С точки зрения современной физики пространство и время

На протяжении всей истории человечества люди пытаются понять, как устроен мир, в котором им довелось существовать.

На нынешнем историческом промежутке наиболее авторитетным и популярным способом наблюдения и объяснения феноменов окружающей действительности является научный метод познания.

Основные проблемы, волнующие людей как несколько тысяч лет тому назад, так и в настоящий момент, можно свести к нескольким простым и понятным вопросам: «Кто мы такие?», «Почему и как мы возникли?», «Зачем мы существуем?» и «Что такое пространство и время, в рамках которых происходит наше существование?». В данной статье мы рассмотрим вопрос о том, что такое время.

С самых давних пор люди заметили, что происходящие в мире события случаются в определенном порядке и подчиняются некоторой внутренней логике: то, что происходит раньше, имеет необратимое влияние на то, что происходит позднее — как вылупившийся цыпленок не может залезть обратно в яйцо, так и человек не может вернуться во вчерашний день или даже в только что прошедшую секунду.

Эти особенности окружающего мира многократно отражены в длинной череде народных пословиц и поговорок: «Былого не воротишь», «В одну реку не войти два раза» и т.д. Именно эту последовательность течения событий люди стали называть временем.

Понятие времени в физике

С тех пор как научное познание разделилось на самостоятельные, хотя и взаимосвязанные отрасли, понятие времени входит в ту область исследований, которой занимается наука под названием физика. Практически каждому читателю этой статьи физика известна как минимум в качестве школьного предмета, однако область физических исследований отнюдь не ограничивается рамками школьной программы. Помимо прочего в задачи физики входит поиск и формулировка внятного и достоверного ответа на один из так называемых «вечных вопросов»: «Что такое время?».

Следует сразу сообщить, что однозначного и бесспорного ответа на этот достаточно просто звучащий вопрос получить не удалось до сих пор, хотя лучшие умы человечества пытаются сделать это всеми доступными им способами. Тем не менее, мы можем несколько успокоить читателя, сообщив ему о том, что ученым удалось разработать несколько достаточно убедительных теорий, описывающих роль времени в тех процессах, которые происходят вокруг и внутри нас.

С точки зрения физики время является одним из измерений. Измерениями называют некоторые физические величины, такие как длина, ширина, высота и, как мы уже упомянули, время. Другие физические величины, такие как скорость, температура, влажность и т.д., являются как бы вторичными по отношению к перечисленным выше или производными от них. Длина, ширина и высота отличаются от остальных физических величин тем, что они описывают не свойства материальных объектов, а то пространство, в котором эти объекты располагаются и движутся.

Можно сказать, что сами по себе физические объекты не имеют длины, ширины и высоты — они просто совпадают с высотой, длиной и шириной пространства, которое занимают в данный момент времени. Поэтому длину, ширину, высоту и время называют измерениями и наделяют некоей первичностью по отношению к другим физическим величинам.

Понять это довольно просто, ведь если предмет не имеет положения в пространстве и времени, то он просто не существует в окружающей нас действительности, и как следствие не может иметь каких-либо физических характеристик.

В совокупности с пространственными измерениями время составляет так называемый пространственно-временной континуум, включающий в себя все наблюдаемые нами предметы и события. Сами мы тоже находимся в пространственно-временном континууме, более того, с научной точки зрения мы являемся всего лишь его частью и не можем существовать отдельно от него.

Само существование пространственно-временного континуума можно считать вполне очевидным, ведь даже если окружающее нам только снится, то действие наших снов происходит во времени и пространстве. А вот о сущности и форме этого континуума можно вести споры, которые не утихают с тех пор, как существует наука; можно даже сказать, что именно эти споры и привели к возникновению науки как таковой.

Четырехмерное пространство и этернализм

Существует гипотеза, согласно которой время можно рассматривать как четвертое пространственное измерение, ничем по сути не отличающееся от длины, ширины и высоты. С этой точки зрения события в действительности не происходят в определенном порядке, этот порядок возникает лишь в силу особенностей нашего восприятия. В философии данный подход называется этернализм.

С точки зрения этернализма материальные объекты, в том числе люди и животные, вовсе не движутся во времени, так как никакое движение во времени невозможно в принципе. Этернализм рассматривает прошлое и будущее как объективно существующие состояния реальности, такие же как настоящий момент.

