Пространство и время - формы существования движущейся материи

Обратимся к первоисточнику. «В изложенном выше имелось в виду объяснить, в каком смысле употребляются в дальнейшем менее известные названия. Время, пространство, место и движение составляют понятия общеизвестные. Однако необходимо заметить, что эти понятия обыкновенно относятся к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят некоторые неправильные сужения, для устранения которых необходимо вышеприведенные понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные.

Абсолютное. Истинное и математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью.

Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то: час, день, месяц, год…». Этим определением Ньютон абсолютизирует время, как текущее вне зависимости от любых реальных процессов в природе. Далее в этом же тексте Ньютон говорит, что может не существовать точного стандарта времени на основе физических или астрономических явлений, из-за их несовершенства (в смысле точной неповторимости). «Создается впечатление, –  пишет Мах, – что … Ньютон находится еще под влиянием средневековой философии, как будто бы он изменил своему намерению исследовать только фактическое», время становится чем-то абстрактным, независящем от всякого измерения.

Что же касается пространства, то Ньютон пишет: «Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, останется всегда одинаковым и неподвижным. Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное…». Здесь представляется излишним комментировать это положение Ньютона, оно весьма аналогично его суждению о времени. Важно, что в «Началах …» различается абсолютное и относительное движения, причем это обсуждается автором очень тщательно.

Наверное Ньютон находился под влиянием Декарта, но выкинув «тонкую материю», оставляет для своей механики только абстрактную жесткую и неподвижную систему координат, считая однако ее вполне реальной сущностью. Разделяя абсолютное и относительное движение, Ньютон даже сделал шаг назад по сравнению с Декартом, который еще раньше вполне правильно понимал относительность всякого движения. Возможно философские моменты довольно непоследовательны и искусственны, но не будем забывать, что задача Ньютона была совсем в другом – научиться описывать динамику тел. Успех механики был столь велик, что «судить победителя» научное сообщество взялось только два столетия спустя, когда началось внимательное осмысление фундаментальных положений теории Исаака Ньютона такими учеными как Ланге и Мах. Их идеи логично будет поместить здесь, т.к. во многом они вытекают из критики Ньютона.

Мах придерживался той точки зрения, что нелепо говорить о движении тела безотносительно других тел, измеряя движение лишь в абсолютном пространстве. Весь наш опыт ведь сводится к измерению лишь расстояний между отдельными предметами. Мах приводит парадокс. Предположим, что тело помещено в абсолютно пустое пространство, которое лишено даже сильно удаленных звезд, тогда нельзя понять находится ли наше тело в покое или к примеру вращается вокруг собственной оси кроме, как измерив центростремительное ускорение. Такой вывод строго следует из представлений об абсолютном пространстве у Ньютона, и можно выделить «абсолютно невращающуюся»  систему отсчета в пустоте, что Мах как позицивист принять не мог.

Выход, который предлагает Мах следующий. Давайте сформулируем закон инерции (который собственно и определяет, что есть инерциальная система отсчета) иначе. «Вместо того, что относить движущееся тело к пространству (к какой-нибудь инерциальной системе), будем рассматривать непосредственно его отношение к телам мира, посредством которых только и можно определить систему координат». Очень далекие друг от друга тела движутся с постоянными по величине и направлению (относительными) скоростями. Близкие тела, находящиеся «в более сложном отношении» или, мы бы сказали, взаимодействующие друг с другом и движутся уже с непостоянной относительной скоростью. Теперь «вместо того, чтобы говорить: расстояние и скорость массы в пространстве остаются постоянными, можно употреблять выражение, что среднее ускорение массы <…> относительно <всех других масс …> равно нулю» . При этом ненулевое ускорение относительно ближайших тел  будет скомпенсировано большим вкладом массивных удаленных объектов (звезд), которые с исследуемым телом не взаимодействуют. Поясним, что наше тело на самом деле свободно, а ускорение относительно соседей может быть из-за того эти самые соседние тела могут быть по каким-то причинам подвержены действию сил, и, тем самым, ускорены они. Удаленные массы во Вселенной «задают» инереицальн(ую/ые) системы отсчета.

