§ 2. Атрибуты материи. Движение, пространство, время.

Философы нового времени установили, что материя всегда обладает несколькими фундаментальными свойствами. Среди них – протяженность, длительность и способность к изменениям. Развивая этот подход, французские материалисты ХVIII века пришли к выводу, что материя обладает тремя атрибутами, то есть неотъемлемыми свойствами. Эти атрибуты–пространство,времяидвижение. Как понимают их современное естествознание и философия?

Представление людей о пространстве и времени всегда было тесно связано с уровнем развития естественных наук, в особенности – физики. В истории философии и физики сложилось два основных подхода к объяснению природы этих атрибутов материи. В классической механике использовалась так называемая субстанциальнаяконцепция пространства и времени, а в современной релятивистской физике, основанной на теории относительности –реляционнаяконцепция.

Субстанциальная концепция пространства и времени легче всего согласуется с повседневным жизненным опытом человека. Она была использована Н. Коперником, Г. Галилеем и И. Ньютоном и легла в основу классической физики. При этом подходе пространство и время рассматриваются фактически как самостоятельные субстанции. Пространство – это вместилище всех вещей, нечто вроде исполинского ящика, в котором сложены все физические тела во Вселенной. Правда, в отличие от огромного ящика пространство бесконечно («мир нигде не заколочен досками», как выразился Гегель). Вещи никак не взаимодействуют с пространством: если их из него убрать, пустое пространство останется по своим свойствам точно таким же, каким было в наполненном состоянии. Пространство трехмерно и однородно: все его точки одинаковы, в нем нет центра или других особых зон, передвижение в нем может происходить в любом направлении и на любое расстояние.

Время в классической механике уподобляется реке, равномерно текущей всегда с одинаковой скоростью и в одном и том же направлении – от прошлого к будущему. Оно обладает одномерностью и необратимостью, все его моменты одинаковы (у времени нет ни начала, ни конца, ни каких-либо особых периодов, отличающихся от других временных отрезков). Время, как и пространство, не взаимодействует с физическими объектами: независимо от их существования оно всегда течет одинаково равномерно.

Представления о природе времени и пространства были кардинально пересмотрены в рамках теории относительности. Тем не менее и сейчас следует признать: подход И. Ньютона являлся гигантским шагом вперед по сравнению с донаучным, средневековым пониманием этих реальностей. Восприятие пространства в средние века было глубоко религиозным: в нем выделяли священный центр – место пребывания потусторонних божественных сил, оно казалось неоднородным, то есть различным в разных местах. Есть, например, мир христиан и есть мир неверных, нехристей. Нравственное совершенствование человека происходило в форме пространственного перемещения (уход из «мира» в монастырь). Достижение святости также осознавалось как движение в пространстве: святой мог быть взят в рай, а грешник ниспровергался в преисподнюю. В такой же культурно-религиозный подтекст окрашено и восприятие времени человеком Средневековья. Оно имеет начало (сотворение мира) и конец. Есть обыденное мирское время и есть праздничное время. Сутки делились не на равновеликие часы, а на часы дня и часы ночи: первые исчислялись от восхода солнца до заката, вторые – от заката до восхода. Поэтому летом часы дня были длиннее часов ночи, а зимою наоборот. «Время, описывает это мировосприятие А.Я. Гуревич в известном труде «Категории средневековой культуры»,столь же реально и вещественно, как и весь остальной мир. Поэтому время можно упорядочивать и разделять – так поступили боги при сотворении мира: создав землю и небеса, они разделили время и установили его исчисление. Время можно предрекать и изменять его содержание. Следовательно, время для человека варварской эпохи – нечто совершенно иное, нежели для нас: это не форма существования мира, абстрагированная от вещей, а конкретная предметная стихия, ткань на станке богов, и норны (богини судьбы в скандинавской мифологии – С.О.) обрезают нити ее – человеческие жизни». Точных приборов исчисления времени не существовало. Для основной массы населения главным ориентиром суток был звон церковных колоколов. Главными временными категориями были год, сезон, месяц, день, а не час и тем более не минута. Выделение частей часа, которые все равно никто не мог измерить, носило чисто абстрактный, схоластический характер. Так в ХII веке Гонорий Августодунский пишет, что час состоит из следующих долей: 4 «пунктов», 10 «минут», 15 «частей», 40 «моментов», 60 «знамений», 22560 «атомов». «Атомы времени» понимались как что-то вещественное – наподобие «атомов тела».