Данный подход не объясняет, почему же мы воспринимаем события именно в той последовательности, в которой мы их воспринимаем, но справедливости ради стоит отметить, что традиционный подход к пространству-времени тоже не дает убедительного и исчерпывающего ответа на данный вопрос, именно поэтому вопрос о сущности времени принято относить к разряду «вечных».

Пространство и время

Чтобы полнее осветить суть философского понимания пространства и времени – важнейших феноменов человеческой культуры и сущностных характеристик нашего индивидуального существования, необходимо кратко проанализировать те представления о них, которые существовали в прошлом.

Пространство является важнейшим атрибутом бытия. Человек всегда живет в нем, осознавая свою зависимость от таких его характеристик, как размеры, границы, объемы. Он измеряет эти размеры, преодолевает границы, заполняет объемы, т. е. он сосуществует с пространством. Такое сосуществование породило еще в архаическом сознании людей любопытные представления о нем, которые интересны нам и сегодня. В мифологии пространство одухотворено и разнородно. Это не хаос и не пустота. Оно всегда заполнено вещами и в этом смысле является своеобразным преодолением и упорядочиванием мира, тогда как хаос олицетворяет собой отсутствие пространства.

Это отражается в так называемых «мифах творения», которые присутствуют во всех мировых мифологиях и описывают процесс постепенного оформления хаоса, его переход из неоформленного состояния в пространство, как нечто оформленное, посредством его заполнения различными существами, растениями, животными, богами и т. д. Таким образом, пространство – это особым образом организованная совокупность объектов и процессов.

Для мифологического пространства характерно свойство спирального развертывания по отношению к особому «мировому центру» как некой точке, через которую как бы проходит воображаемая «ось» разворота. Такое значение сохраняется и в современном языке, где пространство ассоциируется с понятиями, обозначающими «расширение», «простирание», «рост».

Кроме того, мифологическое пространство развертывается организованно, закономерно. Оно состоит из частей, упорядоченных определенным образом. Поэтому познание пространства, изначально основано на двух противоположных операциях – анализе (членении) и синтезе (соединении). Это легло в основу более позднего понимания относительно однородного и равного самому себе в своих частях пространства. Однако основной характеристикой мифологического пространства все же считается разнородность и прерывность, т. е. в первую очередь его качественная расчлененность.

Именно прерывность пространства формирует в сознании человека культурную значимость места, в котором он может оказаться. Центр пространства – это всегда место особой сакральной ценности. Внутри географического пространства оно ритуально обозначается некими особыми знаками, например камнем, храмом или крестом. Периферия пространства – это зона опасности, которую в сказках и мифах, отражающих указанное понимание, должен преодолеть герой. Иногда это даже место вне пространства (в неком хаосе), что фиксируется в выражении «иди гуда, не знаю куда». Победа над этим местом и злыми силами означает факт освоения пространства. Такое понимание, в снятом виде, сохраняется и в наше время. Достаточно указать на особого рода ритуальные культурные пространства, где наше поведение должно подчиняться фиксированным требованиям и традициям. Так, на кладбище недопустимы смех и танцы, а в дружеской праздничной компании на лоне природы, наоборот, странно выглядит кислое и угрюмое выражение лиц. Наконец, важнейшим свойством мифологического пространства является то, что оно не отделено от времени, образуя с ним особое единство, обозначаемое как хронотоп.

Как видим, пространство в мифологическую эпоху трактовалось не как физическая характеристика бытия, а представляло собой своеобразное космическое место, в котором развертывалась мировая трагедия борющихся друг с другом богов, персонифицированных добрых и злых сил природы, людей, животных и растений. Это было вместилище всех предметов и событий, жизнь которых была в пространстве определенным образом упорядочена и подчинена общим закономерностям. Это – образ прежде всего культурного пространства, которое иерархически упорядочено и качественно разнородно, а потому и его отдельные места наполнены специфическими смыслами и значениями для человека. Отсюда понятен знаменитый шекспировский образ мира как театра, на сцене которого разыгрывается бесконечная трагедия жизни, а люди выступают как ее актеры.

Человек ощущал в древности еще большую свою зависимость от времени, так как с ним было связано понимание смерти, остановки как его индивидуального времени, так и неизбежного исчезновения всего, что для него было значимо и дорого в мире: от родных и близких до любимых вещей. Человек жил во времени и боялся его, что воплощено в древнегреческой мифологии в фигуре Крона, одного из сыновей‑титанов Урана. Крон, символизирующий собой время, получает власть над Землей, зная, что его должен лишить власти один из его сыновей. Он пожирает всех сыновей, кроме одного, Зевса, которого удается спрятать. В этом эпизоде время предстает как поток, уносящий с собой в небытие все сущее. В конце концов Зевс побеждает Крона, и эта победа имела столь огромное значение, что трактуется как начало нового времени, времени царствования олимпийцев.

