Основные парадигмы истолкования пространства и времени

 

В философии и науке существовали самые разнообразные интерпретации данных структур бытия, поэтому мы выделим здесь лишь ключевые теоретические позиции[521].

Пространство понималось как:

¨ протяженная пустота, в которую включались все тела, и которая от них не зависела (Демокрит, Эпикур, Ньютон);

¨ протяженность материи или эфира (Платон, Аристотель, Декарт, Спиноза, Ломоносов); форма бытия материи (Гольбах, Энгельс);

¨ порядок сосуществования и взаимного расположения объектов (Лейбниц, Лобачевский);

¨ Пифагор в своем учении об универсальности числа закладывает основы “точечной ” (или дискретной) концепции пространства (да и времени тоже), как состоящего из далее неделимых элементов[522]. Логико-математическую завершенность этот подход получает в теории множеств Г. Кантора.

¨ Возможность “интервального” (или недискретного) подхода к пространству (и, соответственно, ко времени) в отрицательно-скептическом ключе формулируют сторонники элейской школы, а в позитивном ключе - атомисты. Свою завершенную форму он получает у Декарта. Здесь пространство рассматривается как бесконечно делимая “сплошность”, как протяженная «интервальность», не имеющая четких онтологических границ.

¨ комплекс ощущений и опытных данных (Беркли, Мах) или как априорная форма чувственного созерцания (Кант).

Время же трактовалось как:

¨ Субстанция или самодовлеющая сущность, и с этим было связано начало исследования его метрических свойств (Фалес, Анаксимандр). Здесь закладывается субстанциальная концепция времени;

¨ Гераклит ставит вопрос о текучести, непрерывности и универсальности времени, закладывая традицию его динамической трактовки;

¨ В это же время Парменид, напротив говорит о неизменности времени, что видимая изменчивость - это особенность нашего чувственного восприятия мира, а истинным бытием обладает лишь вечное настоящее Бога. Это можно считать возникновением статической концепции времени;

¨ Платон закладывает основы идеалистической реляционной трактовки времени. В мире идей время статично, там царит вечность, а вот для "неистинного" мира телесных вещей время динамично и релятивно. Тут есть прошлое, настоящее и будущее. Впоследствии эта линия взгляда на время как на иное божественной вечности, как на эмпирическую длительность будет развита у Августина, Гегеля, в русской философии - у С.Н. Булгакова;

¨ длительность существования и мера изменений материи (Аристотель, Декарт, Гольбах) или как форма бытия материи, выражающая длительность и последовательность изменений (Энгельс, Ленин). Материалистический вариант реляционного подхода;

¨ абсолютная субстанциальная длительность, однородная для всей Вселенной и независимая ни от каких взаимодействий и движений вещей. Классическая субстанциальная концепция Ньютона;

¨ относительное свойство феноменальных вещей, порядок последовательности событий. Классический вариант реляционной концепции Лейбница;

¨ форма упорядочивания комплексов ощущений (Беркли, Юм, Мах) или априорная форма чувственного созерцания (Кант).

Если теперь попытаться среди всех вышеперечисленных программ исследования феноменов пространства и времени вычленить наиболее общие и ключевые, то они сведутся к трем фундаментальным теоретическим альтернативам:

- точечная концепция пространства и времени;

- интервальная концепция пространства и времени;

- субстанциальная концепция пространства и времени, признающая их независимый от вещей характер или даже превращающая их в порождающие начала бытия;

- реляционная концепция пространства и времени, рассматривающая их как нечто производное от взаимодействия материальных вещей и процессов;

- субъективно-антропологическая концепция пространств и времени, связывающая их наличие только с бытием человека и его сознания;

- объективно-природная, постулирующая их укорененность в объективном космическом бытии.

Все шесть программ (внутри каждой из них есть еще и свои собственные варианты) находятся между собой в достаточно сложных взаимоотношениях, и мы не будем заниматься здесь их комбинаторным метафизическим анализом. Укажем лишь, что, например, в рамках субстанциальной концепции могут развиваться и точечные (Джордано Бруно) и интервальные (Декарт) взгляды на пространство и время, а объективно-природный подход к пространству и времени может быть как субстанциальным (Ньютон), так и реляционным (Гюйгенс) и т.д.[523]. Вышеназванные диалектические оппозиции, действительно, являются фундаментальными для понимания природы пространства и времени.

