Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

• Введение
• 2. Причины возникновения теорий относительности эйнштейна
• 3. Теория относительности А Эйнштейна
• Заключение
• Список литературы

Введение

Достижения современной науки свидетельствуют о предпочтительности реляционного подхода к пониманию пространства и времени. В этом плане в первую очередь надо выделить достижения физики XX века. Создание теории относительности было тем значительным шагом в понимании природы пространства и времени, который позволяет углубить, уточнить, конкретизировать философские представления о пространстве и времени.

Альберт Эйнштейн, физик-теоретик, один из основателей современной физики, родился в Германии, с 1893 года жил в Швейцарии, с 1914 г. в Германии, в 1933 г. эмигрировал в США. Создание им теории относительности стало самым фундаментальным открытием XX в., оказавшим огромное влияние на всю картину мира,

По мнению современных исследователей, теория относительности ликвидировала всеобщее время и оставила только локальное время, которое детерминируется интенсивностью полей тяготения и скоростью движения материальных объектов. Эйнштейн сформулировал принципиально новые и важные в методологическом отношении положения, которые помогли лучше осознать особенности пространства и времени в различных сферах объективной реальности.

1. Материя, пространство, время

Если сказать, что под материей понимается внешний мир, существующий независимо от нашего сознания, то многие согласятся с таким подходом. Он коррелируется и с представлениями на уровне здравого смысла. И в отличие от некоторых философов, которым казалось несерьезным рассуждать на уровне обыденного мышления, материалисты принимают эту "естественную установку" в качестве основы своих теоретических построений.

Но, соглашаясь с таким предварительным пониманием материи, принимая его как нечто само собой разумеющееся, люди не испытывают чувство удивления и восхищения его глубоким смыслом, богатством методологических возможностей, которые открываются в его содержании. Оценить его значение нам поможет небольшой исторический анализ предшествующих концепций материи, понимания сущности этой категории.

Ограниченность материализма XVIII в. в понимании материи выражалась прежде всего в абсолютизации достигнутых научных знаний, попытках "наделить" материю физическими характеристиками. Так, в трудах П. Гольбаха наряду с самым общим пониманием материи как мира, воспринимаемого с помощью органов чувств, говорится о том, что материя обладает такими абсолютными свойствами, как масса, инерция, непроницаемость, способность иметь фигуру Гольбах П. Система природы // Избранные произведения: в 2-х т. Т. 1. -- М.,1983.-- С. 59--67. .

Это значит, что главным принципом материальности признавалась вещественность, телесность окружающих человека предметов. Однако при таком подходе за пределами материальности оказывались такие физические явления, как электричество и магнитное поле, которые явно не обладали способностью иметь фигуру.

Существовало и понимание материи как субстанции, что особенно характерно для философии Б. Спинозы. "Субстанция - это не мир, окружающий человека, а нечто, стоящее за этим миром, обусловливающее его существование" Спиноза Б. Краткий трактат о Боге, человеке и его счастье // Избранные произведения: в 2-х т. Т. 1. -- М., 1987. -- С. 82 - 83. . Субстанция обладает такими атрибутами, как протяжение и мышление. При этом оставалось, однако, непонятно, как связана единая, вечная, неизменная субстанция с миром изменяющихся вещей. Это давало повод для иронических метафор, сопоставления субстанции с вешалкой, на которую навешиваются различные свойства, оставляя ее неизменной.

Ограниченность понимания материи в его обоих вариантах отчетливо обнаружилась в XIX в. Обычно главной причиной, вызвавшей необходимость перехода к новому пониманию материи как философской категории, называют кризис методологических оснований физики на рубеже XIX и XX вв.

Как известно, наиболее значительным достижением философии марксизма было открытие материалистического понимания истории. Общественное бытие, согласно этой теории, определяет общественное сознание. Однако экономические отношения лишь в конечном счете определяют функционирование и развитие общества; общественное сознание, идеология относительно самостоятельны и также влияют на социальное развитие. Этим марксистская теория отличается от "экономического детерминизма".

В марксистской теории как бы расширяются границы материальности, к которой относятся не только сами предметы с их вещественностью и телесностью, но также свойства и отношения (не только огонь, но и свойство теплоты, не только сами люди, но и их производственные отношения и т.д.). Именно в этом состоит вклад марксизма в понимание материи, который до сих пор недостаточно исследован.

Понимание материи как объективной реальности, существующей независимо от человека и не тождественной совокупности его ощущений, способствовало преодолению созерцательности предшествующей философии. Это вызвано анализом роли практики в процессе познания, которая позволяет выделять новые предметы и их свойства, включенные на данном этапе исторического развития в объективную реальность.

Особенность такого понимания материи состоит в том, что материальными признаются не только телесные предметы, но также свойства и отношения этих предметов. Стоимость материальна, потому что это количество общественно необходимого труда, затраченного на производство продукта. Признание материальности производственных отношений послужило основой материалистического понимания истории и исследования объективных законов функционирования и развития общества.

Можно попытаться найти определенные границы применения таких категорий, как "бытие" и "материя". Во-первых, бытие более широкая категория, так как она охватывает не только объективную, но и субъективную реальность. Во-вторых, бытие и материя могут использоваться для разграничения сущего и существующего (являющегося). Тогда существующее может быть представлено как объективная реальность, осознанная человеком в процессе его деятельности.

В современной методологии научного познания важное место занимают такие понятия, как "физическая реальность", "биологическая реальность", "социальная реальность". Речь идет об объективной реальности, которая становится доступной человеку в определенной сфере его деятельности и на определенном этапе исторического развития.

Философское осмысление мира обычно начинается с разграничения материального и идеального. Но для более полной характеристики изучаемых объектов нужны и другие категории. Среди них важное место занимают категории "движения" и "покоя".

Марксистская философия, опираясь на лучшие традиции предшествующих мыслителей, признает, что весь мир находится в состоянии непрерывного движения, которое внутренне присуще материальным объектам и не нуждается для своего существования во вмешательстве божественных сил, в первотолчке. Движение понимается как философская категория для обозначения любого изменения, начиная от простого перемещения и кончая мышлением. Мир - не совокупность законченных вещей, а совокупность процессов.

Основа социальной формы движения - целесообразная деятельность людей, и прежде всего, по Марксу, "способ производства материальных благ" Маркс К. , Энгельс Ф. Собрание сочинений. Т. 19. -- С. 377. . Человек выступает как объект и субъект истории. В конечном счете история - это деятельность людей, преследующих свои интересы.

Пространство и время как самостоятельные категории появляются уже в философии Древнего Востока, где они рассматриваются наряду с такими первоначалами, как огонь, вода, земля (санкхья). У Аристотеля среди девяти основных категорий называются время, место, положение. В философии Древней Греции начинают складываться основные концепции пространства и времени: субстанциональная и реляционная. Первая рассматривает пространство и время как самостоятельные сущности, первоначала мира; вторая - как способ существования материальных объектов. Такое понимание пространства и времени находит наиболее яркое выражение в философии Аристотеля и Лукреция Кара Асмус В. Ф. Античная философия. 3-е изд. М., 2001. .

В философии Нового времени основой субстанциональной концепции были положения И. Ньютона об абсолютном пространстве и времени. Он утверждал, что абсолютное пространство по своей сущности безотносительно к чему-нибудь внешнему остается всегда одинаковым и неподвижным. Абсолютное время рассматривалось как чистая длительность. Основанием для таких утверждений был опыт классической физики, математические исследования (в частности, геометрия Евклида).

