«М.Б. Каменарович ПРОБЛЕМЫ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ Монография Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2004 УДК 1Ф ББК 15.11 К18 Рецензенты: зам. зав. кафедрой ТОРЭ Московского государственного института радиотехники, ...»

Московский государственный технический университет

им. Н.Э. Баумана

М.Б. Каменарович

ПРОБЛЕМЫ ПРОСТРАНСТВА

И ВРЕМЕНИ

Монография

Москва

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана

2004

УДК 1Ф

ББК 15.11

К18

Рецензенты:

зам. зав. кафедрой ТОРЭ Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета), д-р техн. наук, профессор Н.П. Есаулов, Президент КРО НТО «РАПЭ», д-р техн. наук Б.П. Садковский К18 Каменарович М.Б. Проблемы пространства и времени: Монография. — М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. — 432 с.

ISBN 5-7038-2522- Структура пространства и времени лежит в самой основе как физики, так и нашего опыта восприятия мира.

Современная наука, исследуя пространство и время, предлагает различные гипотезы о происхождении Вселенной в результате «Большого взрыва» или о существовании черных дыр; она приходит к выводу, что под действием гравитационных сил при определенных условиях пространствовремя может изменяться до полного исчезновения. При этом все происходит независимо от человеческого сознания.

В монографии предлагается волновая теория пространства-времени, которая позволяет объяснить гравитационные волновые явления с точки зрения движущегося наблюдателя.

Книга может быть привлекательна для всех интересующихся проблемами пространства и времени.

УДК 1Ф ББК 15. © Каменарович М.Б., © Издательство МГТУ ISBN 5-7038-2522-9 им. Н.Э. Баумана, ГЛАВА

СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

1.1. НОВАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

В современной физике определились тенденции, которые позволяют говорить о том, что складывается новая физическая картина мира. Эти тенденции имеют некоторые параллели с развитием классической механики и ее методологии, и формированием механистической картины мира. Такая параллель, в частности, заключается в существующих сейчас попытках интерпретировать будущую новую картину мира как законченное, единое и единственное физическое знание о мире и методах его получения, что имело место и в случае классической механики и механистической картины мира. Для таких выводов имеются достаточные основания, связанные с интеграционными процессами в современной физике.

Одно из направлений интеграции представляет собой попытку построения теории великого объединения, описывающей общим формализмом электромагнитные, гравитационные, сильные и слабые взаимодействия.

Другое направление, связанное с первым, — слияние космологии и физики высоких энергий в рамках космомикрофизики.

Формируется и третье направление, выраженное в попытках «безмассового», «беспространственного» и «безвременного» формулирования физических понятий и законов. Третье направление имеет гипотетический характер, становление его лишь начинается, и оно нуждается в самом тщательном анализе. Оно очень перспективно еще и в том смысле, что, видимо, в процессе своего развития потребует принципиального, фундаментального изменения всей логики и психологии нашего мышления. Обратим внимание на первые два направления, причем более детально рассмотрим второе, так как сколько-нибудь серьезное его методологическое обоснование пока отсутствует.

Все указанные направления объединительных тенденций в современной физике реализуются преимущественно на основе использования аксиоматического либо гипотетико-дедуктивного метода.

Исследование существующих в физике аксиоматик, проведенное А.Л. Симановым [1], показало, что именно аксиоматический подход дает максимальное число возможностей в создании новых физических теорий, в том числе единых, с новыми формализмами на основе анализа общих физических и методологических принципов, упорядочивающих и обобщающих на первый взгляд различные физические понятия и теории. Для физики в любой аксиоматике всегда существует элемент искусственности в создании аксиоматической базы, поскольку аксиомы выбираются так, чтобы соответствовать теории, а также потому, что появляется необходимость вводить так называемые пустые термины, не имеющие онтологической нагрузки, но гносеологически необходимые для составления аксиоматической системы в соответствии с правилами логики.

В дальнейшем эти пустые термины либо получают онтологическую интерпретацию, либо, если таковой найти невозможно, исключаются из системы, их заменяют новые, более адекватные объекту физической теории. Это приводит к изменению исходных аксиом и, как следствие, к разработке новой теории или теоретической концепции, чаще всего альтернативной по отношению к предыдущей.

Аксиоматизированные таким образом физические теории соответствуют обычно тому общему взгляду на единство природы, который господствует в тот или иной период развития физики, а наиболее фундаментальные теории объявляются едиными теориями. На современном этапе развития физики аксиоматическая система требует такого построения физического знания, чтобы все его результаты выступали как строгие математические следствия единой системы аксиом. При этом сами аксиомы (наиболее фундаментальные) зачастую представляют собой систему философских принципов, конкретизированных применительно к физическому знанию. Тем самым философские принципы, определяя в известном смысле направление развития единой теории, входят в нее конструктивным образом. Все это наиболее отчетливо видно при анализе единой теории поля.

Однако создание единой аксиоматики, охватывающей все физические теории как целое, невозможно из-за бесконечного разнообразия физических явлений, каждая группа которых требует для своего описания специфического математического аппарата. Но попытки создания общих аксиоматических систем в физике необходимо продолжать, так как они имеют большое гносеологическое, методологическое и эвристическое значение, если представлять подобные системы не как нечто окончательное, а как определенный этап развития физического знания.

Считается, что основным направлением развития аксиоматики в контексте построения единых теорий, направлением наиболее правильным и продуктивным может быть создание аксиоматических систем, описывающих не структуру мира (она слишком разнообразна для успешного «стягивания» ее в единый формализм), а процессы, т.е. фактически создание аксиоматики суперсилы. Такая аксиоматика должна строиться не только на основе специфицированных философских принципов — помимо этого она должна базироваться на интерпретации ограниченного числа фундаментальных физических констант, связанных именно с физическими процессами.

Ввиду чрезвычайной сложности, а порой и невозможности (из-за больших энергетических и экономических затрат) эмпирической проверки вытекающих из системы аксиом и новых физических следствий и гипотез, они должны подвергаться прежде всего математическому и формально-логическому анализу, компьютерному исследованию и т.п. — на предмет выявления противоречий и расходимостей. Онтологическая верификация гипотез объединительного плана осуществляется с помощью методологического анализа и анализа выполнимости общефизических законов, закономерностей и принципов.

Сказанное выше мы выделяем как составляющие первой стороны проблемы единства физического знания, проблемы интегративных процессов в физике. Вторая ее сторона связана с выявлением и анализом новых общефизических законов, закономерностей, принципов и понятий.

Как показывает исследование имеющихся сейчас новых физических теорий и гипотез, физический язык в этом контексте развивается в направлении все большего обобщения описаний физических явлений и процессов. Особенно характерно в этом отношении развитие космомикрофизики. Объединение космологии и физики высоких энергий идет в русле мировоззрения целостности — холизма. Видимо, и это подтверждает проведенный нами анализ, нельзя отделять квантовую реальность от структуры всей Вселенной, а состояние отдельной частицы имеет смысл лишь тогда, когда она рассматривается в рамках единого целого и ее поведение описывается законами, общими не только для всех частиц Вселенной, но и для Вселенной как целого. И здесь надо разрабатывать такой физический язык, который бы соответствовал в равной степени как частице, так и Вселенной. Следовательно, использование методологических возможностей философского знания в данном случае представляется необходимым. Необходим и сам анализ механизма и форм реализации методологической функции философии.

Известно, что методологическая функция философии в физическом познании реализуется прежде всего в конструктивной и нормативно-регулятивной формах, так как физика с самого начала вынуждена использовать внетеоретические, философские положения именно в силу предельной общности понятий, лежащих в ее основании (пространство, время, однородность и др.). Это, однако, не означает, что физические теории, независимо от степени их общности, включают эти понятия в свою структуру в их философском виде. «Вхождение» философских категорий принципов и законов в концептуальный аппарат теории определяется спецификой предмета познания. Налагаясь «матрицей» на философские категории, принципы и законы, этот предмет «вычленяет» из их содержания то, что конструктивно входит в круг интересов теории, составляет основу ее содержательной структуры. Так, например, в космологии вычленяются физико-геометрические свойства пространства, принцип всеобщего и универсального взаимодействия применяется лишь к явлениям, происходящим в пределах светового конуса, закон отрицания конкретизируется при изучении последовательных этапов генерации многообразия элементарных частиц с «помощью»

скалярного поля и т.п.

В то же время философское содержание категорий, принципов и законов обусловливает их нормативно-регулятивную форму. В этой форме философские категории, принципы и законы входят в теорию через физическую картину мира, которая с их помощью определяет методологию конкретно-научного исследования. И чем детальнее конкретизация философских представлений, чем корректнее и совершеннее сама философия, тем корректнее конструктивная и нормативно-регулятивная формы реализации ее методологической функции. Эти рассуждения можно отнести и к прогностической форме реализации методологической функции философии. Весьма показательным является использование принципа причинности, в частности в космологии в контексте включения в ее исследования квантовой методики в рамках великого объединения. Так, не считаются удачными те представления, которые приводят к нарушению принципа причинности, даже если они и обладают математическим формализмом, имеющим удовлетворительные следствия для дальнейшего развития теории. Отсюда вытекает требование поиска соответствующих конкретно-теоретических представлений с формализмом, отвечающим принципу причинности, но в силу квантовых эффектов — неклассической интерпретации этого принципа.

Следует отметить, что развитие философских представлений, уточнение, углубление содержания философских категорий, принципов и законов должны не просто и не только следовать за развитием естественнонаучных теорий, но и опережать его. В противном случае философия будет выступать методологией научного познания «постфактум», следуя за развитием науки на уровне обобщений конкретно-научных достижений.

Философия должна не только обобщать, но в известных пределах и направлять развитие физического познания, в частности, и научного — в целом, предоставляя ему соответствующую развернутую методологическую базу. Это также позволит философии стать основой для успешного решения проблем интеграции физического знания, что определяет третью сторону развития интегративных процессов в физике.