Смеем предположить, что если когда-нибудь и будет создана единая синтетическая научно-философская теория пространства и времени, то она должна будет диалектически синтезировать (опосредствовать, как мы писали в предыдущей лекции) эти противоположности. Самое удивительное здесь то, что все эти теоретические альтернативы были гениально схвачены уже Аристотелем в его четвертой книге “Физики”, равно как и проблема соотношения конечного и бесконечного в пространственно-временных отношениях, проблема онтологического статуса прошлого и будущего (над чем потом будет биться Августин), соотношения времени и движения, времени и вечности и т.д.

Не будет большим преувеличением сказать, перефразируя знаменитое утверждение А.Н. Уайтхеда о философии Платона, что все европейские споры о природе пространства и времени - не более, чем комментарии к Аристотелю.

Послушаем самого Аристотеля.

Вот, к примеру, совершенно четкая фиксация проблемы диалектики “прерывности-непрерывности” и ее своеобразное интервально-диалектическое решение. “Время и непрерывно через “теперь”, - пишет Аристотель, - и разделяется посредством “теперь”... В некотором отношении оно соответствует точке, так как точка и соединяет длину, и разделяет: она служит началом одного (отрезка) и концом другого. Но если ее брать в таком смысле, пользуясь одной точкой как двумя, то она необходимо остановится - если одна и та же точка будет и началом и концом. А “теперь” вследствие движения перемещаемого тела всегда иное; следовательно время есть число не в смысле (числа) одной и той же точки, поскольку она и начало и конец, а скорее как края одной и той же линии...”[524].

А вот абсолютно точная фиксация Аристотелем диалектики субъективного и объективного применительно к проблеме существования времени, где потенциально скрыта возможность и чисто антропологических подходов в духе Юма или Канта: “Может возникнуть сомнение: будет ли в отсутствие души существовать время или нет? Ведь если не может существовать считающее, не может существовать считаемого... Если же ничему другому не присуща способность счета, кроме души и разума души, то без души не может существовать время, а разве (лишь) то, что есть как бы субстрат времени”[525].

Что касается дилеммы “субстанциальная - реляционная” концепции пространства и времени, то здесь Аристотель занимает в целом реляционные позиции, утверждая, что время - это число движения тел, где универсальную меру задает вечное движение звезд по небосводу, а пространство - это внешние границы движущихся и покоящихся тел. Ни о каком пустом и протяженном пространстве, как думал, в частности, Демокрит, говорить не приходится[526]. Здесь Аристотель наталкивается на парадокс: имеет ли какое-то место Вселенная, ведь ее не объемлет никакое внешнее тело и, стало быть, у ней нет никаких внешних границ? Аристотель вынужден сделать интересный диалектический вывод, что “Вселенная нигде не находится”[527], но зато все находится в ней. Это напоминает парадокс всеобщих законов развития, которые сами должны пребывать в неизменном состоянии.

Фундаментальная оппозиция “время и пространство как независимые начала”(субстанциальная концепция) и “время и пространство как нечто производное от взаимодействия движущихся тел” (реляционная концепция) получают свое всестороннее развитие и обоснование в последующие эпохи. Остановимся на ней подробнее, учитывая значимость этой дилеммы не только для философии, но и для науки.

Субстанциальная концепция. В научной модели мира, начиная с Ньютона и Галилея, время и пространство рассматриваются как особого рода сущности, как некоторые нетелесные субстанции, которые существуют сами по себе, независимо от других материальных объектов, но оказывают на них существенное влияние. Они представляют собой как бы вместилище тех материальных вещей, процессов и событий, которые происходят в мире. При этом время рассматривается как абсолютная длительность, а пространство как абсолютная протяженность.

На данную трактовку пространства и времени опирался Ньютон при создании своей механики. Данная концепция превалирует в физике вплоть до создания специальной теории относительности. В философии возможны как идеалистические варианты решения данной проблемы, когда, например, пространство трактовалось как особая субстанция, порожденная духом, так и материалистические, в которых пространство понималось как субстанция, существующая или наряду с материей или же выполняющая порождающие субстанциальные функции.

Реляционная концепция.

Пространство и время в ней рассматриваются как особого рода отношения между объектами и процессами. Часть философов в рамках данной концепции трактуют пространство и время как феноменальное обнаружение взаимодействия идеальных сущностей-монад (объективный идеализм Лейбница и Н.О. Лосского); другие как формы бытия и продукты взаимодействия материальных объектов и процессов (например, диалектический материализм).