2. Причины возникновения теории относительности эйнштейна

Как же возникла частная (специальная) теория относительности Эйнштейна, сузившая исследование глобального явления до ограниченной, частной относительности, до относительности некоторых базовых понятий, до частного принципа относительности? Почему она вообще возникла и упала на благодатную почву общественного восприятия?

Нельзя не заметить объективные причины появления работ по теории относительности. Они обусловлены "разогретым, революционным" политическим состоянием общества и стихийно, динамично развивающимся естествознанием второй половины XIX - начала XX веков. В то время наука, во многих своих сферах, систематично отвергала один за другим многие стереотипы - общепринятые тогда эталоны представлений, что наложило отпечаток на методологический нигилизм теории относительности в целом.

В значительной степени, на появление теории относительности повлияли авторитетная и ныне философия Иммануила Канта, признанное, наконец, к тому времени учение о бесконечности, а также некоторые математические труды, например неевклидовы геометрии Лобачевского (1792-1856) и Римана (1826-1866), представления о времени Минковского и Пуанкаре. Вышеприведенные причины и как следствие, появившиеся теории относительности Эйнштейна объединяет общее отсутствие методологии познания, объединяет то, что они не противоречиво, но своеобразно трактуют (или не трактуют вообще) базовые, системно образующие их теории понятия и не применяют общенаучных принципов познания. Почему они посмели это сделать? Потому, что эти понятия и принципы были по естественной незрелости науки, методологически не определены их предшественниками. А применение бурно развивающихся к тому времени технологий "обработки понятий познания" (методов логики, математики, физики и т.д.) позволило получать весьма оригинальные итоговые выводы на выходе.

Древнегреческий учёный Птолемей, а затем и Иммануил Кант постулировали зависимость реальности от самого познания. Объект, по Канту, существует как таковой лишь в формах деятельности субъекта. До сих пор, методология познания применяет принцип Канта и Птолемея: "Что вижу то и суть". Приходит на ум притча о четырёх слепцах-мудрецах, которые ощупывали слона. Причём каждый ощупывал слона сугубо в определённых местах: один только ногу, другой только живот, третий хобот, четвёртый хвост. А затем они утверждали в разнобой об "истинности" и "правдивости" познанного ими облика слона. Фактически в подходе к познанию Канта и Птолемея: "Что вижу то и суть", реализован именно такой субъективный подход к познанию и отвергнута возможность объективного познания в сравнении с общепринятыми эталонами - принципами познания Мотрошилова Н.В. Рождение и развитие философских идей: Историко-философские очерки и портреты. М., 1991. .

Понятие бесконечности не определено в общенаучном понятии до сих пор. Это не познаваемое в принципе в величине безотносительное понятие, не имеющее эталона, а значит относительной сравнительной величины.

По этой причине, Минковский определил собственное видение понятия "время". При построении своих "метрических пространств", он ввел понятие синонимичное понятию времени - "плоскость мирового проявляющего процесса", которая "бежит" со скоростью света от произвольно выбранного любого "начала координат". Базисное понятие времени, "подогнали" под имеющийся на вооружении геометрический техпроцесс познания. А современные учёные теперь интенсивно ищут пути и способы путешествий в пространстве-времени.

Симбиоз теорий Минковского и Римана породил четырёхмерную абстрактную интерпретацию пространства - времени, имеющую весьма ограниченную практическую применимость. Например, её нельзя применять для моделирования реальных физических, изменяющихся объектов природы, как функций от изменяющихся их свойств (параметров).

Пространство-время - это интерпретация пространства выхолощенных от размерности событий, имеющих только свойства: пространственные координаты мест возникновения и моменты времени возникновения событий. Свойства пространства и времени несоразмерны друг другу, ибо от изменения одного, причинно-следственно другое не меняется, не зависит. Получается пространство событий, лишённых физической сущности - природы (размерности).

Основанием специальной теории относительности Эйнштейн посчитал сформулированный им принцип относительности, якобы не противоречащий принципу относительности Галилея. Отсутствие в научном арсенале Эйнштейна методологически сформированных понятий "время" и "одновременность", с учётом принятия постулата о глобальном постоянстве скорости света, позволило Эйнштейну "достичь" в специальной теории относительности одновременности событий в различных точках пространства при помощи посылаемых от одного источника к двум объектам световых сигналов, синхронизирующих часы этих объектов, формирующих одинаковую временную шкалу.

По мнению Эйнштейна, формирующих время на часах этих объектов и придав затем объектам различную скорость, он преобразованием Лоренца, математически строго обосновывает, что время в движущихся с различными скоростями объектах течёт по-разному. Что само по себе не только математически но и физически очевидно. Часы в случае такого способа познания "времени", при такой синхронизации будут идти по-разному, ибо шкала времени перестаёт быть единой эталонной для обеих часов "убегающих" по-разному от световых синхроимпульсов шкал времени объектов. А если эталоны шкал разные, то и отношения любой продолжительности любого процесса на объекте к разным эталонам продолжительности будет разное. Системы то познания времени не инерциальные. Если от синхроимпульсов "летящих" со скоростью света "убегать"со скоростью света, то такие часы на объекте вообще остановятся. Эйнштейн пошёл в своём обобщении и выводах намного дальше. Он "кардинально революционно" утверждает, что и длины объектов изменятся и биологические процессы (например, старение в "парадоксе близнецов") будут протекать по-разному в объектах (близнецах), которые двигаются относительно друг друга и относительно источника света с различными скоростями. Фактически Эйнштейн как бы "теоретически обосновал" принцип познания: "Величина свойств познаваемого объекта (например, свойств характеризующих старение, или продолжительность процессов на объекте, или его длины) причинно-следственно зависит от "линейки", от способа, которым эта величина измеряется (познаётся)" Эйнштейн А. Физика и реальность: Собр. научн. тр. Т. 4. - М., 1967. .

3. Теория относительности А. Эйнштейна

Самым фундаментальным открытием XX в., оказавшим огромное влияние на всю картину мира, стало создание теории относительности.

В 1905 г. молодой и никому не известный физик-теоретик Альберт Эйнштейн (1879-1955) опубликовал в специальном физическом журнале статью под неброским заголовком "К электродинамике движущихся тел". В этой статье была изложена так называемая частная теория относительности.

По существу, это было новое представление о пространстве и времени, и соответственно ему была разработана новая механика. Старая, классическая физика вполне соответствовала практике, имевшей дело с макротелами, движущимися с не очень-то большими скоростями. И только исследования электромагнитных волн, полей и связанных с ними других видов материи заставили по-новому взглянуть на законы классической механики.

Опыты Майкельсона и теоретические работы Лоренца послужили базой для нового видения мира физических явлений. Это касается в первую очередь пространства и времени, фундаментальных понятий, определяющих построение всей картины мира. Эйнштейн показал, что введенные Ньютоном абстракции абсолютного пространства и абсолютного времени должны быть оставлены и заменены другими. Прежде всего, нужно отметить, что характеристики пространства и времени будут по-разному выступать в системах неподвижных и движущихся относительно друг друга.

Так, если измерить на Земле ракету и установить, что ее длина составляет, к примеру, 40 метров, а затем с Земли определить размер той же ракеты, но движущейся с большой скоростью относительно Земли, то окажется, что результат будет меньше 40 метров. А если измерить время, текущее на Земле и на ракете, то окажется, что показания часов будут разными. На движущейся с большой скоростью ракете время, по отношению к земному, будет протекать медленнее, и тем медленнее, чем выше скорость ракеты, чем больше она будет приближаться к скорости света. Отсюда следуют некоторые отношения, которые с нашей обычной практической точки зрения являются парадоксальными.

