СЕЛФ

54

С.Б. Каравашкин и О.Н. Каравашкина

2. Причинно-следственный анализ ньютоновского определения пространства и времени

Если оставить в стороне существующее сейчас утилитарное представление о ньютоновской концепции пространства и времени, сформированное, как мы видели выше, релятивистами, и говорить о том, как в действительности обстоит дело с понятием пространства и времени в классической физике, то с точки зрения Ньютона существует два определения как пространства, так и времени. “Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно, и иначе называется длительностью. Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год” [2, с. 30].

Аналогично, “Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которая в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное: так, напр., протяжение пространств подземного воздуха или надземного, определяемых по их положению относительно Земли. По виду и величине абсолютное и относительные пространства одинаковы, но численно не всегда остаются одинаковыми” [2, с. 30]. Важно, что с точки зрения Ньютона “По виду и величине абсолютное и относительные пространства одинаковы, но численно не всегда остаются одинаковыми” [2, с. 30].

Наконец, в отличие от подхода релятивистской концепции к базовым определениям, Ньютон определил абсолютное и относительное место и движение тела, чем подчеркнул особую важность фиксации этих понятий для полной механической характеристики состояния тела. Указанное разделение на абсолютное и относительное или, иначе, на философско-обобщенное и практическое частное, взятое из отдельных опытов, как раз и позволило подняться классической физике над частными результатами отдельных экспериментов и обобщить закономерности таким образом, чтобы они были повторяемы во всех своих трансформациях и изменениях в частных своих проявлениях при неизменности своих свойств в общем. Тем самым Ньютон отделил эксперимент от его осмысления. “Однако совершенно невозможно ни видеть, ни как-нибудь иначе различить при помощи наших чувств отдельные части этого (абсолютного – авт.) пространства одну от другой, и вместо них приходится обращаться к измерениям, доступным чувствам. По положениям и расстояниям предметов от какого-либо тела, принимаемого за неподвижное, определяем места вообще, затем и о всех движениях судим по отношению к этим местам, рассматривая тела лишь как переносящиеся по ним. Таким образом вместо абсолютных мест и движений пользуются относительными; в делах житейских это не представляет неудобства, в философских необходимо отвлечение от чувств. Может оказаться, что в действительности не существует покоящегося тела, к которому можно было бы относить места и движения прочих” [2, с. 32]. “Под измерением мы разумеем не что иное, как способ и основание, в соответствии с которыми какой-либо предмет рассматривается как измеряемый, так что не только длина, ширина и глубина суть измерения тела, но и тяжесть есть измерение, в соответствии с которым предметы взвешиваются, скорость есть измерение движения, и других таких примеров бесконечное множество” [22, с. 138].

Релятивизм отбросил понятие абсолютного пространства и времени, посчитав их излишними, вместе с материальной субстанцией, которая мешала релятивистам введению постулата о постоянстве скорости света во всех инерциальных системах отсчета. “Понятие пространства как чего-то, существующего объективно и независимо от вещей, относится к донаучному мировоззрению (!? – авт.); 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” [16, с. 747].

Тем самым релятивизм фактически возвел относительное пространство и время в ранг Абсолюта, соединив в некоторый четырехмерный взаимозависимый континуум, который “… не распадается объективно на сечения, среди которых были бы сечения, содержащие все одновременные события; для пространственно протяженного мира понятие “сейчас” теряет свой объективный смысл. В связи с этим пространство и время должны рассматриваться как объективно нераспадающийся четырехмерный континуум, если желают выразить содержание объективных отношений без ненужного произвола” [16, с. 753].

Вместе с тем утверждение, что релятивистский четырехмерный континуум не распадается на сечения, откровенно некорректно. При моделировании как в классической физике, так и в релятивистской концепции всегда присутствовали наблюдатели, которые фиксировали события в пространстве и во времени. Эти наблюдатели, как правило, вводились и вводятся неподвижными относительно интересующей исследователя системы отсчета и устанавливаются не в начале системы отсчета, как утилизируют экспериментальную практику релятивисты, а в местах, где протекают конкретные события. Поэтому, если в данной системе отсчета введено физическое время, то хоть на временной диаграмме классической физики, хоть на диаграмме Минковского эти наблюдатели вместе со всеми материальными объектами и фазовыми поверхностями световых лучей будут располагаться в одной плоскости событий, соответствующей тем самым временным сечениям, от которых якобы ушли релятивисты в своей концепции. В качестве примера на рис. 2.1 представлена динамическая диаграмма Минковского фазовых поверхностей, излучаемых неподвижным точечным источником, расположенным в начале координатной системы.

Рис. 2.1. Динамическая диаграмма Минковского распространения света от неподвижного источника, расположенного в начале координат неподвижной ИСО

На данной диаграмме мы видим, что все фазовые поверхности ЭМ волны, излучаемой неподвижным источником, распространяются в одной плоскости, которая смещается вверх по оси времени, оставаясь параллельной самой себе. Это и есть плоскость событий и все процессы, принадлежащие ей, одновременны в данной системе отсчета, что обусловлено наличием в ней физического времени. Последнее и позволяет ввести единую для всей системы отсчета временную ось, без которой исследование траекторий было бы невозможным. Данная особенность, как и вид приведенной диаграммы, сохраняется неизменной как в классическом, так и в релятивистском формализме, из чего следует, что заявления релятивистов о нераспадающемся четырехмерном континууме не соответствуют действительности. Данное мнение обусловлено не цельностью четырехмерного описания, к которому хотят свести вопрос релятивисты, – оно существует и в классической физике, поскольку описание всех динамических процессов немыслимо без понятия времени, – данное “нераспадение” континуума жестко связывается релятивистами с распространением света, и в частности с постулатом Эйнштейна о постоянстве скорости света во всех системах отсчета. Именно поэтому релятивисты предпочитают синхронизацию времени с помощью распространения света: “Тем не менее, среди всех возможных способов передачи сигналов мы отдаем предпочтение тем из них, где используются световые лучи, распространяющиеся в пустоте. Дело в том, что синхронизация часов требует эквивалентности пути туда и пути обратно; в этом же случае мы будем иметь эту эквивалентность по определению, так как, в силу принципа постоянства скорости света, в пустоте свет распространяется всегда со скоростью с” [17, с. 148]. Причем, “Вообще говоря, синхронизация часов возможна и другими методами: с помощью переноса часов из одного места в другое, с помощью упругой связи и т.д. Мы должны потребовать поэтому, чтобы при подобной синхронизации не получалось никаких неразрешимых противоречий с синхронизацией часов посредством световых сигналов” [23, с. 22]. Обратим внимание, что говоря о корректной синхронизации времени, Эйнштейн делает акцент не на знании физической природы процессов, позволяющих проводить качественную синхронизацию, а на мифическом равенстве пути туда и обратно, основанном на абстрактном определении, которое, как показано нами в [11], введено Эйнштейном путем искажения феноменологической базы максвелловской теории. При этом не условия синхронизации при помощи световых сигналов должны удовлетворять опыту, а опыт синхронизации с использованием других методик должен удовлетворять релятивистскому абстрактному постулированию. В свете этого было бы важным более скрупулезно исследовать особенности распространения света, и в первую очередь с точки зрения классической теории, основанной более на опытах, чем на абстрактном постулировании явлений. Тем более, что в [11] мы уже частично рассматривали вопрос некорректности перехода из одной системы в другую, описываемого преобразованиями Лоренца, и показали, что в рамках релятивистского формализма сокращение пространства-времени для движущихся тел анизотропно, что поднимает определенные проблемные вопросы и в отношении свойств распространения света.