Научно - философские взгляды А.Эйнштейна

     Единство  противоположностей проявляется и  в самом бытии материи. Известно, что движение является способом существования  материи и неотделимо от нее. Но несмотря на всеобщность движения, всякое тело обладает противоположным свойством  — инерцией, то есть способностью сопротивляться изменению состояния покоя или равномерного прямолинейного движения. Вместе с тем телам присуща относительная устойчивость качественного состояния. Так, значительной устойчивостью форм и функций обладают все живые организмы, несмотря на постоянное обновление их в результате обмена веществ. Стабильность и устойчивость, присущая материальным объектам, представляет собой необходимую противоположность изменения. Без покоя и устойчивости невозможно было бы движение и изменение, и без изменения нельзя было бы говорить о какой-либо устойчивости.

     Другими противоположностями, присущими материальным объектам, являются прерывное и непрерывное. Однако эти противоположности —  совершенно иного характера, чем, скажем, притяжение и отталкивание. Из всех противоположностей, существующих в природе, можно выделить две основные группы. В одну группу входят те противоположности, которые находятся между собой в постоянном взаимодействии. Борьба этих противоположностей является источником и внутренним содержанием процесса развития.

     Но  имеется еще другая группа противоположностей, между которыми нет никакой борьбы и которые объективно не являются источником развития. К их числу  можно отнести корпускулярные и  волновые свойства частиц, прерывное и непрерывное, конечное и бесконечное, плюс и минус, дифференциал и интеграл и т.п. В повседневной жизни можно найти тысячи примеров таких противоположностей. Было бы неправильно отождествлять вторую группу противоположностей с первой, как это часто делается, ибо это приводит к упрощенному, вульгарному толкованию одного из основных законов материалистической диалектики. Первая группа противоположностей непосредственно характеризует источник и внутреннее содержание процесса развития; противоположности второй группы могут характеризовать внешнюю форму процесса развития, как прерывное и непрерывное, но большей частью они выражают общее состояние материи, закономерности ее структурной организации.

     Попытки решить проблему прерывности и непрерывности  предпринимались в течение последних трехсот лет развития науки. Материя рассматривалась в период XVII—XIX вв. как совокупность дискретных атомов или заряженных частиц и непрерывного эфира. Однако все эти попытки не приводили к удовлетворительным результатам. Причина этого заключалась в том, что все время предполагалось, будто в природе существуют или только дискретные формы материи, не обладающие никакими чертами непрерывности, или же только непрерывные образования, лишенные каких-либо дискретных свойств. Между тем в действительности любой материальный объект представляет собой единство прерывности и непрерывности. Это единство имеет несколько конкретных проявлений и аспектов. Оно проявляется, во-первых, в самом процессе движения и развития и, во-вторых, в характере пространственного распределения материи. Применительно к микрообъектам оно находит свое выражение в единстве частиц и полей, корпускулярных и волновых свойств.

     Рассмотрим  проявление единства прерывности и  непрерывности в процессе движения и развития. Уже простое механическое перемещение в пространстве представляет собой единство данных противоположностей. Движение нельзя представлять в виде суммы последовательных моментов покоя, так как из моментов покоя никогда не возникает движение. Движение — это такой процесс, при котором движущееся тело в каждый данный момент времени находится в данной точке и не находится в ней. Постоянное возникновение и разрешение этого противоречия и делает возможным движение. Таким образом, движение выступает как единство прерывности пространства и времени и непрерывности пространства и времени.

     Если  рассмотреть движение как изменение  вообще, то единство данных противоположностей будет проявляться в количественных и качественных изменениях. Количественные изменения выражают момент непрерывности в развитии, качественные же характеризуют развитие с прерывной стороны, то есть представляют собой «перерыв непрерывности», скачок в новое состояние. Для многих явлений количественные и качественные изменения разделены во времени: сначала происходят количественные накопления, а затем более или менее быстро происходят коренные качественные изменения в данном явлении. Но наряду с этим существует множество таких явлений, в которых количественные и качественные изменения не разделены во времени, а происходят одновременно. Переход в новое качество здесь осуществляется в виде постепенного изменения старого качества, без резких скачков и взрывов. В общественных явлениях такой переход происходит в случае развития языка, в природе — в случае биологической эволюции растительных и животных видов, изменения всей биосферы и земной коры в областях отсутствия интенсивной тектонической деятельности. Подобное изменение можно наблюдать и в обыденных явлениях, например в случае постепенного испарения воды без подогревания. Переход в парообразное состояние осуществляется здесь в единстве количественных и качественных изменений. Процесс испарения есть не что иное, как последовательный вылет молекул за пределы поверхностного слоя и распределение их среди молекул воздуха. Весь качественный переход распадается здесь на огромное количество качественных изменений меньшего масштаба. Энгельс говорил, что «в природе нет скачков именно потому, что она слагается сплошь из скачков». Испарение воды может служить яркой иллюстрацией этого положения. Точно так же и в других случаях постепенного изменения качества переход в новое состояние происходит в порядке единства количественных и качественных изменений, единства непрерывности и прерывности.

