10.5. Значение теории относительности для философского понимания пространства и времени

Реляционная концепция пространства и времени оформилась как учение, имеющее строгое математическое обоснование в теории относительности А. Эйнштейна. Пространство и время рассматриваются им не только в неразрывной связи между собой, но и в соотношении с системой материальных тел. Идея эта зрела подспудно в математике уже давно. Лобачевский, Больяй, Риман убедительно показали возможности построения непротиворечивой геометрии, существенно отличной от геометрии Евклида. Эти геометрии содержали в себе утверждение о зависимости метрических отношений от характера материальных систем. Различие в геометриях можно проиллюстрировать путем изображения треугольника на разных поверхностях (плоской - Еквлидова, сферической - Римана, псевдосферической, седлообразной - Лобачевского). Однако эти представления не вышли за рамки математической теории, не распространились на понятие реального пространства.

Эйнштейн вышел за рамки абстрактных теоретических построений. Согласно Эйнштейну, материальная система сама формирует свои пространст- венно-временные отношения. В соответствии со специальной теорией относительности (СТО) пространственно-временные свойства тел зависят от скорости их движения. Пространственные размеры сокращаются в направлении движения при приближении скорости тела к скорости света в вакууме, а временные процессы в быстродвижущихся системах замедляются. Пространство и время представляются в СТО как взаимосвязанные свойства физических систем и процессов, единство которых реализуется в понятии пространство-время" и описывается с помощью четырехмерной геометрии. Неизменным в инерциальных системах отсчета оказывается пространственно-временной интервал:

dS2 = c2dt2 - dx2 - dy2

Выводы СТО подтверждаются, в частности, изменением длины пробега мезонов, возникающих при столкновении частиц первичного космического излучения с ядрами атомов на Земле. Мезоны существуют в течение 10-6-10-15 с (в зависимости от типа частиц) и после своего возникновения распадаются на небольшом расстоянии от места рождения. Но если мезон движется с околосветовой скоростью, то временные процессы в нем замедляются, период распада увеличивается и соответственно возрастает длина пробега от рождения до распада.

В общей теории относительности (ОТО) выявлены новые моменты зависимости пространственно-временных отношений от материальных процессов. ОТО установила, что под действием полей тяготения происходит искривление пространства, когда евклидова метрика уступает место неевклидовой геометрии. Об этом свидетельствует зафиксированный факт искривления тра-

126

ектории светового луча в поле сильного тяготения. В сильных гравитационных полях также наблюдается замедление времени.

Идеи теории относительности, хотя о ней в наши дни ведутся острые споры, вышли далеко за рамки физического описания мира. Они оказали влияние на различные сферы науки и культуры, внесли существенные коррективы в стиль мышления, изменили характер мировоззрения. Выдвижение в качестве неотъемлемого мировоззренческого основания принципа единства материи, движения, пространства и времени привело к сознательному включению про- странственно-временных отношений в изучение вещей и процессов всех уровней: в современном научном познании наряду с физическим рассматривается химическое, биологическое, психофизическое, социальное и другие виды пространства и времени.

10.6. Специфика пространственно-временных свойств в различных сферах мира

Общие свойства пространственно-временных отношений, сформулированные на основе изучения макропроцессов, не исключают, а, напротив, предполагают специфику их на различных уровнях организации материи, неживой природе качественные особенности микро-, макро-, мегамира во многом объясняются своеобразием пространственно-временных связей. Так, в мегамире существенную роль играет кривизна пространства-времени. Эйнштейновские уравнения гравитационного поля позволяют сформулировать множество космологических решений. Одним из них является предложенная советским физиком А.А. Фридманом модель расширяющейся Вселенной, согласно которой вещество, испытывая действие сил тяготения, приводит к расширению Вселенной. В соответствии с этой моделью предполагают, что вещество Вселенной находилось в сингулярном (точечном) состоянии в виде сверхплотного сверхгорячего шара с бесконечно большим значением кривизны про- странства-времени, а "разбегание" галактик связано с "большим взрывом".