Таков так называемый парадокс близнецов. Представим себе братьев-близнецов, один из которых становится космонавтом и отправляется в длительное космическое путешествие, другой остается на Земле. Проходит время. Космический корабль возвращается. И между братьями происходит примерно такая беседа: "Здравствуй, - говорит остававшийся на Земле, - рад тебя видеть, но почему ты почти совсем не изменился, почему ты такой молодой, ведь с того момента, когда ты улетал, прошло тридцать лет". "Здравствуй, - отвечает космонавт, - и я рад тебя видеть, но почему ты так постарел, ведь я летал всего пять лет". Итак, по земным часам прошло тридцать лет, а по часам космонавтов только пять. Значит, время не течет одинаково во всей Вселенной, его изменения зависят от взаимодействия движущихся систем. Это один из главных выводов теории относительности.

Это совершенно неожиданный для здравого смысла вывод. Получается, что ракета, которая имела на старте некоторую фиксированную длину, при движении со скоростью, близкой к скорости света, должна стать короче. Вместе с тем в этой же ракете замедлились бы и ход часов, и пульс космонавта, и его мозговые ритмы, обмен веществ в клетках его тела, то есть время в такой ракете протекало бы медленнее, чем время у наблюдателя, оставшегося на месте старта. Это, конечно, противоречит нашим обыденным представлениям, которые формировались в опыте относительно малых скоростей и поэтому недостаточны для понимания процессов, которые развертываются с околосветовыми скоростями.

Теория относительности обнаружила еще одну существенную сторону пространственно-временных отношений материального мира. Она выявила глубокую связь между пространством и временем, показав, что в природе существует единое пространство-время, а отдельно пространство и отдельно время выступают как его своеобразные проекции, на которые оно по-разному расщепляется в зависимости от характера движения тел.

Абстрагирующая способность человеческого мышления разделяет пространство и время, полагая их отдельно друг от друга. Но для описания и понимания мира необходима их совместность, что легко установить, анализируя даже ситуации повседневной жизни. В самом деле, чтобы описать какое-либо событие, недостаточно определить только место, где оно происходило, важно еще указать время, когда оно происходило.

До создания теории относительности считалось, что объективность пространственно-временного описания гарантируется только тогда, когда при переходе от одной системы отсчета к другой сохраняются отдельно пространственные и отдельно временные интервалы. Теория относительности обобщила это положение. В зависимости от характера движения систем отсчета друг относительно друга происходят различные расщепления единого пространства-времени на отдельно пространственный и отдельно временной интервалы, но происходят таким образом, что изменение одного как бы компенсирует изменение другого Эйнштейн А. Физика и реальность: Собр. научн. тр. Т. 4. - М., 1967. . Если, например, сократился пространственный интервал, то настолько же увеличился временной, и наоборот.

Получается, что расщепление на пространство и время, которое происходит по-разному при различных скоростях движения, осуществляется так, что пространственно-временной интервал, то есть совместное пространство-время (расстояние между двумя близлежащими точками пространства и времени), всегда сохраняется, или, выражаясь научным языком, остается инвариантом. Объективность пространственно-временного события не зависит от того, из какой системы отсчета и с какой скоростью двигаясь наблюдатель его характеризует. Пространственные и временные свойства объектов порознь оказываются изменчивыми при изменении скорости движения объектов, но пространственно-временные интервалы остаются инвариантными. Тем самым специальная теория относительности раскрыла внутреннюю связь между собой пространства и времени как форм бытия материи. С другой стороны, поскольку само изменение пространственных и временных интервалов зависит от характера движения тела, то выяснилось, что пространство и время определяются состояниями движущейся материи. Они таковы, какова движущаяся материя.

Таким образом, философские выводы из специальной теории относительности свидетельствуют в пользу реляционного рассмотрения пространства и времени: хотя пространство и время объективны, их свойства зависят от характера движения материи, связаны с движущейся материей.

Идеи специальной теории относительности получили дальнейшее развитие и конкретизацию в общей теории относительности, которая была создана Эйнштейном в 1916 году. В этой теории было показано, что геометрия пространства-времени определяется характером поля тяготения, которое, в свою очередь, определено взаимным расположением тяготеющих масс. Вблизи больших тяготеющих масс происходит искривление пространства (его отклонение от евклидовой метрики) и замедление хода времени. Если мы зададим геометрию пространства-времени, то тем самым автоматически задается характер поля тяготения, и наоборот: если задан определенный характер поля тяготения, расположения тяготеющих масс относительно друг друга, то автоматически задается характер пространства-времени. Здесь пространство, время, материя и движение оказываются органично сплавленными между собой.

Особенность созданной Эйнштейном теории относительности в том, что в ней исследуется движение объектов со скоростью, приближающейся к скорости света (300 000 км в секунду).

В специальной теории относительности утверждается, что с приближением скорости движения объекта к скорости движения света "временные интервалы замедляются, а длина объекта сокращается" Кассирер Э. Теория относительности Эйнштейна. Пер. с нем. Изд. второе, 2009. .

Общая теория относительности утверждает, что вблизи больших полей тяготения время замедляется, а пространство искривляется. В сильном поле тяготения кратчайшим расстоянием между точками будет уже не прямая, а геофизическая кривая, соответствующая кривизне гравитационных силовых линий. В таком пространстве сумма углов треугольника будет больше или меньше 180°, что описывается неевклидовыми геометриями Н. Лобачевского и Б. Римана. Искривление светового луча в поле тяготения Солнца было проверено английскими учеными уже в 1919 г. во время солнечного затмения.

Если в специальной теории относительности связь пространства и времени с материальными факторами выражалась лишь в зависимости от их движения при абстрагировании от влияния гравитации, то в общей теории относительности раскрывалась их детерминированность структурой, характером материальных объектов (вещество и электромагнитное поле). Выяснилось, что гравитация влияет на электромагнитное излучение. В гравитации была найдена связующая нить между космическими объектами, основа упорядоченности в Космосе, сделан общий вывод о структуре мира как сферическом образовании.

Теорию Эйнштейна нельзя рассматривать как опровержение теории Ньютона. Между ними существует преемственность. Принципы классической механики сохраняют свое значение и в релятивистской механике в пределах малых скоростей. Поэтому некоторые исследователи (например, Луи де Бройль) утверждают, что теория относительности в определенном смысле может рассматриваться как венец именно классической физики.

Заключение

Специальная теория относительности, построение которой было завершено А. Эйнштейном в 1905 году, доказала, что в реальном физическом мире пространственные и временные интервалы меняются при переходе от одной системы отсчета к другой.

Система отсчета в физике - это образ реальной физической лаборатории, снабженной часами и линейками, то есть инструментарием, с помощью которого можно измерять пространственные и временные характеристики тел. Старая физика считала, что если системы отсчета движутся равномерно и прямолинейно относительно друг друга (такое движение называется инерциальным), то пространственные интервалы (расстояние между двумя близлежащими точками) и временные интервалы (длительность между двумя событиями) не меняются.

Теория относительности эти представления опровергла, вернее, показала их ограниченную применимость. Оказалось, что только тогда, когда скорости движения малы по отношению к скорости света, можно приблизительно считать, что размеры тел и ход времени остаются одними и теми же, но когда речь идет о движениях со скоростями, близкими к скорости света, то изменение пространственных и временных интервалов становится заметным. При увеличении относительной скорости движения системы отсчета пространственные интервалы сокращаются, а временные растягиваются.

Список литературы

1. Алексеев П.В., Панин А.В. Философия: Учебник. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2003. - 608 с.

2. Асмус В.Ф. Античная философия. 3-е изд. М., 2001.

3. Гольбах П. Система природы // Избранные произведения: в 2-х т. Т.1. - М., 1983. - С.59-67.

4. Грюнбаум А. Философские проблемы пространства и времени. М., 1998.