Таким образом, в архаическом мифологическом сознании время – это прежде всего некоторое «первовремя». Оно отождествляется с «прасобытиями», своеобразными кирпичиками мифической модели мира, что придает времени особый сакральный характер со своим внутренним смыслом и значением, которые требуют особой расшифровки. Позже указанные «первокирпичики» времени преобразуются в сознании человека в представления о начале мира, или начальной эпохе, которое может конкретизироваться противоположным образом: либо как золотой век, либо как изначальный хаос.

Мифическое время обладает свойством линейности в смысле разворачивания из некой нулевой точки, из момента творения мира. Но одновременно, уже возникнув, время приобретает свойство цикличности (повторяемости), что соответствует цикличности самой жизни людей, фиксируемой в различного рода календарных и сезонных ритуальных праздниках, основанных на воспроизведении событий мифического прошлого, поддерживающих порядок и гармонию мирового целого.

В процессе анализа мифологических представлений о пространстве и времени мы обнаруживаем, что данные представления нельзя рассматривать как порождение примитивного сознания. Особенно это относится к пониманию тесной взаимосвязи пространства и времени, цикличности и линейности в существовании мира. Пространственно‑временной континуум в мифологическом сознании выступает как основной параметр устройства Космоса. В Космосе имеются особого рода сакральные точки (места), которые представляют собой центры мира. Иначе говоря, изначальный хаос упорядочивается посредством исходных пространственно‑временных отношений и основанных на них структурообразующих ритуальных действий.

Неудивительно, что в силу своей принципиальной значимости для человека понятия пространства и времени с самого начала зарождения философии оказываются в числе ее самых ключевых проблем. Остаются они в центре философского внимания и по сию пору, породив огромный вал соответствующей литературы. При этом никак нельзя сказать, что философские представления о времени и пространстве приобрели сегодня завершенный характер. С одной стороны, эти представления всегда сопряжены с развитием всего комплекса наук (а не одной только физики) и учитывают их позитивные результаты, а с другой стороны, опираются на собственные теоретические наработки в русле целостного онтологического подхода к их истолкованию.

В философии и науке существовали самые разнообразные трактовки пространства и времени.

Пространство понималось как:

– протяженная пустота, которую заполняли все тела, но которая от них не зависела (Демокрит, Эпикур, Ньютон);

– протяженность материи или эфира (Платон, Аристотель, Декарт, Спиноза, Ломоносов); форма бытия материи (Гольбах, Энгельс);

– порядок сосуществования и взаимного расположения объектов (Лейбниц, Лобачевский);

– комплекс ощущений и опытных данных (Беркли, Мах) или априорная форма чувственного созерцания (Кант).

Время также трактовалось по‑разному:

– субстанция или самодовлеющая сущность, и с этим было связано начало выявления его метрических свойств (Фалес, Анаксимандр); с этой трактовкой связано возникновение субстанциальной концепции времени;

– Гераклит ставит вопрос о текучести, непрерывности и универсальности времени, закладывая традицию его динамической трактовки;

– Парменид, напротив, говорит о неизменности времени, о том, что видимая изменчивость – это особенность нашего чувственного восприятия мира, а истинным бытием обладает лишь вечное настоящее Бога; это можно считать возникновением статической концепции времени;

– Платон закладывает основы идеалистической реляционной трактовки времени. В его мире идей время статично, там царит вечность, а вот для «неистинного» мира телесных вещей время динамично и релятивно; тут есть прошлое, настоящее и будущее;

– длительность существования и мера изменений материи (Аристотель, Декарт, Гольбах); форма бытия материи, выражающая длительность и последовательность изменений (Энгельс, Ленин), – материалистический вариант реляционного подхода;

– абсолютная субстанциальная длительность, однородная для всей Вселенной и независимая ни от каких взаимодействий и движений вещей (классическая субстанциальная концепция Ньютона);

– относительное свойство феноменальных вещей, порядок последовательности событий (классический вариант реляционной концепции Лейбница);

– форма упорядочивания комплексов ощущений (Беркли, Юм, Мах) или априорная форма чувственного созерцания (Кант).

В целом же, как видим, понимание пространства и времени можно свести к двум фундаментальным подходам: один из них рассматривает пространство и время как независимые друг от друга сущности, другой – как нечто производное от взаимодействия движущихся тел.

