Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Второе чрезвычайно важное замечание, которое можно высказать уже здесь в дополнение к уже сказанному выше, заключается в том, что сугубо относительное движение чего-либо материального в абсолютно пустом пространстве по самой своей сути может быть связано только с его чисто механическим перемещением. Однако мы уже знаем, что даже электромагнитные явления классической физики, не говоря уже о квантовых явлениях, невозможно было объяснить чисто механическими движениями. Именно поэтому в своё время физики и были вынуждены ввести понятие об изменении состояния материи. И это изменение состояния тоже есть её некоторое движение. Причем обязательно самодвижение, а значит уже не сугубо относительное движение.

Происходя в самой материи без её относительных перемещений, самодвижение по самой своей природе и сути уже является абсолютным. Это некоторое абсолютное изменение состояния, хотя, с другой стороны, это есть и некоторое относительное изменение, так как обязательно новое состояние возникает и проявляется по отношению к предыдущему (старому) состоянию материи, "становясь" из него в данном некотором объёме материи. И это есть проявление диалектического единства абсолютного и относительного, проявление диалектичности, как самой природы, так и нашего познавательного процесса.

Уже здесь автор хотел бы подчеркнуть полнейшую неправомерность и несостоятельность отрицания, не только в философском, но даже в физическом смысле, абсолютных движений в природе и сведения всех движений лишь к движениям относительным. С момента открытия электромагнитных явлений мы уже не вправе этого делать. В то же время в СТО, в существующей ее трактовке, самодвижение материи нигде принципиально не учтено. Например, даже электромагнитные явления, хотя и являются "самостоятельно существующими объектами", кроме постоянной скорости распространения в пространстве, о которой речь еще впереди, не имеют никаких других собственных характеристик. Более того, в самой первой работе Эйнштейна по СТО даже сказано, что "электрические и магнитные поля не существуют независимо от состояния движения координатной системы" (СНТ, т.1, с.25). Как тут говорить о каких-то собственных характеристиках, если даже само "самостоятельное существование" "не существует независимо от состояния движения координатных систем"(!?).

Как всё это можно совместить? Ведь одно высказывание полностью противоречит другому. Но, как говорится, слава богу, в 1920 г. в своей статье "Ответ на статью Рейхенбаха" Эйнштейн, наконец таки, совершенно определённо признаёт: "Ведь система координат представляет собой всего лишь средство описания и сама по себе не имеет ничего общего с описываемыми предметами " (СНТ, т.1,с. 690).

Итак, создавая свою СТО, Эйнштейн мыслил всеобщее глобальное мировое пространство как пустоту, лишённую каких бы то ни было физических свойств и качеств. И, тем не менее, неотъемлемым физическим качеством даже такого пустого пространства является его объёмность или трёхмерная протяжённость. Протяжённость существует объективно реально, и она совсем не нейтральна, как казалось Эйнштейну вначале, и что он осознал лишь после создания ОТО.

Вот выдержка из его статьи 1921 г. "Сущность теории относительности" (написана по лекциям, прочитанным Эйнштейном в Принстонском университете в мае 1921 г.): "Земная кора играет настолько важную роль в нашей повседневной жизни при определении относительных положений тел, что это привело к абстрактному понятию пространства, которое, конечно, не выдерживает критики. Чтобы освободиться от этой фатальной ошибки, мы будем говорить только о "телах отсчёта" и "пространстве отсчёта". Как мы увидим дальше, лишь в общей теории относительности потребуется уточнение этих понятий" (СНТ, т.2, с. 7).

И здесь под "абстрактным понятием пространства, которое, конечно, не выдерживает критики," Эйнштейн имеет в виду пустоту. Он даже называет такое понимание пространства "фатальной ошибкой". Однако в трактовке СТО эта "фатальная ошибка" так и не была исправлена ни самим Эйнштейном, ни его последователями. Более того, даже в статье 1948 г. "Относительность: сущность теории относительности", говоря об "основных результатах" СТО, он продолжает утверждать, что уже она "привела к ясным физическим представлениям о пространстве и времени" (СНТ, т.2, с. 660).