     Непрерывность зачастую имеет своей основой большое количество дискретных микроявлений. Так, непрерывность газов и жидкостей обусловлена характером связей атомов и молекул. Непрерывность макроскопического действия имеет в качестве своей основы прерывность действия бесчисленного множества элементарных микропроцессов. Эта прерывность обусловлена наличием кванта действия h=6,62·10^-27эрг-сек.

     Неразрывная взаимосвязь количественных и качественных изменений говорит о том, что  единство прерывного и непрерывного обязательно для всех явлений. Если бы материя была только непрерывной, то невозможно было бы скачкообразное изменение ее свойств, и обратно, будь материя только дискретна, было бы невозможно взаимодействие ее структурных элементов и объединение их в более сложные формы.

     Далее, единство прерывности и непрерывности выражается в характере распределения материи в пространстве. Пространство и время, как учит диалектический материализм, представляют собой коренные формы бытия материи, неразрывно связанные с ней. Как материя не может существовать вне пространства и времени, так пространство и время не могут существовать независимо от материи. Реальное пространство есть не что иное, как выражение протяженности всех существующих в природе видов материи, тогда как время представляет собой меру всеобщего изменения материи. Из этого следует, что материя непрерывно распределена в пространстве и не существует таких областей, где вовсе не имелось бы материи в каких-либо ее формах.

     Положение о непрерывности распределения материи нашло свое конкретное физическое развитие в современном учении о полях. Если взять электромагнитное поле, то оно представляет собой совокупность огромного количества элементарных электромагнитных полей, порождаемых частицами. Эти поля подчиняются принципу суперпозиции, согласно которому напряженности полей, создаваемых различными телами, складываются аддитивно и сами поля непрерывно переходят друг в друга. Основные характеристики поля изменяются от точки к точке, так что состояние всякого элемента поля определяется состояниями других элементов в бесконечно близких точках. В отличие от твердых и жидких тел, обладающих определенной формой, поле обладает непрерывным распределением, и напряженность его постепенно убывает с расстоянием (за исключением ядерного поля). Вследствие этого невозможно сказать, где кончается сфера действия поля.

     Однако  поле нельзя считать чисто непрерывным, бесструктурным континуумом, оно имеет  и прерывные свойства, которые  проявляются во взаимодействиях  с частицами. При поглощении и излучении поле выступает как совокупность дискретных образований — квантов, которые представляют собой возбужденные состояния полей. Дискретные свойства присущи даже вакуумным состояниям полей, в которых отсутствуют кванты. В этом случае дискретность проявляется в факте взаимодействия вакуумных полей с частицами, в частности, в том, что вакуумные поля способны порождать частицы — электроны, позитроны и др. Процессы порождения частиц были бы невозможны, если бы вакуумные поля не обладали скрытыми дискретными свойствами.

     Из  сказанного можно сделать вывод, что в отношении пространственного  распределения материя выступает  одновременно и как дискретная сущность — в форме частиц, — и как  непрерывная — в форме различных  состояний полей. При этом дискретные частицы, или кванты, не противостоят непрерывному, как нечто внешнее. Они являются узловыми пунктами или возбужденными состояниями полей, подобно волнам на поверхности моря. Непрерывное как бы составляет фон или материальный субстрат дискретного, в котором конкретно обнаруживаются его свойства.

     5. Конечность и бесконечность  материи

     Итак, весь исторический опыт развития научного познания доказывает единство конечного  и бесконечного в образе любых  материальных объектов. Попытаемся обобщить, в чем конкретно проявляется это единство. Оно находит свое проявление, во-первых, в законах пространственного существования материальных объектов. Каждое тело ограничено в пространстве и поэтому конечно. Но вместе с тем любое тело порождает различные поля, которые потенциально способны простираться в пространстве до бесконечности.

