Текст книги "Историко-критическое введение в философию естествознания"

Автор книги: Аркадий Лукьянов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 14 страниц)

По мнению известного логика и астрофизика Б. Картера, "наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием как наблюдателей. В этих словах таится некий смысл, сущность которого приоткрывается с развитием точных наук, а также наук о человеке.

Развитие квантовой физики в ХХ веке выявило неразрывный характер связи субъекта и объекта при исследовании процессов в микромире. Нам думается, что сам факт существования наблюдателя накладывает определённые ограничения на то, что может им наблюдаться. Ведь человеку часто приходится иметь дело с практически ненаблюдаемым. И он так же, как и при исследовании микроявлений, вынужден здесь переносить весь свой чувственный мир на конец своей "трости", облекая его в значения таких фундаментальных параметров, как "скорость света" (с), "заряд электрона" (е), "постоянная Планка" (h), и, наконец, "гравитационная постоянная" (y).

Вероятнее всего, в "пространстве" таких параметров можно выделить пусть малую, но всё же протяжённую "окрестность", которая будет содержать целое подмножество потенциально жизнеобеспеченных миров. Вполне возможно также, что, согласно этой гипотезе, мы, т.е. наша цивилизация, находимся не точно в центре данной окрестности. Дальнейшее развитие физической науки должно подтвердить или, напротив, опровергнуть эту гипотезу. Но если вдруг обнаружатся определённые асимметрии нашей Вселенной, т.е. её отклонения от идеально-центрального состояния, то высказанная мысль подтвердится. В любом случае мы полагаем, что нельзя резко отрывать друг от друга Вселенную и человека. Тот взгляд о том, что человек есть высший продукт материи, последовательно приводит к осознанию его единственности и исключительности. Если же вдруг этот человек в один ужасный день исчезнет, то Вселенная, согласно убеждениям некоторых материалистов, сможет прекрасно существовать и без него. При этом, как писал Ф. Энгельс, она, конечно, с "железной необходимостью" породит "мыслящий разум" в другое время и в другом месте. Однако и данная гипотеза в сущности ничего не объясняет, ибо продолжает господствовать всё та же, старая как мир, идея смерти, идея конечности человеческого существования.

Над некоторыми умами продолжают господствовать представления о случайном характере природных процессов. Но обосновать такой подход всё же весьма затруднительно. В такой ситуации и был выдвинут антропный принцип. В современном виде он существует в двух вариантах: в слабом и сильном. Первый указывает на следующее: "то, что мы предполагаем наблюдать, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя. Второй вариант назван сильным антропным принципом: Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции мог существовать наблюдатель" (Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. – С. 216).

Человек более или менее научился, быть может, объяснять то, как устроена Вселенная, но он не научился объяснять, почему она именно так устроена. Сильная формулировка антропного принципа идёт дальше, указывая на нетипичность самой Вселенной, которую мы населяем. Перед нами действительно встаёт вопрос – а почему она имеет данное устройство, а не другое? Антропный принцип даёт следующий ответ: потому, что она может иметь "свидетелей и быть познана". Но не соблазняемся ли мы тем, что сама "множественность" миров, вытекающая из идеи "окрестности" значений фундаментальных постоянных, является следствием слабого антропного принципа, а потому весьма и весьма гипотетического знания?

Нам думается, что понятие взаимосвязи субъекта и объекта должно быть осмыслено сегодня с учётом тех новейших достижений, которые даёт нам современная наука о возникновении и эволюции Вселенной. Быть может, мысль о сложной структурированности "субъекта", развитая в немецкой классической философии (особенно в "наукоучении Фихте"), окажется тем "пробным камнем", который в будущем будет воздействовать на ход осмысления космологического процесса, и наши потомки тогда действительно смогут сказать, что мифологическое сознание есть та особая и фундаментальная форма, в которой задействовано подлинное содержание космологической истории.

Размышляя над антропным принципом, мы задаёмся вопросом о программированном развитии Вселенной. С её направленным развитием связана в определённой степени проблема, так называемой, "тонкой подстройки". Всё началось с "наивного" вопроса, а почему так называемые физические постоянные (например, равномерные константы типа гравитационной постоянной, постоянной Планка, заряда электрона, массы электрона и протона, скорости света), имеют такие, а не какие-нибудь иные значения, и что случилось бы со Вселенной, будь данные значения другими? Правомерность вопроса определяется тем, что численные значения физических постоянных теоретически не обоснованы; они получены экспериментальным путём и независимо друг от друга.