Такая трактовка закона инерции Махом по истине относительная. Однако подразумевает некоторую космологию, хотя и не важно какую именно. На это Эрнст Мах отвечает, что быть может и не существует локальных законов типа ньтоновских, и, чтобы описывать даже движение тел в небольшом объеме, «невозможно отвлечься от остального мира.» Он далее замечает, «Природа не начинает с элементов, как вынуждены начинать с них мы. Впрочем, для нас счастье, если нам удается на некоторое время отвести взор от огромного целого и сосредоточиться на его отдельных частях.» Таким образом Мах исправляет идейные основания классической механики, констатируя, что в обыденности мы можем пользоваться законами Ньютона, понимая однако по-другому, что есть инерциальная система отсчета.

Оставим пока Маха и вернемся чуть назад во времени. (Мне очень трудно придерживаться хронологии и в то же время не разрывать логически изложение эволюции той или иной концепции.) Чтобы завершить разговор о пространстве и времени, как его представляли люди начала XIX столетия, надо обсудить некоторые субъективистские парадигмы. Наверное, во времена Юма возникло также новое причинное понимание времени, которое, упрощенно говоря, состоит в том, что время воспринимает нами как «параметр», по которому упорядочиваются причина и производимое ею следствие. Вообще в это время мы видим, как наряду с вопросом о времени появляется вопрос причинности, но это уже лежит за пределами определенного мной реферата.

Следующий на ком мы остановим свой пристальный взгляд – Лейбниц. Но тут мы сталкиваемся с новой субъективной теорией пространства, которая нашла свое завершение в философии Иммануила Канта. Основываясь на своем учении о монадах. Лейбниц считает, что «пространства – как оно является чувствам, и как его рассматривает физика, – не существует, но оно имеет реального двойника, а именно расположение монад в трехмерном порядке соответственно точки зрения, с которой они отражают мир. Каждая монада видит мир в определенной перспективе присущей только ей; в этом смысле мы можем несколько произвольно говорить о монадах как имеющих пространственное положение». Я лично не могу принять такую позицию, но всю свою критику я обрушу на Лейбница и Канта вместе, а пока надо прейти к теории пространства и времени последнего, что дать пищу нашему обсуждению.

Кант утверждает, что наши ощущения имеют причины, которые он называет «вещами в себе». Наше восприятие, называемое «феноменом», состоит из «ощущения» (объективная составляющая) и «формы» явления. Форма не есть само ощущение, это субъективный аппарат, устанавливающий определенные отношения явлений и их порядок. Форма не зависит от среды и априорна, она всегда присутствует в нас и не связана с опытом. У «чистой формы» есть две составляющие – пространство и время. При этом пространство «ответственно» за внешние ощущения, а время – за внутренние. Для обоснования своей позиции Кант выдвигает несколько доказательств, что пространство и время являются априорными формами.

«Пространство не есть эмпирическое понятие, отвлекаемое от внешнего опыта, В самом деле, представление пространства должно уже лежать в основе для того, чтобы известные ощущения были относимы к чему-то вне меня (то есть к чему-то в другом месте пространства, чем то, где я нахожусь), а также для того, чтобы я мог представлять их как находящиеся вне друг друга, следовательно, не только как различные, но и как находящиеся в различных местах».

«Пространство есть не дискурсивное, или, как говорят, общее, понятие об отношениях вещей вообще, а чисто наглядное представление. В самом деле, можно представить себе только одно единственное пространство, и если говорят о многих пространствах, то под ними подразумевают лишь части одного и того же единого пространства, к тому же эти части не могут предшествовать единому всеохватывающему пространству как его составные элементы (из которых возможно было бы сложение), но могут быть мыслимы только как находящиеся в нем. Пространство существенно едино; многообразное в нем, а, следовательно, также общее понятие о пространствах вообще основывается исключительно на ограничениях».

Другие аргументы Канта состоят в том, что поскольку мы не можем вообразить, что не существует пространство, то это понятие априорное, кроме того пространство – бесконечно данная величина. Последние заключения не состоятельны, т.к. являются сугубо субъективными, и другой человек может воображать все совершенно иначе. Серьезный аргумент не может быть основан на том, что можно или нельзя представить. Против утверждения из первой цитаты можно сказать, что раз пространственное расположение вещей завит от субъекта, расставляющего их (чтобы расширить нашу критику и на  Лейбница тоже вместо слова «субъект» можно ставить слово «монада»). Но нельзя же игнорировать физические закономерности, которые определяют движение тел в пространстве. Получается, по совпадению для разных субъектов эти законы одинаковы, в то время, как располагать предметы они могут по соей воле.

