Файл: Станис Л.Я. Движение, пространство, время и теория относительности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 57
Скачиваний: 0
Ф И Л О С О Ф И Я и н а у ч н ы й к о м м у н и з м
М И Н И С Т Е Р С Т В О
В Ы С Ш Е Г О
И С Р Е Д Н Е Г О
СП Е Ц И А Л Ь Н О Г О
ОБ Р А З О В А Н И Я
СС С Р
ОТ Д Е Л
ПР Е П О Д А В А Н И Я
ОБ Щ Е С Т В Е Н Н Ы Х
НАУК
Л.ЯСТАНИС
ДВИЖЕНИЕ, ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ И ТЕОРИЯ
ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
ИЗДАТЕЛЬСТВО
«ВЫСШАЯ ШКОЛА»
МОСКВА
1 9 6 7
Б1
НАУЧНЫЙ РЕДАКТОР ПРОФЕССОР, ДОКТОР ФИЛОСОФСКИХ
НАУК. ,
готт в. с. *
Отдел преподавания общественных наук Ми нистерства высшего и среднего специального образования СССР ре комендует работу Л. Я. Сханис «Движение, простДнство, время и тео рия относительности» в качестве материала для преподавателей высших учебных заведений.
1 - 5 —2
7—ПР. 347/330—67 г.
ББЧ
СЧ <оМ
ь |
т |
р .-1 |
с |
ч |
и |
«Кроме союза с последователь ными материалистами, которые не принадлежат к партии ком мунистов, не менее, если не ,Лболее важен.., союз с предста
ет витёлями |
современного естест- |
V вознания, |
которые склоняются |
\ к материализму...» |
|
У |
В. И. Ленин |
-<г |
|
«Затруднения, которые физик испытывает в своей области, заставляют его соприкасаться с философскими проблемами в значительно большей степени, чем это приходилось делать физику прошлых поколений».
А. Эйнштейн
Бурные темпы развития науки и техники, дифферен циация и интеграция наук, революционная ломка старых и выдвижение новых понятий и представлений во взгля дах на природу объективно повышают роль философ ского анализа происходящих процессов. При всей под вижности процесса познания, его основополагающие принципы не отменяются, а конкретизируются и обога щаются, они служат стержнем развития науки.
Такие «киты» современной науки, как теория относи тельности, квантовая теория, кибернетика, непосредст венно связаны с формированием научной картины мира, с разработкой фундаментальных, в том числе и теоре тико-познавательных проблем современной науки, по этому они имеют большое значение в выработке тех токов, которые, как говорил В. И. Ленин, идут от естествознания к философии, вместе с тем сами они тре буют глубокого, систематического философского анализа
иобобщения.
Внастоящей небольшой брошюре мы ставим перед собой одну задачу: дать некоторый материал по фило софскому истолкованию естественнонаучного содержа
3
ния теории относительности с позиций диалектического материализма. Теория относительности нас интересует здесь главным образом потому, что она явилась новым этапом в развитии научных представлений о всеобщей пространственно-временной форме бытия движущейся материи.
Чаще всего теорию относительности кратко называют современной физической теорией пространства и време ни. При всех достоинствах этого лаконичного определе ния, схватывающего существо дела, оно страдает тем недостатком, что никак не отражает философский за ряд, заключенный в теории относительности. Без нового, в сравнении с классической физикой, философски-мето- дологического подхода к таким фундаментальным вопро сам науки, как взаимоотношение материи и движения, движения и покоя, пространства и времени, простран ства-времени и материального движения, новая физическая теория пространства и времени не могла бы возникнуть. Теория относительности, безусловно, имеет как физическое, так и философское содержание. Ее идеи оказали огромное влияние не только на естественно технические науки, но и на характер научного мышления вообще, ибо они привели к обогащению содержания та ких философских понятий, как пространство и время. Те или иные представления о связи материи с движени ем, пространством и временем всегда служили стержнем формирования общих взглядов на природу в целом, по этому теория относительности как современная теория пространственно-временной структуры материального движения имеет большое философское, мировоззренче ское значение.
1.АБСОЛЮТНО ИЛИ ОТНОСИТЕЛЬНО ДВИЖЕНИЕ
Одно из центральных мест в физике и в философии занимало, занимает и, видимо, всегда будет занимать
древняя, как |
сама наука, |
но вечно молодая проблема |
исследования |
д в и ж е н и |
я и его адекватного выраже |
ния в системе подходящих понятий.