Еще одна сторона интегративных процессов в физике связана с анализом структур и языка стандартных разделов физики и поиском общего для них. Традиционно физика делится на довольно самостоятельные разделы: классическую механику, оптику, электромагнетизм, термодинамику, статистическую физику, квантовую механику, атомную и ядерную физику и т.д. За этим в известной степени искусственным разделением не видно согласования разделов физики друг с другом. Так, например, второй закон термодинамики, традиционно связываемый с ограниченным классом явлений и процессов (тепловых), может рассматриваться как один из наиболее общих законов, которые управляют всеми процессами в природе. Сейчас выясняется, что все вновь открываемые вещества и виды взаимодействий неизменно подчиняются этому закону.

1.2. ПРОБЛЕМА ОБЪЕДИНЕНИЯ Видимо, анализ всех физических законов и принципов с позиций возможной их общности для все более широкого класса явлений и процессов позволит выявить новые законы или дать более обобщенную формулировку законам классическим. Такой анализ целесообразно проводить на основе выделения роли и места в законах фундаментальных физических постоянных как своеобразных законов сохранения универсального плана. Видимо, количество этих фундаментальных постоянных необходимо пересмотреть, поскольку имеются возможности их переформулирования друг через друга или через постоянные, имеющие более глубокий смысл и физически более содержательные. Очевидно, это подтверждает известный тезис о всеобщей гармонии природы, базирующийся на представлении об ограниченном числе возможностей существования воспринимаемого нами мира, т.е. на принципе простоты.

Анализируя теорию великого объединения, философия позволяет дать ей методологическое обоснование и сформулировать методологические проблемы космофизики. Как известно, развитие теории великого объединения носило и носит гипотетико-дедуктивный характер. Основная цель создания этой теории — унифицировать представления о силах взаимодействия между элементарными составляющими нашего мира. Первые попытки такой унификации были предприняты А. Эйнштейном, который стремился создать теорию, объединяющую электромагнитные и гравитационные силы на основе геометрического представления пространства-времени. Однако при построении своей теории Эйнштейн не учел множество не известных современной ему науке факторов, и прежде всего существование сильных и слабых ядерных взаимодействий. Поэтому его попытки оказались безуспешными в смысле создания единой теории поля, но весьма полезными с точки зрения методологии.

Напомним, что сильное взаимодействие связывает протоны и нейтроны в ядре, а слабое ответственно за бета-радиоактивность.

Обе эти силы действуют на значительно более коротких расстояниях, чем гравитационная и электромагнитная силы: сильное взаимодействие — на расстояниях порядка 10–13 см и слабое — на расстояниях 10–15 см. Переносчиками слабого взаимодействия являются промежуточные векторные бозоны, сильного — глюоны, электромагнитного — фотоны и гравитационного — гравитоны.

Была выдвинута гипотеза, послужившая основой для объединения представлений о слабом и электромагнитном взаимодействиях в теорию электрослабого взаимодействия. Суть этой гипотезы состояла в том, что если связь между двумя названными взаимодействиями существует, то слабые силы, как и электромагнитные, должны быть калибровочными [2, с.178, 198, 200–201]. Следствием данной гипотезы, вытекающим из математических соображений, было предположение о необходимости существования триплета промежуточных частиц, из которых одна частица заряжена положительно, вторая — отрицательно, а третья — нейтральна. Основу электрослабой фундаментальной силы в таком случае составляют указанный триплет и фотон, представляющие собой разные проявления этой силы. Однако потребовалось постулировать существование еще одной частицы, ответственной за нарушение симметрии между бозонным триплетом и фотоном. Такую частицу назвали частицей Хиггса. Кроме того, формализм теории привел к предсказанию существования нового кварка и его партнера.

Этапом к унификации сил стали попытки объединить электрослабое и сильное взаимодействия в единую электроядерную силу.

Здесь основная идея также заключалась в использовании концепции калибровочной симметрии, связывающей интенсивность взаимодействия с зарядом. В случае сильного взаимодействия в качестве подобного заряда выступает так называемый цветовой заряд, которым обладают кварки и глюоны. Он является своеобразным аналогом электрического заряда. Но если электромагнитное поле создается зарядом только одного вида, то глюонное поле требует для своего создания три различных цветовых заряда — красный, синий и зеленый. Источником же сильного взаимодействия являются кварки.

Требование локальной калибровочной симметрии — инвариантности относительно изменений цвета в каждой точке пространства — привело к необходимости введения представления о компенсирующих силовых полях. Математический формализм позволяет на этой основе вывести гипотезу о существовании восьми таких полей, переносчиками которых являются глюоны. Значит, должно быть восемь различных типов глюонов. Тем самым сильное взаимодействие значительно отличается от электромагнитного, переносчиком которого является фотон, и слабого, имеющего трех переносчиков. Другое отличие заключается в усилении сильного взаимодействия при увеличении расстояния между кварками, тогда как остальные взаимодействия при увеличении расстояния между частицами ослабевают. Развитие квантовой хромодинамики позволило понять физику данного явления. Эксперименты же косвенно, а в ряде случаев и непосредственно подтверждают истинность теоретических построений квантовой хромодииамнки, имеющей гипотетико-дедуктивный характер. Таким образом, можно считать, что и в случае сильного взаимодействия, так же как и в случае электромагнитного и слабого, мы имеем описание его на основе калибровочных полей. Такая общность исходных методов построения теорий позволила начать поиски объединения этих трех взаимодействий в великое единое взаимодействие. Поиски привели к появлению нескольких конкурирующих теорий великого объединения, основанных на одной и той же идее — идее единой симметрии. Это еще раз подтверждает большую эвристическую значимость методологического принципа симметрии.

Существенно общим моментом всех теорий великого объединения является то, что кварки и лептоны включаются в единую теоретическую схему [3, с.142–143]. Кроме того, использование калибровочной симметрии снова чисто теоретически требует увеличения числа компенсирующих полей, обладающих свойством превращать кварки в лептоны, и соответствующего им числа частиц, также включаемых в эту теоретическую схему.

Само же разнообразие теорий великого объединения определяется разными возможными математическими подходами, осуществляемыми на основе общей, единой идеи. Они дают различные следствия, эмпирическая проверка которых позволила бы выбрать наиболее адекватную теорию. Однако прямые эксперименты невозможны, во всяком случае в обозримом будущем, так как они потребуют неимоверно огромной энергии: предполагаемая энергия унификации электрослабого и сильного ядерных взаимодействий должна быть, по некоторым теоретическим расчетам, не менее 1015 ГэВ.

Такие значения величин энергии находятся далеко за пределами нынешних наших возможностей проверить их. Существуют более реальные, но в известном смысле и более косвенные возможности проверки. Речь идет о том, что в ряде теорий великого объединения предполагается нестабильность протона, но время его жизни оценивается по-разному. Если бы удалось экспериментально обнаружить явление распада протона и определить время его жизни, то можно было бы выбрать предпочтительную теорию. Кроме того, обнаружение магнитного монополя и определение его характеристик также способствовали бы решению проблемы выбора теории великого объединения. Но достичь этих результатов, во всяком случае с достаточной достоверностью, пока не удалось.

Теоретически, на гипотетико-дедуктивной основе, удалось объединить три вида фундаментальных взаимодействий (электромагнитное, слабое и сильное) в единую теоретическую схему, имеющую несколько вариантов. Были получены и определенные эмпирические результаты, подтверждающие, по меньшей мере косвенно и по отдельным позициям, истинность пути создания объединенной теории.

Остается построить суперъединую теоретическую схему, включающую в себя еще и четвертое фундаментальное взаимодействие — гравитационное, и тогда объединение всех известных нам фундаментальных взаимодействий в единую теорию будет завершено. Но эта последняя задача оказалась самой сложной. И основная сложность заключается в необходимости унификации вещества и сил, т.е. фермионов и бозонов. Кроме того, если первые три взаимодействия можно представить в виде силовых полей в пространстве и времени, то гравитация сама есть пространство и время, как утверждает общая теория относительности. Это обстоятельство создает весьма серьезные трудности при любых попытках квантования гравитационного поля.

Введение калибровочной инвариантности позволило, в свою очередь, представить гравитацию как калибровочную силу, соответствующую такой суперсимметрии. Созданная на этой основе теория гравитации, названная супергравитацией, дала базу для суперобъединения. Супергравитация отличается от обычной гравитации тем, что в качестве переносчиков взаимодействия выступает суперсимметричное семейство частиц, а не одна частица — гравитон.

Фактически суперсимметрия есть расширение пространственновременных симметрий. Действительно, обычное пространство в теории относительности обладает симметрией относительно группы Лоренца–Пуанкаре. Но математически можно построить такие симметрии, для которых эта группа является лишь подгруппой множества пространственно-временных симметрий. Отсюда следует вывод о необходимости расширения представлений о пространстве до некоторого суперпространства. И здесь возможны различные варианты построения таких суперсимметрий. Наиболее распространенной сейчас является суперсимметрия, которой соответствует пространство с восемью измерениями. Именно эта теория содержит единый формализм, описывающий и переносчиков всех фундаментальных сил, и вещество, т.е. и бозоны, и фермионы как единый мультиплет возможных физических состояний, значительно расширяя их число по сравнению с теорией электрослабого взаимодействия и теориями великого объединения. Иными словами, эта теория предполагает, что должны существовать один гравитон со спином 2; восемь гравитонов со спинами 3/2; 28 частиц со спинами 1; 56 частиц со спинами 1/2 и 70 частиц со спинами 0. Но оказалось, что в число всех этих частиц не входят уже известные нам бозоны — переносчики электрослабого взаимодействия и не включаются все кварки и лептоны.

Для решения этой проблемы пришлось воспользоваться предположением о существовании еще более элементарных форм материи, чем известные нам элементарные частицы, — реонов, каждый из которых несет по одному из известных нам фундаментальных зарядов: трех цветовых, двух по аромату и трех, соответствующих различным семействам [2, с.198, 200–201]. Такой ситуации отвечает супергравитация уже в одиннадцати измерениях, которая эквивалентна четырехмерной расширенной супергравитации, содержащей расширенную внутреннюю симметрию для восьми электроядерных зарядов. На этом пути получены весьма обнадеживающие результаты, но эмпирическая проверка их невозможна, так как унификация такого рода может осуществляться при планковской энергии — энергии порядка 1019 ГэВ, а это уже масштабы космологической энергии.