5. Кассирер Э. Теория относительности Эйнштейна. Пер. с нем. Изд. Второе, 2008.144 с.

6. Кузнецов В.Г., Кузнецова И.Д., Миронов В.В., Момджян К.Х. Философия: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2004. - 519 с.

7. Маркс К., Энгельс Ф. Собрание сочинений. Т. 19. - С.377.

8. Мотрошилова Н.В. Рождение и развитие философских идей: Историко-философские очерки и портреты. М., 1991.

9. Спиноза Б. Краткий трактат о Боге, человеке и его счастье // Избранные произведения: в 2-х т. Т.1. - М., 1987. - С.82 - 83.

10. Философия: Учебник / Под ред. проф. В.Н. Лавриненко. - 2-е изд., испр. и доп. - M.: Юристъ. 2004

11. Философия: Учебник / Под ред. проф. О.А. Митрошенкова. - М.: Гардарики, 2002. - 655 с.

12. Эйнштейн А. Физика и реальность: Собр. научн. тр. Т.4. - М., 1967.

Подобные документы

Методологическая и мировоззренческая основы субстанциональной и реляционной концепций пространства и времени. Пространство и время в теории относительности А. Эйнштейна. Специфика пространственно-временных свойств в природе и социальных процессах.

контрольная работа , добавлен 06.02.2014


Основные субстанции бытия и взгляды философов разных времен. Сущность концепции о формах движения материи Ф. Энгельса. Основное философское значение теории относительности. Изменение физической картины мира. Движение как сущность времени и пространства.

контрольная работа , добавлен 20.09.2015


Диалектическое понимание движения материи. Основы концепций пространства и времени. Философское значение специальной теории относительности. Изменчивость и устойчивость как одна из пар противоположностей, определяющих движение. Формы движения материи.

контрольная работа , добавлен 21.03.2011


Проблема истинности или ложности теории относительности Эйнштейна, ее философские аспекты. Философская проблема, заключающаяся в адекватном реальности определении таких понятий как "время", "пространство", "движение", "покой". Эйнштейновская абстракция.

статья , добавлен 07.02.2009


Пространство и время как основные формы существования материи, их современное понимание и проблема относительности. Сравнительная характеристика, принципиальные отличия субстанциального и реляционного подхода к отношению пространства и времени к материи.

реферат , добавлен 12.01.2011


Принципы классификации форм движения. Основные формы движения. Онтологические основы бытия. Свойства и принципы движения в пространстве и времени. Философское значение теории относительности. Источники саморазвития каждой формы движения материи.

контрольная работа , добавлен 08.08.2011


Субстанция как объективная реальность. Идея субстанции в античной философии. Рационалистические воззрения Декарта о субстанции с позиций дуализма. Гносеологическое осмысление понятия "субстанция". Философское понимание материи, система ее организации.

контрольная работа , добавлен 18.08.2009


История развития науки. Появление мировоззренческих задач, геометрии у древних египтян и шумерской астрономии. Формирование философии. Принцип всеобщей относительности Эйнштейна. Воздействие науки на мировосприятие и ее роль в современном обществе.

эссе , добавлен 13.01.2014


Исследование развития взглядов на субстанцию в истории философии. Философское понимание материи. Диалектико-материалистическое учение о субстанции. Система философского материализма. Материальная и идеальная субстанция. Соотношение материи и сознания.

реферат , добавлен 01.12.2014


Критерии научного знания в античной натурфилософии: систематизированность, непротиворечивость и обоснованность знания. Взаимосвязь пространства, времени и материи с позиций специальной и общей теории относительности. Управление процессами самоорганизации.

0

Введение.

Актуальность исследования. В конце XIX начале XX веков был сделан ряд крупнейших открытий, с которых началась революция в физике. Она привела к пересмотру практически всех классических теорий в физике. Возможно, одной из самых крупных по значимости и сыгравших наиболее важную роль в становлении современной физики наряду с квантовой теорией была теория относительности А.Эйнштейна.
Создание теории относительности позволило пересмотреть традиционные взгляды и представления о материальном мире. Такой пересмотр существовавших взглядов был необходим, так как в физике накопилось много проблем, которые не могли быть решены с помощью существовавших теорий.
На этом этапе в физике проявились противоречия между классическим принципом относительности и положением об универсальной постоянной, а также между классической механикой и электродинамикой. Было много попыток дать другие формулировки законам электродинамики, но они не увенчались успехом. Все это сыграло роль предпосылок к созданию теории относительности.
Работы Эйнштейна наряду с громадным значением в физике имеют, также, большое философское значение. Очевидность этого следует из того, что теория относительности связана с такими понятиями как материя, пространство, время и движение, а они являются одними из фундаментальных философских понятий. Именно поэтому для философской методологии имеет смысл анализ и рассмотрение не только самой теории Эйнштейна, но и философских воззрений одного из крупнейших ученых XX века. Позицию Эйнштейна в физике можно понять только в свете его общефилософской концепции, в свете того, как он понимал единство законов природы и пути его познания, как он понимал связи, существующие в природе, а также предмет исследования физики. Именно этот факт влияния философии на программу и метод физических исследований есть главная причина интереса к вопросу о том, каковы философские взгляды ученого.
Степень разработанности темы. Автором проведена работа по анализу философской литературы, которую можно классифицировать по следующим группам: историко-философская литература по проблеме взаимосвязи философии и физики (Г. Рейхенбах, С. И. Вавилов, Н. Бор, А. Б. Мигдал, С. Вайнберг, В. В. Ильин, В. С. Готт, В. Г. Сидоров и др.); по философии и методологии науки (в частности, физики) и по проблемам оснований физико-математического знания (в отечественной литературе - В. В. Ильин, В. Г. Сидоров, Е. П. Никитин, А. Н. Кочергин, JI. А. Микешина, В. Н. Вандышев, Е. И. Кукушкина, JI. Б. Логунова, Ю. А.Петров, Ю. Б. Молчанов, С. С. Гусев, Г. Л. Тульчинский, А. С. Никифоров, В. Т. Мануйлов и др.; в зарубежной литературе - С. Грофф, Chalmers A. F., Simon Y. R.,Cornwell S; Stamp S. E. и др.); по истории физики (М. Планк, Д. К. Максвелл, Г. Е. Горелик, И. Д. Новиков, А. В. Шилейко, Т. И. Шилейко, А. М. Мостепаненко, В. И. Григорьев, Г. Я. Мякишев и др.); историко-философская литература по проблемам взаимосвязи философии и физики (М. Г.Лобановский, В. Ф. Асмус, В. И. Шинкарук, Н. Т. Абрамова, И. Б. Новик, С. П. Чернозуб, А. М. Анисов, Dobbs В. J. Т., В. И. Колядко, Р. С. Карпинская, И. К. Лисеев и др.); работы по исследованию философских проблем теории относительности (И. И. Гольденблат, Г. Рейхенбах, К. X. Рахматуллин, В. И. Секерин, Д. П. Грибанов, Л. Я. Станис, К. X. Делокаров, Э. М. Чудинов и др.).
Цель курсового исследования. Целью данной курсовой работы является определение гносеологических корней концепций пространства и времени в теории относительности А. Эйнштейна. Для достижения цели предполагается решение следующих задач:
1. Рассмотрение философских и методологических тенденций в науке начала XX века;
2. Раскрытие особенностей Эйнштейнова подхода к пониманию статического и динамического времени, материального и математического пространства.
Научная новизна работы отражается в положениях, выносимых на защиту:
1. Раскрытие философских особенностей теории Эйнштейна;
2. Определение методологических оснований работы ученого;
3. Определение философско-мировоззренческой картины мира мыслителя, послужившей базисом для развития концепции теории относительности.

