Условность восприятия окружающего мира

 

Представления об окружающем мире формируются непосредственно за счет информации, поступающей к нам через органы чувств. Она дополняется наблюдениями, получаемыми с помощью технических средств, но в этом случае происходит ее преобразование в формы, возможные к чувственному восприятию (шкалы приборов, экраны дисплеев, рентгенограммы и т. п.), и в таком виде осознается нами. Часто мы мысленно превращаем полученную информацию в понятные нам видеообразы, которые не соответствуют реальной действительности, но облегчают ее восприятие.

У человека пять органов чувств: зрение, слух, осязание, обоняние и вкус. Они дополняют друг друга, формируя осознаваемое нами представление об окружающем мире, однако их роль в познании не одинакова. Так, осязание, обоняние и вкус имеют ограниченную дальность восприятия, малую информационно несущую емкость, а поэтому их можно отнести к вспомогательным средствам познания мира. Несколько большую роль играет слух, но и его функции довольно ограничены.

Основным средством получения информации об окружающей среде для нас является зрение, воспринимающее электромагнитные взаимодействия в узком диапазоне частот. Иногда мы расширяем его за счет использования технических средств, которые позволяют заглянуть в невидимую для нас часть спектра (радио, рентген и т. д.).

Но кроме упомянутых органов чувств, человек обладает способностью воспринимать и оценивать гравитационно‑инерционные воздействия, причем в этом процессе принимают участие все клетки организма, передающие эту информацию для осознания через нервную систему.

Несколько иначе дело обстоит с животными. Их органы чувств приспосабливаются к условиям среды обитания и к образу жизни. Поэтому их восприятие окружающего мира существенно отличается от нашего. Так, например, глаза животных, адаптированных к сумеречному освещению, обладают высокой чувствительностью, но в ущерб цветовому и детальному предметному фению. Собаки видят мир совсем не таким, как видим его мы.

У животных, ведущих ночной образ жизни, обитающих в пещерах или под водой, глаза имеют широкий зрачок и большой хрусталик, что позволяет им улавливать больше света. А у ряда видов они вообще атрофируются, как это имеет место у земноводных, обитающих в пещерах. Почти отсутствует зрение у кротов, некоторых рукокрылых, глубоководных рыб и т. п.

Таким образом, Человек располагает наиболее развитым и совершенным зрением, обеспечивающим возможность получения наиболее полного объема информации, хотя по отдельным показателям зрение у некоторых видов животных превосходит возможности человека. Не следствием ли этот явилось то, что у нас значительно хуже развиты другие органы чувств, а отдельные их разновидности вообще отсутствуют. У животных же эти органы ЧУВСТВ компенсируют плохое зрение. Так, например, у многих видов рыб развита высокая чувствительность к локальным искажениям электромагнитного поля Земли, создаваемым живыми организмами.

Некоторые рыбы генерируют слабые электрические поля посредством специальных электрических органов, которые представляют собой видоизмененные мышцы. Электрические разряды испускаются с частотой 300 импульсов в секунду. Они способны менять частоту импульса, что используется для коммуникации с другими особями или для снижения действия полей, генерируемого другими рыбами. Эти же рецепторы используются для локации предметов в воде по искажениям, которые они вызывают в электрическом поле.

У некоторых видов животных слабое зрение заменяется развитым слухом, причем иногда даже используется эхолокация, т.e. восприятие отраженных от предметов звуковых или ультразвуковых сигналов, генерируемых самой особью. У летучих мышей в качестве такого генератора используется либо специально устроенная гортань, либо особая форма ноздрей, создающих ультразвуковые сигналы с частотой порядка 20 кГц. Интересно, что при этом для обеспечения постоянства частоты воспринимаемого отраженного сигнала летучая 4шшь изменяет частоту генерирования его в зависимости от скорости полета, что исключает проявление эффекта Допплера. Сущность его, как известно, заключается в том, что частота воспринимаемого звукового сигнала изменяется при перемещении источника звука относительно места приема сигнала.