Таким образом, мы переходим с уровня элементарных частиц на уровень Вселенной. И единственный возможный сейчас метод проверки теорий великого суперобъединения — использование наблюдательных данных из области космологии. Именно на ранних стадиях развития Вселенной (около 10–15 млрд лет назад) взаимодействия происходили с такими же огромными величинами энергий. Результатом этих взаимодействий является современный вид Вселенной. И экстраполяция современных наблюдательных космологических данных в далекое прошлое, позволяя восстановить это прошлое, одновременно дает возможность проверять истинность теорий великого объединения. Иными словами, любая современная теория или гипотеза из области физики высоких энергий должна проходить «космологическую проверку», позволяющую отбрасывать те представления, которые не выдерживают такого испытания. Но здесь возникает важная методологическая проблема, которую можно сформулировать в виде вопроса: а не проверяем ли мы одно неизвестное через другое неизвестное?

Дело в том, что основным источником наблюдательных космологических данных являются исследования электромагнитного фонового излучения, имеющего космологическую природу, а также структуры Вселенной в больших масштабах (~1 Мпк). Но экстраполяция в прошлое Вселенной, проводимая на основе этих данных, вынужденно базируется на теоретических и экспериментальных результатах физики высоких энергий, так как ранняя Вселенная представляла собой горячую плазму, состоящую из частиц и античастиц. Сверхраннее же состояние Вселенной можно описать только с помощью великого суперобъединения. Таким образом, решение указанной методологической проблемы возможно лишь на пути создания такой теории, которая описывает не только микромир в целом (теория великого суперобъединения) или мегамир (Вселенную) в целом (космология), но и то и другое вместе, т.е. фактически на пути создания новой фундаментальной науки — космомикрофизики (название не вполне устоявшееся) [4, с.50]. В этом случае теория великого суперобъединения, как и космология современного состояния Вселенной, является частью новой, более общей теоретической конструкции, предлагающей нам единую картину единого физического мира.

Разработка такой единой физической теории ставит перед исследователями ряд сложных методологических проблем. И одной из наиболее существенных является проблема соотношения этой теории с реальностью. Речь идет о том, что возникает соблазн (и в известной степени небезосновательный на данном этапе развития научного познания) считать эту теорию последней физической теорией, которая представляет собой синтез теорий, выявляющий все фундаментальные взаимодействия, и космологии современного состояния Вселенной, описывающей все происходящие сейчас астрономические и астрофизические процессы. Предполагается, что этот синтез позволит описать прошлое, настоящее и будущее мира в целом. И тем самым мы будем знать все о нашем мире (лапласовский идеал познания). А такая физическая теория будет совпадать с физической реальностью. Если бы это случилось, мы приобрели бы абсолютную власть над природой — смогли бы по своему желанию создавать или превращать частицы, менять структуру пространства и времени, создавать новые миры.

Можно предположить, что для построения этой теории достаточно разработать подход к описанию космологических явлений с помощью квантования Вселенной как целого (квантовой космологии), проанализировать в рамках современной квантовой теории (теорий супергравитации, Калуцы–Клейна, суперструн и др.) представления о локальной структуре пространства-времени и глобальной структуре Вселенной, решить еще ряд проблем более частного порядка [4, с.47]. Уместно вернуться к исторической аналогии, связанной с развитием классической физики. Тогда также казалось, что классическая физика, и прежде всего классическая механика, решив ряд, на первый взгляд, «мелких» проблем, даст нам окончательное знание о мире. Однако в процессе анализа этих «мелких»

проблем в дальнейшем появились теория относительности и квантовая механика, которые полностью разрушили классическую картину мира. Уроки истории физики должны все-таки научить нас крайне скептически относиться к мыслям о возможности получения окончательного и полного знания о физическом мире.

Первые признаки возрождения тенденции построения единого знания о реальности появились в период расцвета «классической»

физики элементарных частиц. В 1964 году В. Вайскопф заявил:

«Нам хотелось бы объяснить все известные явления единым образом, и с этой точки зрения все науки в конечном счете представляют собой разделы физики» [5, с.513]. Одной из попыток создания такой теории была разработка В. Гейзенбергом единой полевой теории элементарных частиц.

Фактически Гейзенберг предложил все физические законы сформулировать с помощью одного уравнения. Отвечая критикам, он утверждал, что «требование универсальности обусловлено не претенциозностью программы — оно с необходимостью следует из того, что элементарные частицы являются мельчайшими элементами материи… Единая теория поля должна служить рамками для всех физических явлений» [6, с.188]. Но в то же время «следует подчеркнуть, что фундаментальное уравнение не определяет законы во всех других областях физики полностью. Например, пока не добавлено специфическое предположение об асимметрии основного состояния, т.е. о космологической модели мира, электромагнитные законы из уравнения не следуют. Аналогично радиоактивность и гравитация, вероятно, связаны со структурой мира на больших расстояниях. В какой-то мере граничные условия, касающиеся основного состояния, являются довольно гибкими, и их нужно привести в соответствие со свойствами реального мира; эта процедура отнюдь не тривиальна» [6, с.188]. Но ее нетривиальность не означает невозможности, так что, преодолев соответствующие трудности, мы, как можно заключить из слов Гейзенберга, имеем шанс создать единую теорию мира (в данном случае опирающуюся на единую теорию элементарных частиц).

В 50-е годы XIX века Дж. Максвелл разработал теорию электромагнетизма, описав как целое электричество и магнетизм. Далее открытие слабого взаимодействия привело к созданию в 1967 году А. Саламом и С. Вайнбергом теории электрослабого взаимодействия, описывающей единым формализмом электромагнитное и слабое взаимодействия. Теория получила надежное подтверждение в 1983 году благодаря открытию W- и Z-частиц.

Существует несколько вариантов теорий великого объединения, включающих описание сильного взаимодействия. Эмпирических данных, позволяющих сделать окончательный выбор, пока нет, но их с нетерпением ожидают в связи с пуском новых сверхпроводящих суперколлайдеров. Сейчас быстро растет число теоретических предпосылок для сверхобъединения всех фундаментальных взаимодействий (включая гравитацию) в единую суперсилу, что позволит, по мнению некоторых исследователей, создать единую космомикрофизику, описывающую физическую реальность. Уверенность в благополучном исходе исследований настолько велика, что С. Хокинг видит в этой теории кульминацию теоретической физики: такая теория и есть сама реальность. Более осторожный П. Девис утверждает, что «подобно многим заманчивым образам единая теория может оказаться миражом, но впервые за всю историю науки у нас складывается представление о том, как будет выглядеть законченная научная теория всего сущего» [3, с.161].

Практически имеются теории, претендующие на создание конечной теории мира. Отрицательное отношение к подобным теориям выражается ограничением числа фундаментальных взаимодействий (четыре).

Тахионная гипотеза и возможный выход теоретических представлений о мире за пределы такой постоянной, как скорость света, вводимой, строго говоря, аксиоматическим образом, приводят к предположению о возможности существования других видов фундаментальных взаимодействий. Данная проблема обостряется и в связи с нерешенностью проблемы количества пространственновременных измерений. Действительно, проблема постоянства скорости света, которая в известной степени сейчас выпала из поля зрения исследователей, тем не менее остается в принципе нерешенной: неизвестно, существует ли зависимость скорости света от направления его распространения; не выяснены вопросы, какова причина именно такого значения величины скорости света, каков механизм ее постоянства, если она постоянна, и т.д. Любой ответ на эти вопросы может принципиально изменить существующие сейчас физические подходы. Что касается числа пространственных измерений (речь идет о реальном пространстве), то решение этой проблемы может еще более кардинально изменить физическую картину мира.

Есть много фактов, которые на первый взгляд подтверждают трехмерность пространства: известно, что орбиты планет устойчивы в пространстве с числом измерений, не превышающем трех, атомы устойчивы также только в четырехмерном пространствевремени и т.д. Но существуют силы, которые не описываются обратной пропорциональностью квадрату расстояния, как гравитационные и кулоновские, и предполагают существование пространств с большим числом измерений. Для создания же непротиворечивой теории, объединяющей описание мега- и микромира, необходимо, чтобы в масштабах 10–33 см размерность пространства-времени составляла N = 10 + 1. Если масштабы значительно большие, то мы наблюдаем пространство-время с N = 3 + 1, а остальные измерения скомпактифицированы (свернуты) в 7 сфер. Свернуть многомерные пространства можно различными способами, и чем больше число измерений, тем больше вариантов свертывания, тем больше набор возможных топологий. Но вместе с тем возможны и достаточно непротиворечивые варианты физики мира, в котором реализуется пространство-время с N = 9 + 1. Эта возможность связана с моделью Вселенной, составленной из мини-вселенных, а также с развивающейся сейчас физикой суперструн.

1.3. РОЛЬ АНТРОПНОГО ПРИНЦИПА В последнее время с помощью антропного принципа пытаются решить вопрос о количестве измерений пространства. Антропный принцип был сформулирован на основе анализа так называемой гипотезы больших чисел. Исследуя проблемы фундаментальных физических постоянных, таких как, например, гравитационная постоянная, П. Дирак предположил, что их величины обусловлены возрастом фридмановской вселенной.

Р. Дикке выдвинул предположение, что если не будет совпадения больших чисел, выявленного Дираком, то не будет и физиков, размышляющих над этой проблемой. Иными словами, только при совпадении больших чисел возможно существование нашего мира.

Б. Картер сформулировал этот тезис в виде слабого и сильного антропных принципов. Слабый антропный принцип утверждает, что наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием как наблюдателей. В соответствии с сильным антропным принципом, Вселенная (и, следовательно, фундаментальные параметры, в том числе и фундаментальные взаимодействия, от которых она зависит) должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе ее эволюции допускалось существование наблюдателей.