Увеличение постоянной Планка более чем на 15% лишает протон возможности объединиться с нейтроном, т.е. делает невозможным протекание нуклеосинтеза. К тому же результату мы приходим, увеличивая массу протона на 30%. "Перечень подобных следствий можно продолжить. Важно лишь отметить, что существуют очень узкие "рамки" в выборе подходящих значений ФП (физических постоянных. – А.Л.), допускающие существование знакомой нам Вселенной" (См.: Карпенков С.Х. Указ. соч. – С. 214). Итак, природа с очень высокой степенью точности как бы "подогнала" большое число представляющихся нам независимыми параметров; выход же за границы "рамок" закрывает возможность протекания в системе процессов нарастания сложности и упорядоченности вещества (См.: Там же).

Но на этом "случайные" совпадения не заканчиваются. Небольшая асимметрия между веществом и антивеществом позволила на ранней стадии эволюции образоваться барионной Вселенной, без чего она неизбежно выродилась бы в фотонно-лептонную пустыню. Совокупность многочисленных случайностей такого рода и носит название "тонкой подстройки" Вселенной. Не мене удивительные совпадения обнаруживаются и при рассмотрении процессов, связанных с возникновением и развитием жизни. Вероятнее всего, здесь речь идёт о существовании пока непознанных закономерностей, способных организовать Вселенную определённым образом.

Когда человек, как ему кажется, достигает определённой степени гармонии с миром и с самим собой, то он как бы раздваивается: когда он приближается к "полному" знанию, то это знание взрывается, так что от него остаются лишь разрозненные куски. Вероятнее всего, наша Вселенная также является результатом так называемого "Большого взрыва" вещества, как бы раздавленного своей собственной тяжестью. И всё же то совершенство мира, которое мы, рождаясь, застаём, не может быть продуктом абсолютно несовершенного, что, конечно же, отодвигает вопрос о начале мира к возможно бoлее совершенному периоду его существования до "взрыва".

Так или иначе этот вопрос является настолько тёмным и запутанным, что никакая наука сегодня не в силах дать на него какой-либо исчерпывающий ответ. Вполне возможно, что существующие точки зрения на процесс возникновения мира окажутся в какой-то мере справедливыми, поскольку они задерживают перед собой лишь определённую часть универсального времени, касаясь в любом случае только отдельных этапов движения бесконечной в пространстве и во времени Вселенной.

Подобно тому, как человеку, достигшему гармонического состояния, очень трудно вернуться к состоянию догармоничного бытия, так же и Вселенной, с её процессами разлёта и сближения галактик, не сразу удастся достичь состояния, как сказал бы Шеллинг, "владеющего собою" или "бытия при себе" (См.: Фишер К. Шеллинг, его жизнь, сочинения и учение. – СПб., 1905. Т. 7. – С. 782-783).

Мировой универсум буквально раздирают на части две главные силы или "потенции": жажда бытия, внутреннее стремление к бытию ("бытие в себе") и сила, уничтожающая это "бытие в себе", разрывающая его, так сказать, на части.

Выдвигая такую гипотезу и обосновывая её ссылками на человеческий мир, мы, конечно же, учитываем хрупкость и овремененность бытия. Эта хрупкость заключается не только в том, что всё совершенное является слабым и кратковременным, но и в том, что даже незначительное воздействие человека на мир приводит подчас к необратимым изменениям. Другими словами, сегодня во власти человека находится очень многое; наблюдается стремительный рост "деформирующих" возможностей человека. Последний "ещё не властен изменить, например, законы, свойственные физическим системам. Но он уже может воздействовать на генетический аппарат биосистем... Достаточно велики возможности человека в деформировании и разрушении регуляторов психического космоса. Тем более во власти человека находятся "скрепы" социального космоса: формы регулирования (саморегулирования) социальной процессуальности" (См.: Финогентов В.Н. Хрупкость и овремененность бытия //Бытие: Коллективная монография /Отв. ред. А.Ф. Кудряшев. – УЮИ МВД РФ, Уфа, 2001 . -С. 201).

