Continuum spatii et temporis est absolutum

Ньютон писал своему другу филологу Ричарду Бентли: «Мне кажется до такой степени абсурдным положение, при котором одно тело может действо­вать на другое на расстоянии через вакуум без по­средства чего-либо иного, что я не верю, чтобы кто- нибудь, в достаточной степени способный мыслить

философски, мог бы поверить в это» ^[8][9]\ Как мы ви­дим, Ньютон полностью не исключал того, что «по­верить в это» сможет, например, кто-либо из тех, кто способен «провалиться» на вступительных экза­менах в институт и получить ученую степень лишь с третьей попытки.

«Я умоляю Вас извинить отца, который отва­жился обратиться к Вам, дорогой профессор, в ин­тересах своего сына... Мой сын глубоко несчастен, от того что не имеет работы, и с каждым днем в нем укореняется мысль, что он неудачник в своей карье­ре и что это уже непоправимо. Поскольку, дорогой профессор, мой сын чтит и уважает Вас... я позволю себе обратиться к Вам с просьбой прочесть его ста­тью... и остаюсь в надежде, что Вы напишете ему несколько строк в одобрение, чтобы он мог вновь обрести радость в жизни и работе...» .

Письмо тяжело больного старика, отца, глубо­ко переживающего неудачи сына, не было удостоено ответом, как и два предыдущих письма тому же по­чтенному адресату от «глубоко несчастного» сына. Последний, видимо с горя, стал в пустоте рассмат­ривать поле как новый вид физического объекта, не нуждающегося в механическом носителе, и пока­зал, что ньютоновская гравитация есть проявление кривизны пространства-времени, но начал с того, что отверг время как понятие, однозначно опреде­ляемое событиями.

Так, через двадцать три с половиной столетия по­сле первой в истории человечества постановки про­блемы относительности движения Зеноном Элей­ским в его четвертой апории (Ристалище, или Ста­дион) , возникла теория, в которой была реализована мысль об изменяемости основополагающих принци­пов физической науки.

И тем не менее было бы несправедливо не вспом­нить здесь английского математика и философа Ви­льяма Клиффорда, постулировавшего, что в физи­ческом мире не происходит ничего, кроме изме­нений кривизны пространства, подчиняющихся не­прерывности ^[10]\ Но, скорее всего, не в силу зако­на непрерывности, а в силу простой случайности, год смерти Клиффорда оказался годом рождения создателя общей теории относительности, в кото­рой нашла воплощение идея о связи материи и про­странства, идея, хотя и слабо, но все же мерцавшая еще за столетие до рождения Клиффорда в прочно ныне забытых научных трудах гениального учени­ка выговских старцев поморского брачного согла­

сия^[11]/ М. В. Ломоносов писал: «Все существующее или совершающееся в телах происходит от их протя­жения.. . » ^[12]∖

Эйнштейна до последних дней жизни не поки­дала надежда создать полностью геометризованную картину мира. Он писал: «Пространство, выведен­ное на свет при помощи телесного объекта, поднятое па уровень научной реальности Ньютоном, поглоти­ло в последние десятилетия эфир и время и готовит­ся поглотить и тела, так что оно останется един­ственным теоретическим представителем реально­сти» ^[13]\ Эту надежду младшего эксперта бернского Патентного бюро «понять материю как форму про­явления пустого искривленного пространства-вре­мени» президент Американского физического об­щества Джон Арчибальд Уиллер развил в целое на­правление — геометродинамику, рассматривающую в качестве основы «всего существующего» искрив­ленное, обладающее различными топологическими особенностями пространственное многообразие — «материя есть возбужденное состояние динамиче­ской геометрии» ^[14]∖ В рамках этого направления Уиллер и Мизнер создали чисто геометрическую тео­рию классической электродинамики и гравитации.

В этой теории форма пространства определяет не только гравитационные, но и электромагнитные 13)

ПОЛЯ ⁷.

Идея, предвосхищенная Клиффордом, не стала исключением. В этом отношении, т. е. в отношении предвосхищения, не является исключением и идея о единстве пространства и времени. Еще задолго до работ Эйнштейна, Лоренца и Пуанкаре, она уже была освоена диалектической мыслью на уровне ми­ровоззрения. В книге «Философия природы», впер­вые изданной в 1817 г., Гегель писал: «В представ­лении пространство и время совершенно отделены друг от друга, и нам кажется, что существует про­странство и, кроме того, также и время. Против это­го „также“ восстает философия» ^[15][16]∖ В связи с этим интересно отметить, что в древних пластах многих языков обнаруживаются свидетельства «простран­ственного» понимания времени. По-видимому, это позволяет нам согласиться с Мале в том, что боль­шинство временных понятий первоначально были пространственными ^[17]∖

Нелишне вспомнить, что и в конце XIX столе­тия Жак Элизе Реклю рассматривал историю как географию во времени ^[18]∖ В пауках о Земле тра­диция замены временных рядов пространственны­ми, и наоборот, восходит к принципу актуализма

Ч. Лайеля и сравнительно-географическому методу, впервые широко использованному А. Гумбольдтом. Эта традиция сохраняется и поныне. Так, при изуче­нии годового режима отдельной реки по множеству гидрографов рек, расположенных на территории Рус­ской равнины, Г. П. Калинин применил принцип, названный им эргодическим ^[19]∖ по аналогии с эр­годическим принципом газовой кинетики, обосно­вывающим переход от кинематических характери­стик к статическим параметрам состояния. Подоб­ные подходы получили столь широкое распростране­ние, что А. Д. Арманд достаточно обоснованно объ­явил замену временных рядов пространственными характерным методологическим приемом в науках о Земле ^[20]'*.