В классической науке с Ньютона и Галилея время и пространство рассматриваются как особого рода сущности, как некоторые субстанции, существующие сами по себе, независимо от материальных объектов, но оказывающие на них существенное влияние. Они представляют собой как бы вместилище тех материальных вещей, процессов и событий, которые происходят в мире. При этом время рассматривается как абсолютная длительность, а пространство трактуется как абсолютная протяженность. Это обозначается как субстанциальная концепция.

На такую трактовку пространства и времени опирался Ньютон при создании своей механики. Данная концепция превалировала в физике вплоть до создания специальной теории относительности. В философии возможны как идеалистические варианты решения рассматриваемой проблемы, когда, например, пространство трактовалось как особая субстанция, порожденная духом, так и материалистические, в которых пространство понималось как субстанция, существующая или наряду с материей, или же выполняющая порождающие субстанциальные функции.

В реляционной концепции пространство и время рассматриваются как особого рода отношения между объектами и процессами. Физика вплоть до появления теории Эйнштейна базировалась на субстанциальной концепции пространства и времени, хотя в рамках философии присутствовали, как мы показали выше, и другие представления. Почему так произошло? Потому, что на данном историческом отрезке именно субстанциальные представления можно было наполнить конкретным физическим содержанием. Поэтому речь идет не о том, какие представления являлись наиболее истинными, наиболее адекватными бытию, а о выборе тех представлений, которые по конкретным научным критериям могли быть вписаны в выбираемую научную модель. Уже это придает относительность не только ньютоновскому, но и вообще любому физическому описанию мира.

Фундаментом классической физики была механика. Мир представляет в ней систему взаимодействующих частиц или кирпичиков материи – атомов. Их движение подчиняется законам классической ньютоновской динамики. Основное свойство атомов – их материальность или вещественность. Система взаимодействующих атомов и их конгломератов образует вещественное бытие в целом.

Пространство, которое существует вне и независимо от сознания человека, – это «невещественное» бытие. По своим свойствам оно противоположно материи, но в то же время является условием ее бытия. Время абсолютно; порядок событий во времени имеет абсолютный характер и охватывает все физические события в мире. Поэтому с точки зрения ньютоновской физики пространство и время – это предпосылки, которые сами по себе не должны анализироваться. При этом абсолютной и самодовлеющей сущностью выступает пространство, которое предшествует как веществу, так и времени.

С философской точки зрения это было очень сильное огрубление бытия, основанное на распространении на него свойств отдельной его части. Свойства локальной части экстраполировались здесь на весь мир. Предполагалось, что он так устроен везде. Рассуждение весьма типичное для ученых и сегодня. Физика, безусловно, дает описание мира, но, как и любая иная наука, опирается лишь на те знания и представления, которые она может обобщить на данном этапе. С философских позиций понятно, что этих данных всегда будет недостаточно, а значит, никакая картина мира не может претендовать на полноту. Более того, данная картина мира весьма относительна и субъективна, так как очень часто базируется на введении сил и представлений, которые являются не чем иным, как некими умозрительными конструкциями, созданными именно для заполнения недостаточности физического обоснования.

Так, ньютоновская физика вводит понятие эфира в качестве особой универсальной среды. Считалось, что эфир пронизывал все тела и им было заполнено пространство. С помощью этого понятия, как казалось, удавалось объяснить все известные тогда явления в физическом мире. При этом физики долгое время просто игнорировали тот факт, что сам эфир оставался недосягаемым для физического эксперимента. Создалась парадоксальная ситуация, когда в основе экспериментальной физической науки лежало понятие эфира, которое эмпирически не было подтверждено, а значит, согласно критериям этой науки, было за рамками научного познания.

Понятие одновременности в классической физике трактовалось также согласно субстанциальной концепции времени. Одновременными считались все те события, которые произошли в одно мгновение. С точки зрения здравого смысла это действительно так, и потому даже в голову никому не приходило, что это необходимо обосновывать. Однако позже оказалось, что это не так.

Во второй половине XIX в. научные открытия заставляют ученых перейти к реляционной трактовке пространства и времени. Развивается классическая электродинамика, которая базируется на отказе от принципа дальнодействия, т. е. мгновенного распространения света. Дело в том, что в классической физике свет распространялся в особой светоносной среде – эфире. Согласно единой теории электромагнитного поля, движение Земли относительно мирового эфира должно влиять на скорость распространения света. Начиная с 1881 г. сначала Майкельсон, а затем – с 1887 г. – он же совместно с Морли ставят серию опытов с целью эмпирического подтверждения данной идеи (в историю науки данные опыты вошли под именем их авторов как «опыты Майкельсона – Морли»). Однако результат опытов оказался негативным, скорость света при всех измерениях оставалась постоянной.