В принципе выводы, которые делает Кант, еще можно было стерпеть в конце XVIII века во время торжества ньютоновской механики, но с появлением общей теории относительности они становятся с очевидностью ошибочными. Поясню свою мысль. Дело в том, что в эйнштейновской теории гравитации искривление самого пространства ведет к вполне определенным регистрируемым эффектам. Если стоять на позиции Канта, то получатся, что мое субъективное восприятие мира («вид» пространства) приводит к объективным ощущениям (физическим явлениям).

Второе доказательство Иммануила Канта, касающееся единства пространства и невозможности воображения «других» пространств», с релятивистской точки зрения опровергается тем, что пространство или пространства не являются субстанциями (так считает Бертран Рассел). Я же могу добавить, что если понимать «пространство» в математическом смысле слова, т.е. допустить существование пространств различных размерностей, сигнатур и топологий, то они никак не могут являться частями одного (плоского трехмерного) пространства. Мне кажет, что здесь я достаточно показал несостоятельность теории Канта с точки зрения современной науки, поэтому не будем углублять критику, а лучше обратимся к более важным и реалистичным парадигмам, тем более, что нас ждет новая эпоха – время релятивизма.

Определение материи К.Марксом, Ф.Энгельсом и В.Лениным

Взгляд на материю как на бесчисленное множест­во атомов, без каких-либо заметных изменений, со­хранялся в различных школах философского мате­риализма вплоть до начала ХХ века. Отождествление материи с веществом (и с неделимыми атомами в его основе) был характерен и для французских материа­листов XVIII века, и для Л. Фейербаха. Интересно, что и Ф. Энгельс, основываясь на позициях атоми­стического материализма, вместе с тем в ответе на вопрос: существует ли материя как таковая, писал, что реально существует материя лишь в виде конк­ретных форм, объектов и не существует материи как бесструктурной первоматерии, не изменяемой фор­мы всех форм.

Наиболее глубокие революционные изменения происходили в конце XIX и начале XX века в естествознании, особенно в физике. Они были столь фундаментальны, что породили не только кризис физики,  но очень серьезно затронули и ее философские основания.  К числу важнейших открытий, подорвавших основы механической картины мира, относились, в частности,  обнаружение рентгеновских лучей  (1895 г.),  радиоактивности урана  (1896 г., А. Беккерель, Л. Кюри, М. Складовская - Кюри),  электрона (1897 г., Д. Томсон). К 1903 г., отметим, были достигнуты значительные результаты в исследовании радиоактивности:  получило определенное обоснование ее объяснение  как спонтанного распада атомов,  была доказана превращаемость химических элементов. М. Планком была создана теория квантов, энергии микрообъектов, А. Эйнштейн раскрыл количественную связь между массой тел и энергией связи их атомов.

   Объяснить указанные (и некоторые другие) открытия в рамках механической картины мира не удавалось; все более явной становилась недостаточность классико-механического понимания физической реальности. Это вызвало определенное замешательство у ряда крупных физиков.

Все это привело к коренному пересмотру преж­них устоявшихся представлений о строении материи. Рухнуло основное положение атомистического мате­риализма о неделимости, неизменности и о неуничтожимости атома, что послужило поводом для опро­вержения материализма в свете новейших выводов естествознания. Так, например, известный француз­ский физик Анри Пуанкаре  писал о "признаках серьезного кризиса физики",  о том, что перед нами - "руины" ее принципов,  их "всеобщий разгром", что "великий ре­волюционер радий" подорвал принцип сохранения энергии, а электронная теория свела на нет принцип сохранения массы. В результате он приходит к выводу, что все старые принципы физики разгромлены, поэтому ее положения не соответствуют действи­тельности, а являются лишь продуктами человече­ского сознания.

Тезис о том, что в связи с новыми открытиями физики материя исчезла, был правомерно оспорен В. И. Лениным, защищавшим философский материа­лизм. Характеризуя подлинный смысл выражения "материя исчезла", В. И. Ленин показывает, что исчезает не материя, а тот предел, до которого мы знали материю, что то исчезновение материи, о ко­тором говорят некоторые ученые и  философы, не имеет отношения к философскому представлению о материи, ибо нельзя смешивать философское поня­тие (термин) материя с естественнонаучными представлениями о материальном мире. С развитием естествознания происходит смена одного научного представления о мире (материи) другим, более глу­боким и основательным. Однако такая смена конкретных научных представлений не может опроверг­нуть смысл и значение философского понятия (кате­гории) "материя", которая служит для обозначения объективной реальности, данной человеку в его ощу­щениях и существующей независимо от них.