Физика, вплоть до появления теории Эйнштейна, базировалась на субстанциальной концепции пространства и времени, хотя в рамках философии присутствовали, как мы показали выше, и другие представления. Почему так произошло? Потому что на данном историческом отрезке именно субстанциальные представления можно было наполнить конкретным физическим содержанием. Поэтому речь идет не о том, какие представления являлись наиболее истинными, наиболее адекватными бытию, а о выборе тех представлений, которые по конкретным научным критериям могли быть вписаны в выбираемую научную модель. Уже это придает относительность не только ньютоновскому, но и вообще любому физическому описанию мира, делает несостоятельными их претензии на универсальный и абсолютно объективный характер.

Фундаментом классической физики выступала механика. Мир представляет в ней систему взаимодействующих частиц или кирпичиков материи – атомов. Их движение подчиняется законам классической ньтоновской динамики. Основное свойство атомов – их материальность или вещественность. Система взаимодействующих атомов и их конгломератов образуют вещественное бытие в целом.

Пространство, которое существует вне и независимо от сознания человека, - это невещественное бытие. "По своим свойствам оно полностью противоположно веществу или материи, являясь в тоже время условием ее бытия"[528]. Это некое вместилище в котором происходит движение атомов. Время абсолютно, ибо "порядок событий во времени имеет раз и навсегда данный и абсолютный характер, этот порядок охватывает все физические события, которые когда-либо имели, имеют или будут иметь место во Вселенной"[529]. Поэтому с точки зрения ньютоновской физики пространство и время предпосылки, которые сами по себе не должны анализироваться. При этом абсолютной и самодовлеющей сущностью выступает пространство, которое предшествует как веществу, так и времени.

С философской точки зрения это было очень сильное огрубление бытия и распространение на него свойств отдельной его части. Ю.Б. Молчанов приводит такой пример. Атомы являются различными объектами, если они находятся в один и тот же момент времени в разных точках пространства. И, наоборот, если они располагаются в одной точке пространства, то это один объект. Свойства локальной части экстраполировались здесь на весь мир. Предполагалось, что он так устроен везде. Рассуждение весьма типичное для ученых и сегодня.

Физика, безусловно, дает описание мира, но как и любая иная наука, опирается лишь на те знания и представления, которые она может обобщить на данном этапе. С философских позиций понятно, что этих данных всегда будет недостаточно, а значит такая картина мира не может претендовать на полноту. Более того, данная картина мира весьма относительна и субъективна, так как очень часто базируется на введении сил и представлений, которые являются ничем иным, как некими умозрительными конструкциями, созданными именно для заполнения недостаточности физического обоснования. Они, иногда, даже не отвечают критериям научности, на которых строится сама данная концепция, и потому на определенном этапе развития науки просто отбрасываются как эфемерные.

Так, например, ньютоновская физика вводит понятие эфира в качестве особой универсальной среды. Считалось, что эфир пронизывал все тела, и им было заполнено пространство. С помощью этого понятия, как казалось, удавалось объяснить все известные тогда явления в физическом мире. При этом физики долгое время просто игнорировали тот факт, что сам эфир оставался недосягаемым для физического эксперимента. Создалась парадоксальная ситуация, когда в основе экспериментальной физической науки лежало основание, которое эмпирически не было подтверждено, а значит, согласно критериям этой науки, было за рамками научного познания.

Понятие одновременности в классической физики трактовалось также согласно субстанциальной концепции времени. Одновременными считались все те события, которые произошли в одно мгновение времени. С точки зрения здравого смысла это действительно так, и потому даже в голову никому не приходило, что это необходимо обосновывать. Однако, позже оказалось, что это не так.

Во второй половине XIX века научные открытия заставляют ученых перейти к реляционной трактовке пространства и времени. Развивается классическая электродинамика, которая базируется на отказе от принципа дальнодействия, то есть мгновенного распространения света. Дело в том, что в классической физике свет распространялся в особой светоносной среде – эфире. Согласно единой теории электромагнитного поля, движение Земли относительно мирового эфира, должно влиять на скорость распространения света. Начиная с 1881 года, сначала один Майкельсон, а затем с 1887 года совместно с Морли, ставят серию опытов с целью эмпирического подтверждения данной идеи (в истории науки данные опыты вошли под именем их авторов как “опыты Майкельсона-Морли”). Однако, результат опытов оказался негативным, скорость при всех измерениях оставалась постоянной.

