Категория материи и принцип объективности знания

В диалектико-материалистической (марксистской) философии пространство и время выступали как неотъемлемые свойства материальных тел, т.е. атрибуты материи. Поскольку она признавала, что в мире пс существует ничего, кроме движущейся материи, а движение совершается исключительно в пространстве и времени, это значило, что в нем нет ничего, что не находилось бы во времени и пространстве. Если материя рассматривалась как безграничная и бесконечная субстанция, то бесконечными и безграничными должно быть пространство и время. Таким образом, пространство и время -- абсолютные свойства материи, присущие всем без исключения предметам и явлениям. Они абсолютны, правда, не в ньютонианском смысле, а, так сказать, в диалектическом, поскольку неразрывно связаны с материей. Так или иначе, признание их как абсолютных свойств материи затеняло гносеологический аспект этих категорий, т.е. рассмотрение их как абстракций из самой действительности. Внимание к гносеологическому аспекту заведомо позволило бы выявить относительность их значения.

Теоретические представления о пространстве и времени относительны в том смысле, что они повсюду и всегда зависят от условий познания. Нет абсолютного времени и абсолютного пространства, поскольку образование и использование этих понятий всегда зависят от конкретных условий, в которых формируются и применяются эти понятия.

Однако эта гносеологическая относительность в исследовании структуры микромира, как ни странно, не получила до сих пор должного значения в понимании пространственных и временных категорий. Даже в самых новых исследованиях физическая относительность никак не увязывается с гносеологической. «Очевидно, что пространство и время, -- пишет, например, В.Ф. Гершанский, -- имеют абсолютный смысл, так как являются атрибутами материи и не существует материального объекта без пространственно-временных характеристик, поэтому не имеет смысла говорить о пространстве и времени как о каких-то особых формах, находящихся вне, рядом с материальными объектами. Пространство и время -- это характеристики материальных объектов, материальных систем. Объект находится в пространстве, предмет изменяется во времени и движется В' пространстве - времени, т.е. он движется относительно пространственной и временной определенности другого материального предмета, другой системы». Неудивительно, что такая традиционно-материалистическая онтология категорий пространства, времени и материи сразу же порождает трудности в понимании статуса пространственно-временного континуума. С одной стороны, из теории относительности следует, что пространство и время не абсолютны, а относительны в том смысле, что их существование и свойства зависят друг от друга и от свойств движущейся материи, согласно релятивистскому уравнению гравитационного поля в общей теории относительности. С другой стороны, современные исследования допускают существование «пустого» пространства -- времени. Они показывают, что «пустота» пространства -- времени относительна и что носителем «пустого* пространства -- времени являются недостаточно изученные виды материи, например, физический вакуум, состоящий из виртуальных частиц. Так или иначе, заостряется вопрос о гносеологическом статусе понятий «пространства -- времени», пространственно-временной «пустоты» и т.д.

Между тем вопрос об универсальности (абсолютности) пространственно-временных характеристик в современной науке остается открытым. Доказано, что однородность и изотропность пространства и однородность времени не являются абсолютными свойствами. Не ясно, универсальны ли свойства непрерывности и пространства -- времени, трехмерность пространства, одномерность и необратимость времени и т.д. Но в такой ситуации изучение самих теоретических моделей, относящихся к пространственно-временным параметрам, их гносеологической природы совершенно необходимо. Такой философский анализ требует, как мы уже отмечали, рассмотрения фундаментальных категорий сточки зрения их альтернативности, ибо этот принцип является одновременно и важнейшим гносеологическим принципом. Альтернативность понятий пространство -- вне-пространства, время -- вне-времени, как и многих других фундаментальных философских категорий, неявно присутствует во всех теоретических (и не только теоретических) построениях современной науки.

Говоря о пространственных свойствах, мы всегда выбираем при этом системы отсчета, не имеющие конкретных пространственных параметров. Точно так же, характеризуя продолжительность протекания тех или иных процессов, мы в явном или неявном виде фиксируем систему отсчета, не имеющую или лишенную наблюдателем временных качеств. Невнимание к гносеологическому аспекту привело к тому, что у нас даже не разработана соответствующая терминология для анализа внепространственных и вневременных отношений. Этот тот самый случай, когда есть понятие о них, но нет соответствующих терминов. Оставим пока все как есть и определим эти понятия следующим не вполне удобоваримым образом. Понятие «вне-времени» означает существование или возможное наличие предметов или явлений вне зависимости от факторов времени, т.е. обозначающее процессы как не имеющие длительности и других временных свойств. Это определение, следует признать, подразумевает, в частности, возможность существования предметов и явлений за пределами физического времени. Если принять во внимание, что существуют различные формы или упорядоченности процессов во времени, кроме физической, такие, как, биологическая, геологическая, историческая, социальная и др., то понятие «вне-времени» может означать в конкретной ситуации «выход за пределы» данной специфической формы длительности и ритмики процессов.