То же самое, вслед за Эйнштейном, и по сей день, утверждают многие как наши, так и зарубежные физики и философы. При этом все они допускают очень серьёзную и в то же время очень простую ошибку. Дело в том, что в СТО Эйнштейна вопрос о пространстве и времени был решён лишь в отношении конкретных или абстрактных СК и ИСО, как средств непосредственного физического измерения и описания, если речь идёт о работе в реальной физической лаборатории, или как средств выяснения реальных пространственных и временных или пространственно-временных и других физических отношений между различными физическими объектами и явлениями, если речь идёт о мысленных экспериментах. Иначе говоря, вопрос был решён лишь вот в каком смысле: как мы должны численно измерять пространственные и временные промежутки в наших лабораторных или абстрактных СК и ИСО при проведении как экспериментальных, так и теоретических исследований. Что же касается самой сути того, что же собой представляет существующее реально пространство, то тут вопрос не только не был решён, но даже была допущена "фатальная ошибка".

После создания СТО, а затем и ОТО, Эйнштейн ещё много раз возвращается к осмыслению представлений о пространстве и времени. И то, что содержится в его работах, вплоть до последних лет жизни, отнюдь не однозначно и логически не безупречно. А поэтому никоим образом нельзя считать, что само создание СТО уже базировалось на каких-то в достаточной мере пересмотренных и переосмысленных новых представлениях Эйнштейна по этим проблемам. Очевидно, всё же правильнее считать, что сама работа над фундаментальной физической теорией требовала и как-то попутно пересматривать и переосмысливать и общие фундаментальные представления и понятия всего нашего бытия. Оба процесса – разработка теории и осмысление представлений и понятий – развивались параллельно, но всё же разработка физической теории всегда была у Эйнштейна на переднем плане и опережала вторую сторону дела, от которой просто невозможно было уйти. Вторая сторона уже как бы прилаживалась, подгонялась под первую. Но при таком методе всегда есть опасность утратить объективность своего подхода.

"Понятие пространства как чего-то, существующего объективно и независимо от вещей, - пишет Эйнштейн уже на склоне своих лет, - относится к донаучному мировоззрению; оно сменяется идеей о существовании бесконечного числа пространств, движущихся относительно друг друга. Эта последняя оказывается логически неизбежной, но и она не может играть значительную роль в научной мысли" (СНТ, т.2, с.747).

Здесь речь идёт о той "логической неизбежности", которая, по мнению Эйнштейна, диктовалась СТО. И хотя он говорит лишь об идее существования "бесконечного числа пространств, движущихся относительно друг друга", главная всё же идея – это идея существования всеобщей пустоты, которую Эйнштейн не только нигде не подчёркивает, а напротив – всячески умаляет и, наконец, находит, как ему кажется, как от неё избавиться. "Физические объекты находятся не в пространстве, - пишет он, - но эти объекты являются пространственно протяжёнными. На этом пути концепция "пустого пространства" теряет свой смысл" (СНТ, т.2, с.744). (Опять же, чем не Лейбниц?). Но сразу возникает вопрос, в чём же тогда осуществляется сугубо относительное движение самих пространственно протяжённых объектов, как не в пустом пространстве, в котором, кроме самих физических объектов (тел и полей) более ничего и нет? Сугубо относительное движение с необходимостью требует и пустого пространства, как бы нам ни хотелось не говорить о нём.

Однако Эйнштейн уже знал после разработки ОТО, что пространство физически не может быть пустым. Такое представление о пространстве наталкивается на неразрешимые трудности, а потому он изменяет и своё отношение к пространству СТО. "Таким образом, - делает Эйнштейн свой вывод, - как и в классической механике, пространство здесь является независимой составной частью в представлении физической реальности. Если мы представим себе, что материя (имеется в виду вещество – А.Ю.) и поле удалены, то остаётся (инерциальное) пространство или, точнее говоря, это пространство вместе со связанным с ним временем. Эта четырёхмерная структура (пространство Минковского) мыслится как носитель материи и поля" (СНТ, т.2, с.754).

Итак, если вначале метрические свойства пространства и времени в СТО мыслятся как чисто релятивные и полностью зависимые от тел отсчёта, то теперь оказывается, что они имеют право и на самостоятельное существование. Пространство и время образуют даже четырёхмерную структуру, которая мыслится носителем вещества и поля. Но чем же тогда обусловлены метрические свойства этой структуры? Ведь без вещества и поля (в том числе и процесса распространения света) у нас нет и принципиально не может быть ни самих координат, ни их разметки, ни часов, ни времени как показаний уже синхронизированных между собой часов.