Животный мир располагает большим количеством разновидностей и способов получения информации об окружающем мире. Она воспринимается как определенный комплекс сообщений, формирующий у каждого представителя вида очень субъективную картину, зависящую от специфических особенностей и возможностей органов чувств, которым располагает данная особь, а также от ее способности восприятия и осознания полученной информации. Нет ничего удивительного в том, что эти картины будут совершенно разными, не похожими друг на друга в представлении особей, принадлежащих к разным 'биологическим видам. Они как бы существуют в разных мирах.

Наши представления об окружающем мире формируются почти исключительно за счет зрительных восприятий. Таким образом, мы практически сводим понятие "пространство" к условностям, связанным с закономерностями распространения электромагнитных взаимодействий, т. е. представляем себе мир таким, каким его видим.

Однако известно, что при прохождении светового луча вблизи мощных гравитационных масс (например, около Солнца) наблюдается его отклонение, обычно объясняется это искривлением пространства (фридмановская модель Вселенной). Физическая сущность этого явления недостаточно ясна Возможно, это связано с проявлением взаимодействия мощной гравитации с электромагнитными излучениями или является следствием каких‑то дополнительных, не известных нам силам.

Известное нам искривление светового пространства при прохождении луча около Солнца сравнительно невелико, но во Вселенной существуют и более мощные массы, которые способны не только искривить луч, но и замкнуть его на себя. Напомним, что плотность Солнца составляет всего 1,41 г/см3, в то время как предполагается существование небесных тел плотностью до 1014 г/см3.

Искривление светового луча около Солнца может наблюдаться потому, что оно изменяется по мере удаления от звезды. Поэтому мы фиксируем не просто искривление пространства, а неравномерность этого явления. Если воздействие было бы равномерным на значительной площади, то подобный парадокс мы просто не могли бы наблюдать. В этом случае можно было бы свернуть пространство в рулон, как это делается с обоями, и ничего бы нам обнаружить не удалось. Не исключено, что нечто подобное может происходить и под воздействием каких‑то не известных нам излучений.

Видимая человеческим глазом часть спектра электромагнитных излучений очень невелика и охватывает частоты от 4.1014 до 8.1014 герц, в то время как его диапазон очень широк и охватывает частоты от 10‑2 до 1023 герц и условно разбивается на следующие зоны (в герцах):

10‑3 – 103 – низкочастотные излучения;

103 – 1012 – радиоволны;

1012 – 4.1014 – инфракрасное излучение;

4.1014 – 8.1014 – видимое излучение (для человека);

8.1014 – 3.1017 – ультрафиолетовое и мягкое рентгеновское излучение;

3.1017 – 3.1020 – рентгеновское и гамма‑излучения.

Конечно, четких границ между зонами нет, переходы осуществляются плавно.

Наши представления об окружающем нас мире мы формируем на комплексном восприятии всех разновидностей электромагнитных излучений. Непосредственно мы воспринимаем только видимую часть спектра, об остальных же можем судить по косвенному их проявлению, которое мы также преобразуем каким‑либо способом в видимые образы.

Но каким бы путем мы ни получали информацию об окружающем нас мире, она всегда базируется на электромагнитных излучениях, и только на них. Поэтому воспринимаемое нами пространство при некоторых условностях можно назвать "световым пространством", исходя из способов его формирования и восприятия.

Следовательно, "световое пространство" нужно рассматривать как среду, которая может искривляться, деформироваться и сворачиваться, причем все это должно происходить в некоем "истинном пространстве", о котором мы вообще ничего не знаем и воспринимаем его как некую "истинную пустоту". Не следует путать ее с вакуумом или межзвездным газом, поскольку они заполнены элементарными частицами или, другими словами, это материальная среда, заполняющая что‑то.

Все сказанное убедительно доказывает, что электромагнитные явления не могут быть использованы для построения единой, универсальной основы, на базе которой могут разрешаться проблемы понимания определения "пространство". Использование светового луча в качестве эталона аналогично попытке измерения расстояний с помощью резинового метра.

Другим источником наших представлений об окружающем мире является гравитация, которая, можно считать, формирует свое "гравитационное пространство", отличное от светового.