«Вне-пространства» -- понятие, характеризующее реальность или возможность предметов или явлений как существующих независимо от пространства, т.е. абстрагирующееся от их протяженности, объема, расположения друг относительно друга. Когда мы производим то или иное измерение, определяем размещение тел, частиц или полей, то всегда пользуемся реальными телами или частицами, выбираемыми за систему отсчета. При этом тела, принимаемые за систему отсчета, явно выдаются нами за вне пространственные, лишенные либо протяженности, либо высоты, либо ширины, либо всех этих свойств вместе взятых. Используемые в физике, математике и других естественных науках понятия точки, линии, плоскости, угла, треугольника и т.д. рассматриваются, таким образом, как существующие вне реального трехмерного пространства и существующие либо на плоскости, либо (как точка) без размеров вообще. Собственно говоря, и сама трехмерность пространства, как известно, не что иное, как теоретический конструкт. Совершенно очевидно, что идеи, понятия, теории, образы и многие другие продукты духовной, мыслительной деятельности человека существуют в значительной степени независимо от пространственных связей и отношений.

Заметим -- то, что рассматривается как нечто «внепространственное», не обязательно абстрагируется от времени, и наоборот, то, что считается «вневременным», может числиться как локализованное в пространстве, при всей их тесной взаимосвязи. Фотоны, как поток квантов света, -- своего рода «чистый образец» вневременных процессов, будучи по сути дела «носителями» времени в физическом смысле, они не имеют и пространственных параметров, поскольку передают взаимодействие мгновенно.

Все сказанное не означает, что вещи, явления и даже идеи существуют вне пространства в абсолютном смысле слова, как бы «сбоку от него». В этом смысле сами термины «вне-пространства» и «вне-времени», разумеется, не самые удачные. Возможно, было бы лучше говорить «непространственные» и «невременные» вместо «вне». Но это не столь важно, если понятно, о чем идет речь, пока не изобретены достаточно удобные термины. Понятия «вне-пространства» и «вне-времени» означают лишь, что пространство и время относительны. О временных и пространственных свойствах предметов можно говорить, как и обо всех универсальных свойствах и явлениях действительности, только в рамках антиномии, т.е. имея в виду некую альтернативу.

Материализм в марксистской философии под давлением естественно-научных факторов, как известно, вынужден был впустить теорию относительности через «черный ход». Правда, не слишком торопливо, а спустя почти полстолетия после ее общего научного признания. Относительность сводилась им к неразрывной связи с материей, т.е. подразумевалось, что пространственные и временные параметры, во-первых, меняются под действием тяготеющих масс и, во-вторых, взаимосвязаны между собой, так что можно было, следовательно, говорить о реальном четырехмерном пространственно-временном континууме. Такая ослабленная форма относительности пространства и времени, очевидно, не достаточна для того, чтобы понять относительность самой их природы, внутреннюю противоречивость мира, которую следовало бы проводить более последовательно.

В марксистской литературе, кстати, неизменно признавалось единство прерывности и непрерывности пространства и времени. Уже здесь становилось совершенно очевидным внутреннее противоречие концепции. Ведь если пространство и время все же дискретны в каком-то отношении, то понятия «внепространственное» и «вневременное» не только уместны, но и обязательны. В одном из «официальных» учебников по марксистско-ленинской философии следующим образом воспроизводится общепринятая, т.е. по существу обязательная для всех философов, позиция: «Прерывность относительна и проявляется в раздельном существовании материальных объектов и систем, каждая из которых имеет определенные размеры и границы. Но материальные поля (электромагнитное, гравитационное и др.) непрерывно распределены в пространстве всех систем. Таким образом, пространство обладает связностью, в нем отсутствуют разрывы». Примерно в том же духе «оправдывается» прерывность времени: «Прерывность характеризует лишь время существования конкретных качественных состояний материи, каждая из которых возникает и исчезает, переходя в другие формы. Но составляющие их элементы материи (например, элементарные частицы) могут при этом не возникать и не исчезать, а только менять формы связей, образуя различные тела. В этом смысле прерывность времени существования материи относительна, а непрерывность абсолютна».

В правильной постановке вопроса о единстве прерывности и непрерывности материи -- явная брешь -- нежелание видеть относительность понятий «время» и «пространство», неизбежность дополнения их понятиями «вне-времени», и «вне-пространства». А отсюда -- уже недопустимый перекос в сторону «абсолютной» непрерывности пространства и времени. Всякий «абсолют», в чем мы уже неоднократно убедились (и это не последний пример), верный путь к догме. Непререкаемые суждения о бесконечности и безфаничности материи, пространства и времени как ее атрибутов, Абсолютной их непрерывности и т.п. снимают нерешенные вопросы -- в том и состоит их предназначение.