По мнению А.Л. Симанова, из механизма введения антропного принципа в научный оборот и его формулировок можно видеть, что он не соотносится с каким-либо природным процессом или их группой, т.е. не имеет онтологической нагруженности. Кроме того, в основе этого принципа лежат представления о фундаментальных постоянных, которые, как утверждают большинство его сторонников, якобы определяют вид Вселенной. Мы же считаем, что, наоборот, вид Вселенной определяет эти постоянные. Следует учесть и тот факт, что гипотеза больших чисел трактует взаимосвязь постоянных, не учитывая того, что любое их изменение должно вызывать соответствующие изменения связанных с ними законов, и наоборот, а это приводит к новому миру с новой физикой. Но фиксировать изменения такого рода наблюдателю будет, видимо, чрезвычайно сложно, так как они вызовут изменения и самого наблюдателя, и результатов наблюдений, и снова (и одновременно) мир наблюдателя будет для него естественным (если, конечно, не исчезнет сам наблюдатель). Проблема же фундаментальных взаимодействий и фундаментальных постоянных возникнет снова. Да и наличие космологической сингулярности подрывает утверждение о такой уникальности нашей Вселенной, а тем самым и антропный принцип.

Наконец, в анализе проблемы соотношения космомикрофизики как максимально мыслимой теории и реальности следует выделить еще один аспект, имеющий методологическое значение. Речь идет о роли наблюдателя, но не в контексте антропного принципа, а в контексте представления наблюдателя как познающего субъекта. В более узкой части этой проблемы речь может идти о триаде человек–прибор– объект наблюдения. Как выяснилось еще в квантовой механике, мы фактически наблюдаем не сам реальный объект, а результат его взаимодействия с прибором. В таком случае можно сформулировать проблему в более общем плане: не сказывается ли присутствие активного познающего субъекта на состоянии всей Вселенной? Тем более, что состояние Вселенной (по меньшей мере такого ее фрагмента, как Солнечная система) сказывается на человеке и его самочувствии, а это предполагает наличие обратной связи. Таким образом, создаваемая исследователем теория, видимо, относится не к чистой онтологии, а к ее преломлению через призму человеческой сущности.

Следовательно, необходимо предположить, что в нашем случае мы также будем иметь теорию, не совпадающую однозначным образом с онтологией. Все это позволяет сделать вывод о необходимости поиска законов более фундаментального порядка, так сказать, законов второго уровня, которые определяют и известные сейчас фундаментальные взаимодействия, и законы этих взаимодействий, т.е. речь идет о выходе на второй уровень познания (если первым считать все предшествующее созданию единой космомикрофизической теории и саму теорию познания). На этом уровне познания можно будет выявить причины существования именно четырех фундаментальных взаимодействий, суперсилы, их объединяющей, и значение фундаментальных констант. Но здесь нам нужна принципиально иная методология, черты которой в самом общем, прикидочном виде уже намечаются.

Другой важной проблемой в космомикрофизике, связанной с ее методологическим обоснованием, является проблема целостности.

Уже было отмечено, что великое объединение описывает единой теорией локальное взаимодействие, космология — глобальное, а космомикрофизика ставит своей целью установить связь между локальным и глобальным в системе взаимодействий. Разрешение парадокса Эйнштейна–Подольского–Розена в пользу признания нелокальности квантовых состояний позволяет использовать методологию холизма, требующую понимать свойство отдельной физической системы через понимание всего мира. Иными словами, состояние отдельной частицы имеет смысл только в контексте состояния Вселенной. В этом отношении представления о разделении материи «первоатома» в процессе Большого взрыва, родившего нашу Вселенную, на различного рода частицы и поля выглядят, несмотря на свою убедительность и известную эмпирическую обоснованность, несколько искусственными, а более соответствующими объективной реальности являются представления о Вселенной и микромире как целом, содержащем части, которые сами представляют собой это целое. Космомикрофизика в таком случае должна представлять свой объект исследования не как глобальную совокупность физических объектов и взаимодействий между ними, составляющих Вселенную, а как непрерывное целое.

Для человека характерно стремление распространять, экстраполировать на весь мир законы, выведенные из анализа непосредственно (либо опосредованно — через приборы) воспринимаемого им мира. Мышление человека предметно в смысле вещности и поэтому дискретно, так как дискретны сами вещи. Логика и математика раскрывают связи между вещами, поэтому они также дискретны, построены по принципам «да — нет», «1 + 1 = 2 ». Здесь фактически нет места непрерывному целому. Возможный выход из данной гносеологической ситуации может лежать в утверждении процессуального мира, в построении картины мира как процесса.

Тогда, например, можно попытаться построить непрерывную логику по аналогии со сложением токов: сложение одного тока с другим дает не два тока, а один (1 + 1 = 1 ). Это будет логика развивающихся объектов, а в математике мерность пространства решений не обязательно будет целочисленной. Видимо, придется пересмотреть и идею дискретности квантовых переходов, и идею непрерывности пространства с целочисленными значениями измерений.

Как следствие, может быть изменена интерпретация причинности. Примером может служить временная асимметричность в космологии. Исследование этой проблемы — одна из задач космомикрофизики. Традиционное ее решение уже сейчас не выглядит в полной мере удовлетворительным. Дело в том, что исходные принципы решения данной проблемы в пользу временной последовательности из прошлого через настоящее в будущее опираются на постулаты специальной теории относительности. Последние, в свою очередь, связаны с описанием электромагнитных взаимодействий, которые, хотя и представляют собой широкий класс физических взаимодействий, не универсальны в полном смысле этого слова. Кроме того, недостаточно обоснованы сами постулаты. Это касается прежде всего постулата предельности скорости света.

Здесь можно возразить, что если обоснованы и эмпирически подтверждены следствия, то обоснованы и сами постулаты. Но это не так: обоснование истинности постулата можно считать удовлетворительным, если мы знаем физический механизм, лежащий в его основе и являющийся следствием других процессов, описываемых теорией более высокого уровня, чем та теория, в основе которой лежит данный постулат. Иначе говоря, постулат можно считать доказанным, если он является следствием теории с большим полем действия. Следовательно, нельзя утверждать, что классическая специальная, да и общая теория относительности доказывают необратимость времени, а тем самым и космологическую временную асимметричность. Скорее всего, наблюдаемая нами асимметричность является частью какой-то более высокой симметрии, что соответствует методологическому принципу симметрии.

Современные неклассические теории гравитации допускают локальную обратимость времени. В качестве примера можно привести гипотезу о возможности существования нешварцшильдовских топологических ручек, где возникает проблема глобальной причинности.

Дело в том, что свет может попадать по ручке в удаленные друг от друга области пространства за сроки, с точки зрения пространства ручки, несовместимые с фундаментальной скоростью распространения в нем сигналов. На основе этой идеи высказывается предположение о возможности создания «машины времени» (К. Торн, И.Д. Новиков и др.), позволяющей путешествовать в прошлое.

Кроме того, сценарий раздувающейся Вселенной допускает существование сильных флуктуаций метрики пространства Вселенной. Флюктуации, в свою очередь, приводят к разбиению Вселенной на большие области, находящиеся в различных состояниях.

Свойства пространства-времени в этих областях будут различными. Таким образом, глобальная геометрия Вселенной отличается от геометрии фридмановских вселенных, представляющих собой мини-вселенные с разными свойствами, а законы в них могут быть взаимоисключающими. Топологические ручки могут связывать эти вселенные друг с другом, что «снимает» в определенной степени остроту проблемы глобальной причинности, сводя ее к относительно локальным представлениям о причинности. И здесь возможны, видимо, случаи локального обращения времени, связанные с обращением временного порядка событий, происходящих в некоторых системах отсчета. Но отсюда возникает идея существования неких «избранных» систем отсчета (по отношению к каким-либо событиям). Нарушается принцип относительности Эйнштейна.

Природа подсказывает нам великое множество вариантов объяснения и описания мира, и нельзя априори отбрасывать те из них, которые нам не нравятся по тем или иным причинам. Толерантность и плюрализм как методологический принцип здесь суть обязательные условия достижения нашей общей цели — познания мира.

Таким образом, методологическое обоснование космомикрофизики лишь на первый взгляд выглядит простым и тривиальным, достаточно только признать принцип всеобщей универсальной взаимосвязи. Однако ситуация здесь гораздо сложнее. Если мы будем конкретизировать этот принцип, с одной стороны, и пойдем дальше конкретных методологических требований гипотетико-дедуктивного подхода, ставшего классическим в современной физике, — с другой, то выйдем на новые методологические представления.

Причем они предполагают не только коренное преобразование мировоззрения, логики и психологии исследователя, но и уточнение предмета и объекта космомикрофизики, направленности ее развития. Перед нами вырисовывается и новая конкретно-научная программа, и новая методологическая парадигма.

Новая парадигма предполагает, на наш взгляд, создание космомикрофизики как науки не о предметах, а о процессах. Начавшись с описания фундаментальных структур микро- и мегамира, их взаимосвязи, она должна перейти к изучению процессов, формирующих эти структуры и взаимосвязи. И здесь необходимо учесть и заново проанализировать роль и содержание фундаментальных физических констант, особенно с точки зрения их взаимосвязи:

возможно ли такое сочетание констант, при котором значения каждой из них отличаются от общепризнанных, но структура мира остается такой, какой мы ее наблюдаем. Дело в том, что есть известные основания сомневаться в постоянстве ряда констант, в частности, постоянной тяготения. Именно процессуальный подход позволит, по нашим первым прикидкам, построить теорию, в которой роль этих констант меняется с ведущей на вспомогательную, поскольку такой подход предполагает выделение глубинных процессов, определяющих константы. В рамках же классической физики считается, что константы сами определяют процессы: процессы таковы потому, что таковы константы.

Другое фундаментальное методологическое требование связано с разработкой подходов к описанию космологических явлений с помощью квантования Вселенной как целого (холистический подход). Одновременно с этим необходимо будет решить проблему мерности пространства, структуры пространства-времени на всех уровнях — микро-, макро- и мегауровне. Но, повторим, здесь необходимо кардинально изменить нашу логику.

ПРОСТРАНСТВО

2.1. ГЕОМЕТРИЯ И ПРОСТРАНСТВО Первой конкретно-научной концепцией пространства является евклидово представление в форме евклидовой геометрии. В древности геометрия складывалась как наука о непосредственно наблюдаемом пространстве. Первые геометрические понятия формировались на основе удовлетворения практических потребностей — потребности в определении емкости сосудов, амбаров, в измерении площадей участков. Поскольку характеристики объемов и площадей, на первый взгляд, не зависят от материала, из которых состоят предметы, его химических, физических и других свойств, от них абстрагируются, учитывая лишь пространственные свойства предметов. Появляются первые абстрактные представления о геометрической точке, линии и поверхности. Точка лишена всех измерений, линия — толщины и ширины, поверхность — толщины. В III веке до нашей эры Евклид завершил создание своей геометрии, которая господствовала в науке около трех тысячелетий и в практически неизменной форме дошла до нашего времени.