Характерной особенностью гравитационных сил является то, что они объемны и универсальны. Это позволяет использовать их как некоторую характеристику материального тела, его количественный показатель. Такую характеристику мы называем "массой". Но таким же свойством обладают и инерционные силы, которые возникают при перемещении тела в гравитационном поле. Они тоже объемны и пропорциональны массе тела, но не связаны с какими‑то взаимодействиями, кроме вызвавших их – гравитационных. Эти свойства существенно влияют на характер "гравитационного пространства", следствием чего и является его отличие от "светового пространства".

Для того чтобы разобраться в этом отличии, рассмотрим случай полета космического корабля по круговой орбите вокруг планеты. Состояние невесомости в его кабине объясняется тем, что сила притяжения к планете (P3 = mg) в каждый момент полета будет уравновешиваться противоположно направленной центробежной силой (Рц = mv2/R) (рис. 1).

При оптическом восприятии происходящего и при взгляде со стороны легко обнаружить и перемещение корабля, и кривизну орбиты. Это происходит потому, что в качестве базы для наблюдения используется "световое пространство", связанное, по нашим представлениям, с прямолинейным распространением светового луча и не поддающееся гравитационным воздействиям.

Допустим, что по каким‑то причинам космонавты не могут использовать оптические наблюдения и вынуждены полагаться на гравитационные и инерционные воздействия. Поскольку они взаимно компенсируются, у космонавтов создается впечатление, что корабль никуда не перемещается и находится в состоянии покоя.

Рис. 1. Силы, действующие на спутник, перемещающийся по круговой орбите вокруг планеты.

Представление об окружающем мире в "гравитационном пространстве" существенно отличается от "светового пространства". Это можно проиллюстрировать таким примером. Допустим, что где‑то около нашей планеты мы поместили длинный прямолинейный предмет (рис. 2, а) – таким он будет восприниматься зрительно. Однако, поскольку отдельные части этого предмета по‑разному удалены от центра планеты (li>l0), то в "гравитационном пространстве" это тело будет восприниматься изогнутым (рис. 2, 6), так как гравитационные воздействия на отдельных его участках будут разными.

Рис. 2. Представление о материальном теле в "световом" и "гравитационном" пространствах.

С позиции "гравитационного пространства" прямое тело должно быть на всем своем протяжении параллельно поверхности планеты (рис. 2, г), с тем чтобы по всей его длине сохранилось одно и то же ускорение силы тяжести (gi = gj). В этом случае в "световом пространстве" тело будет восприниматься как изогнутое (рис. 2, в). Таким образом, представление о прямой, полученное в "гравитационном пространстве", не будет соответствовать действительности. В этом легко убедиться, поворачивая тело вокруг его продольной оси. Естественно, можно сомневаться в целесообразности использования "гравитационного пространства" в наших выкладках, поскольку "оптическое пространство" дает более правильное представление об окружающем мире. Однако это не так. Во‑первых, следует заметить, что "световое пространство" в ряде случаев также подвержено существенным изменениям под действием некоторых внешних факторов (например, закон Фридмана) и потому не может быть признано объективным отражением действительности, во‑вторых, в ряде случаев "гравитационное пространство" позволяет получить более правдивую картину мира, чем "световое пространство".

Рассмотрим такой случай. Поместим обычный волчок в бесконечном удалении от каких‑либо материальных тел и постараемся решить вопрос, вращается он или нет. Если волчок вращается, то должны появиться центробежные силы, которые будут зависеть от числа оборотов волчка. Но число оборотов возможно определить только относительно какой‑то координатной системы, которую можно считать неподвижной. Как же определить эту координатную систему и что значит "неподвижная координатная система"? Обычно в таких случаях, исходя из наших представлений о "световом пространстве", предлагается ориентировать эту систему на "неподвижные звезды".

