Эту статью можно считать ещё одним пояснением к разделу «III.1 Онтология: Материя» моего рифмованного курса философии (https://dzen.ru/a/ZxLvnFTmC08L3Rcn). Другим была недавно опубликованная здесь статья «Онтология раз. В ней мы показали неразделимость вещества и движения, как двух сторон (а не просто свойств) материи. В современной науке признана неразделимость, также, их основных характеристик: пространства и времени. Они рассматриваются в физике как единый 4-хмерный континуум, и совместно называются метрики мироздания. Это единство ещё раз подтверждает неразделимость вещества и движения; но сейчас нам предстоит разобраться с природой самих метрик
К её пониманию есть два основных подхода: субстанциальный и реляционный. Первый считает пространство и время особыми сущностями, которые не зависят от наполнения мира веществом и движением. Это, якобы, просто пустые вместилища без границ. В древности такая теория восходит к Демокриту, в Новое время её ведущим представителем считается Исаак Ньютон. Она согласуется с созданной им классической механикой.
Но сейчас побеждает реляционная концепция метрик. Согласно ей, они лишь отношения (лат. relations) между телами (пространство), и между событиями или состояниями предметов в ходе их изменения (время). В древности эта теория восходит к эпикурейцу Титу Лукрецию Кару, в Новое время – к Готфриду Лейбницу, который отстаивал её в спорах со своим современником Ньютоном. А в XX в. эта теория возобладала благодаря теории относительности Альберта Эйнштейна. «Пространство и время в физике, – писал он, – не субстанциальны, а атрибутивны и относительны».
Но реляционная физическая концепция метрик допускает два противоположных философских толкования. Ведь сами отношения можно понимать либо как связь или объединение, либо, наоборот, как разделение и обособление. Если трактовать их как связь, придём к выводу, что для разных уровней организации вещества, для разных форм движения, вообще – для качественно различных объектов и процессов, должны существовать и разные по качеству пространства и времена. Ведь формы связи зависят от качества того, что они связывают, да и сами определяют качественную особенность явлений. Кирпичи в стенах зданий и доски в мебели не объединяются нервными синапсами, а клетки мозга не сколачивают гвоздями и не склеивают цементным раствором.
С такой трактовкой метрик обычно выступают представители субъективного идеализма, и/или философского релятивизма, отрицающего объективные законы бытия. Зачастую это одно и те же люди. В XX в. они, поначалу, пытались опереться на теорию относительности Эйнштейна, т.е. на релятивистские механику и теорию тяготения. Но эти учения, как и классическая физика, верны всем законам сохранения; а в основе таких законов лежит однородность пространства и времени (знаменитая теорема Эмми Нетёр, 1918). Согласно Эйнштейну, пространство может обладать различной протяжённостью или кривизной, а течение времени – различным темпом; т.е. разными количественными характеристиками, но вовсе не разным качеством! И определяются эти отличия тоже не качественными, а количественными параметрами вещества и движения: величинами скорости, массы, ускорения, напряженности силовых полей.
Когда попытка взнуздать Эйнштейна провалилась, «особенные» формы метрик стали называть нефизическими, и чаще связывали с химией, геологией и биологией. Так, крупный российский ученый В.И. Вернадский заявлял, что кристалл – особая форма пространства, неоднородного в разных направлениях («векториального»). И что, де, «пространство жизни иное, чем пространство косной материи», поскольку в живых телах нет прямых линий и поверхностей, а также проявляется неравенство правизны и левизны (т.н. хиральная асимметрия молекул аминокислот и белков).
Близкие мысли высказывал в тот же период видный русский физиолог А.А. Ухтомский. Немецкий философ-неокантианец Э. Кассирер пошёл тогда ещё дальше: «Наивно и безосновательно, – писал он, – считать явление пространства и времени необходимым и тождественным для всех живых существ». Мол, у рыбки и слона вовсе разные времена! Есть немало сторонников подобных идей и среди современных философов, в т.ч. отечественных, реже – среди философствующих представителей естественных наук.