Если мы говорим, что материя существует вечно, значит, она вне времени. Но тогда понятие времени относится к отдельным, конкретным явлениям и процессам, а не к материи как таковой. Если сказать лишь, что Вселенная бесконечна и безгранична, какой тогда смысл имеет вообще понятие пространства? Оно также применимо лишь к отдельным предметам. Что же все-таки лучше: уходить от вопросов, предлагая бескомпромиссные, окончательные решения, или видеть объективную противоречивость действительности, выявлять реальные парадоксы и находить возможность хотя бы частичного их решения, опираясь на данные науки и практики?

Общая картина мира, нарисованная в трудах Ньютона, представлялась ясной и очевидной: в бесконечном абсолютном неизменном пространстве с течением времени происходит движение миров. Движение их разнообразно и сложно, но оно никак не влияет на пространство и время, в которых все процессы происходят.

Первый удар по этой картине мира нанес А. Эйнштейн своей специальной теорией относительности, созданной в 1905 г., когда наука приступила к изучению процессов, скорость протекания которых оказывалась сравнимой со скоростью света. Выяснилось, что если события происходят друг от другого на больших расстояниях (космических), то отношение «раньше» -- «позднее» однозначно только тогда, когда сигнал, идущий со скоростью света, успевает дойти от одного события к другому. Если же сигнал не успевает преодолеть это расстояние, то отношение «раньше» -- «позднее» неоднозначно и зависит от состояния движения наблюдателя. То, что «раньше» было для одного наблюдателя, может быть «позже» для другого. Такие события не могут находиться в причинной связи друг с другом. Иначе оказалось бы, что причина наступает после события, являющегося следствием. Эти свойства времени непосредственно связаны с тем, что скорость света в пустоте всегда постоянна, не зависит от наблюдателя (т.е. выбора системы отсчета) и данная скорость предельно большая.

Еще более парадоксальным оказалось то, что течение времени зависит от скорости движения тел. Время течет тем медленнее, чем быстрее по отношению к наблюдателю движется тело. Этот факт был надежно подтвержден в экспериментах с элементарными частицами, проводившихся на летящих самолетах. Следовательно, свойства времени только казались неизменными, так как для обнаружения приведенных выше фактов были необходимы столь быстрые движения, которые ранее были недоступны человеку. Далее теория относительности установила неразрывную связь времени с пространством. Изменения временных свойств всегда связаны с изменением пространственных параметров тел.

Специального объяснения в рамках существовавшей в конце XIX в. физической картины мира требовал и отрицательный результат по обнаружению так называемого мирового эфира, полученный американским физиком А. Майкельсоном. Его опыт доказал независимость скорости света от движения Земли, что с точки зрения классической механики не поддавалось объяснению. Некоторые физики пытались истолковать эти результаты как реальное сокращение размеров всех тел, включая и Землю, в направлении движения под действием возникающих при этом электромагнитных сил. Так, X. Лоренц вывел математические уравнения {преобразования Лоренца) для вычисления реальных сокращений движущихся тел и промежутков времени между событиями, происходящими на них, в зависимости от скорости движения, хотя в преобразованиях Лоренца отражались нереальные изменения размеров тел при движении (что можно представить лишь в абсолютном пространстве), а изменение результата измерений в зависимости от движения системы отсчета. Таким образом, относительными оказались и «длина», и «промежуток времени» между событиями, и даже «одновременность» событий. Специальная теория относительности Эйнштейна обобщила идеи и синтезировала принципы классической механики Галилея -- Ньютона и электродинамики Максвелла -- Лоренца. Она описывала законы всех физических процессов при скоростях движения, близких к скорости света (в вакууме 300 000 км/с), но без учета поля тяготения. При уменьшении скоростей движения она сводится к классической механике, которая, таким образом, оказывается ее частным случаем.

Общая теория относительности Эйнштейна строилась путем построения обобщенного пространства--времени и перехода от теоретической структуры исходной теории -- специальной теории относительности -- к теоретической структуре новой, обобщенной теории с последующей ее эмпирической интерпретацией. В общей теории относительности раскрываются новые аспекты зависимости пространственно-временных отношений от материальных процессов. Эта теория придала физический смысл неевклидовым геометриям и связала кривизну пространства, отступление его метрики от евклидовой с действием гравитационных полей, создаваемых массами тел. Общая теория относительности исходит из принципа эквивалентности инерционной и гравитационной масс, количественное равенство которых давно было установлено в классической физике. Кинематические эффекты, возникающие под действием гравитационных сил, эквивалентны эффектам, возникающим под действием ускорения. Принцип эквивалентности помог сформулировать основные положения, на которых базировалась новая теория о геометрической природе гравитации и о взаимосвязи геометрии пространства -- времени и материи. Так, на основе принципа эквивалентности масс был обобщен принцип относительности, утверждающий в общей теории относительности инвариантность законов природы в любых системах отсчета, как инерциальных, так и неинерциальных.