Замечание по поводу
метафизики пространства.
Когда Томас Юнг
(1773-1829) показал, что свет создает картину интерференции и потому может
состоять только из волн, а потом Джеймс Кларк Максвелл (1831-1879) обобщил это
в теорию электромагнитного излучения, оба исходили из онтологического принципа,
что поскольку волна была деформацией среды, должна быть среда для света или
электромагнитного излучения. Она была названа “светоносным эфиром” (от aither, пятого элемента Аристотеля, из которого состояли небеса). Поскольку
скорость распространения волны измеряется во внутренней системе отсчета среды,
это подразумевает, что скорость света оказывается относительной по отношению к
скорости эфира. Из этой теории потом можно было вынести идеи по поводу “эфирного
ветра” и о том, как можно измерить скорость движения Земли сквозь эфир путем
измерения скорости света в разных направлениях (это был эксперимент Михельсона
– Морли).
С идеей об эфире были,
однако, логические проблемы. Электромагнитные волны – поперечные, не такие, как
продольные (или волны давления) звука. Поперечные волны существуют только в твердой
среде. Не бывает поперечных волн в воздухе или воде, но они существуют в самой
Земле. Действительно, основное свидетельство того, что ядро земли расплавлено,
дается фактом того, что поперечные (S = shear
(поперечные) = secondary (вторичные)) волны от землетрясений не проходят сквозь него, в то время
как волны давления (P = primary (основные)) проходят. Также, так случилось, что
скорость поперечной волны пропорциональна упругости среды – чем более упруга,
тем быстрее. Поскольку свет чрезвычайно быстр, эфир должен быть чрезвычайно
упруг. Так что заметьте: как может существовать “эфирный ветер” и как Земля
может “двигаться сквозь эфир”, если он должен быть твердым и очень упругим, в
самом деле самой твердой вещью, поскольку свет, согласно Максвеллу, практически
самый быстрый из всего? Это обстоятельство не учитывается, когда люди
продолжают говорить об эфире как чем-то вроде газа, или, по крайней мере
отдавая себе отчет в том, что он должен быть твердым, как что-то вроде “желе” (как в видеолекциях по физике Ричарда
Вольфсона [The Teaching Company,
1996]). Желе не очень-то упруго (по меньшей мере).
Далее, выяснилось (из
эксперимента Михельсона – Морли), что скорость света в вакууме была одинакова,
как бы ее не мерили, что заставило все это выглядеть так, как будто любая
внутренняя система отсчета покоится относительно эфира. Скорость Земли, да и
всего остального, нельзя было измерить относительно эфира. (И Земля не могла
просто так тащить за собой часть эфира, т.к. явление отклонения звезд
показывает, что Земля принимает свет звезд под углом, что не происходило бы,
если бы свет проходил через фиксированный относительно Земле эфир). Альберт
Эйнштейн тогда сделал основным постулатом Специальной теории
относительности то, что скорость света, которая подразумевалась уравнениями
Максвелла, будет одинакова во всех внутренних системах отсчета, точно
также как следствия из уравнений Ньютона были одинаковы во всех инерциальных
системах отсчета. За “относительностью Галилея”, которая отменила абсолютную
скорость покоя, таким образом, пришла Относительность Эйнштейна, которая
постулирует абсолютную скорость света. Мы могли бы забыть об эфире.
Да, мы могли бы забыть
об эфире, в том качестве, когда он предоставлял систему отсчета, но все еще
остается исходное соображение о том, что “поскольку волна - деформация
среды, должна бы быть среда для света
или электромагнитного излучения”. Теперь, когда мы учитываем факт того, что Земля
не в состоянии двигаться сквозь твердую, упругую среду, мы могли бы сказать,
что это само по себе сделало эфир непригодным с метафизической точки зрения.
Однако Луис де Бройль позднее сделал предложение о том, что вещество
ведет себя и как волны тоже: частицы могут “смешиваться” таким образом, что это
можно объяснить, только складывая или вычитая их волновые функции. Затем в
теории частиц Пола Дирака получается, что частицы, как частицы, имеют только
местоположение, не место распространения. То, что заполняет пространство – это
поля; а поля – это, в общем, ... хороший вопрос.