1. Проблема определения философских воззрений Эйнштейна.

Как ответить на вопрос о том, какая же философия вела Эйнштейна, кто он по своим философским взглядам — материалист, идеалист или позитивист? На этот вопрос нельзя дать однозначного ответа: в его трудах можно найти достаточно высказываний в пользу любого направления.
Известно, например, что Эйнштейн высоко оценивал критическую работу Маха в отношении априорных идей Канта или введения Ньютоном в обиход классической физики понятий абсолютного пространства, времени, движения, вообще метафизических понятий, которым в опыте, как его понимает Мах, ничего не сопоставляется. Эйнштейн неоднократно заявлял, что концепция Маха помогла ему критически осмыслить исходные положения классической физики. Неоднократно также Эйнштейн определял теорию как систему упорядочения наших чувственных восприятий, а не как отражение объективных закономерностей внешнего мира. Эти формулировки не случайны для Эйнштейна, они встречаются в его работах на протяжении всей его жизни. Так, в лекциях об основах теории относительности, читанных и Принстонском университете в 1921 г., он утверждал, что понятие и системы понятий ценны для нас лишь постольку, поскольку они облегчают нам обозрение комплексов наших переживаний. В 1936 г. в статье Физика и реальность Эйнштейн писал: В противоположность психологии, физика истолковывает непосредственно только чувственные восприятия и „постижение" их связи. И далее: Я считаю, что первый шаг в установлении „реального внешнего мира" состоит в образовании понятия телесных объектов и телесных объектов различных видов. Из всего многообразия чувственных восприятий мы мысленно и произвольным образом выделяем постоянно повторяющиеся комплексы чувственных восприятий (частично в совпадении с чувственными восприятиями, которые могут истолковываться как знаки чувственного опыта других людей) и мы сопоставляем им понятие телесного объекта. В книге Эволюция физики сказано: С помощью физических теорий мы пытаемся найти себе путь сквозь лабиринт наблюденных фактов, упорядочить и постичь мир наших чувственных восприятий. Наконец, в его автобиографии мы встречаем: ...Всякое наше мышление— того же рода: оно представляет свободную игру с понятиями. Обоснование этой игры заключается в достижимой при помощи нее возможности обозреть чувственные восприятия. Понятие „истины" к такому образованию еще совсем не применимо; это понятие может, по моему мнению, быть введено только тогда, когда имеется налицо условное соглашение относительно элементов и правил игры. И далее: Система понятий есть творение человека, как и правила синтаксиса, определяющие ее структуру... Все понятия, даже и ближайшие к ощущениям и переживаниям, являются с логической точки зрения произвольными положениями, точно так же как и понятие причинности, о котором в первую очередь и шла речь.
Таковы суждения Эйнштейна, в которых несомненно обнаруживается влияние позитивистской философии. Однако известно и другое. Мы помним, что позитивистские взгляды Оствальда и Маха Эйнштейн назвал философскими предубеждениями, помешавшими им найти правильное истолкование фактам, приводящим к признанию атомов и молекул. Далее. Свое несогласие с идеями квантовой механики, в частности с введением ею статистической закономерности наряду с динамической, Эйнштейн мотивировал тем, что переход от описания самих вещей к описанию вероятностей появления вещей есть переход к позитивизму. Критикуя аргументацию в пользу квантовой механики, он в?Ответе на критику (1949) писал: Что мне не нравится в подобного рода аргументации,— это, по моему мнению, общая позитивистская позиция, которая, с моей точки зрения, является несостоятельной и которая, по моему мнению, ведет к тому же самому, что и принцип Беркли — esse est percipi (существовать — значит быть воспринимаемым). Эйнштейн считал, что защита статистической трактовки квантовой механики есть защита позитивистских взглядов. Даже в дружеской переписке Эйнштейн выступает против позитивизма. В конце сороковых годов, говоря о желательной встрече с Борном, он писал ему: Хотя ты никогда не согласишься с моей точкой зрения, она тебя могла бы позабавить. Я бы тоже получил удовольствие, разбив твои позитивистские философские взгляды. Но вернемся к Эйнштейну. Это, конечно, серьезный довод, чтобы не признавать Эйнштейна позитивистом, если он отклонял целое направление в физике, огромное практическое значение которого он всегда и безоговорочно признавал, отклонял из-за того, что считал его основу позитивистской. Другое дело, прав ли Эйнштейн, толкуя квантовую физику как по существу своему позитивистскую; в данном случае существенно подчеркнуть, что, отклоняя ее, он руководствовался антипозитивистскими мотивами.
Крайне интересное понимание процесса познания высказано Эйнштейном в статье Влияние Максвелла на эволюцию идей о физической реальности, написанной к столетию со дня рождения Максвелла в 1931 г. Эту статью он начинает со следующего утверждения: ?Вера в существование внешнего мира, независимого от воспринимающего субъекта, есть основа всего естествознания. Но так как чувственное восприятие дает информацию об этом внешнем мире, или о „физической реальности", только опосредованно, мы можем охватить последнюю только умозрительными средствами. Из этого следует, что наши представления о физии ческой реальности никогда не могут быть окончательными. Мы всегда должны быть готовы изменить эти представления, т. е. изменить аксиоматическую базу физики,— чтобы оправдать факты восприятия логически наиболее совершенным образом. И действительно, беглый взгляд на развитие физики показывает, что она испытывает глубокие изменения с течением времени.
Это высказывание по духу близко к материализму, и трудно понять, как Эйнштейн совмещает столь противоположные точки зрения. Однако он не только их совмещает, но и отлично при этом сознает, какое недоумение может вызвать это совмещение. Но он относит это недоумение за счет философов, которые-де слишком жестки в своих концепциях, представляющих собой, правда, цельную, но все же абстрактную схему. Естествоиспытателя же невозможно уложить в какую-либо схему. Его положение, по Эйнштейну, сложнее потому, что он должен считаться с результатами своих исследований и принимать точки зрения, несовместимые в одной системе. В своем Ответе на критику он пишет, что философ, однажды додумавшийся до какой-то системы, ...будет склонен интерпретировать богатство идей точных наук в смысле своей системы и не признавать того, что под его систему не подходит. Ученый же не может себе позволить, чтобы устремления к теоретико-познавательной систематике заходили так далеко. Он с благодарностью принимает теоретико-познавательный анализ понятий, но внешние условия, которые поставлены ему фактами переживаний, не позволяют ему при построении своего мира понятий слишком сильно ограничивать себя установками одной теоретико-познавательной системы. В таком случае он должен систематизирующему философу-гносеологу показаться своего рода беспринципным оппортунистом».
Эйнштейн по разным поводам подчеркивает невозможность для естествоиспытателя придерживаться какой-либо одной философской системы. Отвечая Маргенау по поводу его утверждения о том, что позиция Эйнштейна... содержит черты рационализма, а также крайнего эмпиризма, Эйнштейн в Ответе на критику пишет: Это замечание совершенно правильно. Откуда происходит эта флуктуация Логическая система понятий является физикой постольку, поскольку ее понятия и утверждения необходимо приведены в связь с миром переживаний (experiences). Тот, кто желает установить такую систему, встретится с опасным препятствием в виде произвола выбора. Вот почему стараются по возможности прямо и необходимым образом связать свои понятия с миром переживаний. В этом случае взгляды исследователя эмпиричны. Этот путь часто плодотворен, но он всегда открыт для сомнений в силу того, что отдельное понятие и единичное утверждение может выражать нечто сопоставляемое с эмпирически данным в конечном счете только в связи с целостной системой. Тогда признают, что никакого пути от данного в опыте к миру понятий нет. Тогда взгляды исследователя становятся скорее рационалистическими, потому что он признает логическую независимость системы. В такой позиции возникает опасность того, что при поисках этой системы можно потерять всякий контакт с миром переживаний. Колебания между этими крайностями кажутся мне неустранимыми.
Конечно, нельзя согласиться с неизбежностью для естествоиспытателя выглядеть в глазах философа беспринципным оппортунистом? и находиться в вечном, неустранимом колебании между философскими крайностями. Если философия существует как наука, а не как предвзятая схема, то в ней непротиворечивым образом должны быть обобщены такие категории, как объективный внешний мир, ощущения как информации о нем, понятия и теории как обобщение информации, представляющие собой образ объективной реальности. Мы убеждены, что такая философия существует.
Однако правильнее будет рассматривать взгляды Эйнштейна во всей их сложности и постараться понять, откуда эта сложность появилась. И тут он сам дал хороший совет, как относиться к самооценкам ученого. В интересной спенсеровской лекции О методе теоретической физики (1933) он говорил: ?Если вы хотите кое-что выяснить у физиков-теоретиков о методах, которые они применяют, я советую вам твердо придерживаться одного принципа: не слушайте, что они говорят, а лучше изучайте их действия. Тому, кто в этой области что-то открывает, продукты его творческого воображения кажутся ему столь необходимыми и естественными, что он рассматривает их не как создания мышления, а как данные реальности. И ему хотелось бы, чтобы так их рассматривали и другие.
Изучать действия ученых — это справедливый совет. Профессиональная деятельность накладывает глубокий отпечаток на весь образ мышления ученого, да и вообще любого деятеля. Через это окно профессиональной деятельности он видит мир, его внешний облик, его закономерности, способ его постижения. Чего достиг ученый в науке, как ему представляется путь к этому достижению,— в этом лежит разгадка его подчас сложного противоречивого мировоззрения. Здесь, по нашему мнению, лежит ключ к пониманию взглядов и самого Эйнштейна, противоречивость которых с точки зрения целостной философии он понимал и сам. Но в таком случае мы должны будем ответить на вопрос: что же было главным в профессиональной деятельности Эйнштейна
Вряд ли можно сомневаться в том, что при всех замечательных идеях Эйнштейна в области квантовой и статистической физики, основной стороной его деятельности всегда были (и оставались главными для него самого) развитие теории относительности и его, эйнштейновская, система обобщения и расширения сферы применения этой теории. Электромагнитные и гравитационные поля, еще только становившиеся в годы его юности реальностями для физиков, пространственно-временной континуум, как единая теоретическая основа для всей физики,— вот круг тесно связанных друг с другом проблем, которые с ранних пор и до конца жизни владели Эйнштейном, в развитие которых была вложена его душа и его разум.
Работа над этими проблемами и метод их решения как раз и оказали решающее влияние на взгляды Эйнштейна. Мы должны, следовательно, попытаться рассмотреть вопрос о том, к каким философским идеям могла привести и, по-видимому, привела Эйнштейна его разработка теории относительности и раздумье над ее результатами.