Лоренц и Фицджеральд объяснили это "сокращением размеров движущихся тел и замедлением хода движущихся часов"[530], что являлось попыткой "спасти" классическую физику. И это было не случайно, так как в противном случае из результатов опыта вытекали следующие выводы, невозможные для ученых, придерживающихся классических физических представлений:

1. Земля неподвижна, что явно противоречило науке, которая экспериментально обосновала факт движения Земли.

2. Эфира нет, что также противоречило науке, так как с помощью понятия эфира был сделан ряд открытий и объяснено множество явлений, например, в рамках волновой теории света.

В 1905 году А. Эйнштейн излагает свою специальную теорию относительности, успешно разрешая накопившиеся противоречия, но отрицая при этом существование эфира.

Постулатами его теории являются следующие:

1. Специальный принцип относительности, по которому законы природы неизменны во всех инерциальных системах отсчета, то есть в системах находящихся в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения.

2. Принцип предельности. В природе не может быть взаимодействий, которые превышают скорость света.

Из данной теории следовал целый ряд выводов, касающихся понимания пространства и времени, которые уже существовали в философии в рамках реляционных представлений.

Прежде всего изменялся смысл категорий времени и пространства. Пространство и время предстали как относительные свойства бытия, зависящие от различных систем отсчета. Оказалось, что пространство и время имеют физический смысл только для определения порядка событий, связанных материальными взаимодействиями. Кроме того, пространство и время оказались имманентно взаимосвязанными друг с другом (знаменитое четырехмерное пространство А. Минковского), а все события в мире стало возможным трактовать как происходящие в пространственно-временном континууме.

Отсюда был сделан принципиальный вывод, что сами пространство и время акциденциальны, т.е. производны от конкретных физических событий и взаимодействий. Пространство и время не являются независимыми онтологическими сущностями. Реально только физическое событие, которое можно описать в пространственно-временных характеристиках.

Соответственно, проблема установления одновременности событий есть лишь конвенция, соглашение путем синхронизации часов с помощью светового сигнала. "События, происходящие в разных точках пространства, могут быть одновременны в том смысле, что любому событию, происходящему в данной точке, поставлено в соответствие одно и только одно одновременное с ним событие, происходящее в другой"[531].

В философском плане теория относительности вызвала шквал субъективно-антропологических интерпретаций в диапазоне от субъективного идеализма берклианского толка до неокантианского трансценденталистского конструктивизма. Общий смысл интерпретаций эйнштейновских открытий сводился здесь к тому, что время и пространство не объективны, а есть лишь результат нашей конвенции. Однако, сам Эйнштейн с такими субъективистскими трактовками не соглашался. Если, например, Мах говорил о том, что пространство и время - комплексы наших ощущений, то Эйнштейн оговаривался, что физический смысл пространству и времени придают реальные процессы, которые позволяют установить связь между различными точками пространства.

Таким образом, в философском плане пространство и время предстали как важнейшие атрибуты бытия, представляющие собой функцию физических отношений между объектами. Любопытно, что позже, в общей теории относительности, пространство и время получили у Эйнштейна насколько иную интерпретацию, которую ряд исследователей счел возращением на новом уровне к субстанциальной модели. Там все тела в Космосе, обладающие массой, предстали как результат искривления единой порождающей субстанции - пространства=времени. И по сию пору ряд физиков последовательно развивает этот субстанциалистский подход, полагая в качестве основания фундаментальной физической теории не частицы и поля, а единое эйнштейновское пространство-время[532]. Здесь произошел своеобразный возврат на новом уровне к платоновскому отождествлению пространства и материи, предложенному им в диалоге “Тимей”.

В современной физике спор между субстанциальной и реляционной концепциями пространства и времени продолжается с переменным успехом. К примеру, сторонниками первой модели выступают разработчики различных концепций физического вакуума, а сторонниками второй - последователи теории физических структур, кладущие в основание физических теорий не вакуум, не физические поля и не пространство-время, а взаимодействие элементарных частиц[533].

Несмотря на все разногласия между философами и учеными по поводу природы пространства и времени, последние имеют целый ряд атрибутивных, то есть неотъемлемых от них, свойств, принимаемых большинством исследователей.