Но если частицы сами
волны, то для них нужна среда. Тогда Земля бы не двигалась сквозь эфир, она
сама бы была, как и свет, деформацией эфира. Если, то есть, волна – это
деформация среды. Теперь, согласно подходу Эйнштейна, поля – это искривления в
пространственно-временном континууме. Это делает пространство-время прочным, но
не просто прочным, а податливым, и все это звучит как если бы единственная
вещь, которая наполняет пространство, была бы самим пространством, которое есть
основа любой материи и энергии. Это не была бы мысль, противоречащая Декарту,
Спинозе или Пармениду. На вопрос, чем было бы пространство в этом случае, было,
таким образом, изначально отвечено Парменидом: было бы собой.
Нет точной уверенности в
том, что Парменид идентифицировал бытие с пространством, но он точно считал,
что бытие протяженно, а его отрицание существования небытия, которое может
означать пустое пространство или вакуум, стало одним из основных вопросов в
истории философии. Когда Эмпедокл или Декарт отрицали наличие вакуума, они
следовали за Парменидом. Тем не менее, В то время, как Эмпедокл наполнял
пространство четырьмя элементами, Декарт дал веществу только один атрибут –
протяженность. Это унифицировало вещество скорее как у Демокрита, нежели как у
Эмпедокла. По иронии судьбы, современное понятие вещества, которое в некотором
появилось начиная с атомной теории Джона Дальтона
(1766-1844), модифицировала понятия Демокрита в сторону
Эмпедокла, позиционировав дискретные и независимые атомы в пространстве – не
четыре (или пять) классических элементов, а субстанции, экспериментально
разделенные как алхимиками, так и современными химиками.
Наличие пустого
пространства Демокрита и абсолютного пространства Ньютона было, вроде бы,
доказано физикой 19-го века. То, что Эйнштейн позволил отбросить теорию эфира,
тем не менее, было проинтерпретировано многими, кто был в курсе философских
дебатов между последователями Ньютона и Лейбницем, также и как опровержение
существования независимого ньютоновского пространства. Правда, теорию Лейбница
трудно считать подходящей для современной физики. Лейбниц отвергал
существование пространства и даже реальной протяженности. Все, что
существовало, согласно Лейбницу, – это “монады”, которые были, по существу,
маленькими атомами сознания. Это не похоже ни на что из того, что подразумевали
Эйнштейн и его интерпретаторы.
То, что философские
интерпретаторы (Эйнштейна) могли подразумевать, на самом деле, было идеями не
Лейбница, а Юма, – не другая метафизика пространства, а просто скептицизм, то
есть то, что пространство не имеет независимого существования потому, что оно
субъективно “сконструировано” (это не то, как Юм сам говорил, но именно так его
надо воспринимать в 20-м веке). Даже и теорию Канта о том, что пространство –
это субъективное, но фиксированное условие восприятия, особо не принимали во
внимание. С другой стороны, как было уже замечено, в Эйнштейновском понимании
пространства-времени можно запросто подразумевать, что пространство является
реальным в виде, близком к пониманию этого Парменидом или Декартом. Опять же,
этого направления, кажется, сильно избегали при философской интерпретации,
основанной не скептических предположениях.
Тем не менее,
интерпретация Относительности, не учитывающая всю философию науки, основанная
на скептицизме, содержит в себе риск разрушения логических оснований. Если
пространство субъективно сконструировано, или что-то вроде того, то это же
может касаться и всей остальной науки. Скептические тенденции в философии 20-го
века вели к деконструкции и вообще к тому, что всю науку можно отменить как
артефакт почти марксистских “властных отношений”. Это не помогало, по меньшей
мере, пониманию природы пространства. Но если ни Лейбниц, ни Юм не отвечают
теории Эйнштейна, то вся эта наука должна быть переосмыслена так, как это
никогда не делали в 20-м веке.
Оригинал статьи: http://www.friesian.com/space-2.htm
