Расположение материи в пространстве и времени

    Это понимание пространства было, вспомним, важным элементом философии Демокрита. Именно существованием абсолютной пустоты (пустого пространства) объяснялась в ней раздельность бытия атомов(Атом Демокрита - абсолютно неделимая, не имеющая частей частица) и состоящих из них вещей. Поэтому Демокрит и рассматривал пространство как существующее в том же смысле, что и вещи. Его подход, что важно учитывать, был обусловлен пониманием материи как однородной, однокачественной. В естествознании С-концеп ция пространства и времени разрабатывалась прежде всего И.Ньютоном как важный элемент его механики (далее мы остановимся на этом).

    Поэтому атом неизменен, существуя вне времени. Это означает, что в философии  Демокрита содержится С-понимание времени.

    Если  говорить о пространстве (ситуация с временем аналогична), то очевидно, что выбор между его С- и Р-пониманием зависит от ответа на вопрос: существует ли абсолютная пустота (пустое пространство)? Современное естествознание отрицательно отвечает на этот вопрос. В пользу этого имеются и философские соображения.

    Еще Аристотель указывал, что в пустоте  не может быть различий - она, следовательно, бесструктурна и потому не может обладать протяженностью, т.е. быть пространством. Это означает, что пространство не обладает самостоятельным бытием, не существует без материальных объектов, вещей. Но, вместе с тем, пространство - это не вещь.

    В связи с этим утверждением рассмотрим одно из рассуждений Зенона Элейского. Допустим, предлагал он, что тезис “все существующее существует (находится) в пространстве” истинен. Тогда пространство, как нечто существующее, должно существовать (находиться) в некоем ином пространстве. Последнее, коль скоро оно существует, должно, в свою очередь, существовать (находиться) уже в третьем пространстве, и т.д. до бесконечности... Мысль Зенона можно представить (обозначив существующий объект как О и пространство как П) так:

    О <-- П (= О) <-- П1 (= О) <-- П2 (= О) <-- ...

    Это означает, что пространство либо вовсе  не существует, либо, если оно и существует, то непознаваемо...

    Аристотель  указал: исходный тезис Зенона ложен, ибо отнюдь не все существующее существует (находится) в пространстве. Где, в  самом деле, существует (находится) кентавр, например, и много ли места  он там занимает?! - В пространстве существуют (находятся) материальные вещи, но не, в частности, понятия. Истинен  тезис “все вещи существуют (находятся) в пространстве”. И “дурная” бесконечность  возникает лишь тогда, когда пространство рассматривается как вещь. Эту  ситуацию можно представить (обозначив  вещь как В) так:

    В <-- П (= В) <-- П1 (= В) <-- П2 (= В) <-- ...

    Но  трудность, обнаруженная Зеноном, исчезает, если не рассматривать пространство как вещь, не рассматривать его  как существующее в том же смысле, что вещи. Иначе говоря, Зенон доказал “лишь” неприемлемость демокритовского (субстанциального) понимания пространства.

    Итак, пространство - это не пустота и  не вещь. Поэтому Аристотель сделал вывод: пространство - это некие отношения  материальных вещей, начав разработку Р-концепции пространства (и времени). Позднее выдающийся вклад в ее развитие внес Г.Лейбниц. Именно она является основой понимания пространства и времени в фундаментальных теориях современного естествознания (далее мы на этом остановимся).

    Наконец, обратим внимание: при диалектико-материалистическом понимании материи как неисчерпаемой  излишне понятие абсолютной пустоты, пустого пространства , и нет необходимости рассматривать последнее как существующее в том же смысле, что и материальные объекты. Таким образом, есть все основания для отказа от С-концепции, абсолютизирующей известную самостоятельность пространства и времени и, соответственно, для утверждения: пространство и время это всеобщие стороны, моменты движения материи (Р-концепция).

    Поскольку пространство и время не обладают самостоятельным бытием, как таковые  они не могут быть даны в ощущении,- в ощущении даны объекты (обладающие атрибутом действия), имеющие пространственно- -временные свойства. Поэтому объективность  пространства и времени не означает их материальности в точном смысле последнего слова.