 Движение - способ существования материи.

Познание сущности движения довольно сложно. Учение о движении разрабатывалось на протяжении всей истории философской мысли. Однако, смысл движения, его сущность, источник и причину наиболее полно отразила марксистская философия. Движение - это способ существования материи. Быть - значит быть в движении. Материализм, опираясь на данные науки, исходит из того, что движение, как и материя, несотворимо и неуничтожимо: оно не привносится из вне, а заключено в самой природе материи. Одни формы движения превращаются в другие. И ни один вид движения не берется из ниоткуда. Под движением материи нужно понимать не только механическое перемещение тел в пространстве, но и любые взаимодействия, а также изменение состояний объектов, которые вызываются этими взаимодействиями. Материя не может существовать вне движения. Все объекты существуют лишь благодаря тому, что в них воспроизводятся различные типы движения. При их уничтожении объект прекращает свое существование, переходит в другие объекты, которые характеризуются определенным набором типов и форм движения.

Энгельс выделил механическую, химическую, биологическую, социальную формы движения. В основу классификации форм движения Энгельс положил следующие принципы:

1.   формы движения соотносимы с определенным материальным уровнем материи, т.е. каждому уровню такой организации должна соответствовать своя форма движения.

2.   между формами движения существует генетическая связь, т.е. форма движения возникает на базе низших форм.

3.   высшие формы движения качественно специфичны и несводимы к низшим формам.

Пространство   выражает  порядок  расположения       одновременно      сосуществующих объектов. Время же - последовательность существования  сменяющих друг друга явлений.

Пространство - оно есть форма бытия материи, характеризуемая такими свойствами, протяженность, структурность, сосуществование и взаимодействие. Понятие времени возникает как из сравнения различных состояний одного и того же объекта, который в результате длительности своего существования неизбежно меняет свои свойства, так и из факта сменяющейся последовательности различных объектов в одном и том же месте.

Время - есть форма бытия материи, характеризуемая такими свойствами изменения и развития систем, как длительность, последовательность смены состояний.

Понятия пространства и времени соотносительны: в понятии пространства отражается координация различных противоположных друг другу объектов в один и тот же момент времени; а в положении времени отражаются координация сменяющих друг друга объектов в одном и том же месте пространства.

Диалектическое понимание движения материи

В основе диалектико-материалистического понимания движения лежат следующие положения.

Во-первых, движение есть неотъемлемое, необходимое и существенное свойство, способ существования материи. "Материя без движения, – писал Ф. Энгельс, – так же немыслима, как и движение без материи".

Во-вторых, движение определяется как любое изменение. "Движение, в применении к материи, – утверждал Ф. Энгельс, – это изменение вообще".

В-третьих, движение представляет собой противоречие, а его источником взаимодействие противоположностей. "Движение есть противоречие, – отмечал В. И. Ленин, – есть единство противоречий".

Рассмотрим более подробно эти положения. Итак, движение представляет собой необходимое, неотъемлемое свойство материи, без которого она не может существовать. Иными словами, движение есть атрибут материи. Нигде, никогда, ни при каких условиях не было ни одного материального объекта, ни одного явления, которые были бы лишены движения. Имеющиеся факты в физике подтверждают положение о связи движения с материей. При условиях, близких к абсолютному нулю материальные объекты не перестают изменяться (например, олово становится полупроводником). В. И. Ленин показал, что "отрыв" движения от материи по сути дела означает признание существования лишь движения мысли, ибо движения "самого по себе", движения "ничего" не существует. "…Попытка мыслить движение без материи, – писал В. И. Ленин, – протаскивает мысль, оторванную о материи, а это есть философский идеализм".