К этому следует добавить, что в биологических науках при изучении пространственно-временных структур важное значение могла бы иметь возмож­ность использования одноименных единиц для из­мерения как пространства, так и времени.

а 1 м, измеренный во временных единицах, при­равнять 3,335640 ■ 10~⁹с или примерно 3,3 нс, если говорить в терминах электроники сверхвысо­ких частот.

Принцип относительности Эйнштейна в соедине­нии с электродинамикой Фарадея—Максвелла при­вел к концепции псевдоевклидовой геометрии про­странства-времени. Минковский выдвинул идею об объединении трех измерений пространства и време­ни в одно четырехмерное пространство, в котором справедлива псевдоевклидова геометрия, и тем са­мым дал представление о четырехмерном мире, эле­менты которого, обычно называемые «мировыми событиями» ^[21]∖ имеют физическую реальность не­зависимо от системы отсчета. В 1908 г. на собрании немецких естествоиспытателей и врачей он говорил: «Отныне пространство само по себе и время само по себе должны обратиться в фикцию и лишь неко­торый вид соединения обоих должен еще сохранить самостоятельность... в явлениях нам дается только четырехмерный в пространстве и времени мир» ^[22][23]∖ Tempus est absolutum, spatium est absulυtum — два постулата Ньютона были заменены одним: continu­um spatii et temporis est absolutum²¹∖

Идея Минковского первоначально была восприня­та только как «искусственный математический при­ем» — четырехмерный формализм Минковского. Позднее стали говорить о пространстве Минковско­

го как о фундаментальной реальности и, в частности, увидели ее корни в свойствах комплексных чисел.

Понятие пространства-времени будет иметь прин­ципиальное значение в нашем дальнейшем изложе­нии, поэтому остановимся на нем более подроб­но.

В. И. Вернадский проследил корни обсуждаемо­го понятия вплоть до конца XVII века, до Джона Локка, и как-то не заметил виднейшую фигуру среди кембриджских платоников — Генри Мора. Но если

сын «классового компромисса 1688 г.» ^[25]∖ обосно­вавший «философию bon sens здравого человече­ского смысла»^[26]), только мимоходом, не развивая идеи, указал на неразделенность пространства и вре­мени всего лишь как на возможность, то неприми­римый критик Гоббса и Декарта со всей определен­ностью объединил пространство и время в единую четырехмерную сущность, обозначив ее термином «протяженность». Однако в действительности пред­ставления о пространстве-времени имеют несоизме­римо еще более глубокие корни. Так, в «Брихада- раньяке-упанишаде» (111, 8, 3—4) читаем: «Она сказала: „На чем, Яджанявалкья, выткано вдоль и поперек то, что над небом, что под землей, что между небом и землей, что зовется и прошедшим, и настоящим, и будущим?^ Он сказал: „Гарги, то что под небом, что под землей, что между небом и землей, что зовется и прошедшим, и настоящим, и будущим, — это выткано вдоль и поперек на про- странстве“».

В. И. Вернадский, видимо, был первым, кто осо­знал значение революции в физической теории про­странства и времени для биологии. Он не отвратил свой слух от мощного зова будущего и дал здесь гораздо больше, чем его ученики смогли воспри­нять. Основатель биогеохимии настойчиво подчер­кивал, что при изучении «живого вещества», биолог имеет дело не с пространством и не со временем, а с пространством-временем: «Различие между жи­вым и косным веществом планеты... лежит в особом

состоянии пространства-времени, нигде на нашей планете, кроме биосферы, не известного» ^[27]∖ Годы спустя В. И. Вернадский вновь возвращается к этой проблеме: «Опираясь исключительно на эмпириче­ский материал биолога и геолога, мы видим своеоб­разное реальное проявление пространства-времени, отличного от пространства и от времени в земной природе — только в живом веществе» ^[28]О . Эта мысль великого естествоиспытателя пока остается втуне.

Надо понять, что именно структура простран­ства-времени жизни составляет саму ее суть, а не то явление, которое в момент времени, определяемый как настоящее, описывается обычно как перманент­но целостная биологическая система ^[29]^. Биологу на­чала XXI века, возможно, с этим так же трудно со­гласиться, как физику XIX столетия вообразить, что свет, или электромагнитная волна, может быть не­кой абстрактной сущностью, распространяющейся через ничто.

Милый друг, Иль ты не видишь, Что все видимое нами — Только отблеск, Только тени От незримого очами?

Вопрос, заданный Владимиром Соловьёвым в конце XIX века и вскоре проникновенно повторен­ный Александром Блоком и Андреем Белым, звучит еще более значимо в начале XXI века.

1.2.