Современная космологическая картина мира исходит из концепции "Большого взрыва", который, по мнению Г.А. Гамова, произошёл одновременно и повсюду во Вселенной, заполнив пространство горячим веществом, из которого через миллиарды лет сформировались все наблюдаемые нами тела Вселенной – Солнце, звёзды, галактики, планеты и человек (См.: Михайловский В.Н. Научно-теоретическое мышление, здравый смысл и проблема начала мира //О первоначалах мира в науке и теологии. Сборник статей. – С.-Петербург: "Петрополис", 1993. – С. 126). Данная мысль получила определённое экспериментальное подтверждение в 1965 оду, когда А. Пензиас и Р. Вилсон обнаружили существование реликтового излучения.

Пространственно-временная картина эволюции материи в этой теории "Большого взрыва" представляется следующим образом.

1. Сингулярное состояние. Это начало расширения, недоступное

анализу современными средствами.

2. Через 10-45 секунд от "начала". Сильные эффекты квантовой

гравитации. Температура 1032 К.

3. Через 10-35 секунд от "начала". Синтез кварков.

Устанавливается преобладание вещества над антивеществом.

4. 100 секунд после взрыва. Начало ядерного синтеза.

Образование гелия и дейтерия.

5. 106 лет после взрыва. Разъединяются фотоны и вещество.

Возникновение космического фонового излучения.

6. Наше время – возраст Вселенной 1010 лет. Возникновение

галактик, звёзд, почти всего окружающего мира.

7. Взгляд в будущее – через 1031+-2 лет распад организованной

материи (протонов) (См.: Вайнберг С. Первые три минуты. – М., 1982;

Эллис Дж. Очень большое и очень малое //Фундаментальная структура

материи. – М., 1984. – С. 204-231).

Эта картина возникновения мира опирается на три фундаментальных экспериментальных результата: 1) эффект красного смещения спектров отдалённых объектов Вселенной; 2) наличие равномерного фона реликтового излучения фотонов; 3) доля первичной массы гелия равна примерно 25%. "В то же время, – пишет Б.С. Галимов, – в рамках этой картины пока не находит объяснения следующий ряд важных и очевидных вопросов: проблема "начала" расширения, барионная асимметрия, распад протонов, "скрытая" масса" (Галимов Б.С. Космическая эволюция материи в научной картине мира: проблема единственности и множественности моделей эволюции //Пространство и время в научной картине мира. – Уфа, 1991. – С. 5).

Разумеется, предложенная космологическая модель оставляет целый ряд вопросов, относящихся к начальным и конечным стадиям эволюции Вселенной. Поэтому такая картина, вероятнее всего, только часть картины космологического процесса. Все достижения теории "Большого взрыва" относятся не ко всему бесконечному пространству и времени. "Тогда отпадает проблема начала и конца в абсолютном плане. Правда, в относительном плане, в плане начала развёртывания процессов именно в этой части Вселенной проблема остаётся. Но эта проблема менее драматична нежели "начало" всего и при этом из ничего" (Галимов Б.С. Там же).

Следует учитывать, что как бы привлекательна ни была концепция "Большого взрыва", проблема начала мира остаётся по-прежнему предметом пристального внимания теоретиков. Следует помнить о том, что если предлагаемые современными космологами объяснения возникновения Вселенной окажутся неверными, то отвергнуть надо будет объяснение, а не саму Вселенную. Вместе с тем уже на протяжении нескольких тысячелетий имеют место рефлексии о сотворении материи. И всюду красной нитью проходит мысль о том, что ничто не происходит из ничего. Так, к примеру, У. Кэри в работе, посвящённой исследованию закономерностей развития Земли и Вселенной, приводит следующий древний фрагмент: "Вселенная сначала не имела формы, она разделилась на сотни вещей... Вселенная создаёт себя – появляется сама по себе" (См.: Кэри У. В поисках закономерностей развития Земли и Вселенной. История догм в науке о Земле. – М., 1991. – С. 369).

В поэме "О природе вещей" Лукреций Кар также писал о том, что никакая Божественная сила не может создать нечто из ничего. Эта же мысль звучит и у Канта.