Своеобразие пространственно-временных отношений мы обнаруживаем и при рассмотрении микромира. Существуют множество моделей дискретного пространства-времени микромира. В частности, обосновывается не только квантовый характер пространства и времени микромира, но и указывается порядок величины соответствующих квантов -10-13 см для пространства и 10-24 с для времени. При этом квантованность пространства-времени не означает наличие какого-то нижнего предела значений квантов. Определение наиболее адекватных моделей пространства и времени мега- и микромира, безусловно, дело специалистов - физиков, астрономов. С позиции же философского миропонимания важно, что пространство и время выражают в каждом случае качественное своеобразие структурной организации материи.

Все большее значение проблема пространства и времени занимает в химических процессах. Стереохимические эффекты, ориентация, принцип симметрии и асимметрии и другие имеют прямое отношение к изучению простран-

127

ственно-временных отношений материальных систем химического уровня строения материи. Пространственные характеристики химических объектов описываются с учетом их многоуровневого строения. Актуальность исследования пространственно-временных отношений химических веществ связана не только с особенностями их строения, но и с тем влиянием, которое они оказывают на качественно отличные от них уровни строения материи. Простран- ственно-временная структура объектов химического уровня влияет на многие сложные явления на уровне жизни.

Одним из первых вопрос о единстве пространства, времени, материи и движения в биологии поставил В.И. Вернадский. Отталкиваясь от идеи Л. Пастера, он развивает принцип единства симметричности и асимметричности пространственно-временной организации живого. Асимметричность, которая на уровне неживой природы предстает как случайность, на уровне жизни выступает необходимым свойством, обеспечивающим приспособив тельный характер живых систем. Например, при прослеживании развития зародыша можно отчетливо видеть последовательные стадии организации биологического пространства, в каждой из которых процесс морфогенеза проявляется тогда и там, где это позволяет координировать его со всем процессом в целом. Биологическое пространство функционально, в нем события представляют собой процессы, локализованные во времени и пространстве, а не просто траектории. В современной науке большинство ученых сходятся на мысли, что существует множество биологических пространств. Специфические особенности биологического времени находят свое выражение во временном ритме. "Биологические часы" являются тем механизмом, благодаря которому осуществляется многоуровневое функционирование всех подсистем любого живом организма.

Еще более глубокие и разнообразные связи обнаруживаются на социальном уровне. Объективными характеристиками социального взаимодействия являются социальное пространство и социальное время. Жизнь человека постоянно вносит изменения в пространственно-временные отношения человеческой деятельности. Социальное пространство — это всеобщая форма существования различных социальных субъектов, начиная от человека и кончая обществом. Оно выражает порядок сосуществования структурность и протяженность общественных систем, социальных действий и процессов. В зависимости от мести расположения, доступности использования, размеров и других особенностей различное социальное значение будут, иметь, например, полезные ископаемые, водные бассейне лес, земля и т.д. Социальное время - это форма общественного бытия, которая характеризует становление человеческой деятельности и последовательность различных стадий висторическомразвитии.

Социальное пространство и время складываются объективно в процессе жизнедеятельности общества. К социальному пространству относится не просто географическая территория, освоенная человеком. Более существенным признаком являются локализация, сосуществование, степень совместимости различных видов деятельности человека. Социальное пространство нельзя рассматривать в отрыве от социального времени, по которому можно судить о координации и насыщенности социальных процессов и человеческих действий. Социальное

128

пространство и время выступают активными регуляторами общественных отношений. Пространственно-временная организация социальной жизни связана с пространством-временем всех структурных уровней. Это наглядно можно проследить, например, на истории градостроительства и архитектуры, исследовании проблем коммуникации и т.д. Современный город нельзя спутать с городом античности или средневековья. В архитектуре города своеобразно отражаются не только историческая эпоха, но и национальные особенности, социаль- но-экономические и социально-политические отношения, природные особенности.