Первое из рассматриваемых положений говорит о неразрывности материи и движения, что означает признание абсолютности движения. Если нет материи без движения, то движение абсолютно. Второе же положение – положение о том, что движение есть любое изменение говорит об относительности, потому как конкретное изменение происходит относительно чего-то (перемещение одного тела можно определить лишь относительно положения других тел). Таким образом, движение является единством абсолютного и относительного. Все изменения, происходящие в неживой природе, в природе живой, в обществе, конечно же, представляют собой движение. Однако движение непросто однородный процесс, однотипное изменение. По Бутакову возможны три типа движения. Во-первых, движение может идти от простого к сложному, по восходящей линии. Во-вторых, движение может идти по нисходящей линии (например, процесс старения отдельного живого организма). При третьем варианте движения нет ни восходящих, ни нисходящих линий. Вместе с тем для каждого отдельного предмета движение такого типа возможно лишь в короткие промежутки времени, по прошествии которых осуществляется переход к движению либо первого, либо второго типа. Изменение, идущее по восходящей линии (от простого к сложному), называется развитие. Из приведенного определения следует, что категория движения шире по своему объему категории развития. Любое развитие есть движение, но не любое движение является развитием. Марксистская философия определяет для категории развития одно из центральных мест, поскольку она играет важную роль в истории человеческого общества.

Последнее положение констатирует, что источником изменений является взаимодействие. В. И. Ленин подчеркивал гегелевские слова о том, что противоречие, т.е. отношение между противоположностями, "есть корень всякого движения и жизненности; лишь поскольку нечто имеет в себе самом противоречие, оно движется, обладает импульсом и деятельностью". Действие закона единства и борьбы противоположностей вызывает изменение, переход от одного состояния к другому, является внутренним импульсом совершающихся процессов, причиной самодвижения. Положение о противоречивости движения обязывает к определению его противоположных сторон (моментов). Ограничимся рассмотрением одной из пар противоположностей, определяющих собой движение – изменчивость и устойчивость.

Изменчивость и устойчивость как одна из пар противоположностей, определяющих движение

 Под изменчивостью мы понимаем смену свойств, состояний и отношений, принадлежащих материальным и идеальным системам. Устойчивость есть сохранение свойств, состояний и отношений этих систем. Движение включает в себя и изменчивость, и устойчивость одновременно. Наличие изменчивости в движении очевидно. Но и устойчивость обязательно включается в движение. Она "входит" в него даже в том смысле, что смена свойств, состояний и отношений (изменчивость) всегда присуща движению, т.е. сама смена (наличие изменчивости) является определенной устойчивостью. В реальном мире нет ни "чистой изменчивости", ни "чистой устойчивости", а есть движение, в котором изменчивость и устойчивость взаимодействуют и взаимопереплетаются. Поэтому понятия изменчивости и устойчивости являются результатом идеализации. Это предельные понятия. Не изменчивость и не устойчивость, а их взаимодействие, единство и взаимоисключение, "борьба" – источник процесса движения. Это проявление можно наблюдать в природе. Эволюция (движение) жизни не есть лишь изменчивость, которая с точки зрения теории генетической информации выступает как способность организма к изменениям (удлинением или сокращением) нитей ДНК и, таким образом, к образованию и изменению признаков, служащих основой для отбора. Однако, эволюционный процесс нельзя понять без учета устойчивости, формой которого является наследственность (способность организма к накоплению, сохранению и передаче информации потомству). Эволюционный процесс живой природы – итог взаимодействия, "единства и борьбы" изменчивости (приспособления) и устойчивости (наследственности). Ф. Энгельс биологическую эволюцию рассматривал как результат взаимодействия между приспособлением и наследственностью. Процессы в мире неживых объектов также определяются именно взаимодействием изменчивости и устойчивости. "Поведение" (движение) любой элементарной частицы определяется типом физического взаимодействия (слабым, электромагнитным, сильным). Но различия в "поведении" частицы неразрывно связаны с устойчивостью – наличием законов сохранения. Развитие общества также связано с взаимодействием изменчивости и устойчивости. Исторические эпохи отличаются друг от друга тем, "как" производятся материальные блага (изменчивость), но то "что" производится (пища, одежда, жилища) в конечном итоге не изменяется (устойчивость). Однако, без последнего, как и без процесса производства, невозможно не только развитие, но и само существование общества. А процесс производства всегда имеет сохраняющиеся элементы (труд человека, предмет труда, средства труда). Конечно, каждый из элементов имеет свою (и общую ) историю развития. Но наличие таких элементов сохраняется.

Страницы: 1, 2, 3, 4