Основные аксиомы евклидовой геометрии [7, с.46]:

1) между двумя точками можно провести одну и только одну 2) эта прямая есть кратчайшее расстояние между точками;

3) через любую точку, лежащую вне прямой, можно провести одну и только одну прямую, параллельную данной.

Обыденная практика подсказывает, что эти аксиомы совершенно очевидны и не требуют специального геометрического либо какого-то другого математического доказательства. Но эта очевидность кажущаяся. Дело в том, что доказательство (в той или иной форме) аксиом евклидовой геометрии будет означать единственность ее, по меньшей мере, для человеческого мира.

Повышенный интерес к евклидовой геометрии возрос после того, как Герман Минковский предложил геометрическую интерпретацию специальной теории относительности. В наши дни знакомство с теорией относительности стало необходимым элементом общего образования, однако преподавание и понимание этой теории до сих пор затруднено тем, что ее математическое описание находится в противоречии с теми представлениями о пространстве и времени, которые базируются непосредственно на чувственных восприятиях и закрепляются в процессе изучения классической физики. Геометрия мира Минковского остается для неспециалистов труднодоступной абстракцией. Чтобы развить представление о псевдоевклидовом пространстве, прежде всего требуется понятие абстрактного линейного пространства, умение различать линейные и метрические свойства пространства. Эти понятия являются исходными для построения геометрической теории. Без достаточно свободного владения ими и связанным с ними алгебраическим аппаратом нельзя преодолеть привязанность к привычной наглядности образов и проникнуть в мир форм, скрытых от непосредственного зрительного восприятия.

Открытиями Коперника, Галилея, Кеплера, Ньютона заложен фундамент стройного естественнонаучного мировоззрения, которое позволило глубоко проникнуть в сущность вещей. Но на определенном этапе развития физической теории и точного эксперимента стали обнаруживаться расхождения между ними, свидетельствующие о наличии принципиальных недостатков в исходных теоретических предпосылках. Первоначально осознание этих недостатков и внесение поправок в теорию выразилось в постулатах, обобщающих новые экспериментальные факты. Из постулатов Эйнштейна развилась теория относительности, из постулатов Бора — квантовая теория, — два главных направления революции в физике XX века.

Эта научная революция, подобно коперниканской, внесла радикальные изменения в наши представления об устройстве мира.

До самого конца XIX века в науке сохранялось убеждение в том, что мировое пространство в своей сущности таково, каким мы его воспринимаем посредством своих органов чувств. Самые характерные черты чувственно воспринимаемого пространства заключаются в том, что оно имеет три измерения и описывается геометрической теорией Евклида. По современной терминологии оно так и называется: трехмерное собственно евклидово пространство. Но если мировое пространство действительно таково, то расстояния между его точками (размеры и формы тел) должны быть инвариантными, не зависящими от выбора системы отсчета.

Существует легенда, будто властитель Египта Птолемей попросил Евклида изложить геометрию покороче и поскорей, на что Евклид ответил: «В геометрию нет царского пути» [8, с.6]. В наши дни расширение и дифференциация научных знаний сопровождается обобщениями, вскрытием немногих глубочайших понятий и связей между ними, позволяющих строить точное и лаконичное изложение теории. Развитие геометрии в теоретическом направлении идет по пути ее алгебраизации. Видный современный французский математик Густав Шоке пишет: «…сегодня мы владеем простым «царским путем» в геометрию, ведущим через понятия «векторного пространства» и «скалярного произведения»… Евклид положил в основу своей геометрии на плоскости признаки равенства треугольников. Двадцать три века спустя математики определяют плоскость как аффинное пространство размерности 2 с заданным в нем скалярным произведением». Глубина аксиоматических построений, используемых в линейной алгебре, позволяет не только упростить изложение известных геометрических истин, но и открывает новые возможности геометрических представлений. Если мы сможем выразить в немногих математических понятиях и соотношениях все существенные свойства чувственно воспринимаемого пространства, то поймем, как оно устроено.

2.2. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОСТРАНСТВЕ

В ФИЛОСОФИИ

В связи с развитием естественнонаучного познания мира, в философии, естествознании и прежде всего в физике сложились современные представления о пространстве.

Диалектико-материалистический подход к проблеме пространства, стихийный или сознательный, имеющий свои корни в предшествующих философских и научных системах, позволил создать картину пространства, объясняющую многие проблемы, перед которыми останавливались мыслители прежних эпох.

Представления о диалектическом методе познания и интерпретации явлений и процессов возвращают нас в диалектику немецкой классической философии.

Если Ньютон довел до логического завершения материалистически-атомистическую тенденцию развития представлений о пространстве, то идеалистическую трактовку пространства в наиболее развернутой форме дал Гегель, критически продолжив линию Лейбница и доведя ее с идеалистически-диалектических позиций до логического завершения.

В общем случае для Гегеля пространство — это наиболее абстрактная характеристика инобытия идеи, лишенная каких-либо качественных определений и полагающая истинное во внешней, равнодушной рядоположенности моментов. Тем самым Гегель развивает в объективном направлении мысль Канта о том, что пространство есть «некая нечувствительная чувственность и чувственная нечувствительность». Пространство, считает Гегель, находится в неразрывной диалектической взаимосвязи со временем, движением и материей: «лишь в движении пространство и время действительны», но «точно так же, как нет движения без материи, так не существует материи без движения».

Гегель утверждает диалектическую связь дискретного и непрерывного. Действительно, «если …говорят о прерывной и непрерывной величинах как о двух особенных, противостоящих друг другу видах величины, то это лишь результат нашей абстрагирующей рефлексии, которая, рассматривая определенные величины, в одном случае оставляет без внимания один, а в другом — другой из моментов, содержащихся в понятии количества в неразрывном единстве». Поэтому, заявляет Гегель, «пространство в одно и то же время и непрерывно, и дискретно», и уточняет — «в себе дискретно». «Пространственное» раскрывается как форма «безразличной»

рядоположенности и «спокойного» местопребывания. Иными словами, пространство — статическое образование.

Гегель считает, что, утверждая дискретность-непрерывность пространства, мы тем самым решаем вопрос о его бесконечности.

В самом деле, если «пространство …есть лишь возможность, а не положенность внеположенного бытия и отрицательного, и поэтому оно всецело непрерывно; точка, для-себя-бытие есть поэтому скорее положенное отрицание пространства, а именно положенное отрицание пространства в нем самом», то пространство имеет границу, которая носит характер устойчивого существования. Гениальны его утверждения, что как истиной пространства является время, так пространство становится временем, «…пространство переходит в него».

И для духа не имеют никакой силы определения пространства и времени: он их демиург в процессе своего самопознания.

Современную философию не удовлетворяют человеческие формулировки пространства, которые получили противоречивые и неоднозначные толкования.

Известный интерес представляют рассуждения Гегеля и о континуальности пространства. Критикуя Лейбница, он пишет: «Если же говорят подобно Лейбницу, что пространство является порядком вещей… и что оно имеет своих носителей в вещах, то мы сразу же убедимся, что, если мысленно отбросить вещи, наполняющие пространство, все же остаются независимо от вещей пространственные отношения». В то же время Гегель не согласен и с ньютоновской концепцией пустого пространства: «Мы не можем обнаружить никакого пространства, которое было бы самостоятельным пространством; оно есть всегда наполненное пространство и нигде оно не отлично от своего наполнения».

Пространство, по Гегелю, есть голая форма, некая абстракция — абстракция непосредственной внешности, и оно «всецело непрерывно». Действительно, если то, что наполняет пространство, не имеет ничего общего с самим пространством, если «все здесь находится одно рядом с другим, не мешая друг другу», то пространство есть некая точечность, которая, будучи несуществующей, одновременно является «полнейшей непрерывностью». Следовательно, пространство континуально.

Абсолютный идеализм и стремление к логически замкнутому системотворчеству привели Гегеля к противоречивым выводам не только в целом в его философской системе, но и, в частности, в учении о пространстве. Последовательность развития гегелевской системы, отражающей этапы развития абсолютного духа в процессе самопознания, привела автора этой системы к утверждению, что движущаяся материя есть порождение единства форм пространства и времени. Следовательно, по Гегелю, пространственные отношения и закономерности не могут зависеть от общих законов взаимодействия материальных объектов.

По мнению А.Л. Симанова, не пространство определяет материю, а наоборот, материя, материальные объекты и закономерные взаимодействия между ними определяют пространство, его структуру и сущность (точнее, формы материи). В противном случае можно заключить, что пространственные отношения первичны, определяют явления природы и несущественны для сферы сознания.

Известно, что критику гегелевской концепции пространства дал Энгельс. Изучение точки зрения Энгельса на пространство позволяет прийти к пониманию сущности элементов современных представлений о пространстве.

Основное и исходное положение диалектического материализма сводится к тому, что все в мире представляет собой различные формы и виды постоянно изменяющейся материи. Причем эти формы и виды постоянно превращаются друг в друга и возникают одни из других, они несводимы к какой-либо одной либо к совокупности простейших форм, которые можно рассматривать в качестве изначальной и неизменной «материи вообще». Свойства материальных объектов обусловливаются их структурой, внутренними и внешними связями и взаимодействиями, что и определяет сам процесс движения объектов как последовательную смену состояний.

Признание первичности материи приводит к выводу, что пространство есть форма существования материи. Без материи эта форма ее существования есть ничто, пустое представление, абстракция, существующая только в нашей голове. Поэтому и невозможно «обонять пространство», но именно возможность абстрактного представления пространства позволяет строить его геометрию, изучая пространственные отношения в отрыве от их носителей — материальных объектов, геометризировать пространство.

Геометрическое представление пространства началось фактически с первых же измерений расстояний и площадей. Первое теоретическое выражение оно нашло в геометрии Евклида, которая представляет пространство плоским. Энгельс, кроме указанных свойств пространства, отмечал его трехмерность и континуальность.

