Общая теория относительности

    Фундаментом современной физической картины  мира являются теория относительности  и квантовая механика, возникшие  в начале ХХ века. С момента своего появления эти теории вызывали многочисленные дискуссии, не утихающие и сегодня, и среди физиков и среди  философов.

    Замедление  времени, искривление пространства, черные дыры, устройство наблюдаемой  Вселенной - все это в компетенции  теории относительности. Однако, несмотря на ее многочисленные успехи, многие вопросы  так и остались нерешенными. Например, происхождение закона инерции. Почему предметы способны вечно лететь по прямой линии? Ведь свободное движение не имеет никакой видимой причины. Что такое инертная и тяжелая массы? Почему тела "падают"? Как преодолеть силы гравитации и возможно ли это в принципе? Как могла Вселенная возникнуть из "точки" в результате "Большого Взрыва"? Все эти и многие другие вопросы до сих пор волнуют исследователей. Несмотря на всю свою красоту и грандиозность, общая теория относительности дала в руки ученым только более утонченное описание тяготения с помощью понятия "искривленное пространство-время", но не его объяснение и не ответила на поставленные выше вопросы по существу.

    Загадочным  является и корпускулярно-волновой дуализм квантовой механики, на базе которой построена вся современная теория явлений микромира. Однако, не разобравшись в природе этого феномена невозможно двигаться дальше, например, по пути создания квантовой теории гравитации.

    Не  менее интересна и проблема трехмерности физического пространства. Почему пространство трехмерно? Существуют ли пространства большего числа измерений, как совместить их с наблюдаемым трехмерным пространством и что из этого следует?

    Все это и многое другое является предметом  нашего рассмотрения. При обсуждении указанных физических проблем для  выявления истины мы используем определенный философский принцип - принцип материальности. Звучит он так: "В наблюдаемом физическом мире нет ничего, кроме вечно движущейся материи". Однако этот философский принцип не просто знание, а знание в действии, его нужно уметь применять и правильно использовать при теоретическом осмыслении действительности, при упорядовачинии научных абстракций и приведении их в соответствие с многообразными объективными связями и отношениями. Последовательное проведение этого принципа позволяет не только выявить объективные закономерности, присущие природе, но и раскрыть материальное основание идей, или материальные корни абстракций. Он выступает главным теоретическим каналом, позволяющим привести научное знание в точное соответствие с отображаемой в нем объективной реальностью.

    Таким образом, для познания физической истины нами привлекается философия, но не просто как сумма "физика плюс философия", а скорее как симбиоз физических и философских знаний, их взаимопереплетение.

    Одна  из основных функций философии - это преодоление противоречия между ограниченностью опыта и создаваемыми на его основе теориями и определение целей научного познания. Чем более общий и абстрактный характер имеет теория, чем более она удалена от опыта, тем большую роль в ее создании играют философские соображения.

    Однако  физика относится к философии  предвзято и иногда даже пренебрежительно. Действительно, на первый взгляд она  кажется чем-то внешним по отношению  к науке, не более чем родом  дилетантизма. Но на поверку оказывается, что дело обстоит далеко не так и философия заключает в себе нечто фундаментальное. Но если кто-либо попытается отыскать прямую зависимость физических теорий от философских систем, то он потерпит неудачу. Философские системы не оказывают непосредственного влияния на создание физических теорий. Для того, чтобы это влияние оказалось возможным, общефилософские принципы должны быть конкретизированы, переведены на язык данной физической теории.

    Например, принцип материальности в своей  общей формулировке, без дальнейшей конкретизации, не может быть включен в структуру физического познания. Чтобы включить его в свои рассуждения, физика должна сформулировать его в терминах своего языка. Лишь принимая в расчет конкретизированные формы философских идей, можно прийти к выводу, что философия пронизывает собой физическое познание. В противном случае она будет выглядеть лишь как общий культурный фон, влияние которого на научное познание носит косвенный и весьма отдаленный характер. Поскольку философия влияет на науку в форме конкретизированных философских принципов, следует сделать вывод, что для данной физической теории требуются строго определенные философские предпосылки. При рассмотрении физических теорий мы используем не только принцип материальности, но и принцип конкретности истины, принцип наблюдаемости и др. и на этой основе даются интерпретации тех или иных физических теорий.

    Каждый  философ, придерживающийся определенного  философского направления, может считать, что его интерпретация той  или иной физической теории самая лучшая, однако это не означает, что все интерпретации равноправны. Многообразие интерпретаций не упраздняет понятие истины и мы можем говорить как об истинных, так и о ложных интерпретациях теории. Истинность интерпретации может быть установлена не тогда, когда интерпретируемая теория берется в статике, а тогда, когда она будет сопоставлена с развивающейся теорией. При чтении статей, собранных в этой книге, необходимо всегда об этом помнить. 