2. Рациональные пути построения физической теории.

Итак, профессиональный опыт Эйнштейна утверждает его в мысли, что понятия органически связаны с теорией, через нее получают свое содержание и оправдание. А теория отражает мир лишь как целое. Возникает вопрос: как же строится сама теория
Мах, служивший Эйнштейну стимулирующим примером критика абсолютных категорий ньютоновой физики, отвечал на этот вопрос просто. Понятие—чисто психическое образование. Характерная черта понятия — это воспоминание о постоянном комплексе восприятий и выделение в нем главных восприятий, по которым вспоминается весь комплекс (абстрагирование, по Маху). Научные теории имеют своей целью упорядочить множество фактов восприятий, которые без такого упорядочения невозможно удержать в памяти.
Теория, по Маху, не заключает в себе ничего более, чем все отдельные факты восприятия, она есть только экономичная запись их ради облегчения памяти. Эйнштейн не мог пойти в этом вопросе за Махом. Он уже увидел в теории нечто большее, чем только сжатую запись фактов восприятий: она дает картину мира, его связи, которые непосредственно в фантах восприятий усмотреть нельзя. Не дает этой картины и теория, построенная на физических экспериментах. Пример такой теории Эйнштейн усматривал в теории тяготения Ньютона. Она дала многое, но ведь Эйнштейну пришлось ее реформировать, поскольку она содержала много понятий, не нужных для обобщенной совершенной теории. Такая теория хотя и имеет внешнее оправдание, поскольку объясняет опыт, но она внутренне несовершенна.
Необходимость преобразования классической теории тяготения и успешный опыт построения новой реформированной теории подсказывали ему вывод: непосредственный опыт не ведет к однозначной теории.
Эйнштейн уже давно пришел к этому выводу и руководствовался им в теоретической работе, но наиболее резко сформулировал его в Творческой автобиографии, в которой обозревал пройденный путь: Теория тяготения научила меня и другому: собрание эмпирических фактов, как бы обширно оно ни было, не может привести к таким сложным уравнениям. На опыте можно проверить теорию, но нет пути от опыта к построению теории.
Здесь мы видим и прямую ссылку на свой профессиональный опыт, на свой метод построения теории тяготения (значение профессионального опыта мы подчеркивали выше) и резкое отрицание пути от опыта к построению теории. То, что содержит опыт, и взаимные соотношения опытных данных находят свое выражение только в выводах теории; выводы теории действительно должны соответствовать опыту, иначе теория окажется пустой схемой. Здесь опыт выступает лишь как мера оценки теории и лишь после того, как теория создана.
Но если от опыта нет путей к построению теории, то каково же ее происхождение В лекции О методе теоретической физики Эйнштейн говорил: В том, что такое отражение возможно, состоит единственная ценность и оправдание всей системы и особенно понятий и фундаментальных законов, лежащих в ее основе. В остальном эти последние суть свободные изобретения человеческого разума, которые не могут быть оправданы ни природой этого разума, ни каким-либо другим видом априори. Физик отыскивает такие фундаментальные понятия и законы, которые дальше логически несводимы. Важнейшая цель теории состоит в том,— продолжал Эйнштейн,— чтобы этих несводимых элементов было как можно меньше и чтобы они были как можно проще, однако так, чтобы это не исключало точного отображения того, что содержится в опыте?.
Здесь мы видим выражение двух важных гносеологических идей, которые Эйнштейн считал выводом из своего метода построения теории тяготения. Первая идея состоит в том, что понятия и теории суть свободное изобретение разума, вторая — в том, что задача теоретика состоит в отыскании несводимых далее простейших элементов, фундаментальных понятий, которые должны быть положены в основу теории.
Идея о том, что понятия и теории суть свободные изобретения разума — не случайное высказывание Эйнштейна, Эту идею можно найти почти во всех его работах, в которых обсуждаются методологические проблемы, начиная со статей периода построения теории тяготения, продолжая книгой Эволюция физики, написанной для массового читателя, и кончая его Творческой автобиографией.
Постижение роли теории как целостности, в которой каждая физическая категория играет служебную роль,— большое достижение современной теоретической мысли. Труды Эйнштейна, — впрочем, не только его — сильно способствовали усвоению этой истины.
Но мы видели, что Эйнштейн отрицал путь от опыта к построению теории. Тот путь, который подсказывал Мах, не мог удовлетворить Эйнштейна. При всей своей высокой оценке маховской критики априорных понятий ньютоновой физики Эйнштейн не мог принять тезис позитивизма о существовании только мира ощущений, о понятиях как психических образованиях, о теориях как экономной записи все тех же фактов восприятии. Эйнштейн сам создавал теории, и вовсе не таким путем, какой указывал Мах; весь профессиональный опыт Эйнштейна выражал внутренний протест против маховского опрощения проблемы происхождения понятий и теорий. Он вел к более глубоким выводам.
Если образование теории — не такая опрощенная операция с фактами восприятий, комплексами восприятий, как указывал Мах, а логический процесс, в результате которого возникает целостная логическая система, выводы которой совпадают с новыми комплексами ощущений, то это действительно вселяет веру в существование внешнего мира, независимого от воспринимающего субъекта, в то, что и теория, и ощущения выражают именно этот мир.
Однако именно то, что подняло Эйнштейна над позитивизмом, привело его к рационализму. В самом деле, вдумаемся в его обоснование того, почему неизбежны колебания между эмпиризмом и рационализмом. Вот Эйнштейн констатирует нечто новоевпознании: исследователи приходят к выводу, что?отдельное понятие и единичное утверждение может выражать нечто сопоставимое с эмпирически данным в конечном счете только в связи с целостной системой. Но тогда признают, что никакого пути от данного в опыте к миру понятий нет. Тогда взгляды исследователя становятся скорее рационалистическими. Таким образом, Эйнштейн сам признает, что к рационализму его привело именно раскрытие роли теории как целостности.
Известны высказывания Эйнштейна, в которых он выражал симпатии к выдающемуся рационалисту XVII века — Спинозе. Но, пожалуй, его метод ближе к рационализму старшего современника Спинозы — Декарта.
Как в наше время Эйнштейн брал за образец научного метода геометрический метод Евклида и математики вообще (Эйнштейн говорит об этом и в лекции О методе теоретической физики и в Творческой автобиографии), так и свое время и Декарт опирался на геометрический метод (как известно, геометрия была профессией Декарта, он положил начало аналитическим методам в ней). В?Рассуждении о методе для руководства разума и отыскания истины в науках (1637) Декарт писал: ?Те длинные цепи простых и легких рассуждений, которыми обычно пользуются геометры, чтобы дойти до своих наиболее трудных доказательств, дали мне случай представить себе, что все вещи, способные стать предметом знания людей, стоят между собою в такой же последовательности. Если таким образом остерегаться принимать за истинное что-либо, что таковым не является, и соблюдать всегда порядок, в каком следует выводить одно из другого, то нет таких отдаленных вещей, которых нельзя было бы достигнуть, и таких сокровенных, которых нельзя было бы открыть. В этой рационалистической схеме Декарта все вещи стоят между собой в той же последовательности, что и в геометрии, и в ней логические следствия его схемы совпадают с опытом. Декарт (как и Эйнштейн в наше время) искал исходные предпосылки познания, из которых он мог бы вывести все знание: Я старался найти принципы или первые причины всего, что существует или может существовать в мире... Потом я исследовал первые и самые обыкновенные следствия, которые можно вывести из этих причин: и кажется мне, что таким путем я нашел небо, светила, звезды и на них воду, воздух, огонь, минералы и некоторые другие предметы, наиболее общие и простые, а потому и более доступные познанию.