С точки зрения Энгельса, пространство не существует самостоятельно и независимо от материи, его нельзя отрывать от протяженных вещей и их взаимного расположения. Основные свойства пространства — его всеобщность, протяженность и координированность его частей.

Координированность частей пространства определяет его структуру, протяженность — топологию. И совершенно очевидно, что закономерности пространства — это прежде всего и только закономерности материи. Но поскольку материя существует в различных формах и видах, постольку и пространство должно быть многообразно по своим видам и формам.

Данный факт определяет еще одно основное свойство пространства — его относительность. Следует сказать, что законы геометрии не зависят от строения материального объекта, но они определяются законами связей объектов, поэтому, ввиду многообразия этих связей, многообразными должны быть и геометрии. Таким образом, можно сделать самый общий вывод, имеющий большое методологическое значение: закономерности пространства относительны и обусловлены, геометрии пространства — многообразны.

Важнейшее свойство пространства — объективность. Признавая существование объективной реальности, т.е. движущейся материи, независимо от нашего сознания, материализм неизбежно должен признавать также объективную реальность времени и пространства.

Названные свойства пространства однозначно вытекают из материальности мира и всеобщего универсального взаимодействия, которые отражены в действительно философских принципах. Никаких других общих свойств из философских соображений, философских исходных посылок и принципов вывести, на наш взгляд, невозможно. Однако в марксистской философской литературе широко распространено мнение, что к основным свойствам пространства можно еще отнести однородность, изотропность и трехмерность. Однородность означает отсутствие в пространстве какихлибо выделенных точек, а изотропность — равноправность всех возможных направлений.

По мнению Симанова, эти свойства пространства нельзя отнести к основным. Дело в том, что они описывают конкретные структуры пространства, а философия может трактовать структуру пространства лишь в самом общем виде. В данном случае к самому понятию структуры подводит признание того, что пространство абсолютно в атрибутивном смысле, т.е. не существует материального объекта без пространственных характеристик. Пространство не представляет собой некой сущности, находящейся вне материальных объектов. Поэтому, когда говорят, что объект движется в пространстве, это означает не более того, что он движется на фоне пространственной определенности другого объекта. Чистого пространства, не связанного с материальными объектами, не существует.

B отношении реального пространства имеет смысл утверждать, что его основными моментами являются место и положение, связанные между собой самым тесным образом. Место представляет собой единство пространственной границы и некоторого объема или протяженности, определяемых этой границей. Положение есть координация одного места относительно другого в том или ином процессе или явлении. Именно в результате различия положений элементов в явлении или процессе возникает определенная система пространственных отношений сосуществования и совместности, т.е. пространственная структура. Поскольку явление или процесс локально-непрерывны, постольку и пространство в их рамках непрерывно и выступает в форме суммарной протяженности элементов, составляющих структуру данного явления или процесса. Но явления и процессы еще и дискретны, поэтому пространственная структура формируется и определенными местами элементов.

Таким образом, диалектика протяженности и дискретности формирует структуру пространства в целом, а многообразие материальных форм приводит к многообразию пространственных структур. И все это вместе определяет неуниверсальность однородности, изотропности и трехмерности, которые нельзя относить к основным свойствам пространства и включать в современную систему философских представлений о пространстве именно в таком качестве.

А значит, необходимо исследовать эти свойства только конкретно — научными методами, оставляя за философией мировоззренческое и методологическое обеспечение конкретно-научных исследований.

Для правильного понимания проблемы универсальности основных свойств пространства, что имеет фундаментальное значение для современной философии (в контексте решения проблемы многообразия форм пространства) и науки (прежде всего физики — в контексте решения проблемы структуры пространства как в геометрическом, так и в конкретно-элементном ее представлении), необходимо четко различать пространство реальное, существующее, так сказать, «на самом деле», пространство концептуальное, т.е. некоторое научное представление о реальном пространстве (в основном это физические и математические абстрактные пространства), и пространство перцептуальное (от лат. perceptio — восприятие, непосредственное отражение объективной действительности органами чувств), т.е. пространство, как его воспринимает человек своими органами чувств, и прежде всего зрением и осязанием, иными словами, кажущееся пространство, которое, следовательно, может быть индивидуальным.

В известной степени перцептуальное пространство связывает реальное и концептуальное пространства. В начальный период познания мира эти три вида пространства могут сливаться в один, отождествляемый с реальным пространством, что и проявляется в мифологии. С развитием первых философских систем и выделением геометрии на интуитивном уровне происходит постепенное осознание различий между реальным, концептуальным и перцептуальным пространствами. Причем если для философии характерным было отождествление преимущественно реального и концептуального («мыслимого») пространства, то в науке того времени чаще всего отождествлялись концептуальное и перцептуальное пространства.

Отождествление разных видов пространства (в их различном сочетании) характерно и для многих современных исследователей, как философов, так естествоиспытателей и обществоведов. И поскольку реальность познается человеком в процессе теоретической и чувственно-практической деятельности, постольку больше всего «страдает» реальное пространство, точнее, представления о нем.

Как правило, реальному пространству приписываются свойства концептуального и перцептуального пространств, т.е. на него переносятся наши теоретические представления о пространстве и (или) чувственное восприятие пространства.

Такая экспансия «мыслимых» свойств пространства на реальные приводит к искажению содержания самих представлений о пространстве, ибо без коррекции, без учета относительности познания мы отождествляем эти свойства. Поэтому и появлялись в истории познания самые разные представления о пространстве, а некоторые из них даже объявлялись окончательными и максимально полными. Как указывает в связи с этим Рассел, «одной из трудностей, приведших к путанице, было неразличение перцептуального пространства и физического пространства (реального, по нашей терминологии. — Авт.)». Перцептуальное пространство состоит из воспринимаемых отношений между частями восприятия, тогда как физическое пространство состоит из выведенных отношений между выведенными физическими вещами.

Современная философия, констатируя различия между реальным, концептуальным и перцептуальным пространствами, выделяет и общее между ними.

Общее между этими видами пространства — в их соответствии, так как последние два, отражая, моделируют первое. Видимо, одним из основных является их топологическое сходство: между точками реального и перцептуального пространств существует взаимооднозначное соответствие и порядок точек в реальном пространстве определяет порядок точек в перцептуальном. В свою очередь, непрерывному движению тела в перцептуальном пространстве соответствует непрерывное движение тела в пространстве реальном.

Сложность установления топологического сходства между реальным и концептуальным пространствами обусловлена тем, что концептуальное пространство создается только в уме человека для научного познания реального пространства. Оно носит абстрактный, порой предельно абстрактный, характер и выражается в виде символов — математических, физических и др.

Перцептуальное же пространство, будучи непосредственным отражением реального пространства, есть отражение чувственное. Оно является нам в процессе обыденного, повседневного опыта, который постоянно соотносит это пространство с реальным, что и позволяет нам ориентироваться в нем. Здесь нет символов, есть лишь непосредственное восприятие. Но как только мы вводим символическое представление о пространстве, так сразу же переходим на уровень концептуального пространства, независимо от того, каковы эти символы.

В виде символов можно представлять и реальное, и перцептуальное пространство: физическое пространство, пространство художественное (представление реального или перцептуального пространства на художественном полотне, например, или на сцене), математическое и т.д. Поэтому концептуальных пространств может быть, видимо, сколько угодно, и все они будут представлением «двух других видов пространства». Мало того, именно благодаря концептуальному пространству мы порой отождествляем реальное и перцептуальное пространства, утверждая, что при описании наших ощущений пространства мы описываем реальное пространство. Но, к сожалению, тем самым перцептуальное пространство накладывается своеобразной «матрицей» на наше мышление, что, вполне естественно, затрудняет понимание концептуального пространства. Последнее мы стремимся представить в виде очевидной, понятной картины, а это, в свою очередь, затрудняет исследование реального пространства.

Чисто психологически мы порой не воспринимаем и не принимаем концептуальное пространство, потому что оно якобы не соответствует реально «мыслимому» пространству, нашим ощущениям пространства. Этому способствует и наша логика обыденного восприятия, которая носит однозначный характер и требует, явно или неявно, отождествления абстракций (все чаще — неклассических) с реальностью и однозначного восприятия этой реальности.

Концептуальное же пространство все чаще и чаще выходит за пределы «чувствований», давая возможность все глубже познавать реальное пространство. Мало того, существуют такие концептуальные пространства, которые вообще не отражают никаких свойств реального пространства. Пространства такого рода относятся либо к чистой геометрии, либо к описательным формализмам физики.

Концептуальные пространства, описывающие структуру и свойства пространства реального, строятся в рамках физической геометрии. И поскольку в случае чистой геометрии связь концептуального пространства с реальным в лучшем случае чрезвычайно опосредованна, а чаще всего ее нет вообще, постольку в дальнейшем речь пойдет преимущественно о физических пространствах.

Существует еще одна философская проблема — проблема соотношения пространства и материи.

Известно, что с точки зрения диалектического материализма пространство и время есть формы существования материи. Но это слишком общее и абстрактное высказывание, требующее интерпретации. Российские философы предлагают здесь четыре возможных варианта.

Первый вариант отличается тем, что употребление термина «форма» носит буквальный характер: пространство есть некая форма материи. Это приводит к своеобразному «овеществлению»

пространства и к признанию тезиса, что материальные объекты, также обладающие определенной формой, существуют в другой форме. В этом случае пространство не атрибутивно, т.е. не является свойством, приданным материи или материальным объектам.

Кроме того, оно может обладать своей собственной структурой, относительно независимой от форм всех других материальных объектов. Тогда возникает вопрос: чем отличается форма объектов в пространстве от самого пространства?

Во втором варианте «форма существования» трактуется как «способ существования», т.е. пространство рассматривается как атрибут материи. Но таким же атрибутом материи (иными словами, неотъемлемым свойством) является и движение, которое происходит, как мы знаем, и в пространстве.

Восприятие существования, осуществления свойства в свойстве вызывает у авторов данной книги некоторое опять же «интеллектуальное неудобство». С ним можно было бы и смириться, если бы удалось получить ответ на вопрос, какова специфика пространства как атрибута материи по сравнению с другими ее атрибутами, например реальностью материи, ее объективностью, движением и т.д.