После того, как в 1929 году Э. Хаббл, учитывая работы А. Эйнштейна и А. Фридмана, с помощью астрофизических наблюдений открыл, что чем дальше находится галактика, тем быстрее она от нас удаляется, эти работы получили признание.

Хаббл установил следующий закон: скорость разбегания галактик возрастает примерно на 30 км/сек за каждый миллион световых лет их расстояния от нас. Получалось, что Вселенная расширяется.

Идеи Фридмана, Дирака, Эддингтона и Гамова постепенно были сведены к осознанию того факта, что в прошлом существовал момент, когда вся Вселенная была как бы сосредоточена в одной точке. Чисто психологически это воспринять не просто. И, тем не менее, к 70-ым годам ХХ века сложилась общепринятая догма о точке с бесконечной плотностью, откуда Вселенная и была как бы однажды выстрелена, т.е. начала разбегаться. Данное событие, как подметил Уильям Крейг, "изумит нас ещё более, когда мы поймём, что состояние "бесконечной плотности" равнозначно понятию "ничто". Ведь, в самом деле, ни один предмет не обладает бесконечной плотностью: ибо если у него есть хоть какой-то объём, он уже не "бесконечно плотен"" (См.: Крейг У. Самое начало. Происхождение Вселенной и существование Бога. – М., 1990. – С. 41).

Сегодня теоретиками рассматривается также идея квантового рождения Вселенной. Она состоит в том, что акт рождения мира должен описываться законами квантовой гравитации, причём для рождения в этом случае не требуется никакой энергии. Эта точка зрения, на наш взгляд, не является состоятельной, поскольку противоречит фундаментальным законам физики и по существу уклоняется от идеи причинной обусловленности самого акта возникновения Вселенной.

Ощущение трагичности бытия, того факта, что наш мир как планетарное сообщество стоит на грани катастрофы, не покидает человека на протяжении всех последних десятилетий. Такое положение дел сложилось, как нам думается, благодаря тому, что человек обратил этот мир как бы на себя, вознамерившись властвовать над самой основой творения.

Однако природа в настоящее время медленно, но неуклонно поворачивает к нам свой изначальный, когда-то отвернувшийся "лик". Этот "лик" становится причиной того бездонного ужаса, который вызван всеобщим характером природной силы, характером, где как бы сливаются в одно целое силы микро– и мегамира. Далеко не случайно древнегреческая мифология превратила Пана (всеобщий принцип природы) в опекуна раннего детства Диониса, дабы он оставался дружелюбным к человеку.

Но почему природа всё же поворачивает к человеку свой смертоносный лик? Почему Тифон, или Гадес, так неуклонно вторгается в нашу жизнь? Относительно этого бога и его обитания на Илиасе говорится, что перед ним дрожат даже боги. Согласно другим мифологическим представлениям, ужас перед Тифоном загоняет богов в образы зверей (См.: Schelling F.W.J. Philosophie der Offenbarung /M. Frank. Frankfurt a.M., 1993. Глава ХХ).

Философский смысл всех этих представлений, а также повествования об Аиде, выкрадывающего Персефону, состоит в том, что человек должен и крайние границы природы оставить незапятнанными. Он должен бережно относиться не только к небесному, но и к подземному царству, ко всем безжизненным предметам природы.

Глава пятая.

Силы отталкивания и притяжения.

Вопрос о природе тяготения.

Физика и геометрия.

Теперь необходимо поразмышлять над теми потенциями, или силами, напряжение которых проходит через всю природу. Согласно раннему Канту, материя в своём простейшем состоянии таит в себе "стремление подняться к более совершенному строению путём естественного развития" (См.: Кант И. Сочинения. – М., 1963. Т. 1. – С. 156). Под таким состоянием Кант имел в виду первичный хаос или беспорядочную совокупность исходных элементов, обладающих внутренней активностью. Это, так называемая, классическая космологическая картина мира, исходящая из признания нестатической однородности распределения космических тел и систем во Вселенной, а также из признания их происхождения из разряженного, диффузного вещества. Данная модель просуществовала в науке вплоть до середины 30-ых годов ХХ столетия.