Классическая механика превратила «пространство» и «время» в строго научные понятия. Она научилась измерять реальное пространство и время и описывать их строгими математическими методами, очистив пространственно-временные представления от религиозных и наивно-антропоморфных предрассудков. Тем не менее в ХIХ – ХХ веках мнение об абсолютной неизменности пространства и времени начинает устаревать. Субстанциальная концепция пространства и времени вытесняется реляционной.

Предпосылки для разработки реляционной концепции были созданы открытием неевклидовой геометрии (Н.И. Лобачевский, Я. Больяи, К.Ф. Гаусс, Б. Риман). С точки зрения новой геометрии прямолинейное пространство, описанное Евклидом, не является единственно возможным. Можно представить себе пространства, в которых сумма углов треугольника не будет равна двум прямым (как у Евклида), а через точку вне прямой, вопреки пятому постулату Евклида, можно провести более чем одну прямую, параллельную данной (или, наоборот, нельзя провести ни одной).

Первоначально идея искривления пространства не была воспринята мировым научным сообществом и считалась абсурдной. Однако в начале ХХ века новая фундаментальная физическая теория – теория относительности – показала, что неевклидовы геометрии действительно реализуются во Вселенной. Физика обнаружила, что под влиянием гравитации пространство искривляется, а замедление течения времени становится существенным при субсветовых скоростях. Поэтому вполне правдоподобна описанная в научной фантастике ситуация, когда космонавты, двигавшиеся на космическом корабле с большими скоростями, возвращаются на Землю и обнаруживают, что они младше своих детей и внуков, так как на борту корабля время текло во много раз медленнее, чем на Земле.

Теория относительности неопровержимо доказала, что пространство и время – не самостоятельные субстанции, а свойства, проявления, формы существования материи, которые невозможно от нее отделить. Пространствоможно определить как порядок сосуществования рядоположенных материальных объектов, их протяженность. Вопреки мнению Ньютона, абсолютного пространства, свободного от материи, во Вселенной нет. Образно говоря, если «убрать» все материальные тела – не останется «пространства» как какого-то особого эфира, тумана, желе, киселя или другой среды, в которую можно «погружать» вещи. Пространство само является отношением между материальными предметами, создается этими предметами – их формой, расстоянием, поворотом по отношению друг к другу и т. п. Отдельно от материальных тел никакого пустого пространства не существует, как не существует веса или цвета вещи отдельно от нее самой.

То же можно сказать и о времени. Время– это порядок смены состояний материальных объектов, длительность происходящих в них процессов. Не существует какой-то «реки времени», текущей с одной и той же скоростью независимо от погруженных в нее вещей. Временной порядок создается материальными процессами, сменой состояний материальных тел. Если «убрать» все предметы – никакого независимого от них течения времени не останется.

Отсчет и измерение времени возможны на основе циклических природных процессов, которые многократно повторяются. Это смена времен года, времени суток, движение небесных тел по небосклону, колебание маятника в механических часах, радиоактивный распад в атомных часах и т.п.