"Инерциальные пространства, вместе со связанными с ними временами, - продолжает дальше Эйнштейн, - являются привилегированными четырёхмерными координатными системами, связанными линейными преобразованиями Лоренца" (там же). И удивление наше возрастает ещё больше. Оказывается, в СТО можно мысленно убрать вещество и поле и при этом остаются не одна, а целое бесчисленное, по сути, множество инерциальных четырёхмерных, то есть пространственно-временных структур – носителей вещества и поля. Но ни одна из этих таинственных инерциальных четырёхмерных структур с неизвестно откуда взятыми и неизвестно, что собой представляющими метрическими свойствами, (ведь они не принимаются в теории и не следуют из неё) не имеет объективного "сейчас" (см., например, СНТ, т.2, с. 713, 754). И в то же время все мы убеждены, что весь физический мир в целом существует объективно реально в каждое мгновенное "сейчас". Совершенно другой вопрос заключается в том, можем ли мы как-то физически выделить для себя это объективно реальное "сейчас" по всему пространству или нет? И ответ здесь простой: практически нет, а мысленно да. И мы всегда поступаем так, рассуждая о мире в целом.

"Мы в состоянии теперь видеть, - подчёркивает далее Эйнштейн, - насколько переход к общей теории относительности видоизменяет понятие пространства. …согласно общей теории относительности не существует отдельно пространство как нечто противоположное "тому, что заполняет пространство" и что зависит от координат. …Если мы представим себе, что гравитационное поле …устранено, то не остаётся не только пространства типа (1) (псевдоевклидова пространства Минковского– А.Ю.), но и вообще ничего, в том числе и "топологического пространства". …Пространство типа (1) с точки зрения общей теории относительности не есть пространство без поля, но представляет собой частный случай поля …Пустое пространство, то есть пространство без поля, не существует. Пространство-время существует не само по себе, но только как структурное свойство поля" (СНТ, т.2, с.757-758). Но ведь выше же было сказано, что пространство-время "остаётся", когда "материя и поле удалены"(?!). Ну где же здесь четкость и логика?

Из данного "разъяснения" Эйнштейна ещё более наглядно видно, что когда создавалась СТО, то пространство мыслилось совершенно пустым, так как гравитационное поле никак не принималось во внимание. А физические свойства "пространства отсчёта" полностью зависели лишь от "тел отсчёта", то есть от физических свойств самих СК. И только ОТО показала, что такое представление в принципе неверно. Оно не отвечает самой природе вещей. Неверным оказывается и то, что пространство-время в СТО можно мыслить как инерциальную четырёхмерную структуру без вещества и поля, ибо "пространство-время существует …только как структурное свойство поля".

Ещё раз подчеркнём окончательный вывод Эйнштейна о том, что "пространство без поля не существует". Что заставило его прийти к такому выводу? Прежде всего то, что поле тяготения существует повсюду и избавиться от него принципиально нельзя. Изолированными друг от друга ИСО нельзя мыслить даже в чисто теоретическом плане. Все системы отсчёта так или иначе взаимосвязаны между собой, и прежде всего через "близкодействие". Имея свои как бы внутренние "пространства отсчёта" все реально мыслимые системы, тем не менее, находятся в едином для всех их близкодействующем гравитационном поле. Это то материальное взаимосвязующее звено, которое принципиально неустранимо. Но то, что принципиально неустранимо, естественно, должно иметь и определённое принципиальное значение.

Гравитационное поле материально в своей основе. Поэтому вывод Эйнштейна о том, что "пространство без поля не существует", равнозначен тому, что пространство материально, иначе, это есть некий материальный субстрат. И если при создании СТО "эфир" как нечто материализующее собой пространство был в категорической форме устранён, то теперь с необходимостью его пришлось вернуть: "..мы не можем в теоретической физике обойтись без эфира, то есть континуума, наделённого физическими свойствами, - заключает Эйнштейн, - ибо общая теория относительности, основных идей которой физики, вероятно, будут придерживаться всегда, исключает непосредственное дальнодействие; каждая же теория близкодействия предполагает наличие непрерывных полей, а следовательно, существование "эфира"" (СНТ, т.2, с.160).

Эйнштейн даже согласился с возможностью введения эфира и в СТО. Правда, эфир СТО нужно мыслить несколько идеализированно, в некоторой абсолютной форме, "так как его влияние на инерцию и распространение света" нужно считать "независимым от всех физических воздействий" (СНТ, т.2, с.158). Но главное, что приходится всё же при этом признать, так это то, что "геометрия тел, как и динамика, становится обусловленной эфиром" (там же). Это чрезвычайно важное заключение.

