Файл: Станис Л.Я. Движение, пространство, время и теория относительности.pdf

7.ПОДТВЕРЖДАЕТСЯ ЛИ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ!

Специальная теория относительности своим возник­ новением обязана необходимости теоретического анали­ за и обоснования ряда новых экспериментальных данных. Основные из них мы приводили. Замедление течения вре­ мени, например, наблюдается в частицах космического излучения, зависимость массы от энергии— в современ­ ных гигантских ускорителях частиц. Возникновение об­ щей теории относительности связано с развитием логи- к и, новых философских и физических идей специальной теории относительности, т. е. общая теория относитель­ ности возникла на ее теоретической основе. Н е п о с р е д ­ с т в е н н о й связи с опытными данными общая теория относительности не имела. И тем не менее она находит свое подтверждение в некоторых фактах и эксперимен­ тах, хотя и не так полно, как специальная теория отно­ сительности. Так, при изучении эллиптической орбиты Меркурия (ближайшей к Солнцу планеты) было обна­ ружено отклонение траектории ее перемещения от того пути, который она должна была бы проходить под дей­ ствием сил тяготения Солнца и других планет, рассчиты­ ваемых с помощью уравнений тяготения Ньютона. Орби­ та Меркурия поворачивалась медленнее расчетных дан­ ных, ее движение оказалось гораздо ближе к расчетам, полученным на основе общей теории относительности. В последние годы были проведены подобные измерения вращения орбит Венеры и Земли, которые также нахо­ дятся в близком совпадении с уравнениями Эйнштейна.

Второе подтверждение общей теории относительности состоит в наблюдении в спектре Солнца небольшого сме­ щения спектра в сторону красного конца. Бламонт и

108

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подведем некоторые итоги. Вокруг истолкования тео­ рии относительности развернулась борьба разных фило­ софских направлений. Позитивизм и агностицизм пыта­ лись ухватиться за терминологическую неточность и определенную философскую непоследовательность во взглядах Эйнштейна, поднять все это на щит. Метафи­ зически мыслящие ученые, не поняв диалектического существа новой теории, подвергли сомнению ее истин­ ность вообще. Философские ошибки Эйнштейна уже по­ лучили оценку в нашей печати, поэтому нет нужды в рамках настоящей брошюры на них специально оста­ навливаться. Здесь же следует подчеркнуть другое. Ни терминологические недостатки, ни философская непо­ следовательность основателя теории относительности и его выдающихся соратников не в состоянии были поко­ лебать диалектико-материалистической сущности новой

теории.

Фактическое содержание теории относительности рас­ крывает диалектику пространственно-временного дви­ жения материи, его абсолютный, безотносительный к чему бы то ни было другому, внешнему, всеохватываю­

110

щий характер. Вместе с тем теория относительности доказывает относительность покоя как проявления того или иного относительно неизменного, равновесного со­ стояния движения. Стихийно, хотя и не .всегда последо­ вательно, Эйнштейн придерживался материалистических и диалектических позиций, что можно видеть хотя бы из того, что абстрактным понятием пространства и вре­ мени он стремился придать реальный «физический смысл», раскрыть стоящие за этими понятиями «какие-то процессы, которые дали бы возможность установить связь между различными точками пространства. ...Из всего вышеизложенного следует, — продолжает он, — что про­ странственные и временные данные имеют не фиктивное, а физически реальное значение»

Остановимся на только что выписанной цитате. Ее содержание имеет значение общеметодологического вы­ вода для современной физики, сделанного Эйнштейном из новых идей теории относительности. На философский вопрос о том, в состоянии ли современная наука в своих все более абстрактных понятиях и теориях давать объ­ ективное отражение действительного Мира, Эйнштейн отвечает однозначно-утвердительно. Такой ответ до сих пор сохраняет большое методологическое значение, пото­ му что проблема «физически реального» в науке не только не снимается с повестки дня философски-физи- ческих дискуссий по интерпретации основ теории отно­ сительности, но имеет тенденцию к дальнейшему углуб­ лению в связи с новейшими проблемами физики микро­ мира, теории элементарных частиц в особенности. Она выливается в проблемы четкого разделения научных1

111

понятий на такие, которые отражают «существующее на самом деле» (физически реальное), и такие, которые отражают «кажущееся существование» (фиктивное). К тому есть некоторые объективные основания в совре­ менном уровне развития науки, во все более увеличи­ вающемся значении абстрактного мышления в познании, в том, что человек, обладая мощными эксперименталь­ ными средствами, проникает во все более глубинные уровни и все более отдаленные области материального Мира, сталкиваясь там со все более диковинными, не­ обычными его свойствами. Огромное значение для пони­ мания и освоения Мира при этом приобретают мыслен­ ный эксперимент и опирающиеся на него равновозмож­ ные гипотезы и математические модели предполагаемых процессов. Словом, современное развитие релятивист­ ской физики и других, связанных с нею областей знания (в особенности микро- и астрофизики) все настойчивее подводит ученых к необходимости глубокого анализа, обобщения и развития понятия «существование» 1 в упо­ мянутом смысле.

К примеру, выше уже описывалось изменение тече­ ния времени в поезде, мчащемся со скоростью, близкой к скорости света. Для наблюдателей (или измеритель­ ных приборов) на «покоящейся» платформе замедление течения времени в поезде кажется реально существую­ щим. Для наблюдателей (или фиксирующих приборов) в поезде, напротив, кажется реально существующим замедление течения времени на платформе. То же про­ исходит с сокращением размеров тел в направлении движения. Какое же из изменений существует как1

1 См. об этом «Материалы к симпозиуму — Диалектика и совре­ менное естествознание». Вып. 4. М., 1966. Изд-во «Наука». Статья Г. И. Наана и В. В. Казютинского.