Многие вопросы, связанные с изучением пространства и времени современной наукой, до сих пор остаются не до конца решенными. Так, не совсем понятно, почему пространство имеет три измерения, а время – одно, и не могут ли существовать другие пространства и времена – например, четырехмерное пространство? В ядерной физике существует точка зрения, что пространство микромира может иметь не три, а другое число измерений – например, может быть девятимерным. В то же время существуют математические расчеты, показывающие, что в макромире дело обстоит иначе: в четырех- или пятимерном пространстве существование стационарных орбит электрона – а, следовательно, атомов и вообще вещества – оказывается невозможным. Поэтому человек способен попасть в многомерное пространство только в своем воображении. В физике и математике используются понятия четырехмерного пространства-времени (четвертое измерение – время, которое тесно связано с пространством) и даже многомерных пространств. Однако надо иметь в виду, что «многомерные пространства» не имеют буквального физического смысла и являются математическими идеализациями, обозначающими многофазовые состояния физических систем, а не реальные пространственные измерения. В математике разработаны представления о метрическихинеметрическихпространствах. Пространство, описанное Евклидом или Лобачевским, относится к метрическим. Неметрическое, например,топологическоепространство обладает принципиально иной природой: в нем расстояние является несущественной, «не сохраняющейся» величиной. В романе М.А. Булгакова «Мастер и Маргарита» подобным пространством воспользовался профессор Воланд (дьявол, принявший облик человека), когда он расширил для шабаша нечистой силы квартиру Степы Лиходеева, превратив ее в огромный дворец. Но это – фантастика. Природа математики такова, что она может создавать самые разнообразные мысленные модели – как отражающие какие-либо материальные явления, так и не отражающие никаких. Возможность создания разнообразных и «диковинных» абстракций пространства и времени вовсе не означает, что этимыслимыеформы пространства и времени где-то существуют реально. При выяснении природы окружающего нас пространства решающую роль могут сыграть только эмпирические, частные науки, опирающиеся на наблюдения и эксперименты (например, физика и астрономия).

Проблема обратимости времени тоже давно привлекает внимание ученых. Нельзя ли повернуть время вспять, совершив переход в прошлое или, наоборот, сделать прыжок в будущее? Исчерпывающего доказательства необратимости времени не существует, хотя нет и ни одного реального факта, доказывающего возможность его движения назад. Необратимость времени обосновывают, например, с помощью второго закона термодинамики. Далее, в природе существует множество необратимых процессов, известных нам даже из повседневного опыта – так, законы химии делают невозможным вернуть в исходное состояние сгоревший лист бумаги. Физики считают важнейшим подтверждением необратимости течения времени рассеяние электромагнитного излучения, которое никогда не возвращается обратно к своему источнику. Так, электролампа легко наполняет комнату светом, но невозможно заставить свет собраться обратно в лампу и погрузить комнату в темноту.

В последние десятилетия предпринимаются попытки различить формы пространства и времени, связанные с основными формами материи – физической, химической, биологической и социальной. Часы отсчитывают физическое время, и мы представляем себе, что это такое. Но не существует ли более сложных форм пространства и времени – например, биологическое или социальное пространство и время? Такой подход с философской точки зрения вполне логичен. Однако пока не было обнаружено каких-либо фундаментальных новых черт пространства и времени, появляющихся в химической, биологической и социальной формах материи, которые позволили бы сделать вывод о реальности подобных специфических форм пространства и времени. По-видимому, химические процессы, жизнь и социальные явления протекают все же в физическом пространстве.

В культуре, искусстве, исторических науках под социальным пространством понимают область физического пространства, которая освоена обществом (данной культурой, цивилизацией и т.п.). Понятие социального пространства оказывается близким к понятию ноосферы, которое в начале ХХ века предложили В.И. Вернадский, П. Тейяр де Шарден и Э. Леруа. Аналогичным образом можно ввести понятие биологического пространства как области, населенной и преобразованной живыми организмами. Это понятие оказывается близким к понятиюбиосферы.

