Современная наука и философия: Пути фундаментальных исследований и перспективы философии, стр. 18

Начиная с Эпикура и Лукреция материалистическая философия отказывала в существовании времени вне пространства. Пространственное движение рассматривалось как измеряющее течение времени и служащее его исходным определением. Материалистическая диалектика, характеризующая движение как форму существования материи, вводит время, неотделимое от пространства, в определение субстанции, считает мир движущейся материей. Общая линия развития классической науки находится в русле пространственно-временного определения мира, однако в ней сохраняются вневременное, абсолютное пространство и внепространственное время, хотя и объективное, но не способное воздействовать на органы чувств. С этой точки зрения основная посылка теории относительности – концепция четырехмерного мира с исключением в принципе внепространственного времени и вневременного пространства – лежит целиком в русле материалистической диалектики.

Неклассическая физика – несколько неопределенное понятие в том смысле, что теорию относительности иногда считают наряду с квантовой механикой неклассической, а иногда оставляют этот титул лишь для квантовой механики. С той точки зрения, с которой современная физика рассматривается в этой книге, т. е. с точки зрения философского смысла релятивистских и квантовых теорий, первый из названных вариантов ответа обладает несомненными преимуществами. В сущности, квантовая механика углубила и продолжила то, что сделала с пространством теория относительности, которая превратила пространственные расстояния в четырехмерные и отнюдь не мгновенные процессы. Она приобщила к четырехмерному миру пространственную точку, сообщив ей четвертую координату – время. Квантовая механика рассматривает пребывание частицы в данной точке как четырехмерное событие, придавая такому пребыванию протяженный и временной характер. Сведение пребывания и импульса к нулю, т. е. выпадение точки из протяженного и длящегося мира, оказывается невозможным. Правда, нерелятивистская (относящаяся к малым скоростям движения частиц по сравнению со скоростью света) квантовая механика включает понятие единого времени, дискредитированное теорией относительности, но тут нужно иметь в виду направление проектируемого развития физики.

Релятивистская квантовая механика (и квантовая теория вообще) ведет к исключению из картины микромира абсолютного времени, а ее квазифизические прогностические концепции, превращая квантованное пространство-время, элементарную пространственно-временную клетку, в основу физического бытия, позволяют (вернее говоря, может быть, позволят) вывести из ультрамикроскопической картины пространственно-временного бытия макроскопическую и космическую неразделимость пространства и времени. По-видимому, единая для квантовой механики и теории относительности четырехмерность бытия является определяющей идеей неклассической физики, хотя, пожалуй, она окажется недостаточной для понятия неклассической науки, поскольку ни в квантовой электронике, ни в молекулярной биологии, ни в других областях, на которые влияет современная физика, единство релятивистских и квантовых идей еще не осуществлено. Однако современная наука воздействует на философию не только своей наличной ситуацией, но и тенденциями своего развития.

Бесконечность

Попробуем выяснить, как влияют тенденции науки второй половины нашего столетия на разработку таких философских проблем, как актуальная и потенциальная бесконечность, соотношение бесконечно большого и бесконечно малого, бесконечного или конечного пространства и бесконечного времени, бесконечная сложность бытия.

Для Аристотеля было характерным противопоставление пространства как конечного – времени как бесконечному. Такое противопоставление связано со статическим характером перипатетической схемы мировой гармонии. На статический каркас естественных мест тел и центра мироздания натянуто абсолютно покоящееся пространство, существующее вне времени. С другой стороны (это специфично для сенсуалистического стиля античной мысли), существует то, что может быть объектом чувственного постижения, т. е. конечные тела. У Аристотеля статика бытия и его динамика еще не слились. Соответственно пространство и время противостояли друг другу: пространство было статичным и конечным, время – динамичным и бесконечным.

Попробуем сопоставить такую концепцию с современной релятивистской космологией. Первое, что лежит на поверхности и сразу бросается в глаза, – это различие мира Эйнштейна с бесконечным временем и конечным пространством, с одной стороны, и концепции Аристотеля – с другой. Пространство Эйнштейна конечно, но не ограниченно. У Аристотеля эти понятия совпадают. Их четкое разграничение появилось у Б. Римана в 1854 году. В знаменитой геттингенской лекции «О гипотезах, лежащих в основании геометрии» Риман заявил: «При распространении пространственных построений в направлении неизмеримо большого следует различать свойства неограниченности и бесконечности: первое из них есть свойство протяженности, второе – метрическое свойство. То, что пространство есть неограниченное трижды протяженное многообразие, является допущением, принимаемым в любой концепции внешнего мира; в полном согласии с этим допущением область внешних восприятий постоянно расширяется, производятся геометрические построения в поисках тех или иных объектов, и допущение неограниченности ни разу не было опровергнуто. Поэтому неограниченности пространства свойственна гораздо большая эмпирическая достоверность, чем какому бы то ни было другому продукту внешнего восприятия.

Но отсюда никоим образом не следует бесконечность пространства; напротив, если допустим независимость тел от места их нахождения, т. е. припишем пространству постоянную меру кривизны, то придется допустить конечность пространства, как бы мала ни была мера кривизны, лишь бы она была положительной. Если бы мы продолжили кратчайшие линии, начальные направления которых лежат в некотором плоскостном элементе, то получили бы неограниченную поверхность с постоянной положительной мерой кривизны, т. е. такую поверхность, которая в плоском трижды протяженном многообразии приняла бы вид сферы и, следовательно, является конечной» [13].

Одним из существенных событий в истории науки явилась реализация такой возможности. Бесконечность стала понятием, допускающим локальный эксперимент. Можно определить экспериментально, обладает ли пространство положительной кривизной и является ли оно тем самым бесконечным.

Так в науку вошло представление о зависимости бесконечного от локального, причем о зависимости самой констатации бесконечности от локальных измерений кривизны. Тем самым бесконечность стала относительным определением, допускающим локальное, экспериментальное подтверждение.

Идея Римана физически реализовалась в концепции Эйнштейна, согласно которой пространство конечно, но отнюдь не ограниченно, а время бесконечно. Конечные размеры пространства у Эйнштейна не означают границы, на которую наталкивается движущееся в этом пространстве предоставленное самому себе тело. Такое тело будет двигаться по сфере, повторяя свой путь, так же как на конечной двухмерной сферической поверхности движение становится циклическим и тем самым перестает быть бесконечным. Время – бесконечно, и оно придает бесконечность пространственно-временному миру, потому что стрела времени, когда речь идет о бытии в целом, не обладает кривизной и не возвращается к прошлому. Старый, идущий от древности образ циклического времени («Ахиллес снова будет послан в Трою») так же далек от современной науки, как средневековый образ вечности – остановившееся и исчезнувшее время. Таким образом, мы возвращаемся к необратимому и в этом смысле бесконечному усложнению мироздания.

Бросающееся в глаза различие между концепциями Аристотеля и Эйнштейна, вполне определенное в рамках космологии и физики, становится гораздо более сложным, относительным, не закрывающим сходства между ними, как только мы приступаем к философскому обобщению.