Лоренц и Фицджеральд объяснили это сокращением размеров движущихся тел и замедлением хода движущихся часов, что являлось попыткой «спасти» классическую физику. И это было не случайно, так как в противном случае из результатов опыта вытекали следующие выводы, невозможные для ученых, придерживающихся классических физических представлений:

1. Земля неподвижна, что явно противоречило науке, которая экспериментально обосновала факт движения Земли.

2. Эфира нет, что также противоречило науке, так как с помощью понятия эфира был сделан ряд открытий и объяснено множество явлений, например в рамках волновой теории света.

В 1905 г. А. Эйнштейн излагает свою специальную теорию относительности, успешно разрешая накопившиеся противоречия, но отрицая при этом существование эфира.

Постулатами его теории являются следующие:

1. Специальный принцип относительности, согласно которому законы природы неизменны во всех инерциальных системах отсчета, т. е. в системах, находящихся в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения.

2. Принцип предельности: в природе не может быть взаимодействий, которые превышают скорость света.

Из данной теории следовал целый ряд выводов, касающихся понимания пространства и времени, которые уже существовали в философии в рамках реляционных представлений.

Прежде всего, изменялся смысл категорий времени и пространства. Пространство и время предстали как относительные свойства бытия, зависящие от систем отсчета. Оказалось, что пространство и время имеют физический смысл только для определения порядка событий, связанных материальными взаимодействиями. Кроме того, пространство и время оказались имманентно взаимосвязанными друг с другом (четырехмерное пространство Г. Минковского), а все события в мире стало возможным трактовать как происходящие в пространственно‑временном континууме.

Отсюда был сделан принципиальный вывод, что сами пространство и время производны от конкретных физических событий и взаимодействий. Иными словами, они не являются независимыми онтологическими сущностями. Реально только физическое событие, которое можно описать в пространственно‑временных характеристиках. Соответственно проблема установления одновременности событий есть лишь конвенция, соглашение путем синхронизации часов с помощью светового сигнала.

Общий смысл интерпретаций эйнштейновских открытий сводился к тому, что время и пространство не объективны, а есть лишь результат нашей конвенции. Однако сам Эйнштейн с такими субъективистскими трактовками не соглашался. Если, например, Мах говорил о том, что пространство и время – комплексы наших ощущений, то Эйнштейн оговаривался, что физический смысл пространству и времени придают реальные процессы, которые позволяют установить связь между различными точками пространства.

Таким образом, в философском плане пространство и время предстали как важнейшие атрибуты бытия, характеризующие функцию физических отношений между объектами.

5. Многообразие пространственно‑временных уровней бытия

Как неоднократно отмечалось выше, физика (как и любая иная наука) всегда интерпретирует мир в рамках своей собственной изменяющейся предметности. В этом смысле любые представления, например о пространстве и времени, в ней относительны. Но в философском плане сводить понимание пространства и времени лишь к их физическим вариантам неправомерно. Человек живет не только в мире физическом, но и в мире социальном, биологическом, духовном и т. д., который не менее важен для человека.

Так, феномены пространства и времени принимают различные образы в зависимости от той или иной культуры, что отражается и на языковом уровне. В современном русском языке существуют три языковых обозначения времени, которые определяют событие относительно момента речи (прошлое, настоящее, будущее). В других языках формы времени могут указывать на временную дистанцию (близость или отдаленность события); имеются системы «относительных» времен, дающие сложную двух– (и даже трех‑) ступенчатую ориентацию. А это, в свою очередь, означает, что представители разных культур воспринимают время по‑разному. С данной проблемой сталкивается любой переводчик, который вынужден осуществлять интерпретацию при передаче временных смыслов одной культуры на язык другой. С точки зрения индивидуального восприятия это означает, что представители разных культур различным образом могут описать временное состояние, т. е. по‑разному отнестись к расположению событий во времени.

Более того, принято считать, что различия в понимании пространства и времени существенно влияют не только на специфику их восприятия, но и на специфику их использования даже в физике. Культура, которая выражается через язык, детерминирует образы и представления о мире, в том числе и научные, окрашивает науку в национальные цвета.

