Едва ли найдется другая физическая теория, которая бы столь часто "опровергалась", как специальная теория относительности. Ее критиков можно разделить на две группы. Представители первой группы выступают от имени физики. Как правило, они либо возрождают учение об эфире, либо отрицают инвариантность скорости света в вакууме. Представители второй группы выступают от имени философии. О физике было достаточно сказано ранее, теперь мы обратимся непосредственно к философии.

Любой физик не в состоянии отгородиться от философии. Это обстоятельство крайне редко учитывается авторами научных и учебных книг по физике.

При анализе воззрений Эйнштейна, Рейхенбаха и Пуанкаре автору уже приходилось обращаться к философским воззрениям физиков. Рейхенбах – неопозитивист. В качестве такового он придает определяющее значение эксперименту, абсолютизируя его значимость.

Пуанкаре – конвенционалист. Он придает первостепенное значение конвенциям, условным соглашениям. Для него они непреодолимы.

Эйнштейн – критический концептуалист. Он рассуждает, прежде всего, о концептах, отмечая, среди прочего, по нашему мнению, несколько категорично их независимость от эксперимента.

На первый взгляд, наличие различия философских позиций выдающихся ученых кажется непонятным. Почему они придерживаются различных позиций? Потому что каждый человек своеобразен. Любой вид знания осмысливается людьми неодинаково.

В начале XX в. Эйнштейн жил в Германии, в которой среди философов доминировали неокантианцы и феноменологи. Те и другие высказывались критически в адрес специальной теории относительности . Неокантианцы, в частности, П. Наторп, исходили из положения Канта, согласно которому пространство и время являются необходимыми условиями созерцания всех, в том числе физических, явлений. Поэтому они отвергали воззрения Эйнштейна, согласно которым пространство и время относительно физической динамики не первичны, а вторичны.

Феноменологи, в частности, О. Беккер, были озабочены другим обстоятельством. Они стремились во всех своих утверждениях руководствоваться жизненной практикой. Феноменологи полагали, что нет никаких препятствий для конституирования жизненно важного понятия абсолютной одновременности. Но Эйнштейн отвергал такую возможность.

В Германии воззрения Эйнштейна встретили многолетнее сопротивление со стороны приверженцев методического конструктивизма, которые применительно к физике интерпретировали его в качестве протофизики. Наиболее крупными фигурами этого философского направления являлись Г. Динглер и П. Лоренцен . Оба считали, что Эйнштейн, выстраивая свою теорию, не был последовательным, ибо у него нет теории времени и пространства. А она должна быть задана. Но в таком случае, дескать, не обойтись без евклидовой геометрии. Безукоризненное построение теории предполагает некоторые предпосылки, т.е. протофизику. Как видим, конструктивисты наследовали убеждение Канта о предпосылках теории.

Представитель философии жизни знаменитый Анри Бергсон также относится к Эйнштейну критически . Их противостояние довольно знаменательно уже постольку, поскольку Бергсон профессионально занимался проблемой времени. Его более всего интересовало не столько физическое, сколько биологическое время. Физика, полагал он, покоится на замене времени- творчества временем-протяжением, что неудовлетворительно. Стремление Бергсона осмыслить физическое время с позиций биологического времени не привело к заметным успехам.

Довольно противоречиво складывались отношения к специальной теории относительности в нашей стране, где длительное время в философии господствовал диалектический материализм . Знаменательной вехой в этой истории стала статья В. А. Фока . До ее появления критики теории относительности во главе со своим неофициальным лидером А. А. Максимовым чувствовали себя довольно вольготно . Основная линия критики Эйнштейна состояла в отождествлении релятивистской механики с философским релятивизмом (все относительно, необъективно). Но это принципиально различные концепции. Философским релятивистом Эйнштейн никогда не был.

После статьи Фока возобладала другая линия. Теперь доказывали, что специальная теория относительности свидетельствует в пользу диалектического материализма, а сам Эйнштейн является если не диалектическим, то, по крайней мере, стихийным материалистом.

Около двух десятков лет довольно популярными были воззрения А. Д. Александрова. По его мнению, специальная теория относительности является теорией "абсолютного пространства- времени, определенного самой материей, – теория, в которой относительность совершенно явно и необходимо занимает положение подчиненного, вторичного аспекта" .

Это утверждение едва ли можно назвать корректным. Во-первых, вводится отсутствующий в физике концепт материи. Видимо, имеется в виду вся совокупность физических процессов. Во-вторых, они не могут определять пространство-время, ибо по определению оно является их собственной стороной. В-третьих, пространство-время не является самостоятельным образованием. Как отмечалось ранее, понятие пространства- времени фиксирует всего лишь связь времени и пространства. В-четвертых, некорректно термин "абсолютный" противопоставляется термину "относительный". Абсолютное – значит, ни от чего не зависящее. Александров же считал, что пространство-время зависит от материи. В-пятых, нет оснований для снисходительной характеристики относительного. Оно не является вторичным по отношению ни к абсолютному, ни к инвариантному. Интервал инвариантен, а входящие в его состав протяженности и длительности относительны, но в этом соотношении нет первичного и вторичного.

В дальнейшем абсолютное большинство физиков, характеризующих специальную теорию относительности, предпочитали не упоминать философские направления. Философы же стали освобождаться от диалектико-материалистического наваждения лишь в 1990-е гг.

Остается заметить, что освобождение от ограничений какого- либо философского направления должно приветствоваться. Но если оно сопровождается игнорированием познавательных ориентиров, то налицо СПАМ.

Выводы

• 1. Физик не в состоянии избежать философских выводов, своеобразных обобщений того, что он знает.
• 2. Всегда необходимо стремиться к гармонии философии и физики. Она наступает лишь в случае, если философия не вносится в физику как чуждый ей элемент, а выступает в качестве метанаучного восхождения в ней самой.

0

Введение.

Актуальность исследования. В конце XIX начале XX веков был сделан ряд крупнейших открытий, с которых началась революция в физике. Она привела к пересмотру практически всех классических теорий в физике. Возможно, одной из самых крупных по значимости и сыгравших наиболее важную роль в становлении современной физики наряду с квантовой теорией была теория относительности А.Эйнштейна.
Создание теории относительности позволило пересмотреть традиционные взгляды и представления о материальном мире. Такой пересмотр существовавших взглядов был необходим, так как в физике накопилось много проблем, которые не могли быть решены с помощью существовавших теорий.
На этом этапе в физике проявились противоречия между классическим принципом относительности и положением об универсальной постоянной, а также между классической механикой и электродинамикой. Было много попыток дать другие формулировки законам электродинамики, но они не увенчались успехом. Все это сыграло роль предпосылок к созданию теории относительности.
Работы Эйнштейна наряду с громадным значением в физике имеют, также, большое философское значение. Очевидность этого следует из того, что теория относительности связана с такими понятиями как материя, пространство, время и движение, а они являются одними из фундаментальных философских понятий. Именно поэтому для философской методологии имеет смысл анализ и рассмотрение не только самой теории Эйнштейна, но и философских воззрений одного из крупнейших ученых XX века. Позицию Эйнштейна в физике можно понять только в свете его общефилософской концепции, в свете того, как он понимал единство законов природы и пути его познания, как он понимал связи, существующие в природе, а также предмет исследования физики. Именно этот факт влияния философии на программу и метод физических исследований есть главная причина интереса к вопросу о том, каковы философские взгляды ученого.
Степень разработанности темы. Автором проведена работа по анализу философской литературы, которую можно классифицировать по следующим группам: историко-философская литература по проблеме взаимосвязи философии и физики (Г. Рейхенбах, С. И. Вавилов, Н. Бор, А. Б. Мигдал, С. Вайнберг, В. В. Ильин, В. С. Готт, В. Г. Сидоров и др.); по философии и методологии науки (в частности, физики) и по проблемам оснований физико-математического знания (в отечественной литературе - В. В. Ильин, В. Г. Сидоров, Е. П. Никитин, А. Н. Кочергин, JI. А. Микешина, В. Н. Вандышев, Е. И. Кукушкина, JI. Б. Логунова, Ю. А.Петров, Ю. Б. Молчанов, С. С. Гусев, Г. Л. Тульчинский, А. С. Никифоров, В. Т. Мануйлов и др.; в зарубежной литературе - С. Грофф, Chalmers A. F., Simon Y. R.,Cornwell S; Stamp S. E. и др.); по истории физики (М. Планк, Д. К. Максвелл, Г. Е. Горелик, И. Д. Новиков, А. В. Шилейко, Т. И. Шилейко, А. М. Мостепаненко, В. И. Григорьев, Г. Я. Мякишев и др.); историко-философская литература по проблемам взаимосвязи философии и физики (М. Г.Лобановский, В. Ф. Асмус, В. И. Шинкарук, Н. Т. Абрамова, И. Б. Новик, С. П. Чернозуб, А. М. Анисов, Dobbs В. J. Т., В. И. Колядко, Р. С. Карпинская, И. К. Лисеев и др.); работы по исследованию философских проблем теории относительности (И. И. Гольденблат, Г. Рейхенбах, К. X. Рахматуллин, В. И. Секерин, Д. П. Грибанов, Л. Я. Станис, К. X. Делокаров, Э. М. Чудинов и др.).
Цель курсового исследования. Целью данной курсовой работы является определение гносеологических корней концепций пространства и времени в теории относительности А. Эйнштейна. Для достижения цели предполагается решение следующих задач:
1. Рассмотрение философских и методологических тенденций в науке начала XX века;
2. Раскрытие особенностей Эйнштейнова подхода к пониманию статического и динамического времени, материального и математического пространства.
Научная новизна работы отражается в положениях, выносимых на защиту:
1. Раскрытие философских особенностей теории Эйнштейна;
2. Определение методологических оснований работы ученого;
3. Определение философско-мировоззренческой картины мира мыслителя, послужившей базисом для развития концепции теории относительности.

1. Проблема определения философских воззрений Эйнштейна.

