Пространство и время
1. Начало
Решение написать реферат, в котором бы подробно анализировались категории пространства и времени, связано с тем, что это действительно мне интересно. Этот интерес давний и искренний. Подтверждением тому моя научная работа в области теоретической физики – я занимаюсь квантовыми черными дырами. Для непосвященного, возможно, не ясно, как это касается пространства и времени, но, надеюсь, в этой работе я смогу объяснить это. Конечно, есть риск превратить реферат по философии в научно-популярную статью по физике, но, коль скоро мы заговорили о пространстве и времени, без экскурса в современную физику наше обсуждение будет существенно неполным.
Кроме того, ни один из крупных философов от древности до ХХ века не обходил вниманием понятия пространства и времени, поэтому недостатка в реферируемом нет, и это немаловажно. Вопрос, что же есть пространство и время, тем не менее, как кажется мне, еще далек от своего полного разрешения. Физика уходящего столетия заставила несколько раз поменять взгляды на столь фундаментальные понятия и выявила несостоятельность большинства философских концепций. Наверное, сейчас редкий философ рискнет обсуждать этот вопрос, отдав его на откуп физикам, что еще раз подтверждает мое право не только цитировать классиков, но и принять посильное участие в дискуссии. Здесь можно привести шутливое высказывание замечательного американского физика-теоретика Ричарда Фейнмана: «… когда будут открыты все физические законы, придет время философов, которые до этого стояли рядом и подавали глупые советы» [1]. Ввиду отсутствия ясного взгляда на пространство и время и даже, быть может, их четкого определения, нам остается рассмотреть историю вопроса, которая открывается греческой философией и проходит практически через все основные философские учения. В реферате сознательно обойдем слишком экзотические концепции, такие как теория Бергсона, и это вовсе не значит, что они были совсем упущены из вида. Дело в том, что их ценность для современности и будущего науки представляется сомнительной.
Все многообразие взглядов можно разделить на две основные категории. 1) пространство и время субъективны; 2) они объективны. Пожалуй, нумерацию лучше поменять, т. к. я являюсь последовательным сторонником первой точки зрения. В разные времена люди ставили разные вопросы касательно природы и свойств пространства и времени, но один из них, по крайней мере, прослеживается издревле: существует ли «пустое пространство»? Позже к нему примкнул другой: можно ли говорить о времени, если «ничего не происходит». Не буду интриговать читателя и скажу, что на эти вопросы в середине ХХ века, наконец-то, получен строгий однозначный ответ – нет. А вот почему? С объяснением придется подождать. Необходимые комментарии и пояснения из области физики будет даны по ходу обсуждения.
Действительно, категории пространства и времени являются, пожалую, одними из самых сложных в философии. Человек желает раскрыть истинный смысл и природу вещей и явлений, его окружающих. Если с объяснением материальных объектов (назовем их так) дело обстоит более менее неплохо, то с пространством и временем вопрос темный. Как мне представляется, причина состоит в том, что большинство материальных объектов человек может «повертеть в руках», рассмотреть их, поэкспериментировать с ними и, поразмыслив, составить представление об их природе. Ставить опыты со временем и пространством человечество еще не научилось, и на долю ученых остается лишь их мысленное созерцание. Мы до сих пор подобны греческим философам, которые строили свои метафизические теории без активного вмешательства в природу, ограничиваясь случайными, и, в общем-то, неупорядоченными наблюдениями. Понятно, что при этом трудно рассчитывать на глубокое и правильное понимание вопроса. Видимо придется ждать нового Галилея, который сможет ставить опыты со временем и пространством. Если верить обещаниям американских физиков и инженеров, то ждать осталось недолго. В скором времени мы станем свидетелями первого в истории человечества эксперимента с пространством и временем – возможным наблюдением гравитационных волн[1] в рамках американского проекта LIGO. Первая установка требуемой точности вступит в строй, как обещано, в 2001 году в Калифорнии (США).
2. Греки
Итак, начнем с греков. Большинство из философов того далекого прошлого не интересовались пространством в чистом виде, обсуждение подобных проблем носило вспомогательный характер при анализе покоя и движения и вообще в метафизике. А это в свою очередь для греков неизбежно сводилось к вопросу о существовании пустоты или, мы бы сказали, «пустого пространства», не заполненного никакими телами. Причем люди уже тогда хорошо понимали, что воздух не есть настоящая пустота – это тоже тело (среда). Доводы сторонников существования пустоты в природе сводились к аргументу, что если бы в мире все места были заполнены, то тела не смогли бы двигаться, и это противоречит истинному положению дел. Этот довод был очень сильным и греки, в общем-то, ничего не смогли противопоставить ему по существу. Вывод, сделанный последователями Парменида, был неожиданным и парадоксальным, – движения нет. Не будем обсуждать мировоззрение и философию, следующее отсюда, сосредоточимся на самом утверждении. «Конечно, можно возразить, и, вероятно, это будет основательно, что движение никогда не может возникнуть в заполненном пространстве, но нельзя обоснованно утверждать, что оно там вовсе не может происходить» [2].
Очень замечательны в этом отношении апории Зенона, ученика Парменида. Мы вполне можем утверждать, что эти парадоксы касаются непосредственно свойств пространства и времени. Они настолько широко известны, что приводить их здесь смыслы не имеет, перейдем сразу же к анализу. Зенон старался показать при их помощи парадоксальность движения. Но для нас очень важно то, что пространственный отрезок Зенон считал возможным делить до бесконечности также как и рассматривать бесконечно близкие моменты времени. Таким образом, можно утверждать, что в античности пространство и время мыслились непрерывными, это один из важнейших для нас моментов, запомним это.
Современники Зенона были настолько поражены апориями, что конечно же старались найти какие-то объяснения. Здесь я упомяну интересное разрешение этих парадоксов, данное Демокритом. Вообще последовательная позиция этого атомиста заслуживает уважения, ведь он считал «зернистым» не только вещество, но и время, и пространством. Довод Демокрита состоял в том, что пространство дискретно, и для тела возможно лишь определенное счетное множество положений. Поясняя эту мысль, скажу, что пространство представлялось ему как бы разлинованным на клеточки, и атомы могут находиться только в определенных клетках, а с одного место в соседние перемещаться скачкообразно. Долгое время казавшаяся оригинальной, но не имеющей никакого отношения к действительности, эта точка зрения вновь привлекла к себе внимание лишь сейчас в связи с гипотезами относительно теории квантовой гравитации. Недавно некоторые авторы, к которым относится и известный советский физик Блохинцев [4], делали попытки проанализировать модель дискретного пространства-времени. Квант пространства при этом равнялся невообразимо малой величине 10-33 см, а квант времени 10-43 сек. Хотя и нельзя сказать, что такой подход сейчас считается перспективным, но столь неожиданные параллели между античными идеями и современными физическими парадигмами весьма замечательны. Во избежание недоразумений поясню, что сейчас уже речь, конечно, не идет о преодолении классических апорий, причина введения дискретного пространства состоит в другом.