     В силу этого мы можем познавать  свойства и законы развития необычайно удаленных звезд и туманностей.

     Во-вторых, это единство проявляется в характере  существования материи во времени. Каждый конкретный предмет имеет свое начало во времени и поэтому неизбежно должен иметь конец. Возникнув при определенных условиях, он через некоторое время превращается в другие тела или же распадается на свои составные элементы. Но материальная субстанция, лежащая в основе данного тела, несотворима и неуничтожима, она имеет безграничное существование.

     В-третьих, единство конечного и бесконечного проявляется в количестве свойств, присущих материи в целом, и в  значении каждого из свойств. Каждый материальный объект обладает безграничным множеством свойств, и в этом заключается неисчерпаемость материи. Но в то же время свойства тела всегда имеют некоторое конечное значение, и в своей количественной определенности они не могут быть сколь угодно большими или малыми. Так, конечное значение имеют скорость движения, температура тела и другие характеристики. Для температуры нижний предел — это абсолютный нуль — 273,2°. Верхний предел не установлен, но он, по-видимому, имеется. Максимальная температура — это та, при которой макроскопическое тело может существовать как устойчивое целое, не распадаясь на свои составные элементы. В недрах звезд господствуют температуры в несколько десятков миллионов градусов, и это, по-видимому, близко к максимальному значению температуры, постоянно имеющейся в природе в больших масштабах. Правда, в ядерной физике используется иногда пересчет энергии ядра, при попадании в него быстрой частицы, в его температуру, которая получается порядка 10¹²—10¹⁴ градусов. Однако здесь понятие температуры применяется условно, так как температура есть характеристика состояния большой совокупности частиц, или молекул, и к отдельным микроскопическим взаимодействиям это понятие уже неприменимо.

     Пределы существуют также и для значения массы тела. Во вселенной не существует звезд со сколь угодно большой массой, масса самых тяжелых звезд примерно лишь в сто раз превышает массу Солнца. Более массивные звезды не могут существовать, так как огромные силы давления в их недрах, по-видимому, приводят к столь интенсивным термоядерным реакциям, что звезда распадается на ряд тел меньшей массы.

     Поскольку существует верхний предел для значения массы отдельного тела, то, возможно, существует и нижний предел, хотя в  настоящее время отсутствуют  какие-либо конкретные данные на этот счет. Под нижним пределом можно понимать то, что в природе могут существовать микрообъекты, масса которых является наименьшей из возможных. Что же касается тех форм материи, которые составляют данные микрообъекты, то к ним понятие массы в его обычном смысле может быть уже неприменимым, подобно тому как неприменимо к фотонам понятие механической массы. Эти формы материи могут обладать качественно иными свойствами.

     Такая гипотеза не является чисто умозрительной  спекуляцией. При изучении закономерности изменения плотности тел можно видеть, что плотность возрастает с уменьшением размеров устойчивых материальных систем. Если для звезд-гигантов средняя плотность вещества равна 10^-7 г/см³, для Земли — 5,5 г/см³, то для атомных ядер она уже равна 10¹⁴ г/см³. Естественно возникает вопрос, продолжается ли это возрастание плотности и дальше в глубь материи или же существует некоторый верхний предел для нее? Окончательный ответ на этот вопрос может дать лишь будущая теория тяготения, которая исследует структуру и роль гравитационного поля в области элементарных частиц. В настоящее время делаются лишь первые попытки построения такой теории. Но уже сейчас выдвигается предположение о том, что максимальная возможная плотность вещества близка к величине 10¹⁶ г/см³. При большей плотности излучение гравитонов может быть столь интенсивным, что приведет к распаду частиц. По-видимому, данное значение верхней плотности не является окончательным, и здесь могут быть дальнейшие уточнения. Но, независимо от этого, вряд ли можно сомневаться в том, что плотность вещества не может безгранично возрастать при углублении в структуру материи. Поскольку же плотность есть частное от деления массы на объем, то верхняя граница плотности будет равносильна верхней границе для массы в ее обычном понимании.

     Из  всех свойств материи только, пожалуй, протяженность в пространстве и  длительность во времени могут характеризоваться  атрибутом бесконечного как применительно  к микромиру, так и в масштабе космоса, и это потому, что пространство и время являются всеобщими формами бытия материи. Признание предела пространства — времени в одном из направлений неизбежно влекло бы за собой признание предела и в другом направлении — в масштабе космоса или же в масштабе микромира. Но ни то, ни другое неверно, ибо противоречит основным свойствам бытия.