Еще Галилей, закладывая основы классической ме
ханики, весьма метко по этому поводу сказал: |
«Мы со |
||
з д а е м |
совершенно новую науку о |
предмете чрезвы |
|
чайно старом. В природе нет ничего древнее |
д в и ж е |
||
ния, и |
о нем философы написали |
томов |
немало и |
немалых» К Наука в конечном счете всякий раз все более глубоко
исследует законы движения природы, общества и мыш ления. Формы проявления движения бесконечно много образны, однако между ними существует органическая связь и взаимозависимость. В каждой сложной форме движения представлены и более простые его формы, ко торые не определяют специфики более высоких форм движения, но без них, как определенного основания, ни одна из более высоких форм движения материи сущест вовать не может. В таком смысле наиболее простыми, вместе с тем наиболее фундаментальными формами движения материи являются механическая и физиче ская. Тема брошюры ограничивает нашу задачу рассмот рением некоторых философских выводов и проблем, вы текающих из исследования механической и физической
! Г. Г а л и л е й . Избр. труды в двух томах. М„ 1964, стр. 233.
5
форм движения материи, которые, как известно, наиболее систематически были исследованы в механике и физике. Заслуга же в исследовании проблемы движения материи в ее целостности принадлежит классикам марксистсколенинской философии, положениями которых мы будем руководствоваться при анализе указанной, более частной проблемы. Перефразируя мысль Галилея, можно ска зать, что в наше время опять идет процесс создания со вершенно новой науки о движении, которая формируется из двух органически переплетающихся областей зна ния— теории относительности и релятивистской кванто вой физики. Мы остановимся по преимуществу на фило софских вопросах первой.
Новое истолкование пространственно-временной фор мы существования материи, даваемое теорией относи тельности, вытекает из ее особой, методологически опре деляющей точки зрения на характер связи пространства и времени с материальным движением, что в свою оче редь зависит от противоположного, в сравнении с клас сической физикой, решения вопроса о взаимоотношении движения и покоя. Сущность новых положений теории относительности кратко можно сформулировать следую щим образом:
1. Пространство и время не имеют независимого от состояния движения материи существования и значения. Они — лишь неотъемлемая форма существования дви жущейся материи. Пространственные и временные пара метры материальных объектов (размеры тел, длитель ность процессов) не имеют инвариантного значения, они зависят от конкретного состояния движения одних объ ектов в отношении к другим материальным объектам. Нет абсолютной одновременности событий.
2. Пространство больше не имеет независимых от времени, а время — независимых от пространства метри
6
ческих свойств1. Говорить о пространственных парамет рах, независимых от временных параметров движущихся тел и происходящих процессов, не имеет реального фи зического смысла. Всеобщими формами существования
материи становятся п р о с т р а н с т в о - в р е м я в |
их |
органическом взаимодействии как два всеобщих |
ее |
атрибута, а не пространство и время в отдельности, в не зависимости друг от друга.
3. Теорией относительности установлен закон экви валентной связи между массой и энергией. Закон сохра нения массы и закон сохранения энергии объединяются в один закон сохранения массы — энергии.
4. Пространствено-временная структура всех про цессов и всех материальных образований нашей Вселен ной зависит от полей тяготения и взаимодействия тяго теющих масс (общая теория относительности). Четырех мерный мир, с его единством трех пространственных и одной временной координат, обладает кривизной, под чиняясь неевклидовой геометрии. Словом, с точки зре ния теории относительности, пространственно-времен ная структура мира зависит от состояния д в и ж е н и я м а т е р и и . Направление решения вопросов, рассмат риваемых в теории относительности, носит стихийный диалектико-материалистический характер.
Задолго до возникновения теории относительности последовательно-научный подход к основным теоретиче ским проблемам связи материи, движения, пространства
ивремени, который для науки имеет существенное мето
1М е т р и ч е с к и е свойства связаны с измерением, с понятием длины, расстояния. К ним относятся длина, площадь, различные ха
рактеристики кривизны и др. Кроме того, существуют т о п о л о г и ч е с к и е свойства пространства, связанные с понятием порядка прилегания, непрерывности, связности и т. п. Топологические свой ства более фундаментальны и устойчивы.
7
дологическое значение, был выработан основоположни ками марксистской философии. Целесообразно поэтому в самом начале коротко на нем остановиться. Здесь мы увидим далеко не единственный пример того, как есте ствознание подтверждает сделанные ранее философские выводы и прогнозы. В данном случае теория относитель ности подтвердила положения, выдвинутые основателя ми диалектического материализма. Естествознание вме сте с тем конкретизирует, совершенствует, углубляет наши представления о тех или иных явлениях природы и дает новый, необходимый для дальнейшего развития самой философии (как для гносеологии, так и для онто логии) материал. Диалектико-материалистические поло жения все чаще оказываются органически вплетенными в саму ткань естественнонаучных теорий. «Современная физика лежит в родах. Она рожает диалектический материализм»'. Это положение Ленина в полной мере можно отнести к становлению идей теории относительно сти. Надо иметь в виду, что и эти «роды», не обошлись без мучений и некоторых мертвых продуктов и отбросов. К их числу относятся попытки идеалистического истол кования результатов новой теории.