    Из  единства пространства, времени и  движения материи следует недопустимость как (1) отрыва пространства и времени  от движения материи (при этом материю  станет невозможно рассматривать как  системно организованную и способную  к самодвижению, а пространству и  времени будет приписано субстанциальное  бытие), так и (2) отождествления пространства и времени с движущейся материей.

    Эти крайности на деле (что характерно) тождественны. Ведь в случае (2) пространство и время рассматриваются как  некие “виды материи” (рядом  исследователей отстаивалась эта точка  зрения), т.е. как обладающие предметным бытием (С-концепция). При этом (вспомним Зенона) придется искать некие иные пространство и время как формы  существования “исходных”, уходя  в “дурную” бесконечность...

    Основные  свойства пространства и времени.

    При анализе этих вопросов необходимо учитывать  не только то, что пространство и  время неразрывно связаны с движением  материи, но и наличие субординации между ними: “Движение есть сущность времени и пространства”. Приведем два соображения в пользу этого  тезиса.

    Во-первых, пространство и время - это стороны  движения материи.

    То, что свойства пространства (и времени) в определенных пределах не зависят  от отдельных объектов (явлений) еще  не означает, подчеркнем, что эти  свойства вообще не зависят от материи.

    Во-вторых, если бы частицы вещества, образующие тело, обладали только притяжением  или только отталкиванием, тело не могло  бы иметь конечной протяженности (в  одном случае имея нулевые размеры, в другом - бесконечные)( На это указал И.Кант в “докритический” период своего творчества. Это еще раз подтверждает правильность положения, согласно которому ни один объект не может рассматриваться как носитель лишь какого-либо одного вида движения, взаимодействия.). Таким образом, протяженность (основной момент пространства) обусловлена характером движения, взаимодействия частиц материи, именно - единством присущих им отталкивания и притяжения. Ситуация с временем аналогична.

    Поскольку сущность пространства и времени - это  движение, постольку 

    · (а) наиболее существенные свойства пространства и времени - это проявление свойств движущейся материи;

    · (в) понимание пространства и времени  в главном определяется пониманием движения, взаимодействия.

    К всеобщим свойствам пространства и  времени как атрибутов материи прежде всего относятся: объективность, абсолютность (как универсальных форм бытия материи), необходимая связь друг с другом и с движением материи, неисчерпаемость, единство прерывного и непрерывного в структуре (на двух последних моментах далее мы остановимся).

    Кратко  рассмотрим, иллюстрируя тезис (а), проблему размерности пространства и времени.

    Одномерность  времени вытекает из его необратимости: преобразование симметрии в n-мерном пространстве эквивалентно преобразованию поворота в n+1-мерном пространстве, поэтому  обратимое время было бы двумерным. Что касается необратимости времени, то она связана с несимметричным характером взаимодействий и необратимостью причинно- -следственных связей. Утверждать, как это иногда делается в учебной (и не только) литературе, что необратимость времени обусловлена необратимостью причинно-следственных связей, нельзя: само различение причины и следствия включает в качестве необходимого признака предшествование причины следствию во времени, т.е. предположение о необратимости времени. Здесь важно учитывать, что в обратимом времени было бы невозможно существование познающего субъекта. Дело в том, что последний имеет общественную сущность, но общение как ее основа в обратимом времени невозможно: сообщение, адресованное некоторому субъекту, воспринималось бы им как направленное от него.

    Трехмерность макроскопического пространства обусловлена(Это было выяснено “докритическим” И.Кантом) кулоновым характером господствующего в нем взаимодействия. Действительно, пусть мы имеем материальную точку (заряд) m1, порождающую центрально-симметричное силовое поле, m2 в котором находится материальная точка (заряд) m2. R Очевидно (при допущении однородности и изотропности пространства), что F - , где F - сила взаимо- m1 S

    действия  частиц, а S - величина геометрического  места точек, равно-

    удаленных с m2 от m1 - центра поля. В двумерном, например, пространстве, поскольку S = 2 R, мы имели бы F - . Но по закону Кулона

    F --. Этому соответствует S R2, что  имеет место только в трехмерном  пространстве. Отметим, что только  в последнем, как показано современной  теоретической физикой, возможно  устойчивое существование атомов  и планетных систем.