Атрибутивные свойства пространства:

1) протяженность, означающая рядоположенность и сосуществование различных элементов. Это означает, что к каждому элементу можно добавить или отнять другой элемент пространства. Протяженность порождает структурность объектов, которая проявляется в системе внутренних связей, собирающих элементы в единое целое;

2) Наличие в той или иной мере свойств прерывности и непрерывности. Непрерывность проявляется в характере перемещения тел от точки к точке и в распространении воздействий посредством полей как процесс передачи вещества, энергии, информации. Дискретность (прерывность) обеспечивает относительно раздельное существование тел в природе, их выделенность;

3) Размерность. Видимый нами мир имеет трехмерный характер. Однако многие физики считают, что все создаваемые в науке n-мерные пространства не есть лишь абстракции, удобные для описания, а им соответствуют реальные пространства на уровне микро- и мегамира. Впрочем, насколько обоснованы подобные гипотезы - покажет будущее.

4) Иерархичность. На различных структурных уровнях природы пространственные отношения обладают своей спецификой и относительной автономией, не сводимыми, в частности, к физическим параметрам. Об этом речь у нас пойдет в рамках следующей лекции.

Атрибутивные свойства времени:

1) Длительность, то есть длящаяся последовательность сменяющих друг друга состояний, не сводимых к мгновениям-точкам “теперь”. В природе нет ничего застывшего, все движется и длится во времени.

2) Направленность и необратимость, означающие, что время протекает из прошлого, через настоящее к будущему. Прошлое – все те события, которые осуществились. Оно воздействует на настоящее и будущее. Будущее – те события, которые могут произойти, возникнув из настоящего. Настоящее охватывает все события и системы, которые реально существуют. Следовательно, взаимодействие возможно лишь при одновременном существовании объектов. Объекты, существовавшие в прошлом, недоступны воздействию, так как они перешли в иное состояние. Мы можем лишь менять наши представления о прошлом, что, конечно, может и изменить трактовку некоторых событий дня сегодняшнего. На будущее же воздействовать возможно, создав систему причин и предпосылок возникновения какого-то события. Но до тех пор пока оно не реализовано, оно остается лишь в потенциальном виде. Изложенная трактовка направления времени называется динамической.

Существует и статическая концепция, которая утверждает, что прошлое, настоящее и будущее существуют одновременно, они - рядоположены, а, следовательно, между ними возможно и взаимодействие. Более того, течение времени здесь можно представить с противоположным знаком, как текущее из будущего в прошлое. Впрочем, слово “течет” здесь не очень уместно. Скорее этот взгляд на время можно уподобить человеку идущему ранним утром по тропинке. Ему навстречу выплывают из тумана некоторые объекты (события будущего). Сначала он их видит смутно (отдаленное будущее), потом - по мере приближения - все отчетливее (ближайшее будущее), пока они не проплывут рядом с ним (настоящее) и не останутся за спиной (прошлое). В этой концепции будущее как бы реально существует в каком-то особом слое пространства, и лишь постепенно проявляется в настоящем по мере разворачивания нашей “жизненной линии”. Сколь бы фантастической ни казалась подобная модель, результаты современной синергетики с ее особым вниманием к целевой детерминации и к феномену будущего заставляют относиться к ней весьма серьезно.

С позиции динамической концепции, равно как и “статической”, время в любом случае разворачивается и имеет направление, неважно, течет ли оно само от реального прошлого к гипотетическому будущему или это мы движемся из реального настоящего к реальному будущему. Однако, в любом случае физическое обоснование этой направленности времени представляет собой большую сложность.

Для ее решения необходимо развести понятие необратимости физических процессов и времени. Мы живем в мире необратимых физических процессов, в рамках которых существуют обратимые физические изменения и их различная направленность. Необратимость времени означает и единственность его направления. В прошлое вернуться ни при каких обстоятельствах невозможно. Там ничего нельзя изменить, хотя познавать прошлое все объективнее и полнее мы в состоянии.

Существует несколько путей эмпирического обоснования направления времени. Это термодинамические и статистические процессы, которые необратимы. А также процесс рассеивания электромагнитного излучения. Наконец, многие современные исследователи связывают необратимость и направленность времени с процессом расширения нашей Вселенной и глобальной эволюцией природы от неживого вещества к появлению человеческого разума.

При этом несомненным эмпирическим фактом является нарастание темпов эволюции по мере перехода ко все более высоким уровням организации живых существ и расширение пространственного ареала их влияния на окружающие сферы. В этом плане у разумного и духовного человека, действительно, не должно быть ни пространственных, ни временных границ совершенствования. И, возможно, нынешняя видимая конечность его бытия в пространстве и во времени - не более, чем иллюзия несовершенного сознания, которая в скором времени сменится ясным осознанием безграничности творческих возможностей человека.

Социокультурным и иным специфическим аспектам проявления пространственно-временных отношений на разных уровнях бытия и будет посвящена наша следующая лекция.