В русском языке пространство может означать широту, пространность и т. д. А в немецком языке «Raum» (пространство) связывается с понятием чистоты, пустоты и ограничения, даже фонетически. Пространство – это фактически отстранство.

Как известно, Декарт не хотел измерять пространство, как это делали представители другой культуры – Кеплер или Галилей. Для него пространство – это «растекание» как таковое, и вовсе неважно куда. Тогда как для германца важнее понять сам адрес этого «растекания».

Ньютон пошел по пути разрыва материи‑полноты и пространства. В результате в отличие от мифопоэтического представления мир в физической картине стал бессмысленным, измеряемым и ограниченным пространством и временем.

Как видим, разное понимание времени порождает и во многом различное понимание мира в разных культурах «по горизонтали», т. е. в разных одновременных культурах.

Но существуют и «вертикальные различия» в культурах, которые отдалены друг от друга не только однопространственно, но и исторически. Именно поэтому нам бывает так трудно понять представления о пространстве и времени в культурах других эпох.

Так, в Древнем Китае время трактовалось не как некая последовательность равномерных и направленных в будущее событий, а, напротив, как совокупность неоднородных отрезков. Поэтому историческое время получает здесь свои личные имена, связанные с жизнью конкретных людей, прежде всего императоров. Соответственно такое понимание времени требовало и иного представления о пространстве. Замкнутое пространство и цикличное время – вот модель мира, в которой живет человек. Поэтому будущее рассматривалось в Китае не как нечто стоящее впереди и еще не осуществленное, а скорее как нечто уже бывшее и до сих пор непревзойденное по своему совершенству.

В понимании древних скандинавов время не течет линейно и без перерывов, а представляет собой цепь человеческих поколений, ощущается и переживается людьми в значительной мере циклично, как повторение. Время – это прежде всего течение жизни людей, оно индивидуально. С таким пониманием времени связано и убеждение людей в том, что они могут воздействовать на время через систему сакральных действий. Древние скандинавы верили, что прошлое хотя и миновало, но когда‑то вернется, что «будущего еще нет, но вместе с тем оно уже где‑то таится, вследствие чего провидцы способны его с уверенностью предрекать. Время мыслилось подобным пространству: удаленное во времени (в прошлое или будущее) представлялось столь же реальным, как и удаленное в пространстве» note 103.

Для человека столь же существенным является сам факт субъективного переживания времени. Так, если вы заняты каким‑то делом и день пролетает для вас быстро, значит, он наполнен событиями. Зато по прошествии некоторого времени, вспоминая все эти события, вы как бы растягиваете прошедшее время, вам есть что вспомнить. И напротив, если день мучительно тянется от безделья и отсутствия значимых событий, то по прошествии некоторого времени вам нечего вспомнить, и тогда говорят о том, что время прошло незаметно.

Таким образом, рассматривая с философской точки зрения пространство и время как формы бытия, мы можем выделять в нем некоторые самостоятельные уровни, относительно которых происходит спецификация данных категорий. Иными словами, качественные характеристики данных уровней в значительной мере изменяют общие представления о пространстве и времени, наполняя их конкретным содержанием.

Поэтому, говоря, например, о времени, мы ни в коем сучае не должны понимать его только в физическом и даже в природном смысле. Время, как показал видный отечественный философ XX в. Н. Н. Трубников, «есть мера социально‑исторического и всякого иного бытия, мера социально‑исторической и всякой иной его связи и последовательности. Как такая мера оно может быть измерено и сосчитано в тех или иных отвлеченных единицах, как‑то: год, месяц, час или еще в более отвлеченных единицах частоты колебаний атома какого‑либо удобного для этого элемента. Но оно всегда есть нечто иное и большее, чем этот счет и это измерение. Оно есть мера человеческой жизни и человеческого ее определения».

Поскольку мир представляет собой иерархическое, многоуровневое образование, мы можем выделять и соответствующие этим уровням специфические пространственно‑временные отношения. Например, мы можем говорить об историческом или социальном времени. Оно весьма своеобразно. Это не просто физическое время, опрокинутое на историю. Для естественных наук время – это совокупность однородных отрезков. А история, события в ней – принципиально неоднородны. Есть периоды, когда время как бы застывает, а есть периоды таких исторических преобразований, когда в жизнь одного поколения как бы вмещаются целые века. К тому же история развивается таким образом, что насыщенность событиями и изменениями постоянно нарастает, т. е. историческому времени свойственно убыстрять свой ход. Поэтому историческое время – это выделенная длительность, текучесть конкретных событий с точки зрения их значения для людей как своего, так и нашего времени.