Кант пытался объяснить "великий порядок природы только силой притяжения и силой отталкивания – двумя силами, которые одинаково достоверны, одинаково просты и вместе с тем одинаково первичны и всеобщи" (См.: Там же. – С. 131). По его мнению, благодаря действию этих сил материя приобретает кругообразное движение, в ходе которого возникают миры подобные нашему. Вся мировая Вселенная охвачена бесконечным процессом образования и разложения таких миров. "Точно также, – продолжает он, – погибают миры и системы миров, поглощаясь бездной вечности, но в то же время сила творения неустанно работает над созданием новых миров в других частях неба, дабы с избытком возместить ущерб" (См.: Там же. – С. 212). На космический круговорот материи Кант смотрел как на естественно-исторический. "Порядок строения миров развёртывается постепенно, в некоторой последовательности во времени" См.: Там же. – С. 205). Сам человек, кажущийся "венцом творения", не составляет исключения из этого закона" (См.: Там же. – С. 213).

По Канту, возникшие миры могут существовать более продолжительное время по сравнению с временем, затраченным на их формирование. Именно поэтому мировой круговорот охватывает всё большие пространственные области, в результате чего "размер Вселенной в общем то будет увеличиваться" (См.: Там же. – С. 215).

Кантовская мысль о том, что элементам первичного хаоса присуща внутренняя активность, была своеобразно предвосхищена ещё Ньютоном в его знаменитых письмах к Бентли. "Мне кажется, – писал Ньютон в первом таком письме, – что если бы материя Солнца и планет и вообще вся материя Вселенной была равномерно распределена в небесах и каждая частица обладала бы врождённой способностью притяжения ко всем остальным и что всё пространство, в котором распределена материя, было бы конечным, то материя с "окраин" этого пространства" благодаря тяготению стремилась бы к материи в центре и падала бы туда, вследствие чего образовала бы одну огромную массу" (См.: Correspondence of Sir Isaak Nowton. Cambr., 1968. Vol. 3, № 398. – P. 234). Однако в действительности этого не происходит и именно в силу бесконечности пространства. По Ньютону, таким образом, бесконечность есть атрибут существования мирового целого (под последним он понимал преимущественно солнечную систему), в котором сила притяжения передаётся с практически бесконечной скоростью от одних его участков к другим. В противном случае, универсум перестал бы просто существовать. Но он существует как раз в силу гравитационной неустойчивости разряженной среды в силу существования разных масс. И следовательно, тайна тяготения этих масс друг к другу заключается в исследовании процесса их происхождения, т.е. их истории.

Эта плодотворная мысль достигла своего оформления в трудах Ф.В.Й. Шеллинга, который совместил до некоторой степени натурфилософию с самой философией человеческого существования. Если тела, рассуждал он, постоянно стремятся к своему соединению и именно поэтому не достигают его, то в итоге возникает постоянное отсутствие соединения или "чистое существование" (См.: Фишер К. Шеллинг. Его жизнь, сочинения и учение. – С. 430). Итак, тела остаются лишь при своём стремлении к соединению, достигая только со-существования. Таково явление тяготения!

Если для позднего Канта вопрос о причине тяготения веществ друг к другу является совершенно неразрешимым, то для Шеллинга именно данный вопрос открывает новую страницу в истории самосознания, в истории человека. Вся история природы становится у него по сути дела историей совершенствования человеческих взаимоотношений. А поскольку история сознания становится под его пером историей Бога, рассказанной в лицах, то и фундаментальные проблемы естествознания так или иначе оказываются взаимосвязанными с проблемой Абсолюта.

Допустим, размышлял он, что тела не только стремятся к соединению, но и действительно достигают его. Тогда вместо сосуществования явится взаимное проникновение или "ингуссусцепция", благодаря которой тела А и В наполняют одно и то же пространство. Такое соединение, а также процесс такого соединения называется химическим. Особенность же тяготения заключается в том, что оно предполагается данным явлением, но не составляет причины его. Ингуссусцепция не есть тяготение. В самом деле, тела, стремящиеся к химическому соединению, родственны друг другу, но тяжесть не есть средство, с помощью которого осуществляется соединение. Поэтому должна существовать среда, посредством которой солнце производит своё химическое влияние на землю, и которое делает тела родственными друг другу (См.: Там же. – С. 465).