Как ответить на вопрос о том, какая же философия вела Эйнштейна, кто он по своим философским взглядам — материалист, идеалист или позитивист? На этот вопрос нельзя дать однозначного ответа: в его трудах можно найти достаточно высказываний в пользу любого направления.
Известно, например, что Эйнштейн высоко оценивал критическую работу Маха в отношении априорных идей Канта или введения Ньютоном в обиход классической физики понятий абсолютного пространства, времени, движения, вообще метафизических понятий, которым в опыте, как его понимает Мах, ничего не сопоставляется. Эйнштейн неоднократно заявлял, что концепция Маха помогла ему критически осмыслить исходные положения классической физики. Неоднократно также Эйнштейн определял теорию как систему упорядочения наших чувственных восприятий, а не как отражение объективных закономерностей внешнего мира. Эти формулировки не случайны для Эйнштейна, они встречаются в его работах на протяжении всей его жизни. Так, в лекциях об основах теории относительности, читанных и Принстонском университете в 1921 г., он утверждал, что понятие и системы понятий ценны для нас лишь постольку, поскольку они облегчают нам обозрение комплексов наших переживаний. В 1936 г. в статье Физика и реальность Эйнштейн писал: В противоположность психологии, физика истолковывает непосредственно только чувственные восприятия и „постижение" их связи. И далее: Я считаю, что первый шаг в установлении „реального внешнего мира" состоит в образовании понятия телесных объектов и телесных объектов различных видов. Из всего многообразия чувственных восприятий мы мысленно и произвольным образом выделяем постоянно повторяющиеся комплексы чувственных восприятий (частично в совпадении с чувственными восприятиями, которые могут истолковываться как знаки чувственного опыта других людей) и мы сопоставляем им понятие телесного объекта. В книге Эволюция физики сказано: С помощью физических теорий мы пытаемся найти себе путь сквозь лабиринт наблюденных фактов, упорядочить и постичь мир наших чувственных восприятий. Наконец, в его автобиографии мы встречаем: ...Всякое наше мышление— того же рода: оно представляет свободную игру с понятиями. Обоснование этой игры заключается в достижимой при помощи нее возможности обозреть чувственные восприятия. Понятие „истины" к такому образованию еще совсем не применимо; это понятие может, по моему мнению, быть введено только тогда, когда имеется налицо условное соглашение относительно элементов и правил игры. И далее: Система понятий есть творение человека, как и правила синтаксиса, определяющие ее структуру... Все понятия, даже и ближайшие к ощущениям и переживаниям, являются с логической точки зрения произвольными положениями, точно так же как и понятие причинности, о котором в первую очередь и шла речь.
Таковы суждения Эйнштейна, в которых несомненно обнаруживается влияние позитивистской философии. Однако известно и другое. Мы помним, что позитивистские взгляды Оствальда и Маха Эйнштейн назвал философскими предубеждениями, помешавшими им найти правильное истолкование фактам, приводящим к признанию атомов и молекул. Далее. Свое несогласие с идеями квантовой механики, в частности с введением ею статистической закономерности наряду с динамической, Эйнштейн мотивировал тем, что переход от описания самих вещей к описанию вероятностей появления вещей есть переход к позитивизму. Критикуя аргументацию в пользу квантовой механики, он в?Ответе на критику (1949) писал: Что мне не нравится в подобного рода аргументации,— это, по моему мнению, общая позитивистская позиция, которая, с моей точки зрения, является несостоятельной и которая, по моему мнению, ведет к тому же самому, что и принцип Беркли — esse est percipi (существовать — значит быть воспринимаемым). Эйнштейн считал, что защита статистической трактовки квантовой механики есть защита позитивистских взглядов. Даже в дружеской переписке Эйнштейн выступает против позитивизма. В конце сороковых годов, говоря о желательной встрече с Борном, он писал ему: Хотя ты никогда не согласишься с моей точкой зрения, она тебя могла бы позабавить. Я бы тоже получил удовольствие, разбив твои позитивистские философские взгляды. Но вернемся к Эйнштейну. Это, конечно, серьезный довод, чтобы не признавать Эйнштейна позитивистом, если он отклонял целое направление в физике, огромное практическое значение которого он всегда и безоговорочно признавал, отклонял из-за того, что считал его основу позитивистской. Другое дело, прав ли Эйнштейн, толкуя квантовую физику как по существу своему позитивистскую; в данном случае существенно подчеркнуть, что, отклоняя ее, он руководствовался антипозитивистскими мотивами.
Крайне интересное понимание процесса познания высказано Эйнштейном в статье Влияние Максвелла на эволюцию идей о физической реальности, написанной к столетию со дня рождения Максвелла в 1931 г. Эту статью он начинает со следующего утверждения: ?Вера в существование внешнего мира, независимого от воспринимающего субъекта, есть основа всего естествознания. Но так как чувственное восприятие дает информацию об этом внешнем мире, или о „физической реальности", только опосредованно, мы можем охватить последнюю только умозрительными средствами. Из этого следует, что наши представления о физии ческой реальности никогда не могут быть окончательными. Мы всегда должны быть готовы изменить эти представления, т. е. изменить аксиоматическую базу физики,— чтобы оправдать факты восприятия логически наиболее совершенным образом. И действительно, беглый взгляд на развитие физики показывает, что она испытывает глубокие изменения с течением времени.
Это высказывание по духу близко к материализму, и трудно понять, как Эйнштейн совмещает столь противоположные точки зрения. Однако он не только их совмещает, но и отлично при этом сознает, какое недоумение может вызвать это совмещение. Но он относит это недоумение за счет философов, которые-де слишком жестки в своих концепциях, представляющих собой, правда, цельную, но все же абстрактную схему. Естествоиспытателя же невозможно уложить в какую-либо схему. Его положение, по Эйнштейну, сложнее потому, что он должен считаться с результатами своих исследований и принимать точки зрения, несовместимые в одной системе. В своем Ответе на критику он пишет, что философ, однажды додумавшийся до какой-то системы, ...будет склонен интерпретировать богатство идей точных наук в смысле своей системы и не признавать того, что под его систему не подходит. Ученый же не может себе позволить, чтобы устремления к теоретико-познавательной систематике заходили так далеко. Он с благодарностью принимает теоретико-познавательный анализ понятий, но внешние условия, которые поставлены ему фактами переживаний, не позволяют ему при построении своего мира понятий слишком сильно ограничивать себя установками одной теоретико-познавательной системы. В таком случае он должен систематизирующему философу-гносеологу показаться своего рода беспринципным оппортунистом».
Эйнштейн по разным поводам подчеркивает невозможность для естествоиспытателя придерживаться какой-либо одной философской системы. Отвечая Маргенау по поводу его утверждения о том, что позиция Эйнштейна... содержит черты рационализма, а также крайнего эмпиризма, Эйнштейн в Ответе на критику пишет: Это замечание совершенно правильно. Откуда происходит эта флуктуация Логическая система понятий является физикой постольку, поскольку ее понятия и утверждения необходимо приведены в связь с миром переживаний (experiences). Тот, кто желает установить такую систему, встретится с опасным препятствием в виде произвола выбора. Вот почему стараются по возможности прямо и необходимым образом связать свои понятия с миром переживаний. В этом случае взгляды исследователя эмпиричны. Этот путь часто плодотворен, но он всегда открыт для сомнений в силу того, что отдельное понятие и единичное утверждение может выражать нечто сопоставляемое с эмпирически данным в конечном счете только в связи с целостной системой. Тогда признают, что никакого пути от данного в опыте к миру понятий нет. Тогда взгляды исследователя становятся скорее рационалистическими, потому что он признает логическую независимость системы. В такой позиции возникает опасность того, что при поисках этой системы можно потерять всякий контакт с миром переживаний. Колебания между этими крайностями кажутся мне неустранимыми.
Конечно, нельзя согласиться с неизбежностью для естествоиспытателя выглядеть в глазах философа беспринципным оппортунистом? и находиться в вечном, неустранимом колебании между философскими крайностями. Если философия существует как наука, а не как предвзятая схема, то в ней непротиворечивым образом должны быть обобщены такие категории, как объективный внешний мир, ощущения как информации о нем, понятия и теории как обобщение информации, представляющие собой образ объективной реальности. Мы убеждены, что такая философия существует.
Однако правильнее будет рассматривать взгляды Эйнштейна во всей их сложности и постараться понять, откуда эта сложность появилась. И тут он сам дал хороший совет, как относиться к самооценкам ученого. В интересной спенсеровской лекции О методе теоретической физики (1933) он говорил: ?Если вы хотите кое-что выяснить у физиков-теоретиков о методах, которые они применяют, я советую вам твердо придерживаться одного принципа: не слушайте, что они говорят, а лучше изучайте их действия. Тому, кто в этой области что-то открывает, продукты его творческого воображения кажутся ему столь необходимыми и естественными, что он рассматривает их не как создания мышления, а как данные реальности. И ему хотелось бы, чтобы так их рассматривали и другие.
Изучать действия ученых — это справедливый совет. Профессиональная деятельность накладывает глубокий отпечаток на весь образ мышления ученого, да и вообще любого деятеля. Через это окно профессиональной деятельности он видит мир, его внешний облик, его закономерности, способ его постижения. Чего достиг ученый в науке, как ему представляется путь к этому достижению,— в этом лежит разгадка его подчас сложного противоречивого мировоззрения. Здесь, по нашему мнению, лежит ключ к пониманию взглядов и самого Эйнштейна, противоречивость которых с точки зрения целостной философии он понимал и сам. Но в таком случае мы должны будем ответить на вопрос: что же было главным в профессиональной деятельности Эйнштейна
Вряд ли можно сомневаться в том, что при всех замечательных идеях Эйнштейна в области квантовой и статистической физики, основной стороной его деятельности всегда были (и оставались главными для него самого) развитие теории относительности и его, эйнштейновская, система обобщения и расширения сферы применения этой теории. Электромагнитные и гравитационные поля, еще только становившиеся в годы его юности реальностями для физиков, пространственно-временной континуум, как единая теоретическая основа для всей физики,— вот круг тесно связанных друг с другом проблем, которые с ранних пор и до конца жизни владели Эйнштейном, в развитие которых была вложена его душа и его разум.
Работа над этими проблемами и метод их решения как раз и оказали решающее влияние на взгляды Эйнштейна. Мы должны, следовательно, попытаться рассмотреть вопрос о том, к каким философским идеям могла привести и, по-видимому, привела Эйнштейна его разработка теории относительности и раздумье над ее результатами.

2. Рациональные пути построения физической теории.

