лейбница такое изменение вопроса означает, что говоря о пространстве, нужно рассматривать не нечто, существующее объективно реально в некотором смысле само по себе, а некоторые отношения, связанные с существованием реально осязаемых вещей, с их относительным перемещением.
Лейбниц четко осознает, что мы не совсем вправе связывать с понятием “пространство” пустоту, так как она есть ничто. И он приходит к идее, что “само