Таков натурфилософский подход к проблеме тяготения. Главная особенность натурфилософии состоит в том, что она постоянно апеллирует к воображению, заменяя недостающие в природе связи вымышленными. Однако её непреходящее значение, не исчерпывающееся историческим элементом, – в обращении к идее целостного постижения природы. Натурфилософия не останавливается перед тайной мира, не постулирует эту тайну как данность. Она стремится постичь её, обращаясь к самым предельным и вечным проблемам бытия, к числу которых, вне всякого сомнения, относится вопрос о причине тяготения.

Тела действительно отличаются друг от друга степенью интенсивности наполнения пространства, т.е., по сути дела, степенью ограничения отталкивающей силы. Притяжение и тяжесть, учит натурфилософия, не идентичны. Сила тяготения, и по Ньютону, не тождественна изначальной силе притяжения. Не из притяжения следует тяжесть, а из тяжести следует то всеобщее взаимодействие масс, та "связь всей материи", которую в каждом отдельном продукте представляет степень притяжения, ограничивающая отталкивание. Другими словами, мир есть целое, которому подчинено и которым проникнуто всё единичное. Эта подчинённость есть всеобщая централизация. А эта проникнутость есть всеобщее одушевление (См.: Там же. – С. 465).

Сила отталкивания, вероятнее всего, является даже более важной, чем сила притяжения. Тяготение, на наш взгляд, имеет двойственную природу: оно состоит из отталкивания и притяжения. Если бы только торжествовал химический процесс, то не возникло бы и жизни. Химически процесс жизни в конечном счёте ведёт к тому, что в живом индивидууме появляется и разрастается мёртвая масса. Жизнь, высшим проявлением которой является любовь, есть чистое со-существование одухотворённых тел, т.е. нечто такое, что не передаётся ни одним из известных видов взаимодействий. Это – как бы вечное ожидание будущего, вечное состояние "другости" или "инаковости" другого, сознание такой степени отсутствия, где любое присутствие оказывается несущественным. Так Шеллинг соединяет проблемы естествознания с извечными проблемами жизни. Подобно поэтическому художественному стремлению существует также и философское стремление; чем более оно воспламенено, тем более обострённым является это чувство, тем быстрее и интенсивнее совершается развитие философии. С одной стороны, физику, как таковую, не интересует человеческий, духовный мир (физика как наука стремится к объективному и последнее непрерывно изгоняет субъективное), а с другой – физика только в том случае соответствует своему понятию, если она постоянно трансцендирует за свои пределы и включает в свой предмет действие духовного и культурного фактора. Таким образом, физика изначально есть подлинно философская наука.

С особой силой эта связь обнаруживается в тот момент, когда мы сталкиваемся с генезисом всей природы. В основе данного генезиса лежит поступательный переход от объекта к субъекту, вплоть до той черты, где уже и объективное становится субъектом, если говорить о человеческом сознании. "Природа, – говорил Шеллинг, – в целом образует линию, идущую от объекта к субъекту и наоборот, от субъекта к объекту, но не так, чтобы объект был уничтожен: он всё ещё лежит в основе субъекта, только становится латентным. На всей этой линии нет ни одной точки, где было бы только одно или только другое; и в обеих крайних точках не исчезает ни субъект, ни объект, каждый из них составляет основу другого... я назвал это полярным отношением. Более отчётливо это отношение показывает магнит. В нём появляются первые признаки жизни в природе: здесь есть три точки – два полюса и точка их неразличимости, – и в каждой из этих трёх точек они, все три, вновь объединены, но не более того, и так дело обстоит во всех точках магнита. Также и во всей природе нет ни чистого объекта, ни чистого субъекта: всё есть субъект-объект" (Шеллинг Ф.В.Й. Система мировых эпох: Мюнхенские лекции 1827-1828 гг. в записи Эрнста Ласо. – Томск, 1999. – С. 152-153).