Итак, профессиональный опыт Эйнштейна утверждает его в мысли, что понятия органически связаны с теорией, через нее получают свое содержание и оправдание. А теория отражает мир лишь как целое. Возникает вопрос: как же строится сама теория
Мах, служивший Эйнштейну стимулирующим примером критика абсолютных категорий ньютоновой физики, отвечал на этот вопрос просто. Понятие—чисто психическое образование. Характерная черта понятия — это воспоминание о постоянном комплексе восприятий и выделение в нем главных восприятий, по которым вспоминается весь комплекс (абстрагирование, по Маху). Научные теории имеют своей целью упорядочить множество фактов восприятий, которые без такого упорядочения невозможно удержать в памяти.
Теория, по Маху, не заключает в себе ничего более, чем все отдельные факты восприятия, она есть только экономичная запись их ради облегчения памяти. Эйнштейн не мог пойти в этом вопросе за Махом. Он уже увидел в теории нечто большее, чем только сжатую запись фактов восприятий: она дает картину мира, его связи, которые непосредственно в фантах восприятий усмотреть нельзя. Не дает этой картины и теория, построенная на физических экспериментах. Пример такой теории Эйнштейн усматривал в теории тяготения Ньютона. Она дала многое, но ведь Эйнштейну пришлось ее реформировать, поскольку она содержала много понятий, не нужных для обобщенной совершенной теории. Такая теория хотя и имеет внешнее оправдание, поскольку объясняет опыт, но она внутренне несовершенна.
Необходимость преобразования классической теории тяготения и успешный опыт построения новой реформированной теории подсказывали ему вывод: непосредственный опыт не ведет к однозначной теории.
Эйнштейн уже давно пришел к этому выводу и руководствовался им в теоретической работе, но наиболее резко сформулировал его в Творческой автобиографии, в которой обозревал пройденный путь: Теория тяготения научила меня и другому: собрание эмпирических фактов, как бы обширно оно ни было, не может привести к таким сложным уравнениям. На опыте можно проверить теорию, но нет пути от опыта к построению теории.
Здесь мы видим и прямую ссылку на свой профессиональный опыт, на свой метод построения теории тяготения (значение профессионального опыта мы подчеркивали выше) и резкое отрицание пути от опыта к построению теории. То, что содержит опыт, и взаимные соотношения опытных данных находят свое выражение только в выводах теории; выводы теории действительно должны соответствовать опыту, иначе теория окажется пустой схемой. Здесь опыт выступает лишь как мера оценки теории и лишь после того, как теория создана.
Но если от опыта нет путей к построению теории, то каково же ее происхождение В лекции О методе теоретической физики Эйнштейн говорил: В том, что такое отражение возможно, состоит единственная ценность и оправдание всей системы и особенно понятий и фундаментальных законов, лежащих в ее основе. В остальном эти последние суть свободные изобретения человеческого разума, которые не могут быть оправданы ни природой этого разума, ни каким-либо другим видом априори. Физик отыскивает такие фундаментальные понятия и законы, которые дальше логически несводимы. Важнейшая цель теории состоит в том,— продолжал Эйнштейн,— чтобы этих несводимых элементов было как можно меньше и чтобы они были как можно проще, однако так, чтобы это не исключало точного отображения того, что содержится в опыте?.
Здесь мы видим выражение двух важных гносеологических идей, которые Эйнштейн считал выводом из своего метода построения теории тяготения. Первая идея состоит в том, что понятия и теории суть свободное изобретение разума, вторая — в том, что задача теоретика состоит в отыскании несводимых далее простейших элементов, фундаментальных понятий, которые должны быть положены в основу теории.
Идея о том, что понятия и теории суть свободные изобретения разума — не случайное высказывание Эйнштейна, Эту идею можно найти почти во всех его работах, в которых обсуждаются методологические проблемы, начиная со статей периода построения теории тяготения, продолжая книгой Эволюция физики, написанной для массового читателя, и кончая его Творческой автобиографией.
Постижение роли теории как целостности, в которой каждая физическая категория играет служебную роль,— большое достижение современной теоретической мысли. Труды Эйнштейна, — впрочем, не только его — сильно способствовали усвоению этой истины.
Но мы видели, что Эйнштейн отрицал путь от опыта к построению теории. Тот путь, который подсказывал Мах, не мог удовлетворить Эйнштейна. При всей своей высокой оценке маховской критики априорных понятий ньютоновой физики Эйнштейн не мог принять тезис позитивизма о существовании только мира ощущений, о понятиях как психических образованиях, о теориях как экономной записи все тех же фактов восприятии. Эйнштейн сам создавал теории, и вовсе не таким путем, какой указывал Мах; весь профессиональный опыт Эйнштейна выражал внутренний протест против маховского опрощения проблемы происхождения понятий и теорий. Он вел к более глубоким выводам.
Если образование теории — не такая опрощенная операция с фактами восприятий, комплексами восприятий, как указывал Мах, а логический процесс, в результате которого возникает целостная логическая система, выводы которой совпадают с новыми комплексами ощущений, то это действительно вселяет веру в существование внешнего мира, независимого от воспринимающего субъекта, в то, что и теория, и ощущения выражают именно этот мир.
Однако именно то, что подняло Эйнштейна над позитивизмом, привело его к рационализму. В самом деле, вдумаемся в его обоснование того, почему неизбежны колебания между эмпиризмом и рационализмом. Вот Эйнштейн констатирует нечто новоевпознании: исследователи приходят к выводу, что?отдельное понятие и единичное утверждение может выражать нечто сопоставимое с эмпирически данным в конечном счете только в связи с целостной системой. Но тогда признают, что никакого пути от данного в опыте к миру понятий нет. Тогда взгляды исследователя становятся скорее рационалистическими. Таким образом, Эйнштейн сам признает, что к рационализму его привело именно раскрытие роли теории как целостности.
Известны высказывания Эйнштейна, в которых он выражал симпатии к выдающемуся рационалисту XVII века — Спинозе. Но, пожалуй, его метод ближе к рационализму старшего современника Спинозы — Декарта.
Как в наше время Эйнштейн брал за образец научного метода геометрический метод Евклида и математики вообще (Эйнштейн говорит об этом и в лекции О методе теоретической физики и в Творческой автобиографии), так и свое время и Декарт опирался на геометрический метод (как известно, геометрия была профессией Декарта, он положил начало аналитическим методам в ней). В?Рассуждении о методе для руководства разума и отыскания истины в науках (1637) Декарт писал: ?Те длинные цепи простых и легких рассуждений, которыми обычно пользуются геометры, чтобы дойти до своих наиболее трудных доказательств, дали мне случай представить себе, что все вещи, способные стать предметом знания людей, стоят между собою в такой же последовательности. Если таким образом остерегаться принимать за истинное что-либо, что таковым не является, и соблюдать всегда порядок, в каком следует выводить одно из другого, то нет таких отдаленных вещей, которых нельзя было бы достигнуть, и таких сокровенных, которых нельзя было бы открыть. В этой рационалистической схеме Декарта все вещи стоят между собой в той же последовательности, что и в геометрии, и в ней логические следствия его схемы совпадают с опытом. Декарт (как и Эйнштейн в наше время) искал исходные предпосылки познания, из которых он мог бы вывести все знание: Я старался найти принципы или первые причины всего, что существует или может существовать в мире... Потом я исследовал первые и самые обыкновенные следствия, которые можно вывести из этих причин: и кажется мне, что таким путем я нашел небо, светила, звезды и на них воду, воздух, огонь, минералы и некоторые другие предметы, наиболее общие и простые, а потому и более доступные познанию.
Как известно, Декарг признал невозможным практически провести эту логическую нить до самых отдаленных вещей, ибо хотя вещи и стоят между собой в геометрической последовательности, эта последовательность в каком-то пункте становится неоднозначной, и какая ветвь из этих последовательностей реализована в природе,— человеческий разум логически не может решить. Следовательно, обратить их в нашу пользу можно, только восходя от следствий к причинам и производя множество различных опытов. Декарт верил в рациональную структуру мира, но он признал, что отразить ее в мышлении возможно только в принципе, практически же необходимо восходить от следствий к причинам. Позиция Эйнштейна отличается тем, что в этом вопросе он не шел ни на какие компромиссы.
Рационализм Эйнштейна отличен от классического и в другом отношении. В классическом рационализме (Декарта) все следствия выводятся из начальных принципов, они развертываются в последовательную цепь, в которой каждое звено вытекает из предыдущего и каждое из них может быть сопоставлено с реальным миром.
Эйнштейн же исходил из того, что физическая теория представляет собой замкнутую логическую структуру и потому может быть проверена только в целом, в ее конечных выводах. Следовательно, теория не развертывается в последовательную цепь следствий, в которой может быть проверено каждое звено. До получения конечных выводов исследователь творит теорию чисто логически. В самом процессе создания теории разум следует по своим законам; Эйнштейн настойчиво подчеркивает, что теория — свободное изобретение разума; рационализм доведен им до предела.
При обсуждении гносеологических проблем Эйнштейн не выдвигает в качестве решающего критерия познания активное взаимодействие человека с внешним миром, изменение внешнего мира на основе познания.
Он сравнивает выводы теории с миром восприятий, довольствуясь сознанием того, что восприятия как-то связывают человека с внешним миром.
Как относится свободно созданная разумом теория к внешнему миру —это можно судить по тому, как она объясняет, упорядочивает мир восприятий, который несомненно вызывается в нас внешним миром. Подтверждение последнего факта Эйнштейн видит не в целеустремленном взаимодействии с внешним миром, а в том, что наши восприятия имеют надличный (или внеличный) характер, т. е. одни и те же восприятия при одинаковых обстоятельствах присущи не одному человеку, а ряду людей.
Таким образом, по Эйнштейну, теория возникает не из опыта, а свободно изобретается разумом на основе более или менее совершенного отбора понятий —кирпичей фундамента— и, минуя внешний мир, накоротко замыкается непосредственно с миром восприятий, с тем надличным, что в нем встречается, объясняет и упорядочивает его. Это замыкание теории непосредственно на мир восприятий оставляет большую свободу в конструировании теорий. Эйнштейн рассуждал так: раз теория в целом должна отвечать фактам восприятий, то части ее могут быть произвольным, свободным изобретением разума, однако в данной теории необходимыми. Этим он объясняет тот, на первый взгляд парадоксальный, факт, что хотя математика (геометрия) имеет дело с идеализированными объектами (и потому она всегда верна), все же она необходима для познания действительности. Это находит объяснение в следующем положении Эйнштейна, которое он высказал в докладе Геометрия и опыт на торжественном заседании Прусской академии наук в 1921 г.: Геометрия (Г) ничего не говорит о соотношении действительных предметов, и только геометрия вместе с совокупностью физических законов (Ф) описывает это соотношение. Выражаясь символически, мы можем сказать, что поверке опыта подлежит только сумма (Г) + (?). Таким образом, в действительности можно по произволу выбрать как (Г), так и отдельные части (Ф); все эти законы являются условными. Для избежания противоречия необходимо только, чтобы оставшиеся части (Ф) выбрать таким образом, чтобы опыт оправдывал совместно (Г) и полное (Ф).
Идея эта принадлежит Пуанкаре, но Эйнштейн признал, что?такое воззрение Пуанкаре совершенно правильно. В этой идее, в противоречие с изложенным ранее взглядом на теорию, явно реализуется позитивистский тезис: теория есть система упорядочения чувственных восприятий, и таких систем упорядочения может быть множество. Чтобы это стало очевидным, напомним рассуждения позитивиста Рейхенбаха в его Philosophical Foundations of Quantum Mechanics (1946) в связи с обсуждением им вопроса о том, существуют ли в физике ненаблюдаемые. Этот вопрос, говорит Рейхенбах, аналогичен вопросу: существует ли дерево, когда на него перестают смотреть Ответ, по Рейхенбаху, может быть любым: можно предположить исчезновение дерева либо его удвоение, утроение и т. д., но важно соблюдать одно правило: каждому предположению должна соответствовать такая конструкция физических законов, которая оправдывала бы во всех случаях восприятие одной тени. Это будут различные, но правомерные описания ненаблюдаемого; в гносеологии Рейхенбаха они составляют класс эквивалентных описаний. Что происходит в действительности, для Рейхенбаха несущественно, для него действительность есть только факт данного восприятия (одной тени дерева).
По существу, такого же представления о возможности многих эквивалентных описаний чувственных восприятий придерживается Эйнштейн. Однако, в отличие от позитивистов, Эйнштейн признает, что чувственные восприятия идут от внешнего мира, который, следовательно, существует. Но сам внешний мир представляется Эйнштейну загадкой.
Он находит эту идею — мир есть загадка — очень ценной и указывает, что она идет от Канта. В Ответе на критику Эйнштейн пишет: Я не был воспитан в традициях Канта и довольно поздно пришел к пониманию того действительно ценного, что имеется и его учении, наряду с заблуждениями, которые теперь совершенно очевидны. Оно заключено в утверждении: реальное нам не дано, а загадано (в виде загадки). Это, очевидно, означает: для охвата межличного существует умозрительная конструкция, основание которой лежит исключительно в ней самой. Эта умозрительная конструкция относится именно к реальному (по определению), и все дальнейшие вопросы о природе реального бессодержательны.
Более популярно эта концепция была изложена в книге?Эволюция физики?. В ней авторы пишут: ?Физические понятия суть свободные творения человеческого разума и не однозначно определены внешним миром, как это иногда может показаться. В нашем стремлении понять реальность мы отчасти подобны человеку, который хочет понять механизм закрытых часов. Он видит циферблат и движущиеся стрелки, даже слышит тиканье, но он не имеет средств открыть их корпус. Если он остроумен, он может нарисовать себе некую картину механизма, которая отвечала бы всему, что он наблюдает, но он никогда не может быть вполне уверен в том, что его картина единственная, которая могла бы объяснить его наблюдения. Он никогда не будет в состоянии сравнить свою картину с реальным механизмом, и он не может даже представить себе возможность или смысл такого сравнения. Но он, конечно, уверен в том, что по мере того, как возрастает его знание, картина реальности становится все проще и проще и будет объяснять все более широкий ряд его чувственных восприятий. Он может даже верить в существование идеального предела знаний и в то, что человеческий разум приближает этот предел. Этот идеальный предел он может назвать объективной истиной. Теперь перед нами вполне законченная картина мира и путей его познания, как представлял их Эйнштейн. В этой картине действительна отведено место всем философским направлениям — реализму и позитивизму, рационализму и кантиантству, и несомненно — элементам ряда других философских направлений. Эйнштейн видел в этом достоинство философских взглядов естествоиспытателя, выражение необходимости для него считаться не с односторонней философской схемой, а с реальным разносторонним процессом познания.
В этой главе мы проследили, как зарождалась гносеология Эйнштейна из его понимания собственного опыта построения физических теорий. В следующей главе мы рассмотрим вопрос о том, оправдалась ли эта гносеология, когда он стал руководствоваться ею в трактовке уже созданных физических теорий, а также в разработке новых.

3. Гносеология Эйнштейна и реальный процесс познания. Опыт и теория у Эйнштейна.