    Поскольку размерность пространства определяется конкретным характером взаимодействия материальных объектов, нет оснований  считать трехмерность пространства его универсальным свойством. В условиях, где доминируют взаимодействия, отличные от кулоновых (микрои мегамир), должна отличаться от трех и размерность пространства.

    Очень важна и для философии, и для  частнонаучного знания проблема пространственной бесконечности и вечности материального мира. Эта проблема очень сложна. Так, рассмотрение на современном уровне бесконечности пространства требует выделения его метрических и топологических свойств, анализа их обусловленности и так далее. Поэтому совсем кратко выделим следующее. Поскольку абсолютно изолированных объектов не существует (существовать - значит взаимодействовать), постольку всякий материальный объект - это элемент некоторой материальной системы. Но наряду с материей как единой и единственной субстанциальной основой мира вещей не существует ничего, что в каком-либо смысле могло ее ограничивать... Неисчерпаемость материи означает, подчеркнем, что пространственную бесконечность материального мира нельзя понимать как его “дурную” бесконечность. Что касается вечности материального мира, то решающим аргументом здесь является указание на несотворимость и неуничтожимость движущейся материи (нечто не возникает из ничего и не превращается в ничто).

    В пользу тезиса (в) свидетельствует вся  история познания пространства и  времени. Рассмотрим кратко основные этапы  этого процесса.

    Изучение  механического движения макротел (с  нерелятивистскими скоростями) привело  к созданию механики Ньютона, в рамках которой пространство - однородно  и изотропно (ибо при любом  переносе, пововороте в нем изолированной системы как целого ее механические свойства не меняются);

    · бесконечно (тело сколь угодно долго  сохраняет состояние равномерного движения при отсутствии взаимодействий);

    · время - однородно (ибо закон сохранения энергии означает, что течение  времени не меняет энергии изолированной  системы);

    · пространство и время не связаны  друг с другом (ибо в механике Ньютона допускается существование  бесконечной скорости передачи импульса, т.е. допускается существование вневременных процессов в пространстве).

    Таким образом, рассмотрение движения как  механического обусловило субстанциальное  понимание пространства и времени  как неких не связанных друг с  другом и с движением материи  ее вместилищ, “ящиков без стенок”. В рамках С-концепции пространства и времени, отметим, неразрешимы  два, как минимум, вопроса: (1) что  означает протяженность пустоты? (2) если пространство и время - условия  всякого бытия, то каковы же тогда  условия их собственного бытия?

    Что касается механики Ньютона, то в ней  была и специфическая трудность: закон тяготения необходимо (ввиду  отсутствия понятия поля) совмещался с идеей дальнодействия, но почему же тогда сила тяготения зависит от расстояния, если между телами - пустота?

    Тем не менее ньютоново понимание пространства и времени было основным в науке вплоть до создания теории относительности. Ведь без признания существования абсолютной пустоты, казалось, нельзя объяснить, в частности, отсутствие торможения в движении планет вокруг Солнца. Кроме того, понятия абсолютного пространства и абсолютного времени, не связанных с материей, играли важную роль в концептуальном каркасе классической механики. Дело в том, что законы Ньютона справедливы лишь для инерциальных систем отсчета. Но существуют ли такие системы? Ясно, что вполне инерциальной может быть лишь система отсчета, не подверженная возмущающему влиянию со стороны материальных объектов, т.е. система отсчета, связанная с чем-то, что существует независимо от материи. Функцию строго инерциальной системы отсчета и выполняли в механике Ньютона субстанциально понимаемые абсолютное пространство и абсолютное время.