Чтобы лучше разобраться в содержании основных понятий теории относительности, мы должны будем оста новиться на генезисе их образования, ибо в логическом, как известно, в сжатом и снятом виде всегда представ лено историческое.
Главное в решении диалектическим материализмом вопросов связи материи, движения, пространства и вре
мени заключается е. следующем: |
существование м а т е |
рии рассматривается не иначе, |
как в д в и ж е н и и , а |
д в и ж е н и е м а т е р и и — не иначе, как в п р о с т р а н - 1
1 В. И. Л е н и н . Соч., изд. 4, т. 14, стр. 299.
8
с т в е и во в р е м е н и . Движение, с точки зрения диа лектического материализма, есть неотъемлемый, всеоб щий и а б с о л ю т н ы й с п о с о б бытия материи, пр.о- с т р а н с т в о ж е и в р е м я — в с е о б щ и е ф о р м ы существования д в и ж у щ е й с я м а т е р и и ( м а т е р и а л ь н о г о д в и ж е н и я ) .
Опираясь на достижения естествознания в его различ ных областях (в механике, химии, биологии, космологии и др.), анализируя, в частности, содержание таких поня тий, как сила, масса, энергия, работа, ускорение, количе ство движения, а также исследуя социальные процессы, Ф. Энгельс впервые дал определение понятия д в и ж е н ия в его самом общем смысле.
«Движение, в применении |
к материи — это и з м е |
н е н и е вообще », - —пишет |
он в «Диалектике при |
роды» '.
Энгельс рассматривал д в и ж е н и е как способ бы тия материи, как внутренне присущий материи атрибут, обнимающий собой все происходящее во Вселенной, на чиная от простого перемещения и кончая мышлением. Он дал классификацию основных форм движения мате рии, от механической до социальной, в соответствии с современным ему уровнем развития науки.
Ф. Энгельсу принадлежит также обоснование принци пиально-важного положения диалектического материа
лизма об а б с о л ю т н о с т и |
д в и ж е н и я и о т н о |
с и т е л ь н о с т и покоя , на |
котором мы остановимся |
несколько подробнее, так как именно оно будет служить одним из главных методологических моментов наших дальнейших рассуждений.
Если движение — это абсолютное, вечное и всепрони кающее изменение, то покой вовсе не означает абсолют-1
1 Ф. Э н г е л ь с . Диалектика природы. М., 1948, стр. 199.
9
ной неизменности. Тело, пребывающее |
в покоящемся, |
|||
т. е. |
неизменном состоянии в о д н о м |
о т н о ш е н и и , |
||
обязательно находится |
в состоянии изменения |
в Дру |
||
г и х |
о т н о ш е н и я х . |
Покой носит не только |
относи |
тельный, но и временный характер. Всякое относительно устойчивое, неизменное состояние со временем нару
шается |
и изменяется. |
|
или |
другой |
Сущностью покоя всегда является тот |
||||
о т н о с и т е л ь н о устойчивый |
р а в н о в е с н ы й |
п р о |
||
цесс. |
Покой есть момент (или |
сторона) |
р а в н о д е й - |
с т в и я в движении и взаимодействии.
Относительный покой не только не исключает движе ния, напротив, является лишь особым моментом в цепи изменений. Состояние же абсолютного движения полно стью исключает абсолютный покой, т. е. абсолютную не изменность во времени и неподвижность в пространстве в любых отношениях и связях, внешних и внутренних, непосредственных и опосредствованных. Например, ка мень, покоящийся на поверхности Земли, перемещается в отношении других планет по самым причудливым тра екториям. Покоящееся в кинематическом отношении тело может переживать настоящую бурю внутренних измене ний термодинамического, биологического (если оно жи вое) и других порядков. Состояние относительного покоя распространяется на все формы движения материи, на внешнюю и внутреннюю, на количественную и качест венную стороны взаимодействий. Движение элементар ных частиц в атоме, например, сливается в такую проч ную, закономерно-упорядоченную систему взаимодейст вий и взаимопревращений, которая и определяет данный атом как устойчивое, в этом смысле покоящееся качест венное образование. Чем больше энергия его внутрен него движения как системы внутренних взаимодействий, тем труднее расколоть такой «орешек», разрушить его
10