Итак, в ходе развития теории относительности и обобщенной теории тяготения Эйнштейн выработал некоторое методологическое оружие, теорию познания естествоиспытателя.
От опыта нет пути к построению теории. Понятия и теории имеют не опытное происхождение, но и не априорное. Они суть свободное изобретение разума, которое оправдывается только в сопоставлении конечных выводов теории с опытом. Естествоиспытатель отбирает минимальное число простейших „кирпичей" для фундамента и на этом концептуальном фундаменте строит внутренне наиболее совершенную теорию. Непосредственная цель теории — упорядочение наших восприятий. Если это достигается, то мы можем полагать, что построенная нами теория в какой-то мере соответствует внешнему, всегда закрытому от нас миру, соответствует постольку, поскольку восприятия являются следствием протекающих в нем процессов.
Такова схема познания Эйнштейна. Главное, что отличает метод познания Эйнштейна,— это отрицание пути от опыта к построению теории. Вместе с тем это отрицание является наиболее слабым пунктом его гносеологии.
Но, может быть, это отрицание есть случайная, хотя и повторяющаяся оговорка великого физика, критиковать которую было бы делом недостойным Разве не известно, что Эйнштейн даже в тот период, когда разрабатывал свои обобщающие теории, опирался на опыт, например на экспериментальный факт равенства тяжелой и инертной масс Разве Эйнштейн (совместно с Инфельдом) не показал в Эволюции физики, как под влиянием открытия новых фактов возникают новые представления и понятия, как в особенности возникло и утвердилось понятие поля — основное в физике Эйнштейна
Все это несомненно так. И тем не менее ссылка Эйнштейна на опыт отнюдь не изменяет обрисованной выше рационалистической схемы его познания, в которой существенным является отбор концептуального фундамента и построение теории на его основе. Иначе говоря, отдельные ссылки Эйнштейна на опыт не означают, что его вывод — нет пути от опыта к построению теории?— случайная для него оговорка. Это станет ясным, если рассмотреть наиболее общую форму связи физической теории с экспериментом и сравнить ее с той ролью, какую опыт играет в трудах Эйнштейна.
Физическое познание начинается с установления некоторых экспериментальных соотношений, определенным образом связывающих физические категории (понятия, величины) друг с другом (причем сущность категорий в этих соотношениях всегда определяется в свете существующих теорий). Эти экспериментальные соотношения могут казаться (опять-таки в свете существующих теорий) даже противоречащими друг другу.
Но поскольку они представляют собой проявления одного и того же типа объектов, необходимо возникает задача: найти логическое условие их совместности, обобщить их. Следовательно, сущность обобщения такого рода состоит в рассмотрении экспериментальных фактов совокупно как единой логически связанной системы, в отыскании условий совместности результатов различных экспериментов. В физике эти условия формулируются в виде математических уравнений или неравенств. Их отыскание, разумеется, трудный и подчас болезненный процесс, иногда затягивающийся на долгие годы. Результатом этого процесса и является теория.
Отношение между совокупностью экспериментальных фактов и теории взаимно. Иначе говоря, теория должна быть таким обобщением экспериментально установленных соотношений, что из нее при определенных условиях должны вновь возникать ie же соотношения, которые привели к образованию leopmi. Но этого требования для подлинной теории недостаточно. Теория не просто суммирует экспериментальные соотношения, которые стали известны исследователю, но она (в полную противоположность Маху) выходит за их пределы, раскрывая через них объективные связи природы. И если эти объективные связи действительно раскрыты правильно, то теория неизбежно приведет к раскрытию и таких соотношении, которые существуют в природе объектов, но еще не были известны исследователю. В этом заключается эвристическое значение теории.
Она не пассивно суммирует уже известный опыт, а дает новое знание, расширяет возможности опыта. Теория есть нечто большее, чем простая сумма единичных опытов.
Именно поэтому в марксистской философии теория с полным основанием рассматривается как образ объективной реальности.
Указанный путь обобщения узловых экспериментов есть наиболее общий и глубокий путь образования теории. Он фактически и реализуется во всех плодотворных физических теориях, хотя это не всегда осознается.
Таким именно путем создавалась квантовая механика, а также и теория относительности (?специальная?). И такое обобщение фактически реализовал сам Эйнштейн, который в те годы еще не выработал своей особой концепции познания и шел стихийным путем. Не следует забывать, что Эйнштейн отталкивался от классической теории Максвелла, в которой уже были обобщены экспериментальные факты в области электромагнетизма, установленные его предшественниками. Но теория Максвелла оказалась неполным обобщением; необходимо было учесть еще и такие факты, как симметричность (относительность) электромагнитных взаимодействий и независимость скорости света от движения его источника. Это дальнейшее обобщение и выполнил Эйнштейн, что и привело его к теории относительности.
Подобный путь обобщения труден, но он — единственно возможен, и он всегда плодотворен по своим результатам. Мы не можем здесь входить в детальное рассмотрение так понимаемой теории и ее связи с экспериментом, но отметим еще два существенных момента.
Теория опирается на определенный круг однозначно установленных экспериментальных соотношений. Условие совместности этих соотношений также всегда однозначно. Это означает, что теория выступает как однозначный образ внешнего мира как в целом, так и в своих частях.
Могут получиться различные формы теории; при уточнении они оказываются эквивалентными, как это было, например, в отношении матричной и волновой форм квантовой механики. Процесс обобщения, приведший к теории относительности (специальной), был настолько однозначен, что к его результату продвигался не один Эйнштейн, но и другие физики, в особенности Лоренц, Пуанкаре. Лоренц вопреки личным симпатиям, как свидетельствует Макс Борн, был вынужден отказаться от механистической идеи о существовании особого носителя электромагнитных процессов — эфира; он же, как известно, вывел существенные для теории относительности уравнения преобразований, получившие его имя, и вынужден был ввести в инерциальных системах местное время?, хотя и не понимал его смысла. Пуанкаре всего несколькими месяцами позже Эйнштейна опубликовал статью О динамике электрона (1906) в которой по существу были все необходимые элементы теории относительности. Словом, экспериментальные факты в начале нашего века с неизбежностью подводили всех физиков к однозначному теоретическому обобщению —теории относительности. Далее. Теория, являющаяся формулировкой условий совместности экспериментальных фактов, в силу своей природы опирается только на установленные экспериментальные соотношения и не предполагает заранее никаких определенных представлений о свойствах объекта или определенных типов связей, действующих в объекте. Последние могут быть получены лишь в результате отыскания условий совместности экспериментов, т. е. в результате выработки физической теории. Это очень важное свойство данного метода образования теорий, ибо оно означает, что данный метод не навязывает исследователю никаких априорных представлений ни об объекте, ни о действующих в нем связях; в силу этого он является необходимым и наиболее общим способом раскрытия в объекте новых свойств и нового типа связей, притом его выводы реализуются с принудительной силой, часто вопреки навыкам и психологическому сопротивлению исследователя.
Рассмотрим теперь ту роль, какая отведена опыту в схеме познания Эйнштейна. Эта роль двоякая. Об одной из них Эйнштейн говорит ясно: выводы теории должны совпадать с опытом, без этого теория превращалась бы в пустую схему. Это положение бесспорно. Но это — апостериорная, контрольная функция опыта. Она отбирает адекватные объекту теории среди всех созданных, содействуя тем развитию науки в целом, но она не ведет непосредственно к построению теории.
Опыт играет в схеме Эйнштейна и другую роль. В схеме построения теории Эйнштейна нетрудно заметить два этапа: на первом он конструирует концептуальный фундамент, а на втором —создает на его основе теорию. Но откуда он берет понятия для фундамента Эйнштейн утверждает, что понятия (как и теория) — продукт свободного изобретения разума. Но, конечно, он не придумывает их произвольно, а фактически отбирает, отбирает среди тех, которые по каким-то основаниям уже возникли в физике. Мы не будем здесь исследовать этот процесс возникновения понятий и их последующего закрепления или же отклонения. Эйнштейн (и Инфельд) показали этот процесс в Эволюции физики. Ясно, что в возникновении физического понятия опыт играет определенную (однако не непосредственную, не в смысле позитивизма или операционализма) роль. У Эйнштейна он играет роль и в отборе понятий для концептуального фундамента (равенство тяжелой и инерциальнои масс). Но это совсем не та роль, какую играет опыт, когда отыскивается единственно возможное условие совместности экспериментов. Эйнштейн прав: та роль, какую он сам отводит опыту, не дает ему возможности найти пути от опыта к построению теории. Она вполне совмещается с концепцией теории как продукта свободного изобретения разума, со всеми вытекающими отсюда следствиями, а именно, что одни и те же факты могут отображаться разными теориями, что одна теория отличается от другой различными концептуальными фундаментами, положенными в основу теории, что помимо критерия внешнего оправдания теории существует еще критерий внутреннего совершенства и т. п.
Идея множественности теорий, отображающих одни и те же факты, но отличающихся тем, что они построены на основе различных концептуальных фундаментов, не подтверждается реальным процессом познания. Нет оснований считать, что две теории тяготения —Ньютона и Эйнштейна —относятся к одному и тому же кругу фактов, но только по-разному их упорядочивают, поскольку-де первая имеет несовершенный концептуальный фундамент, а вторая —совершенный. Классифицировать эти теории приходится по-иному. Обе эти теории стоят не рядом друг с другом, как неоднократно подчеркивал Эйнштейн, а в определенном отношении друг к другу, и вторая охватывает более широкий круг фактов, чем первая. Теория тяготения Ньютона справедлива только для скоростей, малых сравнительно со скоростью слета, и потенциалов, малых сравнительно с квадратом скорости света. Обобщенная теория тяготения Эйнштейна охватывает также и области больших скоростей и шленциалов, а при малых их значениях принимает форму ньютоновой теории.
Обе теории представляют собой различные степени углубления познания природы. Нельзя, следовательно, утверждать, что концептуальный фундамент и сама теория свободно конструируются разумом. Замечание Борна по этому поводу (см. стр. 560) было справедливым. Нельзя принять и идею о том, что мир есть и навсегда будет для нас загадкой. Если корпус мирового механизма наглухо закрыт от нас и никогда не раскроется, то предъявляемые к теории требования становятся не столь жесткими, поскольку внешнее оправдание ее конечных выводов фактически сводится при этом только к той или иной степени упорядочения наших восприятий. Эта концепция лишает теорию однозначной достоверности, что неоднократно признавал и.
Но реальные знания человека развиваются вовсе не так: сегодня нет никаких теорий, а завтра будет теория, охватывающая весь замкнутый в себе мир, корпуса механизма которого мы вскрыть никогда не сможем. Человек создает теории, относящиеся не к миру как целому, а к отдельному кругу явлений природы. При этом он непрерывно взаимодействует с природой, как до создания теории, так и после. Он создает теорию на основе взаимодействия и проверяет свои теоретические выводы о ней через взаимодействие, через практику. В результате этого человек непрерывно расширяет и углубляет свои связи с природой. Это и есть процесс познания природы. Это и есть раскрытие корпуса мирового механизма. Только игнорируя это постоянное взаимодействие с внешним миром, исследователь может утверждать, что его теория — продукт свободного изобретения разума. К чему это игнорирование привело на практике самого Эйнштейна, мы увидим позже, а пока рассмотрим, к какому результату оно приводит в самой теории познания. В логическом аспекте физическая теория представляет собой некоторую связь физических категорий или понятий. Отобрав „кирпичи" для фундамента, Эйнштейн приступает к построению теории, устанавливая некоторую связь между отобранными понятиями. Но какие же типы связей он использует Только типы связей, выражаемые дифференциальными уравнениями, для поля — в частных производных. Следовательно, гносеология Эйнштейна исходит из заранее определенного типа причинных связей, приписываемых внешнему миру: это — однозначная непрерывная связь событий, смежных во времени и пространстве. Опора на связи этого типа для Эйнштейна неизбежна, ибо других связей он не знает и ему неоткуда почерпнуть знание о них, поскольку он не рассматривает условия совместности различных экспериментов. Игнорирование этого метода, раскрывающего реальные связи в природе, и вынуждает Эйнштейна неявным образом постулировать, что внешний мир подчиняется связям именно указанного типа.
Выходит, что априоризм, правомерность которого Эйнштейн подверг справедливой критике, стремясь освободить от него классическую физику, выступает в теориях Эйнштейна в новой форме: теперь априорный характер приобретают уже не отдельные физические категории, а определенный тип закономерных связей, характерный для классической физики.
Но откуда следует, что мир должен подчиняться именно тому типу связей, который известен исследователю в период разработки им теории или по каким-то причинам наиболее близок его духу А что если внешний мир и в самом деле обладает закономерностями иного типа, как получить об этом информацию? Не выступает ли здесь принятый метод познания как препятствие познанию
Это именно так и есть. Это — противоречие, но оно неизбежно для рационализма, как классического, так и современного. Но классический рационализм для своего времени был прогрессивным течением, поскольку он выступал против догм, утверждавших, будто истина дана только в церковных книгах, и выдвигал идею, что творческий разум человека в состоянии прочитать ее в книге самой природы. В наше время богословские догмы преодолены и рационалистическая философия лишь тормозит познание: она не в состоянии раскрыть в природе связи нового типа.
И если Эйнштейн на определенном этапе раскрывал их, то, как сказано выше, раскрывал потому, что фактически применял не рационалистический метод познания.
Итак, Эйнштейн признавал опыт, но он недооценивал его гносеологическое значение, его существенную роль в построении теории. Он использовал опыт так, что допускал возможность множественности теорий, описывающих один и тот же круг фактов, и исключал возможность познания объективных связей и свойств нового типа.

4. Квантовая теория и гносеология Эйнштейна.