Как известно, Декарг признал невозможным практически провести эту логическую нить до самых отдаленных вещей, ибо хотя вещи и стоят между собой в геометрической последовательности, эта последовательность в каком-то пункте становится неоднозначной, и какая ветвь из этих последовательностей реализована в природе,— человеческий разум логически не может решить. Следовательно, обратить их в нашу пользу можно, только восходя от следствий к причинам и производя множество различных опытов. Декарт верил в рациональную структуру мира, но он признал, что отразить ее в мышлении возможно только в принципе, практически же необходимо восходить от следствий к причинам. Позиция Эйнштейна отличается тем, что в этом вопросе он не шел ни на какие компромиссы.
Рационализм Эйнштейна отличен от классического и в другом отношении. В классическом рационализме (Декарта) все следствия выводятся из начальных принципов, они развертываются в последовательную цепь, в которой каждое звено вытекает из предыдущего и каждое из них может быть сопоставлено с реальным миром.
Эйнштейн же исходил из того, что физическая теория представляет собой замкнутую логическую структуру и потому может быть проверена только в целом, в ее конечных выводах. Следовательно, теория не развертывается в последовательную цепь следствий, в которой может быть проверено каждое звено. До получения конечных выводов исследователь творит теорию чисто логически. В самом процессе создания теории разум следует по своим законам; Эйнштейн настойчиво подчеркивает, что теория — свободное изобретение разума; рационализм доведен им до предела.
При обсуждении гносеологических проблем Эйнштейн не выдвигает в качестве решающего критерия познания активное взаимодействие человека с внешним миром, изменение внешнего мира на основе познания.
Он сравнивает выводы теории с миром восприятий, довольствуясь сознанием того, что восприятия как-то связывают человека с внешним миром.
Как относится свободно созданная разумом теория к внешнему миру —это можно судить по тому, как она объясняет, упорядочивает мир восприятий, который несомненно вызывается в нас внешним миром. Подтверждение последнего факта Эйнштейн видит не в целеустремленном взаимодействии с внешним миром, а в том, что наши восприятия имеют надличный (или внеличный) характер, т. е. одни и те же восприятия при одинаковых обстоятельствах присущи не одному человеку, а ряду людей.
Таким образом, по Эйнштейну, теория возникает не из опыта, а свободно изобретается разумом на основе более или менее совершенного отбора понятий —кирпичей фундамента— и, минуя внешний мир, накоротко замыкается непосредственно с миром восприятий, с тем надличным, что в нем встречается, объясняет и упорядочивает его. Это замыкание теории непосредственно на мир восприятий оставляет большую свободу в конструировании теорий. Эйнштейн рассуждал так: раз теория в целом должна отвечать фактам восприятий, то части ее могут быть произвольным, свободным изобретением разума, однако в данной теории необходимыми. Этим он объясняет тот, на первый взгляд парадоксальный, факт, что хотя математика (геометрия) имеет дело с идеализированными объектами (и потому она всегда верна), все же она необходима для познания действительности. Это находит объяснение в следующем положении Эйнштейна, которое он высказал в докладе Геометрия и опыт на торжественном заседании Прусской академии наук в 1921 г.: Геометрия (Г) ничего не говорит о соотношении действительных предметов, и только геометрия вместе с совокупностью физических законов (Ф) описывает это соотношение. Выражаясь символически, мы можем сказать, что поверке опыта подлежит только сумма (Г) + (?). Таким образом, в действительности можно по произволу выбрать как (Г), так и отдельные части (Ф); все эти законы являются условными. Для избежания противоречия необходимо только, чтобы оставшиеся части (Ф) выбрать таким образом, чтобы опыт оправдывал совместно (Г) и полное (Ф).
Идея эта принадлежит Пуанкаре, но Эйнштейн признал, что?такое воззрение Пуанкаре совершенно правильно. В этой идее, в противоречие с изложенным ранее взглядом на теорию, явно реализуется позитивистский тезис: теория есть система упорядочения чувственных восприятий, и таких систем упорядочения может быть множество. Чтобы это стало очевидным, напомним рассуждения позитивиста Рейхенбаха в его Philosophical Foundations of Quantum Mechanics (1946) в связи с обсуждением им вопроса о том, существуют ли в физике ненаблюдаемые. Этот вопрос, говорит Рейхенбах, аналогичен вопросу: существует ли дерево, когда на него перестают смотреть Ответ, по Рейхенбаху, может быть любым: можно предположить исчезновение дерева либо его удвоение, утроение и т. д., но важно соблюдать одно правило: каждому предположению должна соответствовать такая конструкция физических законов, которая оправдывала бы во всех случаях восприятие одной тени. Это будут различные, но правомерные описания ненаблюдаемого; в гносеологии Рейхенбаха они составляют класс эквивалентных описаний. Что происходит в действительности, для Рейхенбаха несущественно, для него действительность есть только факт данного восприятия (одной тени дерева).
По существу, такого же представления о возможности многих эквивалентных описаний чувственных восприятий придерживается Эйнштейн. Однако, в отличие от позитивистов, Эйнштейн признает, что чувственные восприятия идут от внешнего мира, который, следовательно, существует. Но сам внешний мир представляется Эйнштейну загадкой.
Он находит эту идею — мир есть загадка — очень ценной и указывает, что она идет от Канта. В Ответе на критику Эйнштейн пишет: Я не был воспитан в традициях Канта и довольно поздно пришел к пониманию того действительно ценного, что имеется и его учении, наряду с заблуждениями, которые теперь совершенно очевидны. Оно заключено в утверждении: реальное нам не дано, а загадано (в виде загадки). Это, очевидно, означает: для охвата межличного существует умозрительная конструкция, основание которой лежит исключительно в ней самой. Эта умозрительная конструкция относится именно к реальному (по определению), и все дальнейшие вопросы о природе реального бессодержательны.
Более популярно эта концепция была изложена в книге?Эволюция физики?. В ней авторы пишут: ?Физические понятия суть свободные творения человеческого разума и не однозначно определены внешним миром, как это иногда может показаться. В нашем стремлении понять реальность мы отчасти подобны человеку, который хочет понять механизм закрытых часов. Он видит циферблат и движущиеся стрелки, даже слышит тиканье, но он не имеет средств открыть их корпус. Если он остроумен, он может нарисовать себе некую картину механизма, которая отвечала бы всему, что он наблюдает, но он никогда не может быть вполне уверен в том, что его картина единственная, которая могла бы объяснить его наблюдения. Он никогда не будет в состоянии сравнить свою картину с реальным механизмом, и он не может даже представить себе возможность или смысл такого сравнения. Но он, конечно, уверен в том, что по мере того, как возрастает его знание, картина реальности становится все проще и проще и будет объяснять все более широкий ряд его чувственных восприятий. Он может даже верить в существование идеального предела знаний и в то, что человеческий разум приближает этот предел. Этот идеальный предел он может назвать объективной истиной. Теперь перед нами вполне законченная картина мира и путей его познания, как представлял их Эйнштейн. В этой картине действительна отведено место всем философским направлениям — реализму и позитивизму, рационализму и кантиантству, и несомненно — элементам ряда других философских направлений. Эйнштейн видел в этом достоинство философских взглядов естествоиспытателя, выражение необходимости для него считаться не с односторонней философской схемой, а с реальным разносторонним процессом познания.
В этой главе мы проследили, как зарождалась гносеология Эйнштейна из его понимания собственного опыта построения физических теорий. В следующей главе мы рассмотрим вопрос о том, оправдалась ли эта гносеология, когда он стал руководствоваться ею в трактовке уже созданных физических теорий, а также в разработке новых.

