Основной вопрос миропонимания — это вопрос о реальности или ирреальности (иллюзорности) пространства и времени…» [1] писал в свое время выдающийся религиозный философ, математик и физик П.А. Флоренский и потому интересно в год его 140летия, исполняющегося 21 января 2022 года, посмотреть, как он понимал этот вопрос.
В одном из своих писем 1936 года он пишет, что решил: «Доказать реальность пространства-времени, …», считая, что : «Наиболее веское доказательство реальности пространства-времени лежит в указании на факт существования в природе асимметрии и необратимости. Асимметрия — в пространственном аспекте мира, необратимость — во временном. (все выделения жирным шрифтом, автора, подчеркивание , а слова заглавными буквами - Флоренского) По нераздельности пространства и времени надо, собственно, и эти моменты, асимметрию и необратимость, объединить одним термином, и лишь в целях дидактических говорить о них порознь» Здесь он придерживается понимания этого вопроса Миньковским, но своего термина не дает из-за сложности обобщения этих понятий и далее задается вопросом: «— Что такое асимметрия? — Наличие в природе таких объектов, которые не могут быть различены между собою никаким отвлеченно указуемым признаком…»
В качестве примера такой асимметрии он приводит пару перчаток, о которых пишет: «…Их различие не субъективно. …Всякий видит их различие и легко убеждается в его неустранимости. …Нельзя найти признак, который указывал бы, чего именно не хватает правой перчатке, чтобы она была левою. А что такие объекты подлинно различны, видно из факта их неконгруентности, т. е. пространственной несовместимости (в геом. смысле), невозможности вложить одну перчатку в другую». Хотя все элементы совпадения присутствуют, рис.1, но тождества объектов нет, что приводит его к заключению: «Такого различающего признака нет, хотя и есть бесспорный факт различия, не зависящий от нашей субъективности. Отсутствие признака доказывает, что пространство — не понятие; независимость от субъективных ощущений и желаний доказывает, что пространство — не психологический или психофизиологический комплекс. Оно реально…». На рис.2 мы найдем множество отличий двух левых перчаток, чего нет на рис.1.
Дальше он дискутирует с Э. Кантом, введшим в оборот философский термин трансцендентного понимания, а точнее, невозможность понимания всего, что не основано на опыте, отметив, что «…тот же Кант в “Критике чистого разума” попытался уничтожить смысл отмеченного им факта асимметрии и повел объяснение в ложную сторону; чтобы уничтожить реальность пространства он вместе с нею уничтожил и реальность пространственного мира (того, который мы познаем), объяснив ее трансцендентальной иллюзией, т. е. вытекающей с необходимостью из строения разума…», фильм «Матрица» хорошо иллюстрирует эту мысль Канта.
Разобравшись с Кантом, он перешёл ко времени, написав: «Асимметрия во времени есть необратимость. Быть — значит быть во времени; быть во времени — значит быть необратимым, т. е. историчным. (А к В, не есть В к А). Нельзя сказать, чем именно направление … от прошлого к будущему отличается от направления обратного, все элементы процесса и порядок их — одни и те же в обоих случаях». Мы понимаем, что различие есть, но в чем оно определить не можем, также, как и с асимметрией, и, как он далее пишет: «…тем не менее, несмотря на отсутствие различающего признака, эти направления существенно различны, и не зависят от нашего желания видеть процесс идущим навыворот, как в кино с движущейся в обратном направлении фильме. Необратимость процессов во времени обусловлена необратимостью самого времени. Асимметрия и необратимость столь же реальны, как и нерасчленимы на элементарные признаки. Можно лишь описывать одну асимметрию через другую и одну необратимость посредством другой; но мы всегда опираемся при этом на свойства реальности того же порядка. …таково пространство-время, т. е. реальность.».
Вот здесь в своих рассуждениях он вводит новый термин, влекущий за собой интересные выводы, написав далее: «Необратимость времени, как всеобщий факт, проявляется в частности и 2-ым принципом термодинамики или в расширенном смысле, принципом рассеяния материи-энергии (…ибо материя характеризуется признаками энергии, а энергия — признаками материи, …).
Включение в понятие «материя» всех её проявлений в природе, в сущности говорит о понятии протоматерии (прото – первичный, греч. авт.), что делает интересными дальнейшие его рассуждения о ней: «Она обладает свойственным ей стремлением деконцентрироваться, т.е. понижать свою концентрацию, свое содержание в пространстве с течением времени, как в отношении данной точки пространства, так и в отношении данного направления (в широком смысле — любой линии, любой поверхности), т. е. ослаблять четкость своего расчленения, т. е. переходить из упорядоченного состояния (распределения) в менее упорядоченное. Всякий процесс природы, идущий сам собою, необратим; …если говорить о процессе, не изолированном в отвлечении, а на общем фоне природы, т. е. как он существует в действительности. Проходя свое течение от А к В, он не может тем же путем пройти его от В к А. Обратимых процессов НЕТ, они — только в курсах отвлеченных дисциплин, существующих ради дидактических целей. Параллельно с этим расширенным принципом рассеяния энергии-материи, т. е. принципом необратимости, надлежит твердо высказать и соответственный принцип для пространства: симметричных явлений нет, не то, чтобы их случайно не было, а не может быть, по сути дела. Быть во времени — значит быть необратимым. Быть в пространстве — значит быть асимметричным. А т. к. всякая реальность – во времени и в пространстве, то она обязательно и непреложно необратима и несимметрична. Быть во времени-пространстве есть синоним быть необратимым и асимметричным».
Это свое утверждение он объясняет знакомым по его ранней работе методом, которым он, будучи двадцатилетним студентом физико-математического факультета МГУ, еще в 1902 году придал геометрический смысл мнимым числам. Позднее это свое доказательство он привел в книге «Мнимости в геометрии» [2], опубликовав её в 1921 году за свой счет. Стоит отметить, что тогда за эту работу на него ополчились философы того времени, усмотревшие религиозную пропаганду в его, дополненной к материалам 1902 года, последней главе, посвященной юбилею Данте. Вот теперь, в своем письме из Соловецкого лагеря, он опирается на эту интересную и глубокую работу, доказывая реальность пространства и времени, когда пишет: «…На языке аналитической геометрии они могут быть еще пояснены третьим утверждением, а именно на основе отнесения данной реальности, “одной и той же” по всем отдельным признакам, либо к правой, либо к левой системе координат — между собою реально различным (они осуществляются какими-либо телами), несмотря на их логическую неразличимость.
Его рассуждения сводятся к следующему: «Что значит “асимметричное тело не тождественно другому, парному, правое—левому”? Это значит, никаким перемещением нельзя их совместить. Аналитически, линейными преобразованиями координат (а это и есть аналитическая схема перемещения) одно тело не м. б. переведено в другое (см. в «Мнимостях»). Если мы обращаемся к плоскости, как к двухмерному пространству, то треугольник “равный другому” не м. б. никаким перемещением в плоскости, совмещен с ему равным, и площадь одного положительна, а другого отрицательна». Здесь он описывает очень важный для практики случай поляризованной поверхности (электреты, магнитные листки, двойные электрические слои и т.п.), которую он рассматривал еще студентом, вводя понятие мнимой поверхности.
«Иначе говоря, один контур ограничивает некоторую часть плоскости. Не выходя из плоскости, нельзя переменить знак площади. Один контур ограничивает некоторую часть плоскости ото всей остальной и указывает на ограничиваемое им содержание, тогда как другой, “такой же”, отграничивает всю плоскость от некоторой ее части и указывает на недостаток содержания в полноте плоскости, т. е. величину дыры. Иначе говоря, контуром плоскость делится на внутреннюю часть и на внешнюю часть.»
Это его важное замечание для дальнейших рассуждений. Далее он пишет: «Выйдя же из плоскости в трехмерное пространство, можно совместить треугольники, и положительная площадь покроет, но уже не площадь, а соответственную ей дыру. Подобным же образом из двух симметричных поверхностей одна ограничивает тело и указывает на некоторое содержание, а другая — указывает на изъян, недостаток и, собственно, ограничивает все то, что не есть это тело, или такое же тело. (Рис.3.авт.). Совместить эти поверхности можно было бы лишь обращаясь к четырехмерному протяжению, и тогда каждая точка тела легла бы на соответствующий ей точечный изъян. Но нормали к граням будут обращены в противоположные стороны. Внешнее для одной поверхности есть внутреннее для другой, и наоборот. Такой выверт тела в физических условиях существования невозможен, по крайней мере, покуда речь идет об эвклидовом пространстве…».
Эту невозможность, в понимании Флоренского, объясняется энтропией открытой системы, приводящей к рассеянию материи-энергии, как он пишет: «…Ведь если рассеяние материи-энергии говорит о деконцентрации, т. е. о выходе из внутреннего во внешнее, то изменение смысла нормалей, превращающее внутреннее во внешнее и внешнее во внутреннее, означало бы процесс концентрации, стекания материи-энергии в определенные места, т. е. указывало бы на обращенность мирового процесса, на историю навыворот. Т. о. принцип деконцентрации необходимо влечет за собою и принцип асимметрии, как, равно, и обратное. Это принципы эквивалентные и составляющие вместе основное начало единой мировой среды — пространства-времени».
Безусловно, в начале 30х годов прошлого века ничего не было известно о нейтронных звездах и. тем более, о черных дырах (ЧД). Тем не менее теоретические работы, связанные с условиями, при которых свет не может вырваться с поверхности массивного тела, превращая его в черную дыру, уже были (Шварцшильд) и Флоренский, наверняка, был в курсе этих работ. Однако в его время реальных наблюдений подобных объектов не было и ничто не нарушало логики его доводов. Открытие в конце 60х годов прошлого века нейтронных звезд, косвенные наблюдения реальных ЧД и обнаружение гигантских пустот (войд) во вселенной, такой как, например, супервойд Эридана (Рис.4), простирающегося на сотни миллионов световых лет где фиксируются массивные зоны с пониженной, относительно остального пространства, температурой ставит очень непростые научные и философские вопросы.
Что происходит с материей-энергией, превращающейся в протоматерию с гигантской плотностью, где гравитация стремится к бесконечности и что, при этом, происходит со временем, стремиться ли оно к нулю и для кого?
А если посмотреть противоположную ситуацию, когда вся протоматерия рассеялась по пространству и уже гравитация стремиться к нулю, а время к бесконечности (существования материи в пространстве). Нет ли здесь намека на то, что время и гравитация суть проявление одного и того же фундаментального свойства материи?
Однако эти вопросы не отменяют рассуждений Флоренского, тем более, что далее он приходит к очень интересным выводам, рассуждая о пространстве: «…плоскость, пространство эвклидовское мыслятся как пределы расширения чего-то конкретного, и, как пределы, не имеют определенного физического содержания. Поэтому “внутри” и “вне”, как полагаемые асимметрией, неизбежно влекут за собою требование определенности содержания как того, так и другого, если говорить физически, а не формально. Иначе говоря, физическое пространство-время не может не мыслиться хотя м. б. и чрезвычайно большим, но, тем не менее, обладающим каким-то определенным содержанием. А это ведет к утверждению кривизны пространства-времени». Таким образом Флоренский приходит к заключению о кривизне, как пространства, так и времени, исходя из понимания того факта, что любое реальное материальное образование имеет конечный и вполне определенный размер и форму. В доказательство этого он рассматривает: «…поверхности, как двухмерного пространства, или трехмерного пространства-времени…» Справедливо замечая, что: «…Физически немыслима плоскость, как граница между телом (внутри) и другими телами (вне): то, что мы называем плоскостью, есть лишь грань замкнутой поверхности, многогранника, или весьма большой замкнутой криволинейной поверхности, ибо плоскостью тело не определяется, а если бы определялось, то утратился бы смысл слов “внутри” и “вне”. Замкнутою же м. б. лишь поверхность кривая или состоящая из граней. Она обладает среднею кривизною обязательно отличною от нуля, и таковы все поверхности физического смысла. Подобно этому и пространство м. б. в физическом смысле лишь кривым, т. е. со среднею кривизною не нулевою, и если этого не было бы, то потерял бы смысл принцип рассеяния».
Доказав, что любое реальное пространство принципиально обладает кривизной, переходит к получающимся из этого выводам: «В отношении плоскости различие смысла направления нормалей на обеих ее сторонах условно, ибо качественно они не различимы; если мы их различаем, то только потому, что мыслим плоскость как предельный случай кривой поверхности. Но у кривой поверхности различение сторон не условно, а лежит в природе самой поверхности. “Вне” и “внутри” в этом случае вполне определенно и не зависит от нашего произвола, будучи обусловлено знаком средней кривизны на той и на другой стороне поверхности. А если так, то тогда понятно, что кривизна поверхности есть физический фактор явлений».
Это очень важный его вывод, связывающий с формой материи её физические проявления. Конкретизируя свои выводы, он приходит к заключению, что: «…существует потенциал формы, ибо форма создает силовое поле, определяющее ход явлений. Форма есть фактор, кривизна формы-поверхности есть потенциал поля этого фактора там, где он достигает наибольшего значения».
Это играет большую роль для практики, показывая на необходимость учета кривизны поверхности реальных объектов, участвующих в электрических, химических и других взаимодействиях и далее разъясняет это: «Отсюда вытекает необходимость изучения структур природных и искусственных образований, как определяющих характер и ход явлений».
Продолжая свои рассуждения, он категорично пишет: «…Моя мысль совершенно определенная: структура материи, как ее временно-пространственная форма, т. е. форма в движении и изменении, характеризует собою свойства данного материального образования и есть причина развертывающихся явлений. Все процессы происходят на поверхности, на границе между ВНУТРИ и ВНЕ (здесь выделено Флоренским), но эта граница гораздо сложнее, чем кажется при невнимательном рассмотрении…».
Это его заключение нашло наглядное подтверждение через 13 лет после написания им этой работы, когда в 1949 году был описан, так называемый, «эффект Кирлиана» - возникновение коронного разряда в переменном, высоковольтном электрическом поле. Как оказалось, эффект проявляется на материалах самой различной физической природы, как на органических, так и на неорганических (рис.5). Это очень показательно доказывает правоту Флоренского. На приведенных ниже фотографиях хорошо видно, как форма влияет на разряд, подтверждая наличие потенциала формы.
Далее рассматривая эффект кривизны, он делает важное заключение: «Поскольку пространство не существует без времени, постольку же кривизна поверхности не есть абстрактная кривизна геометрии, а кривизна по всем координатам, т. е. и по времени. Ход явлений на поверхностях разной кривизны различен. Это очевидно на основании общих положений». Здесь он ссылается на свои многочисленные опыты, когда занимался в электротехническом институте (ВЭИ) исследованиями и созданием различных электроизоляционных материалов, он пишет: «…Это доказывается точным опытом. Как рядом исследований вообще, так и моим… … Мною в частности доказано это для скорости химических реакций и для электрохимического потенциала…» Вот здесь, исходя из своего опыта и понимания, он ставит глобальную задачу: «...для указанных явлений установлены экспериментально соответствующие функциональные зависимости от кривизны. …можно вывести эту зависимость в общем виде, исходя из принципа тождества законов природы, в каком бы пространстве мы ни жили».
Вот такое глубокое, научное, аналитическое и философское письмо, рассматривающее с единых позиций пространственно-временные зависимости материального мира, было написано Флоренским из Соловецкого лагеря. Еще через полгода в октябре 1936 года он напишет об этом: Принципиально же: скорость д(олжна) измениться так, чтобы компенсировать изменение кривизны во времени («скорости времени» )…»
Заканчивая свое письмо, дальше он пишет, как бы свое послание к будущим исследователям: «…М. б. это тебе не будет понятно, но все же сохрани в памяти, когда-либо поймешь это мое принципиально важное соображение» (подчеркнуто Флоренским).
В этом же письме он, о предложении В.И. Вернадского заменить термин «асимметрия» на «диссимметрия», пишет: «…Термин асимметрия не вполне точен, я согласен в этом с В. И., но диссимметрия мне не нравится, как слово, составленное из латинского и греческого. Лично для себя я иногда применяю термин ingruentia, ингруэнтность…». Это показывает, что вопрос о пространстве и времени обсуждался им с В.И. Вернадским, через своего сына Кирилла которому он писал эти письма и который в то время работал у В.И. Вернадского.
Владислав Дмитриев
Литература:
- Дмитриев В.Г., «Восхождение «…к низинам» Наука философия судьба о. Павла Флоренского». М. Буки-Веди. 2015г.С 220 -229.
- Флоренский П.А. «Мнимости в геометрии» М. «Лазурь» 1991г.
Публикации на канале, которые посвящены П.А. Флоренскому:
1. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/iskusstvennyi-intellekt-i-mnimoe-prostranstvo-5dbd980aba281e00b10209e7?&
2. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/taina-atomnoi-bomby-professora-pa-florenskogo-5dd68623ac25f442f339fe17?&
3. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/zdes-nachinalas-vychislitelnaia-tehnika-strany-5dfa273698fe7900af1780e4?&
4. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/pa-florenskii-pochemu-5e270a9043863f00b137cb5a?&
5. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/kem-kogda-i-kak-byl-sozdan-plan-dlia-rossii-5ea02b8b92055a0c646f0a97?&
6. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/dlia-teh-komu-nebezrazlichna-sudba-rossii-5eaf04d07fd7746232c0af56?&
7. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/pochemu-prishlo-vremia-peremen-5eb04519e5df9626aaccdd81?&
8. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/gosudarstvennyi-stroi-rossii-i-nacionalnyi-vopros-5eb677529dbe95648c545676?&
9. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/esli-otorvat-zarplatu-ot-doljnosti-5eb8382d91b5645304615abb?&
10. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/obrazovanie-i-vospitanie-posle-kovida-5ec7ac0a4de5fb7517cb2ddd?&
11. https://zen.yandex.ru/media/dekma21/neraskrytaia-taina-gibeli-vtorogo-etapa-5fd0e18ffd90585864f75270?&
Книгу, посвященную жизни и научной деятельности П.А. Флоренского, можно бесплатно прочитать (скачать) на платформе Литрес по адресу: https://www.litres.ru/vladislav-georgievich-dmitriev/voshozhdenie-k-nizinam-o-pavla-florenskogo/