Но никаких серьёзных свидетельств разного качества пространства и времени никто из них не приводит. Хиральная асимметрия молекул в организмах пока не имеет, насколько я знаю, полного научного объяснения; но старое правило логики гласит «незнание не аргумент». Тем более, не аргумент в пользу каких-то экзотических доктрин. Оптическая и прочая асимметрия кристаллов известна издавна, но находит простое объяснение в свойствах самих кристаллов, а не в особенностях пространства и времени в этих телах.
Вообще, подмена реальных свойств вещей фантастическими свойствами метрик – типичный приём сторонников экзотической трактовки пространства и времени. Например, они заявляют, что в стакане с горячим чаем время течёт быстрее, потому что сахар там растворяется раньше, чем в холодной воде. Простое объяснение повышенной скоростью молекул им, видимо, представляется пошлым, а бритва Оккама – помехой для творческого мышления. Или утверждают, что время течёт разными темпами в зависимости от нашего настроения или занятости. Дескать, когда нам весело, оно бежит быстро, а когда нам скучно, оно тянется медленно, и т.п. Но личное впечатление – субъективная кажимость, оно определяется свойствами нашей психики, и не может быть аргументом в спорах о внешней реальности.
Но даже собственная фантазия сторонников этой теории никогда не идёт дальше изменений геометрии пространства (прямее-кривее) и темпов времени (быстрее–медленнее и т.п.), т.е. количественных, а не качественных характеристик реальности. А ведь метрики разного качества должны бы иметь разные единицы измерения; но тогда сравнивать их было бы так же нелепо, как граммы с градусами. Таким образом, эта экзотическая философская концепция метрик сама себя опровергает, и при этом сама указывает на количественную природу пространства и времени.
То же логично следует из трактовки метрик как отношений обособления, т.е. – делимости и разделённости вещества (пространство) и движения (время) на части. Эта делимость и есть определение количества (см., напр., нашу статью «Слова количество и качество», https://dzen.ru/a/Z96xcr6KKm-Cn1ID). «Время, пространство и движение представляют собой количества», – писал ещё Аристотель, и выводил отсюда недопустимость множественных времён. Гегель же прямо заявлял, что пространство и время «суть чистые количества». Измеряются пространство и время тоже как степень количества, т.е. числами. И не зря же язык обозначает их количественным понятием «метрики».
В отличие от субъективистской экзотики, этот взгляд полностью согласуется со здравым смыслом. Ясно ведь, что расстояние между столами в офисе не соединяет, а разделяет столы, а период от завтрака до обеда не объединяет, а разделяет приёмы пищи; и т.д., и т.п. Заметим: как чисто количественная мера пустот между событиями, пространство и время не имеют никакого качества, другими словами – никакой собственной особенной природы.
Тем не менее, целые институты (правда, в основном волонтёрские) заняты глубокомысленным исследованием «природы пространства и времени»! Никаких серьёзных результатов они никогда не получали и, конечно же, не получат; потомки тоже не почтут великий сей мартышкин труд. Поучителен в этом плане спор Ф. Энгельса с известным немецким ботаником Карлом Негели. Последний «серьезно» ставил вопрос о природе пространства и времени, а Энгельс «легкомысленно» иронизировал: «как будто время что-то иное, нежели совокупность часов, а пространство – что-то иное, нежели совокупность кубических метров!» Но Энгельс знал историю данного вопроса, а Негели был дилетантом в философии.
Та же «бесприродность», бескачественность пространства и времени поясняет, почему многие готовы принимать их за субъективную кажимость. Поясняет, но не оправдывает. На деле, пустота так же объективно существует, как, напр., любое массивное тело, и тоже воспринимается. Только восприятию подлежат здесь не тела, состояния или события, а промежутки между ними. Их нельзя пощупать пальцами, но пространство можно увидеть, а время – почувствовать по своему дыханию или биению сердца. И объективно измерить пространство линейкой или рулеткой, время – часами, секундомером и т.д., не хуже, чем массу – весами.