Можно ли было создать теорию квантовых явлений тем путем, который Эйнштейн признал единственно правильным Безусловно, нет.
Метод Эйнштейна включал в себя правильное положение о том, что теория отображает определенную совокупность явлений внешнего мира только как целое, определяя смысл и содержание используемых в ней понятий (физических категорий). Мы помним, что осознание этого факта привело его к отходу от позитивизма Маха и операционализма Бриджмена. Но метод Эйнштейна включал в себя также и требование предварительного отбора простейших понятий для концептуального фундамента, из которого затем должна рационалистическим путем развиваться теория; он заранее предопределял также и тип связей между физическими категориями.
Но как можно было сказать заранее, какие понятия среди выработанных классической физикой могут быть отобраны для фундамента и применены в теории квантовых явлений? И можно ли было использовать в ней классический тип связей? Первый период накопления фактов в этой области с несомненностью обнаружил невозможность отобрать заранее исходные понятия и тип связей между ними, чтобы затем строить теорию рационалистическим методом. Это было слишком очевидно. Нужно было искать другой путь к теории. И физики нашли его, не сразу, не без колебаний, конечно.
Если отбросить то субъективное, что привносили и привносят в изложение и трактовку квантовой теории отдельные авторы, и кратко сформулировать объективную суть метода, которым создавалась квантовая механика, то эта суть может быть выражена следующим образом.
В области атомных явлений физики встретились с рядом узловых экспериментальных фактов, необычных и даже странных с точки зрения уже известных классических законов. Исследователь должен исходить из этих экспериментальных соотношений и рассмотреть их совокупно как единую логическую систему. Он заранее не может делать никаких предположений ни о природе физических объектов и их состояниях, ни о характере их взаимосвязей, заранее не может строить никаких определенных моделей исследуемого мира. Он не отбирает для фундамента никаких наипростейших понятий и не изменяет их смысла заранее, до образования теории; в каждом отдельном эксперименте он просто использует уже сложившиеся понятия, понятия классической физики.
Чем он еще должен руководствоваться, так это положением, что при определенных физических условиях — когда квантом действия можно пренебречь — любая новая теория должна принимать форму уже испытанной классической теории. Это — так называемый принцип соответствия.
Но и принцип соответствия не является принципом, навязываемым природе извне, императивно; по существу он тоже выражает опытный факт — достоверность законов классической физики при определенных, классических условиях.
Так в результате обобщения узловых экспериментальных фактов атомной физики устанавливается их логическая взаимосвязь, условие их совместности — квантовая теория. Природу физических объектов и их состояний, равно как и природу их взаимосвязей, физик принимает такими, какими они оказываются в результатах обобщенной теории.
Они, безусловно, уже не те, что были в классических теориях; требование соблюдения условий совместности, новой совокупности экспериментов, т. е. новая теория, наложило свой отпечаток на природу категорий и связей между ними. Поскольку созданная таким путем квантовая теория подтверждается и последующими экспериментами, предсказывает новые, еще не встречающиеся в лабораториях физиков, и. кроме того, удовлетворяет еще и принципу соответствия, она рассматривается как теория, адекватная внешнему миру, так же как адекватными представляются и все ее составные элементы и установленные в ней взаимосвязи.
Таким образом, в области атомных явлений был применен именно такой метод образования теорий, который позволил раскрыть в природе новое, позволил выйти за пределы уже известных закономерностей, уже известных представлений о физических объектах и их характеристиках.
В квантовой механике он привел к выводу о том, что физические свойства объекта должны рассматриваться не как абсолютные, присущие объекту самому по себе, а лишь как относительные, определяемые взаимодействием объектов в целостной системе. Тем самым устраняются представления классической физики не только о существовании систем отсчета с абсолютными свойствами, но и о существовании физических объектов с абсолютными свойствами. В этом смысле квантовая теория продолжает и углубляет деятельность Эйнштейна в области преобразований классических представлений. Квантовая теория обогатила также характеристику состояния физического объекта, определяя его по набору его потенциальных возможностей.
Точно так же этот метод объективировал новую форму причинных связей — статистические закономерности. Последние вытекают здесь из существа самой теории, подтвержденной практикой, а не как временная замена точных динамических закономерностей, используемая нами в условиях слабомощности наших знаний.
Здесь для иллюстрации мощности этого метода приведены только некоторые примеры раскрытия нового в природе. Но такой метод построения теорий и вытекающие из него следствия никак не укладывались в систему представлений Эйнштейна о структуре мира, о путях его познания, о том, что единственной формой причинной связи в природе могут быть только однозначные связи, отражаемые в структурных или дифференциальных уравнениях. Идея континуума, на которую Эйнштейн опирался и в теории относительности, и в обобщенной теории тяготения, и в разработке единой теории поля, совместима только с одним, указанным выше, типом причинных связей. Все это и привело к тому, что Эйнштейн, исходивший из собственного метода построения теорий, не мог согласиться с основными идеями квантовой физики.
Эйнштейн, конечно, приводил свои доводы против принятия квантовых идей. На первый взгляд они даже кажутся убедительными. Но при более внимательном рассмотрении становится ясным, что они опираются на априорные представления о природе квантовых объектов и процессов, а именно это и не разрешает делать метод рассмотрения условий совместности экспериментальных фактов, приводящий к новой теории, к созданию образа новой объективной реальности. Возражая Бору, Борну, Паули, Гайтлеру и другим, Эйнштейн в Ответе на критику указывает на то, что волновая функция не дает полного описания распада отдельного индивидуального атома, так как не содержит в себе никаких указаний относительно момента времени распада радиоактивного атома (курсив Эйнштейна). А ведь каждый прежде всего склонен предположить,— продолжает он,— что индивидуальный атом распадается в определенный момент времени. В этой постановке проблемы явно обнаруживается априорный подход Эйнштейна: картина процесса обрисована прежде, чем создана теория, с позиции этой наглядной картины ведется критика новой теории. Здесь доводы и следствия поставлены с ног на голову.
Мы помним, что квантовая теория появилась в результате отыскания условий совместности экспериментальных фактов в данной области микроявлений, что она предсказала и новые факты, что она даже переходит в классическую (проверенную!) теорию при классических условиях, что, следовательно, она, а не что-либо иное, не какая-либо наглядная картина выступает как адекватный образ физической реальности.
И вот эта теория приводит к иной картине распада атома. Согласно теории (которая является обобщением опыта, многочисленные следствия которой подтверждаются опытом же!), время распада и энергия связаны так, что чем точнее определяется время, тем неопределеннее становится изменение энергии. Наши представления о механизме распада должны меняться, они должны соответствовать теории. Это требование не ново, оно аналогично тому, как Эйнштейн в свое время требовал, чтобы наши представления о структуре жидкости соответствовали проверенной теории броуновского движения. На этом основании мы должны были признать существование атомов и молекул, хотя непосредственно они не наблюдались.
Однако хотя Эйнштейн в свое время и пришел к выводу о необходимости трактовать теорию как целостность, механизм радиоактивного распада он рассматривал не в свете его квантовой теории, а на основе привычных представлений, которые для данного случая выступали уже как априорные.
В Ответе на критику он описывает небольшую дискуссию между критиком и защитником квантовой механики (физиком-теоретиком).
В уста последнего он вкладывает следующий довод в защиту квантовых идей: ?Утверждение о существовании определенного момента распада имеет смысл, если я могу в принципе определить этот момент экспериментально... Вся мнимая трудность получается потому, что нечто ненаблюдаемое выдается в качестве,.реального" (таков ответ физика-теоретика).
Вот этот предполагаемый ответ (несомненно, что такие ответы встречались) Эйнштейн и назвал (см. стр. 548) позитивистским, ведущим к принципу Беркли: существовать, значит быть наблюдаемым. Но здесь нет логики. Позитивизм утверждает: существуют только мои ощущения, наблюдения, восприятия; они ничего не отражают вне меня (ощущения могут быть похожи только на ощущения же, говорит Беркли). Другое дело утверждение: данному представлению в данной области ничего не соответствует (не соответствует же ничто в реальном мире представлению о чёрте!). Доводы Эйнштейна против Маха были убедительны: атомы были ненаблюдаемы непосредственно, но они были, и они наблюдались опосредованно, в частности через теорию броуновского движения, что и доказал Эйнштейн. Доводы Эйнштейна против квантовой механики неубедительны потому, что он хочет заставить верить в существование такого ненаблюдаемого, которое не находит отражения в теории-образе физической реальности, а напротив, исключается ею. Аналогично этому в свое время критиковали соотношение неопределенности координат и импульса квантового объекта: ?Нельзя одновременно точно определить координаты и импульс? Ну это только при современной технике; в будущем, когда техника усовершенствуется, координаты и импульсы можно будет измерить абсолютно точно. Нельзя же класть пределы нашему познанию!?.
Эта критика исходила из того, что координаты и импульс квантового объекта всегда существуют в определенно точном значении, вне связи друг с другом, невозможна только процедура одновременно точного измерения этих значений при современной технике.
Но такая критика обнаруживает непонимание того, что квантовая теория (эвристическое значение которой Эйнштейн всегда признавал!) в корне изменила наши представления о квантовом объекте и процессах, происходящих в квантовой области.
Мы помним, какой мощный импульс дал сам Эйнштейн развитию статистических методов физики. Тем не менее всю вторую половину жизни он категорически отрицал их объективный смысл. В письме Максу Борну от 3 декабря 1947 г. он писал: ?Мою физическую позицию я не могу для тебя обосновать так, чтобы ты признал ее сколько-нибудь разумной. Конечно, я понимаю, что принципиально статистическая точка зрения, необходимость которой в рамках существующего формализма впервые была ясно осознана ведь тобой, содержит значительную долю истины. Однако я не могу в эту теорию серьезно верить, потому что она несовместима с основным положением, что физика должна представлять действительность в пространстве и во времени без мистических дальнодействий... В чем я твердо убежден, так это в том, что в конце концов остановятся на теории, в которой закономерно связанными вещами будут не вероятности, а факты, как это и считалось недавно само собой разумеющимся. В обоснование этого убеждения я могу привести не логические доводы, а мой мизинец, как свидетеля, т. е. авторитет, который не внушает доверия за пределами моей кожи?. Всю жизнь Эйнштейна беспокоила двойственная, корпускулярноволновая природа квантовых объектов (так называемый?дуализм?).
Он, открывший фотонную структуру света, утверждал теперь, что все дискретные образования — элементарные частицы, атомы, фотоны и т. п.— суть сингулярности (?особые области?) поля, иначе говоря, они должны быть сведены к полю, в котором действуют дифференциальные уравнения, поскольку ничто, кроме них, по Эйнштейну, не является формой выражения причинной связи. Это прежде всего относится к статистической закономерности. Но современная квантовая электродинамика выявляет статистические закономерности и у поля. Дифференциальные уравнения (максвелловы) электромагнитного поля отражают лишь ту его сторону, которая рассматривается в макроскопической электродинамике, т. е. закономерности в процессах, в которых существенную роль играют изменения средних значений переменных. В микропроцессах приходится иметь дело с флуктуациями переменных поля около средних значений и с квантованием поля. Поэтому переход к полю не может освободить физику от статистических закономерностей. Некоторые авторы обсуждают вопрос: не вытекает ли отрицательная позиция Эйнштейна по отношению к квантовой теории из какого-либо прозрения будущих путей развития физики, путей, которых еще не видят его соратники, но которые уже раскрылись перед его умственным взором?
Нет, мы видим, что она вытекает из его методологии, из его понимания путей построения теории, из его априорной трактовки структуры внешнего мира, из того, что этому миру заранее предопределялся определенный тип связей.
Это отношение к квантовой теории появилось у него не в результате накопления нового экспериментального материала, ставящего под сомнение основы теории, не в итоге каких-либо собственных или даже чужих достижений. Оно появилось вскоре после построения им обобщенной теории тяготения, успех которой он принял за подтверждение?общего принципа относительности? и за обоснование тогда уже выработанной им рационалистической методологии.
Еще 8 марта 1920 г. Эйнштейн писал Максу Борну: ?В свободное время я всегда размышлял над квантовыми проблемами с точки зрения относительности. Я не думаю, что эта теория может обойтись без континуума. Однако мне до сих пор не удалось придать осязаемый образ моей любимой идее — понять квантовую теорию с помощью дифференциальных уравнений, применяя условия для особых решений?. А немного ранее, в том же году (27 января) он писал Борну: ?Меня также очень тревожит проблема причинности. Будут ли поглощение и излучение света квантами когда-либо поняты в смысле полной каузальности или же сохранится статистический остаток? Я должен признать, что у меня отсутствует мужество убеждения. Но я очень, очень неохотно отказываюсь от полной каузальности....
Мир, по Эйнштейну, представляется только в образе континуума, и теория должна выражать его посредством дифференциальных уравнений, которые являются единственной формой каузальной связи,— таков смысл этих писем. Уже в то время в них ярко отразилась вся методология Эйнштейна. В ней ничего не изменилось до конца его жизни. Теперь эта методология уже явно встала вразрез с основным развитием физики.

Заключение.

Теория познания Эйнштейна, выработанная им на основе своеобразной трактовки собственного успешного построения теории относительности и обобщенной теории тяготения, не оправдалась. Высоко оценив значение теории как целостности, поднявшись в этом отношении над гносеологией позитивизма, Эйнштейн не сумел полностью извлечь из этой идеи ее глубокий смысл и даже обеднил ее, так как не понял логической и генетической связи теории с опытом. Оказался неверным его основной тезис о том, что нет пути от опыта к построению теории. Этот тезис привел Эйнштейна не только к отрицанию основных идей квантовой физики, но и к созданию искусственной преграды к познанию связей нового типа в природе. Он привел к развитию рационалистической теории познания и к формулировке программы развития физики, которая оказалась нереализуемой.
Но сам Эйнштейн никогда не предавался унынию. Он твердо верил в спой путь и надежда не покидала его. Этой стойкости духа можно учиться у Эйнштейна.
Стойкость духа... Нельзя не преисполниться глубоким уважением к Эйнштейну как человеку. Высокая моральная чистота Эйнштейна; его глубочайшая преданность науке; его непритязательность в личной жизни; его искреннее презрение к славе, к внешнему благополучию, к деньгам; его душевное отношение к людям и постоянная готовность морально и материально помочь всем, в честности кого он убежден; его жгучая ненависть ко всякого рода бюрократизму; его свободолюбие и бесстрашие, с которым он бросал в лицо правителям обвинения в забвении интересов человечества; его настойчивая борьба против войны как средства решения спорных вопросов между народами и в особенности против атомной войны,— все это показывает в нем человека большой, благородной души. И все же при всех этих качествах он был крайне индивидуален и одинок. Его думы о настоящем и будущем человечества сочетались в нем с наивностью в делах общественно-политических; в философии он подвергался критике с разных сторон. И даже в своей стихии — в физике — он остался на склоне лет одиноким.
Подавляющее большинство физиков не пошло за Эйнштейном до конца. Жизнь заставила их искать другую линию развития физики. Но в их глазах Эйнштейн по-прежнему остается великим физиком нашего времени.
То, что он сделал для физики в ее критический переломный период, навсегда сохранит свое значение в ее развитии. Мы не назовем его беспринципным оппортунистом в философии. Такого наименования заслуживают те, кто идет на сделку с совестью. Эйнштейн был не таков. Он был убежден в правоте своего пути, но мы не можем не сказать: в теории познания он заблуждался. Вырабатывая ее, он опирался на слишком узкую базу своего профессионального опыта и слишком односторонне его толковал. Это оказало влияние и на понимание им путей дальнейшего развития физики. Упрек, в свое время адресованный им Маху, может быть возвращен и ему самому: философские предубеждения и ему помешали правильно определить пути познания и перспективы развития физики.

Список литературы отсутствует

Скачать: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

Ибо методологически неверно, не имея определения базового понятия “время”, пытаться создавать определение производного от него понятия “одновременность”.

В мысленном же эксперименте, доказывающем относительность одновременности, совершается еще одна, теперь уже концептуальная, ошибка - один из рассматриваемых в эксперименте объектов считается безотносительно покоящимся. Поочередный безотносительный покой рассматриваемых объектов, рождает эффект относительности одновременности.

В правильно же поставленном эксперименте, если рассматриваются только два объекта, а в обозримом пространстве нет ни мирового эфира, и нет никаких иных объектов, относительно которых можно было бы один из рассматриваемых объектов считать покоящимся, то в этом случае мы обязаны признать оба объекта либо равноправно движущимися, либо равноправно покоящимися относительно друг друга, что исключает возможность рождения эффекта относительности одновременности.

Не нужно иметь ни сильно богатое воображение , ни могучий интеллект, чтобы осознать, что в мысленный эксперимент Эйнштейна закралась досадная ошибка, которая является достаточным основанием для признания частной теории относительности Эйнштейна целиком и полностью не адекватной объективной реальности.

Отчего же теория, в основе которой заложена такая простенькая, очевидная и многими замеченная ошибка, вот уже сто лет живет и завоевывает умы далеко не глупых людей.

Причин тому несколько. Одна из них заключается в том, что до сих пор нет четких и однозначных определений таких понятий, как “время”, “пространство”, “движение”.

Более двух тысяч лет тому назад Зенон, пытаясь обратить внимание исследователей на серьезность этой проблемы, создал свои знаменитые апории, которые есть не что иное, как формально-логические противоречия, которые Зенон сформировал на основе не адекватных объективной реальности определений некоторых понятий.

“Ахиллес не способен догнать черепаху” потому, что пока Ахиллес преодолевает расстояние между точками их изначального пребывания, черепаха за это время тоже проползет какое-то расстояние, за время преодоления Ахиллесом которого, черепаха вновь окажется в иной точке. И так бесконечно.

Понятно, если Ахиллес будет стремиться в точку, где черепахи уже нет, или вообще никогда не было, то он ее никогда не догонит.

А если понятие “догнать” определить как точку их встречи, как оно в реальности и есть, и направить Ахиллеса в эту точку, то и проблем в описании этой погони не будет, как нет их и в реальности.

В апории “Дихотомия” доказывается, что никакой путь преодолеть вообще невозможно потому, что для того чтобы преодолеть какой-то путь, необходимо прежде преодолеть его половину, а чтобы преодолеть эту половину, нужно преодолеть половину этой половины. И так бесконечно. Поэтому даже начать движение невозможно.

Но если понятие “преодолеть путь” определить как процесс перемещения объекта из начальной точки в конечную, где объект преодолевает половину пути и какие угодно иные его части не “прежде, чем”, а в процессе преодоления пути в целом, то, опять же, проблемы описания процесса движения исчезают.

“Летящая стрела покоится” потому, что если взять такое малое мнгновение, за которое стрела не успела изменить своего пространственного положения, и, следовательно, покоилась, то сумма таких мгновений может родить только покой, но не движение.

Но если понятие “время” вообще и “мгновение” в частности определить не как Ньютон - абстрактная длительность, а как Аристотель - время есть число движения, т.е. время есть последовательность всех тех изменений, которые протекают в Мире, изменяя его. Если любое, даже самое малое, мгновение определяется произошедшими за это мгновение какими-то изменениями образующих Мир элементов, включая и изменение пространственного положения стрелы, то в этом случае получается, что если летящая стрела не изменила своего пространственного положения, то, стало быть, и не было никакого, даже самого малого, мгновения. Нет изменений - нет времени.