Интереснее обстоит дело с понятием биологического времени. Это время, заданное ритмами жизнедеятельности живых организмов. Ученые считают, что каждый организм обладает так называемыми биологическими часами – механизмом регуляции скорости протекания обмена веществ. От работы биологических часов зависит течение жизненных процессов – например, скорость старения индивида, циклические изменения жизнедеятельности (питание, переход от сна к бодрствованию и т.п.). Изменение ритмов биологических часов считается одним из возможных способов увеличения продолжительности жизни. Науке известны сбои в отсчете биологического времени. Так, в Китайской народной республике врачи зарегистрировали несколько детей, умерших от непонятного заболевания (видимо, генетического происхождения). Не успев повзрослеть, их организм начинал дряхлеть, стремительно разрушаться и в возрасте около 10 лет наступала смерть от старости.

Понятие социального времени выражает ритмы, скорость изменения в общественной жизни. Так, говорят, что в отдельные периоды – прежде всего в эпохи революций – социальное время как бы ускоряет свой бег и за год может произойти столько событий, сколько раньше случалось за целое столетие. Экзистенциалисты рассматривали время не как объективный материальный процесс, а как субъективное переживание человека. Экзистенциальное время для них – это время человеческого бытия, деятельности, наполненное напряжением и ожиданием.

Обзор попыток исследования социального и биологического времени и пространства показывает, что основой всех трактовок времени все же остается его физическое содержание. Точных процедур и эталонов для измерения биологической и социальной составляющей времени найти не удается.

Понятия пространства и времени раскрывают, таким образом, механизмы, формы существования материального мира. Наука выделяет как бы три пласта, связанные с содержанием этих понятий. Во-первых, реальное пространство и время существует, как и материя, независимо от нас и может познаваться человеком. Во-вторых, можно выделитьперцептуальное пространство и время (от слова «перцепция» – восприятие). Это пространство и время, как оно воспринимается нашими органами чувств. Наконец, в-третьих, существуетконцептуальноепространство и время – то есть научная концепция, теоретическое описание реальных пространства и времени. В процессе познания концептуальное представление о пространстве и времени все более полно и точно охватывает содержание реального.

Понятия пространства и времени не полностью раскрывают природу материи. Другое важнейшее ее проявление – движение. С современной точки зрения движение–это способ существования материи, всякое изменение вообще.

В истории естествознания и философии понятие движения сопоставлялось с понятиями материи и покоя. Движениеиматерияобразуют нераздельное единство. Материя не существует в отрыве от движения – это хорошо прослеживается на всех уровнях ее организации от элементарных частиц до человеческого общества. Движение также не существует без материи – движется всегда нечто материальное (движение мысленных образов, понятий тоже является результатом материальных процессов). Соотношениедвиженияипокояобычно выражают в простой формуле: движение абсолютно, покой относителен. Некоторые религиозные учения считали, что материя находилась в состоянии абсолютного покоя, пока бог не привел в движение весь мир. С точки зрения науки абсолютный покой невозможен – покой является моментом движения, временным состоянием, при котором материальные процессы замедляются, но полного и абсолютного прекращения движения не происходит (поэтому и говорят, что покой относителен). Это положение обычно подтверждают простыми примерами. Так, если физическое тело «покоится», не совершает механического движения в данной системе отсчета, оно всегда имеет температуру, отличную от абсолютного нуля, то есть движутся составляющие его молекулы.

Как уже отмечалось, материализм ХVII – XVIII веков был механистическим: ученые считали, что любое движение вплоть до мышления человека и исторических событий можно объяснить законами механики. Однако в ХIХ веке стало ясно, что это не так. Существуют различные уровни организации материи, на которых действуют разные законы движения. В рамках своей идеалистической системы эти уровни попытался выделить Гегель. Он считал, что природа проходит три главные ступени развития: механизм, химизм и организм. Огюст Конт построил классификацию наук, изучающих качественно различные сферы действительности. Основными науками он считал астрономию, математику, физику, химию, биологию и социологию. Фридрих Энгельс начал разрабатывать классификацию основных форм материи и движения, опираясь на принципы философского материализма. Его подход лег в основу современного учения об основных уровнях организации материи и основных формах движения.