112

физически реальный процесс? Мы можем отнести оба взаимно кажущихся изменения течения времени к треть­ ей материальной системе, затем к четвертой, пятой... и так без конца. Может быть, современная физика имеет дело лишь с «кажущимся существованием» релятивист­ ских эффектов, а не с физически реальными объектив­ ными процессами? Среди ученых есть сторонники такой точки зрения. От нее рукой подать до вывода о том, что Мир представляет из себя некую «вещь в себе» и чело­ век вряд ли может познать, как же он в конце концов существует в пространстве и во времени «на самом деле».

существует универсальное постоянство скорости света. В движущихся системах происходит однозначное, реаль­ но существующее замедление ритма изменений, а также сокращение тел в направлении их движения. В сравнении с неподвижным мировым эфиром классической физики Яноши выдвигает несколько усовершенствованный эфир, он берет его в движении.

В том случае, когда признавались существующими «на самом деле» Земля в качестве неподвижного центра Мира или, по крайней мере, неподвижное мировое про­ странство, в качестве абсолютно привилегированной си-

113

етемы отсчета, все выглядело как бы в полном порядке: «кажущееся» всегда можно было отличить от суще­ ствующего «на самом деле», соотнеся кажущееся яв­ ление с абсолютно привилегированной системой от­ счета.

Когда наука опровергла представления об абсолют­ ном покое и абсолютно привилегированной системе от­ счета, «кажущееся» во многих случаях становилось одним из реальных отношений в системе объективных связей материальных тел и процессов.

По Эйнштейну, универсальность постоянства скоро­ сти света существует не в отношении какой-либо одной привилегированной системы покоя или движения, а в отношении любой инерциальной системы. Поэтому ре­ лятивистские эффекты замедления времени, относитель­ ности одновременности и сокращения тел в направлении движения реально существуют как проявления беско­ нечных объективных взаимоотношений и взаимодействий материальных систем в движении. Однозначного изме­ нения пространственных и временных интервалов нет, есть их многозначное изменение в отношении инерциаль­ ных систем движения.

Обогащается также содержание представлений о ме­ сте и роли процесса измерения и измерительных прибо­ ров в изучении реальных взаимодействий микро- и мегамира ’. С одной стороны, объем содержания понятия «измерения» как бы сужается, если иметь в виду такой процесс измерения и такие измерительные приборы, от воздействия которых можно полностью отвлечься и вы­ делить исследуемый объект в так называемом «чистом1

1 См. об этом «Материалы к симпозиуму — Диалектика и со­ временное естествознание». Вып. 2. Изд-во «Наука», 1966. Статья М. Э. Омельяновского.

114

виде». С другой стороны, понятие измерения необыкно­ венно расширяется, если иметь в виду исследование та­ ких глубинных областей микро- и мегамира, которые не могут быть измерены непосредственно, с прямым пере­ водом обнаруженных «диковинных» микро- и мега­ свойств на наш сложившийся язык макропредставлений. В чистом виде, вне сложных опосредованных связей, лежащих между исследуемым объектом и нашими орга­ нами чувств, которые сформировались в процессе долгой приспособительной эволюции к ограниченному участку Вселенной и ее ограниченным пространственно-времен­ ным масштабам, эти свойства мы выделить не можем. Они выступают не в «чистом виде», а в виде свойств взаимоотношения с другим, с целым рядом промежуточ­ ных звеньев длинной цепи связей и взаимодействий. Больше того, с этих позиций придется пересмотреть и первый этап освоения действительности, когда рассмат­ ривались свойства предмета, куска мела например, как свойства, существующие в «чистом виде». Их можно бы­ ло изучать, отвлекаясь даже от условий непосредствен­ ного существования этого куска, независимо от нормаль­ ного атмосферного давления, независимо от гравитаци­ онного поля Земли и т. п. Теперь (не значит, что всегда) известно, что кусок мела в других условиях, т. е. в усло­ виях взаимодействия с другими процессами и телами, будет носителем других свойств. Если увеличить, напри­ мер, в сотни раз только давление, обнаружатся такие свойства мела, которые раньше проявиться не могли. Следовательно, свойств предметов в чистом виде, абсо­ лютно изолированном от процесса взаимодействия с дру­ гим объективно не существует. Отвлечение от воздейст­ вия этого «другого» казалось абсолютным благодаря общим природным макроусловиям бытия мела и чело­ века, поэтому они не принимались во внимание. Теперь,

115

когда исследуются уровни движущейся материи, которые во многом не имеют общего с нами «фона» бытия, мы не можем больше от такого приципиально иного «фона» абстрагироваться. Свойства поэтому всякий раз выступа­ ют как сторона, как сущность или как результат взаи­ модействия, взаимоотношения или даже многократного превращения исследуемого объекта в длинной и сложной цепи опосредованных связей, одним из объективных звеньев которой является и наш измерительный прибор как материальное тело, включенное в процесс опосредо­ ванной связи изучаемого явления с нашим телом, наде­ ленным органами чувств. Ощущения, с точки зрения диалектического материализма, служат границей связи,

Эйнштейн разрабатывал свою теорию как доказа­ тельство той основной идеи, сущность которой можно выразить примерно так: какими должны быть законы природы, чтобы абсолютный покой в любой его форме оказался физически бессмысленным. По существу об этом он пишет: «Она (теория относительности. — Л. С.)

Ее метод аналогичен методу термодинамики, последняя является не чем иным, как систематическим ответом на вопрос: какими должны быть законы природы, чтобы вечный двигатель оказался невозможным»1.

Ту нашу мысль, что относительным в движении яв­ ляется не само движение как неотъемлемый способ су­ ществования материи, а количественная мера его пара-

1 A. E i n s t e i n . Lettres a Maurice Solovine. Paris, p. 19.

116