Приведенный вывод Эйнштейна прямо вступает в противоречие с исходными принципами построения и трактовки СТО. Если в самом начале построения теории эфир был недопустим, пространство было пустым и нейтральным, а метрические свойства "пространств отсчёта" полностью определялись метрическими свойствами самих "тел отсчёта", то теперь же оказывается, что напротив – надо принять, что пространство (эфир) обусловливает метрические свойства тел и всю динамику их взаимодействия. И это совсем меняет дело. К тому же "пространства отсчёта" никак не могут претендовать на такую роль, так как они действительно полностью зависят от самих систем. Геометрия тел и динамика могут зависеть только от всеобщего пространства (всеобщего эфира). И тогда всё становится на свои места. Собственные свойства тел систем отсчёта обусловлены всеобщим эфиром, а метрические свойства относительных пространств отсчёта обусловлены телами систем отсчёта. Динамика же полностью обусловлена эфиром. Но ведь это не нашло никакого отражения в трактовке СТО! Она осталась такой же, как и была в самом начале.

Что же касается ОТО, то она устраняет введённую в СТО идеализацию и "придаёт эфиру переменную от точки к точке метрику и определяющие динамическое поведение материальных точек свойства, которые в свою очередь определяются физическими факторами, а именно распределением масс или энергии” (СНТ, т.2, с.158). "Таким образом, - указывает далее Эйнштейн, - эфир общей теории относительности отличается от эфира классической механики или специальной теории относительности тем, что он не является "абсолютным", но определяется в смысле своих переменных в пространстве свойств распределением весомого вещества. Это определение является полным в том случае, если мир будет пространственно конечным и замкнутым " (СНТ, т.2, с.158).

Итак, эфир есть физическое поле, без которого пространство как таковое не существует. В СТО он несколько идеализируется (считается абсолютным), а в ОТО эта идеализация устраняется. Но теперь мы чётко должны осознать, к чему относится принимаемая в СТО идеализация. И никоим образом не должны строить эту теорию, опираясь на представление о пустом пространстве. Кроме того, мы должны ограничить и размеры наших ИСО, и их пространственное перемещение теми пределами, в рамках которых мы можем пренебречь реальной неоднородностью и неизотропностью состояния пространства. Причём пространство не "заполнено" полем, оно не противоположно "тому, что заполняет пространство", а следовательно, - это неотъемлемый атрибут самого поля.

И теперь нужно сказать главное. Поле материально и объёмно. Поля вне объёма не существует, так же как не существует никакого объёма без поля, по сути, без материального субстрата. А поэтому, чтобы исключить все противоречия в наших высказываниях и в нашем познавательном процессе, именно с этим объёмом поля (а вернее, субстрата) и нужно связать понятие "пространство". Только в этом случае мы действительно и можем сказать, что "не существует отдельно пространство, как нечто противоположное тому, что заполняет пространство".

Конечные размеры и замкнутость объёма материи (её пространства) прямо связаны с количественным сохранением всей материи в целом (её субстрата). Только в этом случае можно реально и осмысленно говорить о несотворимости и неуничтожимости материи как об основном законе её сохранения, а также сохранения всех ее свойств и качеств. В этом и будет заключаться реальный смысл того, что пространство есть атрибут материи, есть коренная форма ее существования. Таким атрибутом и такой коренной формой существования материи и есть весь ее в целом объём, в котором материя лишь изменяет непрерывно и вечно своё состояние в соответствии с присущими ей самой законами. Этот объём и есть трёхмерное пространство.

Теперь нам становятся ясными и все те трудности, которые были связаны с раскрытием проблемы пространства. Прежде всего, они были связаны с тем, что само это слово мы применяем совсем не однозначно. Действительно, говоря о реальном пространстве, мы всегда, вольно или невольно, имеем в виду его объём. Но, с другой стороны, так как объём принципиально не существует сам по себе, а является неотъемлемым атрибутом самого субстрата материи, мы невольно включаем в рассмотрение собственно вопроса о пространстве и вопросы, связанные с объёмными, то есть обязательно пространственными, проявлениями и самих свойств материи. Мы просто смешиваем эти вопросы, не осознавая необходимости их чёткого разграничения. Отсюда становятся и вполне понятными слова Эйнштейна о том, что в донаучном мышлении "пространство выглядит как физическая реальность, как вещь, существующая независимо от нашего сознания, подобно материальным объектам" (СНТ, т.2, с.236). И это прямо связано с тем, что самой первичной вещью является сама трёхмерно протяжённая материя с её объёмом. Все же остальные привычные для нас вещи просто связаны с различными частными изменениями состояния материи (её движения) в разных частях своего объёма (пространства), с разными пространственными формами этого движения. Переход от донаучного к научному мышлению как раз и требует совершенно чёткого осознания именно этого факта.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: курсовики скачать бесплатно, реферат г.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата