Известно, что одной из основополагающих аксиом механики является принцип относительности механического перемещения. Движение всякого тела описывается по отношению к определенной системе отсчета, представляющей собой систему координат, жестко привязанную к условному абсолютно твердому телу и снабженную часами. Что же касается существования самого движущегося объекта, то вряд ли кто-нибудь поставит под сомнение факт независимости этого существования от наблюдателей в разных системах отсчета. Разве что, за исключением особо фанатичных приверженцев ортодоксального варианта квантовой механики, полагающих роль наблюдателей излишне активной, вплоть до наделения субъекта наблюдения креативными функциями по отношению к объекту наблюдения.
Очевидно, что основной причиной принципиальных разногласий между идеалистами (Н. Бор) и реалистами (А. Эйнштейн) относительно роли наблюдателя физических явлений и процессов служит предельная общность и некоторая расплывчатость понятия «существование». Чтобы вести спор на более продуктивной основе, необходимо вначале уточнить это понятие.
Что означает утверждение о том, что данный объект существует? С одной стороны, мы говорим, что данный объект существует, если он находится в процессе взаимодействия с каким-либо другим объектом. Как тут не вспомнить Г. Лейбница, который утверждал: «Quod non agit non existit» («Что не действует, то не существует»).
Допустимо также сказать, что такие взаимодействующие объекты существуют совместно (находятся в контакте друг с другом) или сосуществуют, то есть одновременны друг другу, проявляя себя как «вещи для нас» через взаимодействие. А. Эйнштейн, в связи с этим обстоятельством, всегда подчеркивал: «Мы должны обратить внимание на то, что все наши суждения, в которых время играет какую-либо роль, всегда являются суждениями об одновременных событиях» (Эйнштейн А. К электродинамике движущихся тел. Ann. Phys., 1905, 17, 891 - 921).
С другой стороны, роль взаимодействия исключительно пассивна: тот или иной наблюдатель лишь обнаруживает исследуемый объект, уже существовавший до акта наблюдения как «вещь в себе», но он никоим образом не создает этот объект, взаимодействуя с ним. На самом деле, каждый «новый» наблюдатель выбранного им объекта исследования лишь подключается к глобальной системе взаимодействий этого объекта с остальными составляющими окружающей реальности. Таким образом, признается необязательность взаимодействия данного наблюдателя с объектом для признания последнего существующим.
Однако дальнейший анализ проблемы реальности существования материальных объектов наталкивает на мысль о наличии определенного произвола в признании их бытия процессом, протекающим независимо от выбора той или иной системы отсчета.
По всей видимости, подобного мнения придерживался А. Эйнштейн, когда утверждал, хотя и по другому поводу, что: «… априори маловероятно, чтобы столь общий принцип [принцип относительности], выполняющийся с такой точностью в одной области явлений, был неприменим в другой области явлений» (Эйнштейн А. Собрание научных трудов. Т. I. О специальной и общей теории относительности. М., 1965, с.530).
То есть логичным будет предположить, что существование материального объекта во времени, в такой же степени относительно, как и его перемещение в пространстве. Обязательно следует указывать систему отсчета, относительно которой наблюдаемый объект становится собой, тем или иным образом проявляя свое бытие. Иначе говоря, бытие любого материального объекта абсолютно, в смысле независимости существования объекта как «вещи в себе» от наличия или отсутствия системы отсчета (наблюдателя), и в то же время оно относительно, в смысле своего конкретного проявления в уже выбранной системе отсчета или становления конкретной «вещью для нас».
Относительность становления материальных объектов самими собой связана с уже упомянутым выше понятием одновременности их существования. Сосуществование данного объекта выбранному телу отсчета допустимо рассматривать как частный случай их относительного бытия. Приблизительной кинематической аналогией здесь может служить состояние механического покоя, как частный случай перемещения наблюдаемого объекта и тела отсчета с одинаковыми скоростями. Физически механический покой, в случае прямолинейного движения, характеризуется постоянством расстояния между объектом и телом отсчета.
Если два равномерно, прямолинейно и параллельно движущихся объекта в начальный момент времени наблюдения находились на расстоянии x2 – x1 друг от друга, то и в любой из последующих моментов времени указанное расстояние останется тем же.
Распространение предложенной аналогии на состояние сосуществования данного объекта и выбранного тела отсчета, приводит к поиску некоторого, иного, чем протяженность в пространстве, свойства материальных объектов, связанного с процессом их бытия, а также к требованию постоянства разности значений выбранного свойства данного объекта и тела отсчета.
Итак, будем считать объекты существующими одновременно тогда, когда они вступают или способны вступить во взаимодействие между собой. Известно, что в настоящее время обнаружены всего четыре типа взаимодействия, самым универсальным из которых является гравитационное взаимодействие. Мерой его интенсивности служит гравитационная масса (тяжесть или весомость) объектов.
Поэтому вполне логичным выглядит признание такого непосредственно ощущаемого свойства, как тяжесть (гравитационная масса), тем самым искомым свойством материальных объектов, определяющим процесс их существования. В частности, ключевым свойством, характеризующим состояние одновременности и процессы взаимодействия. В предыдущих публикациях канала «Физика-блюз» было выдвинуто и обосновано, в первом приближении, допущение того, что масса любого объекта является переменной величиной, изменяющейся с течением времени по гармоническому закону.
С каждым очередным мгновением настоящего времени в предложенной концепции сопоставляются точки перегиба синусоиды, описывающей изменение массы объекта.
Поскольку происходящие в реальности события свидетельствуют о том, что любой объект, во все последовательные мгновения настоящего времени, обладает одним и тем же значением массы, равным ее равновесному значению, постольку имеет смысл принять в качестве физического признака одновременности существования объектов, например, объекта1 и объекта2 условие постоянства разности равновесных значений их масс:
Тогда, сразу же выясняется, что процесс сосуществования двух движущихся с одинаковой скоростью объектов разной массы оказывается дискретным. Требуемое условие выполняется не в любые, а только в определенные моменты настоящего времени. Иначе говоря, в полном соответствии с аристотелевской концепцией прерывистой структуры времени, бесконечно малые мгновения сосуществования тел как взаимодействующих «вещей для нас» (точки «теперь») перемежаются конечными интервалами их относительного инобытия как «вещей в себе». Они благополучно продолжают существовать и в эти промежутки времени, но только предъявляя свое объектное бытие каким-то другим наблюдателям, а не нам. Так что, в основе физических концепций все-таки должен лежать разумный реализм, и ответ на часто цитируемый вопрос А. Эйнштейна: «Вы что действительно думаете, что Луна не существует, когда вы на нее не смотрите?» может быть только таким: «Нет, мы так не думаем».
Согласно приведенному выше рисунку, два равномерно движущихся с одинаковой скоростью объекта разной массы появляются в одном и том же мгновении настоящего времени (одновременно проявляют свое бытие) в точках A, B, C, и так далее постольку, поскольку в эти моменты времени выполняется условие постоянства разности равновесных значений их масс:
Было бы логичным ожидать, что так же выполняется и условие постоянства расстояния между наблюдаемыми объектами, ведь относительно друг друга они покоятся. Однако это не совсем так. По причине неодинаковых частот изменения их масс, в каждое, следующее за данным, мгновение настоящего
(A → B→ …) это расстояние изменяется. В рассматриваемом случае (частоты отличаются ровно в два раза):
Затем в очередное мгновение настоящего, которому соответствует точка C, измеряемое расстояние между объектами восстанавливается до первоначального значения. Потом (точка D) оно опять изменяется настолько же, как и в первый раз, и так далее. То есть, строго говоря, покоящиеся друг относительно друга объекты, на самом деле таковыми не являются.
Отметим также еще одно принципиальное обстоятельство. Второй, более тяжелый, из объектов появляется в настоящем в два раза чаще первого из них, более легкого. Но это утверждает только наблюдатель, находящийся в неподвижной (лабораторной) системе отсчета. Относительно собственной системы отсчета, связанной со вторым объектом, в моменты времени, которым соответствуют точки Z, Y, X и так далее, первый объект не проявляет своего существования. Аналогично, относительно собственной системы отсчета, связанной с первым объектом, второй объект появляется в настоящем с той же частотой, что и сам первый объект.
Итак, более строгое и точное описание эволюции наблюдаемого объекта (его изменения во времени и перемещения в пространстве) требует расширения принципа относительности механического движения на процесс бытия объекта в целом. То есть следует признать, что систему отсчета необходимо указывать не только при описании перемещения объекта, но и при рассмотрении процесса его существования.
При этом ключевой физической величиной в описании перемещения объекта служит его радиус-вектор с почти не ограниченными возможностями изменения. Тогда как подобной переменной величиной для отслеживания процесса существования объекта является его гравитационная масса с единственно возможным характером своего изменения, происходящего по гармоническому закону.
Таким образом, признаком принадлежности объектов к общему для них всех пространству оказывается наличие расстояний между ними. В частности, постоянство этих расстояний между некоторыми из объектов. А вот в качестве физического признака принадлежности объектов одному и тому же общему мгновению настоящего времени, или признаком одновременности их существования, выступает уже условие постоянства разности равновесных значений их масс.