В апории “Стадий” Зенон ставит мысленный эксперимент, где время понимается не как последовательность изменений, а как абстрактная длительность, имеющая самую малую и далее неделимую величину - “атом” времени. Пространство понимается не как взаиморасположение образующих Мир элементов, а как вместилище для объектов Мира, также имеющее “атом” пространства.

В эксперименте два объекта движутся мимо третьего в противоположные стороны со скоростями относительно этого третьего объекта в один атом пространства за один атом времени. А это означает, что относительно друг друга они движутся со скоростью один атом пространства за половину неделимого атома времени. Вновь противоречие.

Создающий задачу, знает ее решение.

Зенон знал, что не существует атомов времени и пространства. Знал, что любое мгновение определяется бесконечным количеством изменений, произо шедших за это мгновение с образующими Мир элементами. Знал, что мертвый, абсолютно неподвижный, неизменный Мир есть Мир без времени, что время определяется последовательностью всех изменений, происходящих в Мире и потому понятие “время в собственной системе отсчета объекта” есть такая же нелепица, как и понятие “человечество в отдельно взятой деревне”.

По причине бесконечного количества образующих Мир элементов и их разнообразных соотношений, мы не имеем права предполагать, что Мир когда-либо может стать таким же, каким когда-то уже был. “Нельзя дважды войти в одну и ту же реку”. Так своеобразно Гераклит сформулировал закон необратимой и неповторяющейся последовательности развития Мира, который является абсолютным закон развития как Мира в целом, так и развития отдельных образующих Мир элементов. Поэтому геометрическим аналогом времени является бесконечная прямая, приходящая из бесконечного прошлого и уходящая в бесконечное будущее.

Геометрическим аналогом одновременности является бесконечная прямая, проходящая перпендикулярно прямой времени. Каждой точке прямой одновременности соответствует качественное, количественное и пространственное состояние каждого образующего Мир элемента на данное мгновение, геометрическим аналогом которого является точка пересечения прямой времени с прямой одновременности.

Пространство есть совокупность образующих его элементов (от элементарных частиц, до планет и звезд).

Пространство образовано элементами, а не наполнено ими.

Пространства самого по себе, без образующих его элементов, в объективной реальности не существует точно так же, как не существует погоды без образующих ее атмосферных явлений (ветер, снег, температура …), как не существует ширины и длины без измеряемого объекта.

Пустое пространство так же, как и пустое время с позиции диалектического материализма может иметь место только в виде абстрактного субъективного образа, не имеющего адекватного аналога в объективной реальность.

Проблема понимания теории Эйнштейна, - как, кстати, и апорий Зенона, - не физико-математическая, а чисто философская, и заключается она в адекватном объективной реальности отражении таких базовых мировоззренческих понятий, как “время”, “движение”, “пространство”. В рамках узкоспециальных физико-математических знаний эта проблема неразрешима.

Не адекватное объективной реальности отражение этих понятий рождает в описании этой реальности формально-логические противоречия. Зенон создавал их целенаправленно. В теории Эйнштейна они родились случайно в результате ухода от объективной реальности в мир субъективных абстракций в виде абстрактной четырехмерной системы отсчета пространство-время, которая позволяет совершать ошибки, подобные концептуальной ошибке Эйнштейна.

Объективная же реальность имеет пятимерную гравитационно-пространственно-временную систему отсчета, где пятой мерой является имеющая место быть в любой точке мирового пространства вектор гравитации, показывающий силу и направление гравитационного притяжения главного для данного пространства источника гравитации.

В пятимерной системе отсчета нет места произвольным субъективным представлениям о покое и движении объектов.

Пятимерная система отсчета, построенная на главном для нашей галактики векторе гравитации, который показывает направление гравитационного притяжения находящегося в центре галактики источника гравитации, не дает нам права наряду с правотой Коперника считать правым и Птолемея, как это следует из частной теории относительности Эйнштейна.

Ньютон считал, что объекты в космическом пространстве движутся относительно неподвижного мирового эфира. Но проведенный в конце 19-го века Максвеллом эксперимент по обнаружению эфирного ветра, который, по его мнению, должен проявляться при движении Земли вокруг Солнца, не дал положительного результата.

А в начале 20-го века Эйнштейн выдвинул идею, где пустое пространство, сочетаясь с пустым временем, рождало абстрактную четырехмерную систему отсчета пространство-время, в рамках которой довольно просто решалась в математической форме количественная сторона некоторых процессов, но которая в принципе не могла отражать физику рассматриваемых процессов.

Чтобы поймать льва в пустыне, нужно плоскость пустыни, поставив вертикально, спроецировать в прямую линию. А прямую линию, поставив вертикально, спроецировать в точку. И если в эту точку предварительно поставить клетку, лев окажется прямо в этой клетке.

Видимо, подобного рода простота решения проблем в рамках эйнштейновской абстракции вдохновила большинство физиков и математиков на пропаганду теории относительности Эйнштейна.

Вообще, большинство в науке формируется примерно так же, как и большинство в политике.

Когда политическая партия приходит к власти, большинство тут как тут: чего изволите, за кого голосуем.

Власть в науке это мнение ведущих ученых. И стоит только ведущим ученым сказать: в этом что-то есть, как тут же большинство начинает поддакивать: конечно, кто же этого не знает.

В 1921 - 1925 годах Миллер, предположив, что эфир, захватываясь Земной гравитацией, у самой поверхности Земли становится относительно этой поверхности неподвижным, провел опыты по схеме Майкельсона на высоте 6 тысяч футов.

Эфир был обнаружен.

Но было поздно. Большинство уже не хотело слышать об этих фактах. Большинство уже искало только факты, подтверждающие правильность теории относительности Эйнштейна. И находило их: луч света от звезды, проходя около Солнца, как и предсказывала теория Эйнштейна, искривлялся.

Большинство торжествовало, замалчивая тот факт, луч искривлялся вовсе не так, как должен был делать по теории. Угол искривления луча в период слабой активности Солнца был вдвое меньше предсказанного теорией, а в период высокой активности - вдвое больше. Траектория распространения луча также была гораздо сложнее предсказанной. Нужны были исследования физических причин этих явлений.

Но эйнштейновская абстракция это чисто математическая абстракция, где нет, и в принципе не может быть никакой физики.

Просто пустое пространство. Просто искривляется вблизи гравитирующего тела. Луч света искривляется просто потому, что пустое пространство кривое.

Искать здесь физику все равно, что искать возможность плоскость реальной пустыни спроецировать в реальную точку.

Современная физика в своем терминологическом инструментарии имеет не только абстрактное время, абстрактное пространство, но и абстрактную энергию.

Процесс аннигиляции электрона с позитроном современная физика описывает как исчезновение материи, как превращение материи в энергию в виде не имеющих массу покоя фотонов.

Поразительно! При феноменальнейшем объеме сделанных человечеством за последнее столетие открытий и изобретений - (от робких полетов над поверхностью Земли - до обыденности полетов на другие планеты; от примитивнейших радиоприемников - до лазеров, мобильников и компьютеров; от мичуринских скрещиваний - до генной инженерии и клонирования) - в то же самое время в вопросах осмысления понятий “время”, “пространство” и “энергия” мы остаемся на уровне Митрофанушки, который, как известно, понятие “дверь” считал не существительным, а прилагательным, потому, что дверь “прилагается” к косяку.

Пора, наконец, понять, что время, пространство и энергия “прилагаются” к материи в виде НЕОТЪЕМЛЕМЫХ ее свойств, и потому сами по себе, без своих материальных носителей, в объективной реальности не существуют.

Поэтому время не может замедляться, пространство не может искривляться, а энергия не может распространяться в виде нематериального фотона.

В попытке спасти частную теорию относительности, любители абстракций выдумали термин “время в собственной системе отсчета объекта”, утверждая, что здесь имеется в виду не абстрактное, пустое время, а конкретные протекающие в этой системе отсчета процессы, которые замедляются при движении системы.

Но это “изобретение” лишь обнажило заложенную в теории абсурдность, которая была менее очевидна, когда время было представлено в виде самостоятельной абстрактной сущности.

По теории, замедление времени может иметь место как в движущейся системе отсчета, так и вне ее, если наблюдатель считает ее покоящейся.

Так что, вопрос - кто же из братьев-близнецов в результате окажется старше, если результат зависит исключительно от субъективной точки зрения наблюдателя, оказался для частной теории относительности абсолютно тупиковым вопросом.

Кстати, для истинного физика, вопрос - где происходит замедление процессов, является гораздо менее интересным, чем вопрос - почему это происходит. Почему, к примеру, происходит замедление процесса распада мезонов.

Поразительно, но любителей абстракций этот вопрос, похоже, совсем не интересует.

Да это и понятно, ведь в рамках пустого пространства и этот вопрос превращается в абсолютно тупиковый.

Да и разве только он.

* Как формируются волновые свойства элементарных частиц?

* Что является средой распространения электромагнитных волн?

* Как осуществляется гравитационное взаимодействие тел?

* Как объясняется звездная аберрация?
* Почему траектория свободно падающего на поверхность Земли тела искривляется по направлению суточного вращения Земли?

* Как объяснить отрицательный результат опыта Майкельсона по обнаружению эфира, проводимого на поверхности Земли, и положительный результат опыта Морли, проводимого на высоте 6000 футов над поверхностью Земли?

* Почему величина угла искривления луча света, проходящего от звезды мимо Солнца, зависит от активности Солнца?

* Исчезновение материи с позиции диалектического материализма есть явление в принципе невозможное. Как в этом случае описать процесс аннигиляции электрона с позитроном?

* Что оказывает сопротивление движению элементарных частиц в вакуумном пространстве ускорителей?

Ни на один из поставленных вопросов современная (официальная) физика не способна дать вразумительного ответа.

И главной причиной такого печального положения дел является то стратегическое направление развитие фундаментальной физики, которое было определено Эйнштейном и поддержано большинством научного сообщества.

И этому большинству теория Эйнштейна нравится.

Нравится своей экстравагантностью (замедление хода времени, собственное время объекта)

Нравится своими парадоксами (парадокс близнецов, парадокс волна-частица). Нравится даже тем, что бросает вызов здравому смыслу.

Нравится потому, что это большинство имеет возможность ощутить себя членами интеллектуального элитного клуба: только им - умным - дано видеть “новое платье короля”.

Простым смертным, разумеется, не дано понять, как же может искривляться и замедляться то, чего не существует в объективной реальности как самостоятельной сущности.

Не дано понять того, что если увеличение продолжительности жизни мезонов можно объяснять замедлением хода времени в собственной системе отсчета мезонов, отчего же катастрофическое уменьшение средней продолжительности жизни россиян в наши дни нельзя объяснить ускорением хода времени в российской собственной системе отсчета.

Но никакие, даже убийственно точные и логичные, аргументы не способны переубедить большинство. Потому, что никто и никогда из клуба высоких интеллектуалов добровольно не переходил в клуб с противоположным названием.

Поэтому надежда только на молодежь, обращаясь к которой в духе Козьмы Пруткова, хочется сказать: зри в корень, то бишь в определение понятий, и ты отчетливо увидишь “наготу короля”.

В заключение хотелось бы еще сказать, что наука развивается не большинством. Наука развивается одиночками, которые нацелены не на поддакивание начальству, не на собственное благополучие, не на чины.

Они нацелены на истину.

И в фундаментальной физике они есть.

И разрабатывая свои гипотезы, объясняя многое из того, что не способна объяснить официальная физика, сетуя на то, что не могут объяснить всех загадок микромира, они понимают главное: какие бы сложности ни ожидали фундаментальную физику на пути признания факта существования эфира образованного неизвестными нам пока материальными частицами, этот факт, тем не менее, мы обязаны признать, потому, что другого пути развития физики в рамках диалектического материализма просто нет, и в принципе быть не может.

Иные «мудрецы», пытаясь решить проблему Эйнштейна-Зенона, утверждают, что определение понятий – вовсе не главная задача, главным является раскрытие сущности явления.

Это мнение рождается непониманием термина «определение понятий», который как раз и предполагает не только раскрытие сущности явления, но и создание логико-терминологического аппарата, посредством которого описывается эта сущность. Без создания логико-терминологического аппарата раскрытая исследователем сущность явления останется достоянием только данного исследователя, и не сможет превратиться в общеизвестный факт общественного сознания.

Литература

1. Брусин Л.Д., Брусин С.Д. Иллюзия Эйнштейна и реальность Ньютона. Москва, 1993г.

2. Горбацевич Ф.Ф.
3. Краснояров В. Изобретатель и рационализатор, № 7, 1990г.