Пространство также несет в себе не только физические представления, но и глубочайший человеческий смысл. Для человека оно всегда выступает прежде всего как некоторое локализованное (индивидуальное) пространство, как более крупное – государственное, этническое – пространство и, наконец, как некое мировое, космическое пространство. Каждое из этих пространств наряду с физическими характеристиками, имеет свой собственный смысл, который, кстати говоря, не всегда доступен представителю иной культуры или иного этноса. Этот смысл подчас и самим носителем данной культурной традиции не осознается в явной форме, а чаще проявляется стихийно. Таким образом, человек как личность живет не просто в физическом, но в особом культурно‑смысловом пространстве, состоящем из различных значащих мест, оказывающих самое прямое влияние на наше поведение и образ мыслей. Не только мы формируем пространство, упорядочиваем его сообразно нашим целям и желаниям, но и оно активно формирует нас.

Хотя в естественных науках пространственно‑временные представления базируются на физических моделях, они имеют свою специфику, связанную с предметной областью конкретных наук. Соответственно и исследования феномена времени в естественных науках различаются по этим указанным понятиям. С одной стороны, вырабатываются специфицированные для различных областей бытия описания изменчивости, которые весьма отличаются друг от друга и от базового физического представления. А с другой – исследуется проблема относительного времени, т. е. времени, фиксируемого с позиции выбранных часов.

Таким образом, оказывается, что исключительно физическая интерпретация времени не удовлетворяет естествознание по многим параметрам. Прежде всего, современных ученых не устраивает так называемый физический контекст представлений о времени, которое измеряется физическими часами. Физическое понятие времени значительно огрубляет процессы, происходящие в природе, что заставляет сомневаться в возможности его универсального и механического применения во всех областях естествознания. Не случайно ученые вынуждены вводить специфицированные относительно разных областей понятия времени, которые отражают существенные характеристики именно данной области материальной действительности.

Например, для биологии вполне можно говорить о специфически организованном пространстве и времени, более того, даже об особом биологическом пространственно‑временном континууме. Специфика пространства здесь связана с иной организацией биологической системы, в которой, к примеру, существенное значение имеет асимметричность расположения органических молекул, которая на более высоком эволюционном уровне проявится в асимметрии правого и левого полушарий головного мозга человека.

Кроме того, если рассматривать пространство как некий пустой объем, то в биологических системах его наполнение организовано вполне определенным образом. Если, например, в геометрическом пространстве кратчайшим соединением между двумя точками выступает прямая, то здесь кратчайший путь передачи взаимодействия (информации) может представлять собой кривую.

Биологическое время обладает своей спецификой еще и потому, что невозможно описать временные процессы живых систем физическими характеристиками времени. Если в физике необратимость проявляется как наибольшая вероятность перехода системы в иное состояние, то в биологических системах необратимость выступает как универсальное и абсолютное свойство– Изменяется в биологии и понимание настоящего. Биологическое настоящее может быть разной продолжительности, в отличие от физического времени, что позволяет говорить о специфике «толщины» времени. Кроме того, так как прошлое, настоящее и будущее сосуществуют в едином организме, то можно говорить, что физическое настоящее делит биологическое настоящее на «память» и «целенаправленное поведение». В биологии также выявляется ключевое значение биологических ритмов, генетически заданных человеку (как и любой другой биологической системе), по которым происходят внутренние процессы жизнедеятельности организма. Даже в нашей обыденной жизни мы сталкиваемся с внутренним чувством времени (своеобразные биологические часы), основанном на физиологических циклах организма.

Относительно биологических систем в настоящее время активно разрабатывается понятие органического времени, связанное с исследованием проблемы роста живых организмов, в том числе и людей. Одно из первых исследований по данной проблеме было осуществлено в 1920–1925 гг. Г. Бакманом. Он сделал вывод о том, что рост является выражением самой внутренней сущности жизни. Бакман писал: «Возможность предсказания событий течения жизни из роста заключается в знании того, что организмы обладают своим «собственным временем», которое я обозначаю как «органическое время».

В рамках данной концепции биологическое время принято считать функцией физического времени, с помощью которой можно построить математическую модель кривой роста любого живого объекта, основанную на выделении специфических циклов. Сравнение ступеней возраста организмов позволяет сделать, например, вывод о соответствии качественного состояния организма параметрам физического времени, когда увеличение возраста на равномерной шкале физического времени сопровождается неравномерным (нефизическим) уменьшением органического времени. В результате возникает такое пространственно‑временное описание живых организмов, которое можно выразить в системе логарифмических кривых.