Третий вариант заключается в интерпретации пространства как условия существования материи. Но, как считает советский философ А.М. Мостепаненко, «вне материи нет никакого условия ее существования», ибо материя есть causa sui (причина себя самого).

Пространство, если оно реально, не может быть не материальной и независимой от материи сущностью.

Абсолютно неприемлемым является четвертый вариант, в соответствии с которым пространство-время есть особый вид материи, имеющий фундаментальный характер. В него помещены все остальные виды материи. Это, так сказать, своеобразный эфир с весьма странными свойствами типа абсолютной несжимаемости, упругости, проницаемости и т.п. Сочетание этих свойств необходимо, но они противоречат друг другу. Кроме того, отмечает А.М. Мостепаненко [9], «если пространство-время — вид материи, то спрашивается, находится ли этот вид материи, в свою очередь, в пространстве и во времени. Если он находится в пространстве и во времени, проблемы, связанные с их природой, опять остаются открытыми, если же он не находится в пространстве и во времени, то что же это за внепространственная и вневременная сущность?»

2.3. ЧЕЛОВЕК В ПРОСТРАНСТВЕ И ВРЕМЕНИ

Длительность существования человека определяется временем его жизни — от рождения до кончины, а протяженность существования как конкретного индивида определяется пространственными границами и формами тела. На протяжении своей жизни человек вступает в многообразные пространственно-временные отношения с другими людьми, окружающей природой, орудиями и средствами производства и т.д.

В этом плане жизнь человека представляется как непрерывная цепь событий, а жизненное пространство не обязательно ограничивается домом, работой или местом отдыха — оно может быть раздвинуто до космических масштабов, поскольку существование человека зависит от природно-космических факторов и поскольку цивилизация на определенной стадии своего развития начинает освоение космического пространства.

Задача научного познания заключается в точном установлении, что и как отражает развивающееся научное познание в материальной действительности. Если материальный мир — реальность, данная нам в ощущениях, то ощущения возникают под воздействием определенных материальных посредников, главными из которых являются свет и звук.

Кант одним из первых обратил внимание на значение чувственного восприятия пространства и времени для научного познания вообще и индивидуального познания в частности. При этом он не только отдал явное предпочтение внутреннему ощущению пространственности и временности в сравнении с созерцанием пространства и времени внешнего мира, но и объявил его априорным.

В действительности же пространство и время (и внешне и внутренне воспринимаемые) являются не доопытными, не внеопытными и не заопытными, а представляют собой коренные условия как объективного бытия, так и самого опыта, поскольку все, что дано в индивидуальном и коллективном опыте, существует и предстает в пространстве и во времени.

Но понятие опыта вполне применимо и к исследованию объективных (т.е. независимых от воли и желания индивида) психических, физиологических и биологических процессов, происходящих в живом организме. Человеческое тело во всей его целостности материально и, следовательно, имеет пространственно-временные свойства. Поэтому нет ничего удивительного в том, что органы чувств способны воспринимать не только внешнюю, но и внутреннюю пространственность и временность.

В настоящее время в наибольшей степени изучены психические процессы, связанные с работой вестибулярного аппарата — органа, ответственного за восприятие положения и движения тела, а также отдельных его частей в пространстве. Весьма активно обсуждается проблема так называемых биологических часов, или чувства времени, у человека и животных. Причем есть все основания полагать, что восприятие внутренних временных процессов отнюдь не ограничивается фиксацией одних только макропроцессов (ритмики сердца, дыхания и т.д.), но связано и со способностью человека воспринимать электромагнитные поля [10, с.10–14]. В данном случае не важно, каков механизм их восприятия (сегодня можно строить лишь различные предположения). Несомненно, однако, следующее: такие поля существуют, ибо живое вещество, как и неживое, состоит из одних и тех же атомных и субатомных частиц, имеющих квантовоэлектродинамическую природу (т.е. неразрывно связанных с полями). Следовательно, поля и дискретные частицы имеют вполне конкретную и фиксируемую пространственно-временную определенность (пространственные границы полей, их пространственновременные отношения, временная длительность импульсов и других физических возмущений поля, частота колебаний и т.д.).

Вполне закономерно поставить вопрос о взаимодействии между полем, связанным с органами чувств, и внешними по отношению к нему полями. Поскольку живому организму присуще ощущение внутренних пространственно-временных изменений, постольку вполне допустимо и ощущение тех внешних материальных изменений, постольку вполне допустимо и ощущение тех материальных изменений, которые могут оказать непосредственное влияние на состояние внутренних полей. Трудно сказать, насколько далеко простирается такое влияние, но, во всяком случае, имеется один факт, многократно описанный в художественной литературе и известный почти каждому: человек (да и, наверное, любое животное) способен ощутить (не видя и не слыша) присутствие другого человека.

Наиболее отчетливо подобный феномен обнаруживается при появлении нового лица (или существа); иными словами, чувственно фиксируется только сам факт его появления (или исчезновения), т.е. некоторого изменения в окружающем пространстве. Особенно обостряется подобное восприятие в минуты тревоги, опасности, напряженного ожидания и т.д. Речь должна идти о распространении информации наподобие того, как внезапно передается людям или животным чувство волнения, страха. Точно так же возможна, видимо, и передача ограниченной пространственной информации, ничего не имеющей общего с абстрактным мышлением и, как показывает опыт, способной передаваться людьми, говорящими на разных языках и не понимающими один другого.

Подчас смысловая нагрузка, которую несет команда, мысленно передаваемая от индуктора к реципиенту, ограничивается своего рода помехами, мешающими человеку упорядоченно думать, последовательно излагать мысли и даже координировать свои движения. Природа всех этих явлений до конца пока неясна, но своими корнями она, несомненно, уходит в глубины биологической эволюции и сродни тем же закономерностям, которые управляют движением огромного косяка рыб, мгновенно и разом отклоняющихся в сторону при сигнале об опасности, поступающем от одной или нескольких особей.

Как природное существо человек является частью природы, его пространственно-временные характеристики (включая и разносторонние отношения) аналогичны тем, которыми обладает любая конкретная форма движения материи. Но человек — прежде всего социальное существо; поэтому пространственно-временные события, в которых ему непрерывно приходится участвовать, имеют историческое содержание и по своему многообразию неизмеримо богаче любых внешних и внутренних отношений досоциальных форм движущейся материи.

2.4. НАБЛЮДАТЕЛЬ В СОВРЕМЕННОЙ ФИЛОСОФИИ

Впервые для отражения физического понятия одновременности при распространении звука Эйнштейн обратился к восприятию наблюдателя. В дальнейшем представление наблюдателя использовалось при изучении распространения света в теории относительности. С тех пор наблюдатель стал обязательным при объяснении физических явлений. Естественно, что философия не могла не выразить своего отношения к наблюдателю.

Литература, посвященная проблеме соотношения субъекта и объекта в современной физике, огромна, можно даже сказать, практически неисчерпаема. Это, как подчеркивал М.Э. Омельяновский, обусловлено тем, что «по мере того как физика от воспринимаемых в обыденном опыте макроскопических объектов углублялась в сферы явлений, для познания которых, помимо тончайшей экспериментальной аппаратуры, требовались неклассические теории с их неизвестными классической физике абстракциями, проблема объективного и субъективного приобретала в физической науке все более сложный и сложный характер». В современной физике проблема объективного и субъективного приняла форму, существенно отличающуюся от той, в которой она фигурировала в физике, развивающейся под знаком Ньютона и Максвелла [11]. Он обращал внимание на три стороны увеличения сложности отношения субъективного и объективного:

1) продвижение познания вглубь, приводящее к исключительно тонким экспериментальным исследованиям;

2) появление в связи с этим неклассических физических теорий с новыми научными абстракциями;

3) изменение формы проблемы объективного и субъективного в современной физике, которая стала существенно отличаться от формы и постановки этой проблемы в физике классической.

Продвижение физических исследований вглубь атома и структуры элементарных частиц является неизбежным результатом человеческого познания природы и одной из наиболее фундаментальных его целей. Естественно при этом, что предметом его экспериментальных операций и теоретических размышлений оказываются все более тонкие по своей структуре и взаимодействиям материальные системы, которые неизбежно испытывают на себе все более сильное возмущающее воздействие познавательных средств, так что становится все труднее провести резкую и четкую границу между поведением изучаемых материальных систем «самих по себе» и их взаимодействием с экспериментальной аппаратурой.

Некоторые исследователи видят в этом обстоятельстве одну из особенностей современной физики по сравнению с классической и рассматривают его как выражение существенного повышения роли активности субъекта в процессе познания. Так, например, П.С. Дышлевый отмечает, что «при характеристике процесса познания в современной физике приходится учитывать непрерывное усиление активности субъекта познания в процессе получения нового знания…» Активность субъекта в процессе познания в физике реализуется, конечно, не в форме непосредственного физического взаимодействия исследователя, как живого существа, действующего с определенной целью, с изучаемыми объектами, а посредством выбора им объектов исследования и определенных физических систем (систем отсчета), непрерывного усовершенствования измерительных устройств, подготовки и реализации экспериментов, формирования и дальнейшей разработки все новых и новых физических идей. И по мнению Ю.Б. Молчанова, дело состоит в том, что «непосредственное физическое взаимодействие исследователя как живого существа, действующего с определенной целью с изучаемыми объектами», как раз и предполагает гораздо большую активность субъекта познания, чем размышления современного физика-теоретика и опосредованное воздействие экспериментатора на объект с помощью измерительной и другой физической аппаратуры» [12].

Важное значение это направление исследований имеет и при изучении методологических оснований современной науки. Задачей именно философии, а не естественнонаучной (скажем, физической, квантовой) теории являются рассмотрение и анализ активной деятельности субъекта в его взаимодействии с познаваемым и преобразуемым им объектом. Мы же являемся свидетелями утверждений, что субъект (его характеристики) и его деятельность (и ее характеристики) представляют собой существенные черты как современного физического эксперимента и его результатов, так и современной физической теории и уж во всяком случае должны там учитываться.

При этом подчеркивается, что деятельность, активное воздействие субъекта на объект его познания являются определяющим и решающим условием успешного осуществления процесса познания.