Пространство и время - сущностные характеристики деятельности человека, а поскольку это так, то перед человеком стоит проблема освоения пространства и времени. С одной стороны, деятельность человека в настоящее время уже вышла за рамки нашей планеты и, с прогрессом космической техники она будет расширяться. С другой стороны, не менее важно совершенствовать пространственные структуры жизнедеятельности человека, начиная с индивидуального уровня. Сложность общественных связей и отношений обусловливает неравномерность темпоральной структуры деятельности человека. Во всех сферах деятельности - материальной и духовной, духовно-практической - цена времени растет. Конечно, человек не может "искусственно замедлить или ускорить течение естественных процессов, но он должен стремиться эффективно использовать время, совершенствовать временные отношения различных систем общества, одной из которых является сам человек.

Мир - это бесконечное множество систем различных порядков сложности и все они находятся в движении, взаимной связи и обусловленности. Каждой из них соответствует своя пространственно-временная структура и вместе с тем мир един, и единство его в материальности.

10.7. Материальное единство мира

Исторически проблема единства мира связывалась с развитием философии и естественнонаучного знания. Уже древние говорили о единстве мира. Фалес, например, видел его в воде как материальном первоначале всего сущего, Гераклит - в огне, Анаксимен - в воздухе, Демокрит - в том, что все состоит из атомов. Материалисты стремились единство мира найти в чем-то конкретном, вещественном. Религиозно-идеалистическое истолкование мира сводит проблему его единства к признанию духовного первоначала (Бога, абсолютной идеи) как демиурга (творца) всякого наличного бытия.

Если до XVIII в. наука шла по пути расчленения природы, отделения одних предметов от других, исследовала отдельные стороны процессов и событий, то к середине XVIII в. накопилось достаточно данных для того чтобы на основе частных связей сделать вывод о всеобщей связи явлений и процессов. Открытия, сделанные в XIX в., позволили сформулировать положение о материальном единстве мира.

129

Признание однородности структуры приводило к вещественносубстратной модели, универсальность количественных законов - к функциональной. Но и та, и другая модель не могли быть удовлетворительными поскольку, в конечном счете, приводили к представлению о "дурной" бесконечности. Ценным в развития всех предшествующих моделей мира было накопление конкретных естественнонаучных представлений, демонстрирующих предметное существование этого единствам. С естественнонаучной точки зрения о материальном единстве мира свидетельствуют установление одинаковости физико-химического состава в строении тел, создание Коперником гелиоцентрической системы, открытие закона сохранения и превращения энергии и др.

Вместе с тем все эти, как и многие иные, открытия и закономерности только подводят к представлению о материальном единстве мира, но не раскрывают сути. В лучшем случае они могут свидетельствовать о единстве в тех или иных локальных областях мира. Эти проявления единства мира исследуются естествознанием и другими конкретными науками. Философские представления о единстве мира должны фиксировать его общие непреходящие стороны. Тогда материальное единство мира мы обнаружим в абсолютности и вечности материи, ее несотворимости и неуничтожимости, в единстве материи и ее важнейших свойств на всех структурных уровнях, в подчинении всех явлений и процессов универсальным диалектическим закономерностям, во взаимной связи и обусловленности всех структурных уровней и систем, в многообразии взаимных превращений, в историческом развитии материи, возникновении живой и социально организованной ее форм на основании менее сложных видов.

Идея материального единства мира является, одним из исходных принципов диалектико-материалистической концепции бытия. Знание форм единства мира обеспечивает переход познания от неизвестного к известному, позволяет через свойства конечного постичь некоторые аспекты бесконечного и абсолютного. И возникает вопрос: как согласуется этот принцип с идеей множественности миров или вселенных, отличных от той, в которой мы живем? Выдвигаемые современной физикой и космологией гипотезы о множественности миров связаны с такой интерпретацией квантовой механики, согласно которой в результате любого квантового перехода, происходящего на Земле, звездах, галактике, космическом пространстве, совершается деление Вселенной на множество самостоятельных миров.

