Знание-сила, 1998 № 06 (852) - [21]
Даже такие фундаментальные понятия, образующие «каркас» научного мышления, как «пространство», «время», «число», «множество», «причинность», «вероятность», «размерность», без которых немыслим ни один научный «универсум», в разных универсумах имеют особый смысл, играют свою особенную роль.
Например, трехмерное («евклидово») пространство классической механики, четырехмерный пространственно-временной континуум Эйнштейна — Минковского, бесконечномерное пространство абстрактных математических теорий — у этих научных теорий есть нечто общее. А именно: пространство и время, фигурирующие в них, имеют размерность, их можно измерять, подобно тому, как измеряют вес, плотность, теплоемкость или электропроводность. Издавна это вызывало сомнение и удивление: чтобы измерять нечто, нужно это нечто иметь в качестве объекта — кусок металла, объем газа, источник тока и проводник. Но что мы измеряем, когда говорим, что пространство имеет «длину», «глубину» и «ширину», или что имеется в виду, когда говорят, что «время длится» из бесконечности или от нуль-момента до бесконечности?
Совсем не простой вопрос. Ни пространство, ни время, ни простраиственно- временной континуум нельзя увидеть, к ним нельзя прикоснуться, почувствовать, они суть нечто «ненаблюдаемое» в принципе. Ни один даже самый тонкий прибор не усилит наши чувства так, чтобы мы восприняли пространство и время в качестве особых объектов, отделенных от тел, процессов, явлений. Когда-то это наводило на мысль о том, что пространство и время суть априорные (доопытные) интуиции чувственного восприятия (И.Кант); другими словами, это условия продуктивного познания, но не его результаты. Поэтому размерность пространства и времени есть простое следствие их априорности: мы смотрим на мир сквозь призму трехмерной пространственной и одномерной временной интуиции.
Мысль Канта потрясла философов и ученых и вызвала резкие споры. Дело не только в том, что она вела к субъективизацин пространства и времени (эту философскую проблему сейчас оставим в стороне), сомнения вызывала сама апелляция к интуитивной очевидности пространственных и временных характеристик. Ведь, по сути, Кант объявил первичными чувственными интуициями те представления о пространстве и времени, которые лежали в основаниях ньютоновской теоретической физики. Это и есть тот случай, когда основные понятия лидирующей науки обретают характер «очевидностей», считаются бесспорными, совпадающими с «интуицией» или со «здравым смыслом», а всякие сомнения в этом или попытка ввести другие понятия выглядят «безумными», парадоксальной игрой интеллекта. Великий К.Гаусс не решился опубликовать свои исследования в области неевклидовой геометрии, а Н. Г. Чернышеве кий называл Н.И.Лобачевского свихнувшимся чудаком.
Положение может измениться (история науки знает немало тому примеров), и тогда былые очевидности уступят место иным, идущим от других теорий-лидеров. Но может быть и так, что каждый особый научный универсум опирается на собственные понятия и представления о пространстве и времени, которые в рамках своего универсума становятся «очевидностями» и фундаментальными основаниями всякого значимого рассуждения. Возникает методологическая догадка: пространство и время могут иметь иные, нефизические размерности и измеряться совсем не так, как это имеет место в физике, или, лучше сказать, в тех научных картинах мира, в которые физика входит как главная и необходимая часть.
• Сколько измерений у живописного холста, на котором картина Пабло Пикассо «Музыканты»? А ведь всего-то холст, натянутый на раму...
• Гиперструктуры результат игры художника на компьютере. Как только появляются новые технические возможности, люди устремляются к новым измерения», объемам, формам.
В большинстве макро- и макрофизических теорий пространство полагается гомогенным (однородным): хотя числовые значения измеряемых пространственных величии могут меняться, это всегда измерения одного и того же пространства, каждая «точка» или фрагмент которого ничем не отличается от иных «точек» или фрагментов, разве что положением относительно выделенной системы координат.
Представим иную картину мира, в которой пространство полагается принципиально негомогенным. Каждая его «точка» или фрагмент обладает собственным смысловым содержанием, и эти смыслы различны: то, что можно сказать об одном таком фрагменте, уже в принципе нельзя повторить о другом. Кстати, и в физике гомогенное пространство стало фундаментальным физическим понятием только после научной революции XVII — XVIII веков. В физике Аристотеля, в которой вообще нет понятия пространства, есть понятие «места», занимаемого каким-либо телом. Тело, границы которого установлены неким другим, объемлющим его телом, занимает какое-то место (скажем, место Земли в Мировом океане, место океана в воздухе, воздуха в эфире и т.д.; мир в целом, Космос, не охватывается никаким иным телом, и вопрос о его «месте» попросту не имеет смысла). Поэтому, думал Аристотель, каждое место связано «по смыслу» с отношениями и взаимными движениями тел; у каждого тела, входящего в мировую структуру, имеется свое естественное место, которое, правда, может быть насильственно изменено (например, камень, брошенный чьей-то рукой, во время своего полета занимает «неестественные» места, по траектория его полета определена стремлением камня вернуться на «естественное» место).