    2. Философская категория "причинность", как и связанный с ней принцип причинности, вос-ходит к основополагающему принципу диалектического материализма о всеобщей связи и вза-имной обусловленности явлений материального мира. Содержание категории "причинность" может быть раскрыто через содержание и конкретизацию взаимной связи исходных философ-ских категорий "причина" и "следствие" (причинно-следственное отношение).

    Как известно, раскрытие содержания и  конкретизация понятий должны опираться  на ту или иную конкретную модель взаимной связи понятий. Модель, объективно отражая опреде-ленную сторону связи, имеет границы применимости, за пределами которых ее использование ведет к ложным выводам, но в границах своей применимости она должна обладать не только образностью, наглядностью и конкретностью, но и иметь эвристическую ценность.

    К решению проблемы не ведут попытки  выйти за рамки модельного представления  и дать общее, универсальное определение  причинно-следственной связи. В качестве примера можно привести следующее определение: "Причинность - это такая генетическая связь явлений, в которой одно явление, называемое причиной, при наличии определенных условий неизбежно порождает, вызывает, приводит к жизни другое явление, называемое следствием" [5]. Это опре-деление формально справедливо для большинства моделей, но, не опираясь на модель, оно не может разрешить поставленных проблем (например, проблему одновременности) и потому имеет ограниченную теоретико-познавательную ценность.

    Решая упомянутые выше проблемы, большинство авторов стремятся исходить из совре-менной физической картины мира и, как правило, несколько меньше внимания уделяют гносео-логии. Между тем, на наш взгляд, здесь существуют две проблемы, имеющие важное значение: проблема удаления элементов антропоморфизма из понятия причинности и проблема непри-чинных связей в естествознании. Суть первой проблемы в том, что причинность как объектив-ная философская категория должна иметь объективный характер, не зависящий от познающего субъекта и его активности. Суть второй проблемы: признавать ли причинные связи в естество-знании всеобщими и универсальными или считать, что такие связи имеют ограниченный харак-тер и существуют связи непричинного типа, отрицающие причинность и ограничивающие пре-делы применимости принципа причинности? Мы считаем, что принцип причинности имеет все-общий и объективный характер и его применение не знает ограничений.

    Итак, два типа моделей, объективно отражая  некоторые важные стороны и черты  причинно-следственных связей, находятся  в известной степени в противоречии, поскольку раз-

    личным  образом решают проблемы одновременности, однозначности и др., но вместе с  тем, объективно отражая некоторые  стороны причинно-следственных отношений, они должны нахо-диться во взаимной связи. Наша первая задача - выявить эту связь и уточнить модели.

    Вопрос  о целесообразности ставился в науке и в философии XVIII в. прежде всего как вопрос о целесообразности в природе. К такой постановке его вело все развитие естествознания начиная с XVII столетия. Развитие это протекало в условиях неуклонно усиливавшегося механистического причинного объяснения. Для передовых ученых и философов той эпохи механическая причинность в физике (Декарт, Галилей), в физике и астрономии (Ньютон) стала ключом к научному объяснению всех процессов и явлений природы. Объяснить факт или явление природы значило, согласно понятиям передовой науки, вывести этот факт или это явление по закону механической причинности из всеобщих законов физики и механики. Наука все более и более решительно и бесповоротно отказывалась от объяснений, в основе которых лежало представление о целях, к которым направляется природа в целом и в своих отдельных явлениях.

    По  мере того как анатомия и физиология человека и высших животных изучали  причинно действующие механизмы также и в существах органического мира (механизм кровообращения Гарвея, механизм безусловного рефлекса Декарта), все усиливалась тенденция распространить принцип механической причинности и на органическую природу.

    Однако  стремление это, овладевшее умами передовых математиков, физиков, астрономов и физиологов, встретилось с препятствиями, которые казались неодолимыми, прежде всего в вопросе о возникновении жизни. Наука XVIII в. — ни в своей экспериментальной технике, ни в теории — еще не располагала средствами для объяснения того, каким образом по законам одной лишь механической причинности из тел и веществ неорганической природы, лишенных какой бы то ни было целесообразности, могли возникнуть хотя бы низшие и простейшие организмы. Ибо в отличие от неорганических тел организмы обнаруживали несомненное, резко бросающееся в глаза целесообразное строение своих органов, целесообразную связь между ними и целесообразность в отношении самих организмов к внешнему миру. Если несомненными становились успехи механистического причинного объяснения в области неорганической природы, то, напротив, невозможным казалось применение этого метода не только к проблеме возникновения жизни, но и к объяснению строения и деятельности существующих на земле организмов.

    В признании невозможности механистического объяснения жизни и органических структур науку, остановившуюся перед барьером этих трудностей, всячески поддерживала религия. В особенности христианское богословие, сложившееся под сильным влиянием сначала платонизма и неоплатонизма, а затем телеологической космологии Аристотеля, стремилось утвердить веру в целесообразный строй мира и в несостоятельность попыток механистического причинного объяснения жизни.