Чтобы увидеть значение теории относительности Эйнштейна для эволюции физической мысли, следует прежде всего остановиться на самых общих понятиях относительности положения и движения тел и однородности пространства и времени. В теории Эйншиейнафигурирует однородность и изотропность пространства-времени. Представим себе материальную частицу, затерянную в бесконечном, абсолютно пустом пространстве. Что в этом случае означают слова "пространственное положение" частицы? Соответствует ли этим словам какое-либо реальное свойство частицы? Если бы в пространстве существовали другие тела, мы могли бы определить по отношению к ним положение данной частицы, но если пространство пусто, положение данной частицы оказывается бессодержательным понятием. Пространственное положение имеет физический смысл только в том случае, когда в пространстве имеются иные тела, служащие телами отсчета. Если брать в качестве тел отсчета разные тела, мы придем к различным определениям пространственного положения данной частицы. С любым телом мы можем связать некоторую систему отсчета, например систему прямоугольных координат. Такие системы равноправны: в какой бы системе отсчета мы ни определяли положение точек, из которых состоит данное тело, размеры и форма тела будут одними и теми же, и, измеряя расстояния между точками, мы не найдем критерия, чтобы отличить одну систему отсчета от другой. Мы можем поместить начало координат в любой точке пространства, мы можем затем перенести это начало в любую другую точку, либо повернуть оси, либо сделать и то и другое - форма и размеры тела при таком переносе и повороте не изменятся, так как не изменится расстояние между любыми двумя фиксированными точками этого тела. Неизменность этого расстояния при переходе от одной системы отсчета к другой называют инвариантностью по отношению куказанному переходу. Мы говорим, что расстояния между точками тела являются инвариантами при переходе от одной прямоугольной системы координат другой, с иным началом и иным направлением осей. Расстояния между точками тела служат инвариантами таких координатных преобразований. В инвариантности расстояний между точками относительно переноса начала координат выражается однородность пространства, равноправность всех его точек относительно начала координат. Если точки пространства равноправны, то мы не можем определить пространственное положение тела абсолютным образом, мы не можем найти привилегированную систему отсчета. Когда мы говорим о положении тела, т.е. о координатах его точек, то необходимо указывать систему отсчета. "Пространственное положение" в этом смысле является относительным понятием - совокупностью величин, которые меняются при переходе от одной системы координат к другой системе, в отличие от расстояний между точками, которые не меняются при указанном переходе. Однородность пространства выражается, далее, в том, что свободное тело, переходя из одного места в другое, сохраняет одну и ту же скорость и соответственно сохраняет приобретенный им импульс. Каждое изменение скорости и, соответственно, импульса, мы объясняем не тем, что тело передвинулось в пространстве, а взаимодействием тел. Изменение импульса данного тела мы относим за счет некоторого силового поля, в котором оказалось рассматриваемое тело. Нам известна также однородность времени. Она выражается в сохранении энергии. Если с течением времени не меняется воздействие, испытываемое данным телом со стороны других тел, иными словами, если иные тела действуют неизменным образом на данное тело, то энергия его сохраняется. Мы относим изменение энергии тела за счет изменения во времени действующих на него сил, а не за счет самого времени. Время само по себе не меняет энергии системы, и в этом смысле все мгновения равноправны. Мы не можем найти во времени привилегированного мгновения, также как не можем найти в пространстве точку, отличающуюся от других точек по поведению попавшей в эту точку частицы. Поскольку все мгновения равноправны, мы можем отсчитывать время от любого мгновения, объявив его начальным. Рассматривая течение событий, мы убеждаемся, что они протекают неизменным образом, независимо от выбора начального момента, начала отсчета времени. Мы могли бы сказать, что время относительно в том смысле, что при переходе от одного начала отсчета времени к другому описание событий остается справедливым и не требует пересмотра. Однако обычно под относительностью времени понимают нечто иное. В простом и очевидном смысле независимости течения событий от выбора начального момента относительность времени не могла бы стать основой новой теории, совсем не очевидной, опрокидывающей обычное представление о времени.

Под относительностью времени мы будем понимать зависимость течения времени от выбора пространственной системы отсчета. Соответственно абсолютным временем называется время, не зависящее от выбора пространственной системы координат, протекающее единообразно на всех движущихся одна относительно другой системах отсчета, - последовательность моментов, наступающих одновременно во всех точках пространства. В классической физике существовало представление о потоке времени, который не зависит от реальных движений тела, - о времени, которое течет во всей Вселенной с одной и той же быстротой. Какой реальный процесс лежит в основе подобного представления об абсолютном времени, о мгновении, одновременно наступающем в отдаленных пунктах пространства? Вспомним условия отождествления времени в разных точках

пространства. Время события, происшедшего в точке а 41 0, и время события, происшедшего в точке а 42 0 можно отождествить, если события связаны мгновенным воздействием одного события на другое. Пусть в точкеа 41 0 находится твердое тело, соединенное абсолютно жестким, совершенно недеформирующимся стержнем с телом, находящимся в точке а 42 0. Толчок, полученный телом в точке а 41 0, мгновенно, с бесконечнойскоростью, передается через стержень телу в точке 4 0а 42 0. Оба тела сдвинутся в одно и то же мгновение. Но все дело в том, что в природе нет абсолютно жестких стержней, нет мгновенных действий одного тела на другое. Взаимодействия тел передаются с конечной скоростью, никогда не превышающей скорости света. В стержне, соединяющем тела, при толчке возникает деформация, которая распространяется с конечной скоростью от одного конца стержня к другому, подобно тому, как световой сигнал идет с конечной скоростью от источника света к экрану. В природе нет мгновенных физических процессов, соединяющих события, происшедшие в удаленных один от другого пунктах пространства. Понятие "один и тот же момент времени" имеет абсолютный смысл. Пока мы не сталкиваемся с медленными движениями тел и можем приписать бесконечную скорость световому сигналу, толчку, переданному через твердый стержень или любому другому взаимодействию движущихся тел. В мире быстрых движений, при сравнении с которыми распространению света и взаимодействию между телами уже нельзя приписывать бесконечно большую скорость. В этом мире понятие одновременности имеет относительный смысл, и мы должны отказаться от привычного образа единого времени, текущего во всей Вселенной, - последовательности одних и тех же, одновременных, моментов в различных пунктах пространства. Классическая физика исходит из подобного образа. Она допускает, что одно и то же мгновенно наступает повсюду - на Земле, на Солнце, на Сириусе, на внегалактических туманностях, отстоящих от нас так далеко, что их свет идет к нам миллиарды лет. Если бы взаимодействия тел (например силы тяготения, связывающие все тела природы) распространялись мгновенно, с бесконечной скоростью, мы могли бы говорить о совпадении момента, когдаодно тело начинает воздействовать на другое, и момента, когда второе тело, удаленное от первого, испытывает это воздействие. Назовем воздействие тела на удаленное от него другое тело сигналом. Мгновенная передача сигнала - основа отождествления моментов, наступивших в отдаленных пунктах пространства. Такое отождествление можно представить в виде синхронизации часов. Задачастостоит в том, чтобы часы вточке а 41 и в точке а 42 показывалиодно и то же время. Если существуют мгновенные сигналы, эта задача не составляет труда. Часы можно было бы синхронизировать по радио, световым сигналом, выстрелом из пушки, механическим импульсом (посадить,например,стрелки часов в а 41 и в а 42 на один длинный абсолютно жесткий вал), если бы радиоприемник, свет, звук и механические напряжения в вале передавались с бесконечно большой скоростью. В этом случае мы могли бы говорить о чисто пространственных связях в природе, о процессах, протекающих в нулевой промежуток времени. Соответственно трехмерная геометрия имела бы реальные физические прообразы. Пространство в этом случае мы бы могли рассматривать вне времени, и такой взгляд давал бы точное представление о действительности. Временные мгновенные сигналы служат прямым физическим эквивалентом трехмерной геометрии. Мы видим, что трехмерная геометрия находит прямой прообраз в классической механике, которая включает представление о бесконечной скорости сигналов, о мгновенном распространении взаимодействий между отдаленными телами. Классическая механика допускает, что существуют реальные физические процессы, которые могут быть с абсолютной точностью описаны мгновенной фотографией. Мгновенная фотография, разумеется стереоскопическая - это как бы трехмерное пространственное сечение пространственно-временного мира, это четырехмерный мир событий, взятый в один и тот же момент. Бесконечно быстрое взаимодействие - процесс, который может быть описан в пределах мгновенной временной картины мира. Но теория поля как реальной физической среды исключает мгновенное ньютоново дальнодействие и мгновенное распространение сигналов через промежуточную среду. Не только звук, но и свет, и радиосигналы имеют конечную скорость. Скорость света - предельная скорость сигналов. Каков же в этом случае физический смысл одновременности? Что соответствует последовательности одних и тех же для всей Вселенной моментов? Что соответствует понятию единого времени, единообразно протекающего во всем мире? Мы можем найти некоторый физический смысл понятия одновременности и таким образом придать самостоятельную реальность чисто пространственному аспекту бытия, с одной стороны, и абсолютному времени - с другой, даже в том случае, когда все взаимодействия распространяются с конечной скоростью. Но условием для этого служит существование неподвижного в целом мирового эфира и возможность определить скорости движущихся тел абсолютным образом, относя их к эфиру как единому привилегированному телу отсчета. Представим себе корабль с экранами на носу и на корме. В центре корабля на равных расстояниях от обоих экранов зажигают фонарь. Свет фонаря одновременно достигает экранов, и мгновения, когда это происходит можно отождествить. Свет падает на экран, находящийся на носу корабля в то же самое мгновение, что и на экран, находящийся на корме. Таким образом, мы находим физический прообраз одновременности. Синхронизация с помощью световых сигналов, одновременно прибывающих в два пункта из источника, расположенного на равном расстоянии от них, возможна, если источник света и указанные два пункта покоятся в мировом эфире, т.е. когда корабль неподвижен по отношению к эфиру. Синхронизация возможна и в том случае, когда корабль движется в эфире. В указанном случае свет дойдет до экрана на носу корабля немного позже, а до экрана на корме - немного раньше. Но, зная скорость корабля относительно эфира, мы можем определить опережение луча, идущего к экрану на корме и запаздывание луча, идущего к экрану на носу, и, учитывая указанные опережение и запаздывание, синхронизировать часы, установленные на корме и на носу корабля. Мы можем, далее, синхронизировать часы на двух кораблях, движущихся относительно эфира с различными, но постоянными, известными нам скоростями. Но для этого также необходимо, чтобы скорость кораблей относительно эфира имела определенный смысл и определенное значение.Здесь возможны два случая. Если корабль при движении полностью увлекает за собой эфир, находящийся между фонарем и экранами, то не произойдет запаздывания луча, идущего к экрану на носу корабля. При полном увлечении эфира, корабль не смещается относительно эфира, находящегося над его палубой, а скорость света относительно корабля не будет зависеть от движения корабля. Тем не менее, мы сможем зарегистрировать зарегистрировать движение корабля с помощью оптических эффектов. По отношению к кораблю скорость света не изменится, но она изменится по отношению к берегу. Пусть корабль движется вдоль набережной: на набережной два экран а 41 и а 42,причем расстояние между ними равно расстоянию между экранами на корабле. Когда экраны на движущемся корабле оказались против экранов на набережной, в центре корабля зажигается фонарь. Если корабль увлекает за собой эфир, то свет фонаря дойдет одновременно до экрана на корме и до экрана на носу, но в этом случае свет дойдет в различные моменты до экранов на неподвижной набережной. В одном направлении скорость движения корабля относительно набережной будет прибавляться к скорости света, а в другом направлении скорость движения корабля нужно будет вычесть из скорости света. Такой результат - различные скорости света относительно берега - получится, если корабль увлекает эфир. Если же корабль не увлекает эфир, то свет будет двигаться с одной и той же скоростью относительно берега и с различной скоростью относительно корабля. Таким образом, изменение скорости света окажется результатом движения корабля в обоих случаях. Если корабль движется, увлекая эфир, то меняется скорость относительно берега; если же корабль не увлекает эфир, то меняется скорость света относительно самого корабля. В середине XIX века техника оптических экспериментов и измерений позволила уловить очень небольшие различия в скорости света. Оказалось возможным проверить, увлекают движущиеся тела эфир, или не увлекают. В 1851 г. Физо (1819 - 1896) доказал что тела не увлекают полностью эфир. Скорость света, отнесенная к неподвижным телам, не меняется, когда свет проходит через движущиеся среды. Физо пропускал луч света через неподвижную трубку, по которой текла вода. По существу вода играла роль корабля, а трубка - неподвижного берега. Результат опыта Физо привел к картине движения тел в неподвижном эфире без увлечения эфира. Скорость этого движения можно определить по запаздыванию луча, догоняющего тело (например, луча направленного к экрану на носу движущегося корабля), по сравнению с лучом, идущим навстречу телу (например, по сравнению с лучом фонаря, направленным к экрану на корме). Тем самым можно было, как казалось тогда, отличить тело, неподвижное относительно эфира, от тела, движущегося в эфире. В первом скорость света одна и та же во всех направлениях, во втором на меняется в зависимости от направления луча. Существует абсолютное различие между покоем и движением, они отличаются друг от друга характером оптических процессов в покоящихся и движущихся средах. Подобная точка зрения позволяла говорить об абсолютной одновременности событий и о возможности абсолютной синхронизации часов. Световые сигналы достигают точек, расположенных на одном и том же расстоянии от неподвижного источника, в одно и то же мгновение. Если же источник света и экраны движутся относительно эфира. То мы можем определить и учесть запаздывание светового сигнала, вызванное этим движением. И считать одним и тем же мгновением 1) момент попадания света на передний экран с поправкой на запаздывание и 2) момент попадания света на задний экран с поправкой на опережение. Различие в скорости распространения света будет свидетельствовать о движении источника света и экранов по отношению к эфиру - абсолютному телу отсчета. Эксперимент, который должен был показать изменение скорости света в движущихся телах и соответственно абсолютных характер движения этих тел, был выполнен в 1881 г. Майкельсоном (1852 -1931). Впоследствии его не раз повторяли. По существу, эксперимент Майкельсона соответствовал сравнению скорости сигналов, идущих к экранам на корме и на носу движущегося корабля. Но в качестве корабля была использована сама Земля, движущаяся в пространстве со скоростью около 30 км/сек. Далее, сравнивали не скорость луча, догоняющего тело и луча, идущего навстречу телу, а скорость распространения света в продольном и поперечном направлениях. В инструменте, примененном в опыте Майкельсона, так называемом интерферометре, один луч шел по направлению движения Земли - в продольном плече интерферометра, а другой луч - в поперечном плече. Различие в скоростях этих лучей должно было продемонстрировать зависимость скорости света в приборе от движения Земли. Результаты эксперимента Майкельсона оказались отрицательными. На поверхности Земли свет движется с одной и той же скоростью во всех направлениях. Такой вывод казался крайне парадоксальным. Он должен был привести к принципиальному отказу от классического правила сложения скоростей. Скорость света одна и та же во всех телах, движущихся по отношению друг к другу равномерно и прямолинейно. Свет проходит с неизменной скоростью, приблизительно равной 300000 км/сек., мимо неподвижного тела, мимо тела, движущегося навстречу свету, мимо тела, которое свет догоняет. Свет - это путник, который идет по полотну железной дороги, между путями, с одной и той же скоростью относительно встречного поезда, относительно поезда, идущего в том же направлении, относительно самого полотна, относительно пролетающего над ним самолета и т.д.. Или пассажир, который движется по вагону мчащегося поезда с одной и той же скоростью относительно вагона и относительно Земли.Чтобы отказаться от классических принципов, казавшихся совершенно очевидными и непререкаемыми, понадобилась гениальная сила и смелость физической мысли. Непосредственные предшественник. Эйнштейна подошли очень близко к теории относительности, но они не могли сделать решающего шага, не могли допустить, что свет не кажущимся образом, а в действительности распространяется с одной и той же скоростью относительно тел, которые смещаются одно относительно к другому.