В таком общем виде эта идея не является невиданной для философии. Так, еще Г. Лейбниц в своей теологической теории мироздания сформулировал понятие "возможные миры". Он полагал, что из всего многообразия возможных миров, которые существуют в разуме Бога, выбор может сделать сам Бог, основываясь на принципе максимального совершенства и оптимальности, максимального богатства явлений, допускаемых физическими законами. В XX в. понятие возможных миров входит в теорию с именем немецко-американского философа Р. Карнапа, понимавшего под логически возможными мирами такие, которые можно описать непротиворечиво. Это могут быть различные необычные фантастические миры. Современная

130

же космология объективирует идею множества миров, предполагая, что наряду с нашим миром существует множество других, отличных от него по своим физическим характеристикам. Интересными в этом отношении являются представления (М.А. Марков, К.П. Станюкович) о квазизамкнутых космологических объектах, так называемых фридмонах или планконах. Исследователей наряду с вопросом о наличии многих миров интересует "механизм" их реализации, т.е. проблема выбора законов природы (Дж. Уилер, У. Хокинг и др.). Что касается адекватности различных теорий множественности миров внешнему миру, то этот вопрос может быть решен только в рамках конкретных физических теорий. Философский же подход к их рассмотрению позволяет утверждать, что концепция многообразия миров соответствуй идее неисчерпаемости материи и вполне согласуется с принципом материального единства мира.

Среди множества форм проявления материального единства мира наиболее существенно его субстанциональное единство. Действительно, все многообразие свойств, вещей, отношений имеет общую основу - материю. Для более глубокого раскрытия сущности материального единства мира, равно как и для осмысления проблемы в целом, большое значение имеют идея единственности фундаментальной структуры Вселенной и непосредственно с ней связанный антропный принцип. В современной космологии его расценивают как "скрытый принцип, организующий Вселенную определенным образом". Появление во Вселенной человека и человеческого разума оказываются обеспеченными уже на уровне фундаментальных законов природы.

Согласно этому принципу, величины астрофизических параметров (космологические начальные условия) расширяющейся Вселенной таковы, что на определенных ступенях своего развития природа необходимо порождает жизнь и человека. Даже незначительные изменения массы электрона, константы сильного взаимодействия или гравитационной постоянной привели бы к невозможности возникновения жизни земного типа. Мировоззренческое значение антропного принципа заключается в том, что в нем отражается далеко уходящая корнями в прошлое всепроникающая идея взаимосвязи и взаимообусловленности микро- и макрокосмоса, неразрывной связи Человека и Вселенной. Идея материального единства мира находит все новые и новые естественнонаучные подтверждения и философское обоснование.

Истинно революционное значение для понимания единства мира имеют принципы синергетики как теории самоорганизации. Под самоорганизацией понимается процесс спонтанного и автономного структурообразования в сильно неравновесных открытых системах. До недавнего времени считалось, что самоорганизация присуща лишь живой природе. Что же касается явлений неживой природы, то классическая физика предписывала им подчинение обратимым во времени фундаментальным законам, согласно которым практически невозможно различить состояние объекта в настоящем, прошлом и будущем. "Фактор времени" здесь просто элиминировался, и об эволюции таких объектов не могло быть и речи. Это считалась само собой разумеющимся и, казалось, не омрачало идею единства мира. Синергетика же рассматривает необратимость

131

как фундаментальный принцип. Теперь обнаружено, что неравновесные состояния несут в себе "стрелу времени" и тем самым вносят порядок, порождая более высокие уровни организации. Введение второго начала термодинамики в качестве фундаментального динамического принципа позволяет выявить в физических процессах переход от "существующего к возникающему" (И. Пригожин). Открывается также возможность описания новой целостной общенаучной картины мира, эвристическую ценность которой трудно пере оценить. Синергетика выявляет общее как для явлений разного масштаба (микромир и макромир), так и для явлений разной природы (физических, химических, биологических, социальных); позволяет связать в функциональноцелостный процесс все три сферы - неживую, живую и социальноорганизованную.

Мир есть закономерное движение материи. Такой общий вывод из изложенного в философском понимании действительности. Установление единства в бесконечном многообразии бытия позволяет теперь перейти к более конкретному рассмотрению закономерностей самоорганизации, самодвижения и развития. Совокупность возникающих здесь проблем образует предмет теории диалектики.

132