Об атомах пространства и времени задумывался уже Демокрит, и ещё Аристотель поймал Зенона Элейского на подмене момента времени (в апории «Летящая стрела») фантастическим неделимым атомом времени. Немало таких теорий появилось и в последнее столетие. Были намерения связать «атомарность» метрик с квантованием энергии излучения, хотя прямого отношения к метрикам оно не имеет. А планковские время и длина, хотя очень малы, это не «атомарные» параметры самих метрик, а только метрические пределы бытия микрочастиц.
Были также попытки обнаружить квантование пространства, его ячеистую структуру или т.н. пену вакуума, либо «квантовую графитность» пространства. Но космические телескопы видят глубины Метагалактики вполне чётко, чем ставят на таких надеждах жирный крест. И никакие наблюдения, опыты, эксперименты на микро-, макро- и мегауровне не приносят подтверждений атомарности либо «пенообразности» метрик. Видимо, прав Эйнштейн, что пространство может быть только гладким, т.к. тяготение не квантуется. В отличие от т.н. волн гравитации, которые относятся к тяготению, приблизительно, как вибрация каната к его натяжению.
А главное: сам вопрос об атомарности метрик имеет смысл только в субстанциальной, устаревшей концепции пространства и времени. Можно предполагать, что некая субстанция делится или не делится на части, и что при этом могут оказаться также части далее неделимые (атомы). Но нет смысла говорить о делимости и о пределе делимости отношений, тем более – о пределе делимости самого разделения, как понимаются пространство и время в их здравомыслящем и современном научном толковании. Можно разрезать на части пирог, но нельзя разрезать на части, и уж тем более на «атомы», сам разрез пирога!
В современной науке утратила смысл и старая проблема метрической конечности или бесконечности пространства и времени. Некая субстанция может быть, предположительно, метрически конечной или бесконечной, но к делению субстанции на части эти размерностные понятия неприменимы. Известно, что наша Вселенная метрически конечна (хотя бесконечна топологически). В других частях мироздания, может быть, есть, было или будет нечто подобное её метрикам. Но нет оснований считать, что они преемственны к нашим метрикам, а складывать их друг с другом всё равно, что суммировать окурки с паровозами, на том «глубоком» основании, что те и другие могут дымить.
С точки зрения диалектики, сами пространство и время являются продуктом внутреннего деления некоторой обособленной части материального мира, здесь – нашей Вселенной. Физика подкрепляет эту идею гипотезой фридмонов М.А. Маркова (1966). Согласно ей, ввиду релятивистского дефицита масс, наша Вселенная имеет внешне микроскопические или бесконечно малые размеры. Поэтому, опять-таки, нет даже арифметического смысла складывать пространства и времена разных «вселенных». И давно уже сказано, что неисчерпаемость материи – не в беспредельном повторении тех же метрических единиц (Гегель называл это дурной бесконечностью), а в вечном творении новых форм бытия.
Являясь отношениями тел и состояний, пространство и время становятся и развиваются вместе и эволюцией вещей и процессов. Физический вакуум, фундамент нашей Вселенной, обладает (парадоксальным для вещества) свойством инвариантности, т.е. покоится в любой системе отсчёта. Именно поэтому скорость электромагнитных волн и фотонов в вакууме всегда одинакова и максимальна, независимо от скорости их источника. Согласно теории относительности, протяжённость объекта при такой скорости обнуляется, а течение времени останавливается. А для самого вакуума пространство и время не существуют. Они появляются с возникновением вещества – совокупности тел, имеющих массу покоя. То есть, – как продукт деления исходной субстанции, и условие дальнейшего развития её частей.
При этом на стадии становления вещества, т.е. в квантовой области, наглядно проявляется неполнота обособленности явлений. Она же – «незрелость» пространства и времени: они тут не вполне проявляют свою функцию обособления. Этим естественно объясняются эффекты квантовой нелокальности: запутанность микрочастиц, квантовая телепортация, парадокс ЭПР и т.п. Нелокальные связи наблюдаются и в других сферах бытия, обнаруживая сущностное единство Вселенной и неполную сепарабельность мироздания. Но тут мы не будем рассматривать эту проблему в целом.