Другая концепция времени, которую можно обозначить как типологическая версия времени, основана на качественно ином (в отличие от физического) понимании самого характера протекания времени, например в геологии и биологии. Здесь нет физической равномерности протекания. Напротив, приходится оперировать понятиями эпохи, эры, геологического периода, стадий индивидуального развития и т. д. Так, каждый геологический период характеризуется своей флорой и фауной, каждое время года – определенными стадиями в развитии растений. Каждой стадии развития животных присущи свои наборы морфологических и физиологических признаков. Тем самым время предстает не как вместилище мира, а как сама его ткань; оно не фон, на котором происходит изменение объекта, а само это изменение.

В рамках данного понимания приходится выделять, к примеру, психологическое время как особое изменчивое состояние наблюдателя за соответствующими геологическими или биологическими процессами. Это связано с тем, что время протекания жизни наблюдателя не соотносится по масштабам, например, с периодами протекания геологических процессов, что не может не оказывать влияния на результаты научного познания. Изменчивость наблюдателя – психологическое время – является тем фоном, на который проецируется время наблюдаемого явления. В определенной степени наблюдатель сам конструирует исследуемые временные процессы.

В результате перед нами предстает сложная временная структура научного описания мира в биологии, фундаментальным положением которого выступает физическое время, интерпретируемое специфическим образом относительно конкретных материальных систем. Эта интерпретация связана как с наблюдателем, так и с особенностью наблюдаемых процессов, т. е. она существенно специфицирована конкретной предметной областью исследования и достигает лишь той степени объективности (в общем смысле), которую позволяет само качество объекта. В этом смысле пространственно‑временные научные интерпретации в разных науках хотя и «завязаны» на психологические структуры переживания времени, тем не менее исключают полный произвол субъекта.

Более того, поскольку наблюдатель может оказаться внутри исследуемых взаимодействий (внутри соответствующего времени), последние оказывают влияние и на конструируемое время. Один из самых наглядных примеров такого рода – использование компьютерных моделирующих систем (в частности, разных тренажеров), где, чем реалистичнее виртуальная реальность, тем больше степень подчинения нашего внутреннего времени – времени самого компьютера, вплоть до ситуации, когда нам не хочется покидать виртуальный пространственно‑временной континуум и возвращаться в привычный повседневный мир.

Следующая проблема связана со спецификой измерения времени в различных областях научного исследования. В современной науке ставится вопрос о выделении особого геолого‑географического представления о времени и пространстве. Здесь речь идет о пространственно‑временном континууме, в рамках которого происходит эволюция Земли. Геологические серии напластований, полагает известный ученый А. Д. Арманд, оказались психологически слиты с движением времени, стрела которого направлена в нормально залегающих слоях снизу вверх. Географы внесли в науку представление о ценности времени, а также об эмоциональном моменте, связанном с оценкой длительностей и давностей.

Поскольку, как уже отмечалось, физические представления о времени выступают в качестве фундаментальных в естественных науках, то в геологии это привело к своеобразной двойственности в понимании геологического времени. Геологический процесс реализуется одновременно внутри физического времени, безотносительно к специфике данных объектов и внутри «реального геологического времени», которое, напротив, зависит от специфики данной развивающейся системы. Поэтому относительно геологических процессов вводится понятие «характерное время», которое отражает специфичность скорости протекания процессов в той или иной геологической системе. Одновременно это привело к мысли найти некоторый эталон (метку), относительно которого можно выстроить объективную хронологическую цепочку событий.

Таким образом, можно сделать следующие выводы. Время выступает как мера, фиксирующая изменение состояний развивающихся объектов, и в этом качестве оно может быть применимо к самым различным природным системам. Но специфику протекания временных процессов, их скорость и ритмику задают особенности строения исследуемой системы, для которой физические или астрономические параметры хотя и выступают в качестве базовых, тем не менее могут быть значительно скорректированы. Пространство, выражая свойства протяженности различных систем, также необходимо интерпретируется в зависимости от организации пространства конкретной системы. Поэтому физическое описание пространственно‑временных характеристик представляет собой очень абстрактную (идеализированную) модель, свойства которой не отражают реального разнообразия состояний окружающего мира и его различных слоев.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Свойства пространства и времени с точки зрения современной науки