Этот подход не нов. Почти триста лет назад Ньютоном была предложена концепция неподвижного или абсолютного пространства: "Абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешне, остается‑ всегда одинаковым и неподвижным". Центром абсолютного пространства Ньютон считал Солнце, а координатные оси направлялись к трем "неподвижным звездам". В дальнейшем эта концепция претерпела некоторые изменения и уточнения. Было предложена просто считать, что абсолютная система координат должна строиться относительно "неподвижных звезд".

Таким образом, Вселенная уподобляется некому гигантскому аквариуму, ограничивающему абсолютное пространство, и истинные, неподвижные системы координат следует обязательно привязывать к граням этого аквариума. Концепция абсолютного пространства смыкается с нашим понятием "светового пространства", поскольку она строится на информации, получаемой через электромагнитные взаимодействия.

Но эта концепция находится в прямом противоречии с принципом относительности и вводит в ранг непогрешимой истины субъективно воспринимаемое "световое пространство". Наконец, само понятие "неподвижные звезды" является полнейшим абсурдом, даже сторонники этой гипотезы признают условность такого определения. При решении практических задач, связанных с проявлением инерциальных и центробежных сил, мы исходим из других представлений и пользуемся координатными осями, построенными относительно определенных гравитационных масс, например планет, а не обращаемся к концепции "неподвижных звезд".

Но вернемся к нашему волчку, Центробежные силы возникают в нем только в том случае, если при своем вращении он (волчок) перемещается с ускорением или вращается относительно некоей гравитационной среды или гравитационного пространства, которое определяется гравитационными линиями, аналогичными по своему характеру магнитным силовым линиям. Таким образом инерционные силы, в том числе центробежные, являются вторичными или производными от гравитационных. Вне гравитационного пространства (поля) инерционные силы не проявляются… Вращение волчка и возникновение центробежных сил возможны только относительно координатной системы, единственной для данной точки пространства, у которой одной осью будет являться суммарный гравитационный вектор, а две другие координаты будут перпендикулярны и привязаны к результирующим гравитационным силовым линиям.

В результате перемещения гравитационных масс в пространстве относительно друг друга суммарные гравитационные векторы могут изменяться во времени как по величине, так и по направлению. Не исключено, что во Вселенной существуют зоны, где суммарный гравитационный вектор будет равен нулю и где инерционные силы вообще проявляться не будут. Здесь теряют смысл такие понятия, как скорость, ускорение, вращение. Попавшие в такие точки пространства тела оказываются как бы вне пространства и времени. Не исключено, что в таких зонах будут исчезать световые лучи и радиоволны, а попавшие туда тела, создавая собственные гравитационные поля, окажутся центрами концентрации материи.

Однако такие зоны не следует смешивать с "черными дырами", обязанными своим появлением нейтронным звездам, т. е. небесным телам с громадной гравитационной плотностью, которая искривляет и притягивает к себе световые лучи и радиоволны. Это полярно противоположные образования.

Итак, "гравитационное пространство" представляет собой сложный комплекс постоянно изменяющихся результирующего, гравитационного вектора и суммарных гравитационных полей, зависящих от взаимного расположения в пространстве материальных тел, являющихся источником гравитационных взаимодействий. Для каждой точки пространства, в каждый момент времени существует только одна инерциальная координационная система, ориентированная по результирующему гравитационному вектору и гравитационным силовым линиям, относительно которой возможны определение и расчет угловых скоростей и центробежных сил.

Такая точка зрения противоречит провозглашенному Эйнштейном принципу эквивалентности, который утверждает, что гравитационные и инерционные силы эквивалентны, и различить их практически невозможно. Если быть последовательным, то следствием признания принципа эквивалентности является допущение существования некоторой всеобщей координатной системы или всеобщей среды, в которой происходит перемещение тела и относительно которой определяются ускорения.

Вводя понятия "световое" и "гравитационное" пространство, мы допускаем некоторую условность. Так, например, "световое пространство" подразумевает его проявление не только в видимой части спектра, но и во всем многообразии электромагнитных излучений, начиная от гамма‑лучей, до низких частот, характеризующих процессы, протекающие в электрических цепях. Еще сложнее обстоит дело с "гравитационным пространством", поскольку его природа до сих пор не познана нами.