Лоренц (1853-1928) выдвинул теорию, сохраняющую неподвижный эфир и классическое правило сложения скоростей и вместе с тем совместимую с результатами опытов Майкельсона. Лоренц предположил, что все тела при движении испытывают продольное сокращение, они уменьшают свою протяженность вдоль направления движения. Если все тела сокращают свои продольные размеры, то нельзя обнаружить подобное сокращение непосредственным измерением. Таким образомЛоренц рассматривает обнаруженное Майкельсоном постоянство скорости света как чисто феноменологический результат взаимной компенсации двух эффектов движения: уменьшение скорости света и сокращения проходимого им расстояния. С такой точки зрения классическое правило сложения скоростей остается незыблемым. Абсолютный характер движения сохраняется - изменение скорости света существует; следовательно, движение может быть отнесено не к другим телам, равноправным эфиру, а к универсальному телу отсчета - неподвижному эфиру. Сокращение носит абсолютный характер - существует истинная длина стержня, покоящегося относительно эфира, иными словами, стержня, покоящегося в абсолютном смысле. В 1905 г. Альберт Эйнштейн (1879-1955) опубликовал статью "К электродинамике движущихся тел». У Эйнштейна абсолютное движение не прячется от наблюдателя, а просто не существует. Если движение относительно эфира не вызывает никаких эффектов в движущихся телах, то оно является физически бессодержательным понятием. Тем самым из физической картины мира устраняется понятие единого времени, охватывающего всю Вселенную. Здесь Эйнштейн подошел к самым коренным проблемам науки - к проблемам пространства, времени и их связи друг с другом. Если нет мирового эфира, то нельзя приписать некоторому телу неподвижность и на этом основании считать его началом неподвижной, в абсолютном смысле, привилегированной системы координат. Тогда нельзя говорить и об абсолютной одновременности событий,нельзя утверждать, что два события, одновременные в одной системекоординат, будут одновременными и во всякой другой системе координат.

Идеи, высказанные Эйнштейном в 1905 году, уже в ближайшие годы заинтересовали очень широкие круги. Люди чувствовали, что теория, с такой смелостью посягнувшая на традиционные представления о пространстве и времени, не может не привести при своем развитии и применении к очень глубоким производственно-техническим и культурным сдвигам. Разумеется, только теперь стал ясен путь от абстрактных рассуждений о пространстве и времени к представлению о колоссальных запасах энергии, таящихся в недрах вещества и ждущих своего освобождения, чтобы изменить облик производственной техники и культуры. До середины нашего столетия во всех областях техники использовали лишь подобные ничтожные изменения энергии покоя и массы покоя тел. Сейчас появились практически применяемые реакции, при которых затрачивается или пополняется основной массив заключенной в веществе энергии покоя. В современной физике существует представление о полном переходе энергии покоя в энергию движения, т.е. о превращении частицы, обладающей массой покоя, в частицу с нулевой массой покоя и очень большой энергией движения и массой движения. Такие переходы наблюдаются в природе. До практического применения подобных процессов еще далеко. Сейчас используются процессы, освобождающие внутреннюю энергию атомных ядер. Атомная энергетика оказалась решающим экспериментальным и практическим доказательством теории относительности Эйнштейна.

В 1907-1908 гг. Герман Миньковский (1864 - 1908) придал теории относительности весьма стройную и важную для последующего обобщения геометрическую форму. В статье "Принцип относительности" (1907) и в докладе "Пространство и время" (1908) теория Эйнштейна была сформулирована в виде учения об инвариантах четырехмерной евклидовой геометрии.При движении геометрической фигуры в пространстве координаты точек меняются, а расстояния между ними остаются неизменными. Само по себе четырехмерное представление движения частицы может быть легко усвоено, оно кажется почти очевидным и, в сущности привычным. Всем известно, что реальные события определяются четырьмя числами: тремя пространственными координатами и временем, прошедшим до события с начала летосчисления, или с начала года, или от начала суток. материя пространство естествознание

В 1908 г. Миньковский представил теорию относительности в форме четырехмерной геометрии. Он назвал пребывание частицы в точке, определенной четырьмя координатами, "событием", так как под событием в механике следует понимать нечто определенное в пространстве и во времени - пребывание частицы в определенной пространственной точке в определенный момент. Далее он назвал совокупность событий - пространственно-временное многообразие -"миром", так как действительный мир развертывается в пространствеи во времени. Линию, изображающую движение частицы, т.е. четырехмерную линию,каждая точка которой определяется четырьмя координатами, Миньковский назвал "мировой линией".

Однородность пространства-времени означает, что в природе нет выделенных пространственно-временных мировых точек. Нет события, которое было бы абсолютным началом четырехмерной, пространственно-временной системы отсчета. В свете идей, изложенных Эйнштейном в 1905 г., четырехмерное расстояние между мировыми точками, т.е. пространственно-временной интервал не будет меняться присовместном переносе этих точек вдоль мировой линии. Это значит, что пространственно-временная связь двух событий не зависит от того, какая мировая точка выбрана в качестве начала отсчета, и что любая мировая точка может играть роль подобного начала. Таким образом, идея однородности является стержневой идеей науки XVII-XX вв. Она последовательно обобщается, переносится с пространства на время, и далее, на пространство-время.

В 1911-1916 гг. Эйнштейн создал общую теорию относительности. Теория, созданная в 1905 г., называется специальной теорией относительности, так как она справедлива лишь для специального случая, прямолинейного и равномерного движения.

Долгие годы у Эйнштейна созревала мысль о подчинении ускоренного движения принципу относительности и создании общей теории относительности, рассматривающей не только инерционные, но и всевозможные движения. Сила инерции действует единообразно на все предметы.Существует сила, которая также действует единообразно на все тела. Это - сила тяжести.

Эйнштейн назвал принципом эквивалентности утверждение о равноценности силы тяжести, действующей на систему, и силы инерции, проявляющейся при ускоренном движении. Этот принцип позволяет рассматривать ускоренное движение как относительное. В самом деле, проявления ускоренного движения (силы инерции) ничем не отличаются от сил тяжести в неподвижной системе. Значит, нет внутреннего критерия движения, и о движении можно судить лишь по отношению к внешнем телам. Движение, в том числе ускоренное движение тела A, состоит в изменении расстояния от некоторого тела отсчета B, причем мы с тем же правом можем утверждать, что B движется относительно A.

Эйнштейн отождествил тяготение, искривляющее мировые линии движущихся тел, с искривлением пространства-времени. Эта идея всегда будет образцом смелости и глубины физической мысли и вместе с тем образцом нового характера научного мышления, находящего реальные физические эквиваленты евклидовых и неевклидовых геометрических соотношений. Тело, предоставленное самому себе, движется по прямой в трехмерном пространстве. Оно движется по прямой в четырехмерном пространственно-временном мире, так как на графике "пространство-время" каждый сдвиг по оси времени (каждое приращение времени) сопровождается одним и тем же приращением пройденного пространственного расстояния. Таким образом, движениям по инерции соответствуют прямые мировые линии, т.е. прямые четырехмерного пространства-времени. ускоренным движениям соответствуют кривые мировые линиичетырехмерного пространственно-временного мира. Тяготение сообщает телам одно и то же ускорение. Оно сообщает такое же ускорение и свету. Следовательно, тяготение искривляет мировые линии. Если бы прямые, начерченные на плоскости, вдруг оказались кривыми, причем обрели бы одну и ту же кривизну, мы предположили бы, что плоскость искривилась, стала искривленной поверхностью, например поверхностью шара. Быть может, тяготение, единообразно искривляющее мировые линии, означает, что пространство-время в данной мировой точке (в данном пространственном пункте и в данный момент времени) приобрело определенную кривизну. Изменение сил тяготения, изменение интенсивности и направления тяжести, можно тогда рассматривать как изменение кривизны пространства-времени. Кривизна линии не требует пояснения. Кривизна поверхности также вполне наглядное представление. Мы знаем, что на кривой поверхности, например поверхности земного шара, теоремы евклидовой геометрии на плоскости перестают быть справедливыми. Вместо прямых кратчайшими линиями становятся иные геодезические линии, например в случае поверхности шара дуги большого круга: чтобы проехать кратчайшим путем с севера на юг, нужно двигаться по дуге меридиана. На геодезическую линию, заменяющую собой прямую, из одной точки можно опустить множество различных перпендикуляров, например из полюса на экватор. Мы не можем себе представить наглядно кривизну трехмерного пространства. Но мы можем назвать кривизной отступление трехмерного мира от геометрии Евклида. То же самое мы можем сделать с четырехмерным многообразием. Повторим исходные положения общей теории относительности. В каждой точке, находящейся в поле действия сил тяготения какой-либо большой массы, например Солнца, все тела падают с одинаковым ускорением, и не только тела, но и свет также приобретает ускорение, причем одно и то же ускорение, зависящее от массы Солнца. В четырехмерной геометрии подобное ускорение может быть представлено в виде пространственно-временного мира. Согласно общей теории относительности, наличие тяжелых масс искривляет пространственно-временной мир, и это искривление выражается в тяготении, изменяющем пути и скорости тел и световых лучей. В 1919 году астрономические наблюдения подтвердили теорию тяготения Эйнштейна - общую теорию относительности. Лучи звезд искривляются, проходя мимо Солнца, и их отклонения от прямого пути оказались такими, какие были вычислены теоретически Эйнштейном. Кривизна пространства-времени меняется в зависимости от распределения тяжелых масс. Если отправиться в путь через Вселенную, не меняя направления, т.е. следуя геодезическим линиям окружающего пространства, то нам встретятся на пути четырехмерные пригорки - гравитационные поля планет, горы - гравитационные поля звезд, большие хребты - гравитационные поля галактик. Путешествуя подобным образом по поверхности Земли, мы, помимо холмов и гор, знаем о кривизне земной поверхности в целом и уверены, что, продолжая путь в неизменном направлении, например вдоль экватора, вернемся к месту, откуда выехали. При путешествии во Вселенной мы также сталкиваемся с общей кривизной пространства, которая так относится к гравитационным полям планет, звезд и галактик, как кривизна Земли к рельефу ее поверхности. Если бы искривлено не только пространство, но и время, мы вернулись бы в результате космического путешествия в исходный пространственный путь и в исходное пространственное положение. Это невозможно. Эйнштейн предположил, что искривлено лишьпространство.

В 1922 г. А.А.Фридман (1888-1925) выдвинул гипотезу об изменении радиуса общей кривизны пространства с течением времени. Некоторые астрономические наблюдения подтверждают эту гипотезу, расстояния между галактиками увеличивается со временем, галактики разбегаются. Однако космологические концепции, связанные с общей теорией относительности, еще очень далеки от той определенности иоднозначности, которая свойственна специальной теории относительности.

Американский физик и философ Ф. Франк говорил, что физика ХХ века, особенно теория относительности и квантовая механика остановили движение философской мысли к материализму, основанное на господстве механической картины мира в прошлом веке. Франк говорил, что «в теории относительности, закон сохранения материи больше не имеет силы; материя может превращаться в нематериальные сущности, в энергию». Однако все идеалистические трактовки теории относительности основываются на искаженных выводах. Примером этому может служить то, что иногда идеалисты подменяют философское содержание понятий "абсолютное" и "относительное" физическим. Они утверждают, что поскольку координаты частицы и ее скорость всегда останутся сугубо относительными величинами (в физическом смысле), т. е. они никогда не превратятся даже приближенно в абсолютные величины и поэтому, якобы, никогда не смогут отражать абсолютную истину (в философском смысле). В действительности же координаты и скорость, не смотря на то, что не обладают абсолютным характером (в физическом смысле), являются приближением к абсолютной истине. Теория относительности устанавливает относительный характер пространства и времени (в физическом смысле), а идеалисты толкуют это как отрицание ею объективного характера пространства и времени. Относительный характер одновременности и последовательности двух событий вытекающий из относительности времени, идеалисты пытаются использовать для отрицания необходимого характера причинной связи. В диалектико-материалистическом понимании и классические представления о пространстве и времени и представления о теории относительности есть относительные истины, включающие в себя лишь элементы абсолютной истины. Материя До середины XIX века понятие материи в физике было тождественно понятию вещества. До этого времени физика знала материю только как вещество, которое могло иметь три состояния. Такое представление о материи имело место из-за того, что «объектами изучения классической физики являлись лишь движущиеся материальные тела в виде вещества, кроме вещества естествознание не знало других видов и состояний материи (электромагнитные процессы относили или к вещественной материи, или к ее свойствам)». По этой причине механические свойства вещества были признаны универсальными свойствами мира в целом. Об этом упоминал в своих работах Эйнштейн, писав, что «для физика начала девятнадцатого столетия, реальность нашего внешнего мира состояла из частиц, между которыми действуют простые силы, зависящие только от расстояния».