Время и современная физика - Зайцева Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
Подобного рода методы и результаты конкретных наук, приобретающие общее философское значение, называют иногда эпистемологическими, читатель встретит этот термин в данной книге. Мы сохранили его в переводе, хотя он редко применяется в нашей литературе. Он представляется нам полезным, поскольку не перекрывается никаким другим известным нам термином. Иногда смешивают эпистемологию с гносеологией (теорией познания), хотя по существу они в некотором смысле противоположны. Кратко можно сказать, что гносеология — вклад философии в конкретные- науки, а эпистемоло-
8
гия — вклад конкретных наук в философию. Говоря точнее, гносеология применяет идеи и методы философии для обоснования путей познания природы конкретными науками, в то время как эпистемология использует методы и результаты конкретных наук для логического анализа их основных понятий, для включения их в систему общего философского мировоззрения.
Посмотрим теперь, как эта идейная направленность книги осуществлена в отдельных ее главах, написанных разными авторами. Первая часть книги, представляет в основном обзор методов измерения времени в их историческом развитии. Здесь в общедоступной форме дано много интересных и ценных сведений, касающихся экспериментальной науки и даже техники измерений. Мы все настолько зависим от времени, что просто обязаны представлять себе, как оно измеряется. Но эта часть книги имеет прямое отношение и к вопросу об общих свойствах реального времени. В составляющих ее главах разные авторы с разных точек зрения демонстрируют читателю одно основное положение: дайте нам процесс, протекающий равномерно во времени, и мы сможем измерить время. Но что значит « равномерно во времени?» Чтобы ответить на этот вопрос, надо определить, что же мы принимаем за «бег времени». Равномерно ли вращается наша Земля? Можно ли ручаться за равномерность хода каких бы то ни было часов? Ответ на эти вопросы дается в наиболее глубокой по содержанию, но и самой трудной статье, которую написал крупнейший французский механик Поль Жермен..Мы позволим себе пояснить основную его идею в более доступной форме. Законы классической механики Ньютона исходят из понятий равномерного движения и ускорения..Но если мы будем измерять время часами, которые то спешат, то отстают, равномерное движение покажется нам неравномерным, а все, ускорения окажутся измеренными неправильно. Значит, в законах Ньютона по существу содержится определение равномерности хода времени. Закон инерции можно выразить следующим образом:, равномерной считается такая система отсчета времени, в которой при отсутствии сил тела движутся с постоянной скоростью. Если же действуют силы, то необходимо обратиться ко второму закону Ньютона. Жермен по свойственной математикам склонности к обобщению выражает второй закон Ньютона в
9
несколько абстрактной форме. Но смысл не изменится, если мы вернемся к простейшей формулировке: сила равна массе, умноженной на ускорение. Равномерной при этом окажется система отсчета времени, в которой масса остается постоянной, если определять ее как силу, деленную на ускорение. Немедленно возникает еще ряд вопросов: как определять силу; как быть с часами, которые идут с равномерным ускорением или замедлением,— но эти вопросы уже вполне конкретны, а принципиальные основы выбора равномерной системы отсчета времени достаточно полно выяснены в первой части книги.
Вторая часть книги посвящена идеям Эйнштейна и Минковского, приведшим к своеобразному слиянию времени и пространства в единое четырехмерное многообразие. Не углубляясь в изложение теории относительности, авторы в простой и понятной форме излагают те ее следствия, которые непосредственно относятся к проблеме времени. В интересной статье Пьер Костабель развивает идею о том, что единство времени и пространства может быть выведено уже из общих соображений диалектики непрерывного и дискретного и ее проявлений в свойствах движения в связи с древнейшими парадоксами Зенона. Из остального содержания второй части книги отметим два вопроса: «снаряд Ланжевена» и световой конус. Первый связан с сокращением времени при быстром движении. В 1911 году Ланжевен впервые заметил, что человек, летящий в снаряде Жюля Верна (или в ракете) со скоростью, близкой к скорости света, должен постареть меньше, чем его сверстник (или брат-близнец) на Земле. В дальнейшем это следствие теории относительности получило широкую известность под названием парадокса близнецов. Парадокс, на который первым обратил внимание Бергсон, заключается в кажущемся противоречии с принципом относительности. Ведь согласно этому принципу, системы „отсчета равноправны — можно было бы описывать процесс в системе отсчета, в которой ракета неподвижна, а движется Земля. Разрешение парадокса, строго говоря, лежит вне области специальной теории относительности, имеющей дело только с инерциальными (равномерно движущимися) системами. Из этой' теории видно, что сравнить возраст близнецов можно только, когда они окажутся в одной точке пространства, — только тогда имеет смысл понятие Одновременности. Между