Представляется, что вопрос о роли деятельности и активности человека в процессе познания и особенно в рамках конкретных естественных наук должен ставиться в несколько иной плоскости.

Активность и деятельность отнюдь не всегда ведут к успешному познанию и преобразованию природы [12, с.53]. Эти вопросы особое значение прибрели в квантовой физике.

Мнение Н. Бора сводилось к утверждению, что в отличие от классической физики, предметом которой является описание объектов самих по себе, предметом квантовой физики является, вообще говоря, описание взаимодействия микрообъекта и экспериментальной установки. «В то время как в классической физике взаимодействием между объектом и прибором можно пренебречь, — писал Н. Бор, — или, если надо, можно его компенсировать, в квантовой физике это взаимодействие составляет нераздельную часть явления. Сообразно этому однозначное описание собственно квантового явления должно в принципе включать описание всех существенных частей экспериментальной установки» [13, с.520].

Это положение более определенно выражено В.А. Фоком: «Результат взаимодействия атомного объекта с классически описываемым прибором и является тем основным экспериментальным элементом, систематизация которых на основе тех или иных предположений о свойствах объекта составляет задачу теории: из рассмотрения таких взаимодействий выводятся свойства атомного объекта, а предсказания теории формулируются как ожидаемые результаты взаимодействия» [14, с.194].

В квантовой теории А. Эйнштейн считал: «Принципиально неудовлетворительным в этой теории, на мой взгляд, является ее отношение к тому, что я считаю высшей целью всей физики: полному описанию реального состояния произвольной системы (существующего, по предположению, независимо от акта наблюдения или существования наблюдателя)» [15, с.296].

Ю.Б. Молчанов отмечает, что подобные критические замечания не совсем корректны с философской точки зрения. Дело в том, что объективность тех или иных наук, объективный характер раскрываемых ими законов вовсе не определятся тем, каков предмет их исследования [12, с.54]. Несомненно, что основной чертой классической физики действительно является допущение полной независимости описываемых ею объектов от их отражения установками и описание поведения объектов «самих по себе», все же ее отличие в этом отношении от квантовой физики, которая описывает взаимодействия микрообъектов с приборами, не является, на наш взгляд, решающим в оценке объективности этих физических теорий и степени вторжения познающего субъекта в структуру физического знания. Дело в том, что «объекты сами по себе», их поведение «самих по себе», вообще говоря, представляют для науки и научного познания природы лишь второстепенный интерес, ибо это есть отдельные частные случаи или совокупности случаев, которые представляют интерес лишь в качестве конкретных задач научной теории. Поэтому определение, например, задачи механики как «описания движения тел в пространстве под действием приложенных к ним сил» [13, с.520] является выражением лишь прикладного значения этой науки как уже сформировавшейся теории. Однако построение самой научной теории предполагает прежде всего знание закономерностей и законов, которым подчинено движение исследуемых ею предметов [12, с.54–55]. Процесс познания окружающей действительности включает в себя различные виды деятельности: теоретические исследования, экспериментальную и практическую деятельность. Естественно, что возникшие дискуссии вокруг роли субъекта и объекта в квантовой физике, вокруг понимания ее предмета и тех элементарных объектов, которые являются «действующими лицами» ее уравнений, а также вокруг различного понимания физической реальности и картины мира имели, конечно, свое основание не только в высказываниях классиков современной физики, но и в фактическом состоянии дел. Однако они связаны также и с не совсем четким пониманием и изложением различных аспектов самого процесса познания [12, с.55].

Принятая современная схема познания такова: физический объект, условия познания, наблюдатель, или «объект–прибор–субъект».

По мнения Ю.Б. Молчанова, такая схема является недостаточной.

Поэтому нужно выделить в качестве особого предмета рассмотрения сам процесс познания в целом, т.е. единство всех этих трех членов, ибо вес размышления и аргументы относительно деятельности и активности субъекта имеют смысл только в контексте всего процесса познания в целом. Но не менее существенным является, на его взгляд, и то, что при данной формулировке проблемы упускаются из виду такие важные элементы процесса познания, как его результаты, а именно эмпирические факты и теоретические построения [12, с.55].

Ю.Б. Молчанов выделял три аспекта познания природы человеком. Во-первых, сам процесс познания в целом, который является предметом исследования теории познания вообще и методологии в частности и где, несомненно, уместны рассмотрение и учет активной деятельности человека. Во-вторых, предмет познания или, если угодно, объект исследования, который может быть как «объектом самим по себе», так и явлением или явлениями, возникающими в результате взаимодействия объекта исследования и экспериментальной установки. Нам кажется, что уже здесь можно лишь осторожно и с большими оговорками высказывать утверждения об активности субъекта. Ибо, хотя субъект и выбирает определенный объект исследования из всего фона окружающей его действительности, а также на основе уже добытых знаний строит схемы опыта и сами приборы и экспериментальные установки, все же взаимодействие объекта и прибора остается физическим взаимодействием между физическими же объектами независимо от их происхождения.

И, наконец, в-третьих, результаты познания, о которых мы говорили выше и которые выражаются сперва в эмпирических данных, а затем фокусируются в научных теориях и концепциях. Хотя эмпирические данные получены познающим субъектом, а теории и концепции созданы им же, они не зависят ни от его воли, ни от его желания, а после их создания или получения — и от его сознания, и являются в этом смысле совершенно объективными, а те, которые зависят от воли и желания познающего субъекта, научного значения не имеют [12, с.58]. Говоря об объективности и субъективности теорий, следует иметь в виду, что научные теории объективны в различных смыслах. Во-первых, по содержанию. Они должны отражать, описывать и удовлетворительно объяснять объективное состояние дел. Во-вторых, их последующее существование не зависит от существования их создателя. И, в-третьих, их существование и функционирование в рамках науки и культуры определенных периодов не зависит от воли и сознания тех или иных лиц. Они могут быть опровергнуты или ограничены только объективными данными, но не по произволу тех или иных личностей или групп.

Субъективный же характер научных теорий и концепций также может иметь различное значение. Одно из них — тривиальное, которое заключается в том, что все научные концепции и теории имеют субъективную форму, т.е. выражаются в словах и понятиях, и второе, которое выражает относительный характер нашего познания, его постепенное приближение к объективной истине.

Человек в процессе своей активной деятельности, направленной на познание и преобразование существующего вне и независимо от него внешнего мира, достигает истины (т.е. знаний, адекватных исследуемым объектам и закономерностям) не сразу и не исчерпывающим образом, а в процессе непрерывного восхождения к абсолютной истине (полному и исчерпывающему отражению объекта в познании), путем получения относительных истин (неполного соответствия знания объекту), т.е. в процессе постепенного накопления все увеличивающегося и уточняющегося знания. Однако в тех относительных истинах, которые составляют положительное содержание научных знаний, присутствуют такие элементы, которые правильно (в определенной степени) отражают те или иные свойства, характеристики и закономерности объективного мира и поэтому не зависят от познающего этот мир субъекта.

Таким образом, для существования человека и человечества, для практических нужд преобразования природы решающее значение имеют объективные истины, т.е. знания о вещах и явлениях природы — так как они существуют и действуют сами по себе независимо от человека и человечества.

Объективная истина есть адекватное внешнему миру знание о его предметах, явлениях и закономерностях. Конечно, содержание объективной истины в наших знаниях и представлениях о внешнем мире различно на каждой ступени развития человеческого общества и его практики, но оно имеет безусловную тенденцию к расширению и увеличению. И конечно, объективная истина, открываемая нам деятельностью наших органов чувств в обыденном, повседневном опыте, существенным образом отличается от тех объективных истин, отражение которых составляет задачу науки на всех этапах ее развития, начиная с античности и кончая самыми современными теориями [12, с.58].

2.5. НАБЛЮДАТЕЛЬ В ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Если задачей науки является получение объективной истины, т.е. достижение таких знаний, содержание которых не зависит от человека и человечества, то как это совместить с истолкованием ряда современных физических теорий, таких как теория относительности и квантовая физика, которые якобы свидетельствуют не только о возрастающей активности субъекта в процессе познания, но и о непосредственном учете его деятельности в рамках физической науки как на уровне эксперимента, так и теории [12, с.58].

При рассмотрении таких вопросов необходимо помнить о различии между познающим субъектом, его «активностью и деятельностью» и познаваемым объектом.

В физической теории и физическом познании главным является не то, каким образом изучается тот или иной объект, а то, что нового узнается в процессе познания, «т.е. знание о самом объекте исследования, который, как признают сейчас все, существует вне и независимо от познающего субъекта» [12, с.59].

При изучении физических теорий, таких как теория относительности, квантовая физика, физика элементарных частиц, для лучшего понимания процесса появляется необходимость привлекать независимого наблюдателя.

С начала нашего века «наблюдатель» с его восприятиями и ощущениями вошел на страницы физических и связанных с ними философских исследований и довольно прочно обосновался там, став столь же непременным атрибутом размышлений о физических явлениях, как и чисто физические величины и характеристики:

масса, координаты, импульс, энергия, скорость и т.д. И хотя отсутствие специфических величин и переменных, выражающих наличие наблюдателя и его восприятий, в структуре уравнений и преобразований специальной теории относительности видно, как говорится, невооруженным глазом, все же описание релятивистских эффектов с помощью восприятий наблюдателя было подавляющим в релятивистской физической и философской литературе [12].

По мнению Ю.Б. Молчанова, введение «наблюдателя» в научные теории и описания носило искусственный характер.

Ф. Франк считает, что введение «наблюдателя» в физическую теорию есть дань здравому смыслу и обыденному опыту, и он может быть безболезненно удален из нее и заменен «научными инструментами» — линейками и часами [16, с.295–296].

В результате дискуссии по теории относительности в советской науке в работах В.А. Фока, А.Д. Александрова, М.Э. Омельяновского и других была доказана возможность операционной и философской интерпретации теории относительности и ее эффектов без каких-либо ссылок на наблюдателя в терминах лишь физических взаимодействий. Подобные же выводы мы можем найти в работах таких зарубежных ученых, как Г. Рейхенбах, А. Грюнбаум, М. Бунге и других [12, с.60].

Таким образом, можно считать проблему наблюдателя в релятивистской физике ясной и окончательно решенной.