Отдельный вопрос – число измерений пространства и времени. Одномерность времени можно вывести из диалектического принципа развития: никакое изменение в макроскопических системах не может быть полностью обратимым. Современная физика подтверждает это учением о развитии всех вещественных систем на т.н. странном аттракторе. Это как бы блуждание системы в условном многомерном (по числу её параметров) «пространстве состояний»; причём его траектории никогда не повторяются и не пересекаются, хотя могут располагаться тесно друг к другу, и порой совершают резкие повороты.
Исходя из гегелевской диалектической триады, можно заключить, что у зрелого пространства может быть лишь три измерения. Движение точки даёт линию (тезис), движение линии даёт поверхность (антитезис), движение поверхности даёт объём (синтез). И у времени также три части: прошлое – тезис, настоящее – антитезис, будущее – их синтез. Что мы и наблюдаем во всём нашем опыте.
Впрочем, мне уже доводилось замечать, что в реальной эволюции, в отличие от развития мысли, осуществление синтеза требует ещё т.н. реставрации (на этом канале см. статью «Скачки, снятие, реставрация», https://dzen.ru/a/Z-O1N562djkEpBB6). Возможно, это каким-то образом сказывается на измерениях пространства-времени. Но в целом реставрация представляет собой переходное звено, форму становления, в отличие от стадий развития. Поэтому выделение фазы реставрации, на мой взгляд, не противоречит выводу о 4-хмерности пространства-времени в их зрелом, ставшем виде.
Ещё И.Кант заметил, что трёхмерность пространства связана с законами гравитационного и электростатического взаимодействия по Ньютону и Кулону; то же современная наука относит ко всем физическим полям. В 1917 г. Пауль Эренфест доказал, что в пространстве-времени более четырех измерений физические силы не могут создавать устойчивые системы типа атомов и более сложных тел. Позднее это подтвердили другие учёные. Показано также, что орбиты планет могут быть устойчивы лишь в пространстве не более трёх измерений. Волновой процесс, в соответствии с принципом Гюйгенса-Френеля, возможен лишь в пространстве с нечётным числом измерений. И только для 4-хмерного пространства-времени можно адекватно сформулировать уравнения Максвелла и квантовую электродинамику.
Тем не менее, в современной физике бытует идея многомерности метрик мироздания. Она никак не основана на опыте, это только гипотеза для построения единой теории поля (ЕТП). Сначала Теодор Калуца ввёл (1919 и далее) одно дополнительное измерение, которое «свёрнуто» (компактифицировано) в области с планковскими параметрами, т.е. в сфере становления вещества. Современные варианты ЕТП, т.н. теории суперструн и мембран, допускают до 10 и более измерений пространства-времени, из которых все, дополнительные к обычным, якобы компактифицированы.
Бывает, что условности помогают развитию науки, достаточно вспомнить теории теплорода и флогистона. Однако такие теории со временем непременно обнаруживают свою ограниченность. А все работы по программе суперструн и мембран пока только пополняли кладбище виртуозных математических конструкций. Параллельно велись эмпирические поиски дополнительных измерений. В них исследователи дошли до глубин микромира, где такие измерения должны обнаруживаться, но больше обычных 3+1 никто пока не нашёл.
Не нашли пока даже, хотя бы, 5-го измерения Калуцы. Если оно существует, мы могли бы усмотреть в нём некое отражение фазы реставрации, напр. при синтезе линии и поверхности в трёхмерный объём. Разумеется, это только гипотеза на возможное будущее, или «гипотеза в квадрате», т.к. пока не ясна даже её фактическая предпосылка.
В следующей статье «Онтология три» я планирую рассмотреть явления, которые уже не полностью вписываются в пространство и время. Это понятие и устройство сознания, феномены рефлексии, разума, души и духа.
Кому интересно категориальное мышление, ставьте лайки, комментируйте и подписывайтесь. Щедрые – шлите донаты (кнопка "Поддержать").