Философское мышление относится к познанию (в том числе и к познанию физических субстанций) как субъект к объекту. Однако в своей высшей индифференции философия и физика достигают точки объединения. Дело философии – обнаружить то в мире, что составляет истинное свершение, а вместе с тем и его внутренний смысл. Дело физики – возвыситься от реального к идеальному и, следовательно, к мышлению. В данном отношении "физик вынужден заниматься философскими проблемами в гораздо большей степени, чем это приходилось делать физикам предыдущих поколений. К этому физиков вынуждают трудности их собственной науки" (Эйнштейн А. Собр. науч. трудов в 4-х т.: Т. IV. – М.: Наука, 1967. – С. 248).

Осознанию этого факта способствовало возникновение той новой системы мира, в основаниях которой находятся неевклидовые геометрии, концепция относительности пространства и времени, а также концепция дополнительности. К рассмотрению всех этих вопросов теперь мы и переходим.

На протяжении долгих столетий лучшие умы пытались доказать знаменитую одиннадцатую аксиому, или пятый постулат Евклида**.

______________ ** В литературе можно встретить различные написания имени "Е[Э]вклид".

В своей современной форме он звучит так: Через точку, лежащую вне прямой в одной с ней плоскости, можно провести одну и только одну параллельную данной.

Величайшие математики всех времён и народов пытались доказать этот постулат как теорему на основе других аксиом Евклида. Но все попытки оказались тщетными. Н.И. Лобачевский, который был не только великим учёным-геометром, но и замечательным педагогом, деканом и ректором Казанского университета, также пытался это сделать. Остались неизвестными тот день и час, когда он вдруг почувствовал, как, точно молния, сверкнул в его мозгу ответ на то "почему", с которым были связаны многие годы его жизни. Он понял, что пятый постулат недоказуем именно потому, что представляет собой лишь гипотезу – одно из возможных предположений о свойствах окружающего нас пространства. И истинность его может быть установлена только опытным путём, т.е. путём обращения к самой природе. Таким образом, данный постулат совершенно не зависит от остальных аксиом Евклида, логически вывести его принципиально невозможно.

Всеми признанная геометрия не может дать доказательства пятого постулата. Не означает ли это, что при замене его другим постулатом параллельности может быть построена абсолютно новая геометрия? Лобачевский назвал её сначала осторожно, "Воображаемой", а потом – "Всеобщей геометрией" или "Пангеометрией". Сегодня её называют неевклидовой или просто геометрией Лобачевского.

В противоположность допущению Евклида, что через точку С, лежащую вне прямой АВ, проходит на плоскости только одна параллельная ей прямая линия. Лобачевский принял постулат, утверждающий, что таких прямых может быть, по крайней мере, две (СМ и СN). Отсюда следует, что имеется ещё бесчисленное множество прямых, заключённых в углу между прямыми СМ и CN', которые также не будут пересекать АВ (рис. 1)

М' N'

С

N M

А В

Д

Рис. 1.

Часто говорят, лиха беда начало. А здесь оно было особенно трудным. Ведь всякий, кто впервые прочтёт указанное предположение, немедленно воскликнет: "Неверно! Попробуйте продолжить прямые АВ и CN или СМ, они пересекутся тут же на чертеже!"

Конечно, пересекутся, но на обычной (привычной нам) плоскости. Однако, выдвинув свой постулат, Лобачевский сразу же расстался с абсолютным, всюду однородным эвклидовым пространством, поскольку в нём такое допущение было бы невозможно и бессмысленно. Отвергнув истинность V постулата, он тем самым открыл существование пространства с другими свойствами. "Плоскость" в этом новом, неевклидовом пространстве вовсе не плоская. У неё имеется кривизна. Само пространство Лобачевского обладает кривизной. В частном – предельном случае, когда радиус кривизны становится равным бесконечности, пространство Лобачевского переходит в "плоское" (нулевой кривизны) пространство Евклида. Следовательно, геометрия последнего есть только частный случай геометрии Лобачевского. Поэтому начерченные на листке бумаги параллельные Лобачевского имеют чисто условный вид и, конечно, они пересекутся. Но если мы растянем мысленно этот листок-плоскость на миллионы и миллиарды световых лет, можно ли поручиться, что она не приобретёт кривизны? Если приобретёт, то наши прямые ("прямые Лобачевского") не встретятся. Так, предполагая возможность применения своей геометрии "за пределами видимого мира" Лобачевский смог заглянуть в беспредельные дали.