3. Гносеология Эйнштейна и реальный процесс познания. Опыт и теория у Эйнштейна.

Итак, в ходе развития теории относительности и обобщенной теории тяготения Эйнштейн выработал некоторое методологическое оружие, теорию познания естествоиспытателя.
От опыта нет пути к построению теории. Понятия и теории имеют не опытное происхождение, но и не априорное. Они суть свободное изобретение разума, которое оправдывается только в сопоставлении конечных выводов теории с опытом. Естествоиспытатель отбирает минимальное число простейших „кирпичей" для фундамента и на этом концептуальном фундаменте строит внутренне наиболее совершенную теорию. Непосредственная цель теории — упорядочение наших восприятий. Если это достигается, то мы можем полагать, что построенная нами теория в какой-то мере соответствует внешнему, всегда закрытому от нас миру, соответствует постольку, поскольку восприятия являются следствием протекающих в нем процессов.
Такова схема познания Эйнштейна. Главное, что отличает метод познания Эйнштейна,— это отрицание пути от опыта к построению теории. Вместе с тем это отрицание является наиболее слабым пунктом его гносеологии.
Но, может быть, это отрицание есть случайная, хотя и повторяющаяся оговорка великого физика, критиковать которую было бы делом недостойным Разве не известно, что Эйнштейн даже в тот период, когда разрабатывал свои обобщающие теории, опирался на опыт, например на экспериментальный факт равенства тяжелой и инертной масс Разве Эйнштейн (совместно с Инфельдом) не показал в Эволюции физики, как под влиянием открытия новых фактов возникают новые представления и понятия, как в особенности возникло и утвердилось понятие поля — основное в физике Эйнштейна
Все это несомненно так. И тем не менее ссылка Эйнштейна на опыт отнюдь не изменяет обрисованной выше рационалистической схемы его познания, в которой существенным является отбор концептуального фундамента и построение теории на его основе. Иначе говоря, отдельные ссылки Эйнштейна на опыт не означают, что его вывод — нет пути от опыта к построению теории?— случайная для него оговорка. Это станет ясным, если рассмотреть наиболее общую форму связи физической теории с экспериментом и сравнить ее с той ролью, какую опыт играет в трудах Эйнштейна.
Физическое познание начинается с установления некоторых экспериментальных соотношений, определенным образом связывающих физические категории (понятия, величины) друг с другом (причем сущность категорий в этих соотношениях всегда определяется в свете существующих теорий). Эти экспериментальные соотношения могут казаться (опять-таки в свете существующих теорий) даже противоречащими друг другу.
Но поскольку они представляют собой проявления одного и того же типа объектов, необходимо возникает задача: найти логическое условие их совместности, обобщить их. Следовательно, сущность обобщения такого рода состоит в рассмотрении экспериментальных фактов совокупно как единой логически связанной системы, в отыскании условий совместности результатов различных экспериментов. В физике эти условия формулируются в виде математических уравнений или неравенств. Их отыскание, разумеется, трудный и подчас болезненный процесс, иногда затягивающийся на долгие годы. Результатом этого процесса и является теория.
Отношение между совокупностью экспериментальных фактов и теории взаимно. Иначе говоря, теория должна быть таким обобщением экспериментально установленных соотношений, что из нее при определенных условиях должны вновь возникать ie же соотношения, которые привели к образованию leopmi. Но этого требования для подлинной теории недостаточно. Теория не просто суммирует экспериментальные соотношения, которые стали известны исследователю, но она (в полную противоположность Маху) выходит за их пределы, раскрывая через них объективные связи природы. И если эти объективные связи действительно раскрыты правильно, то теория неизбежно приведет к раскрытию и таких соотношении, которые существуют в природе объектов, но еще не были известны исследователю. В этом заключается эвристическое значение теории.
Она не пассивно суммирует уже известный опыт, а дает новое знание, расширяет возможности опыта. Теория есть нечто большее, чем простая сумма единичных опытов.
Именно поэтому в марксистской философии теория с полным основанием рассматривается как образ объективной реальности.
Указанный путь обобщения узловых экспериментов есть наиболее общий и глубокий путь образования теории. Он фактически и реализуется во всех плодотворных физических теориях, хотя это не всегда осознается.
Таким именно путем создавалась квантовая механика, а также и теория относительности (?специальная?). И такое обобщение фактически реализовал сам Эйнштейн, который в те годы еще не выработал своей особой концепции познания и шел стихийным путем. Не следует забывать, что Эйнштейн отталкивался от классической теории Максвелла, в которой уже были обобщены экспериментальные факты в области электромагнетизма, установленные его предшественниками. Но теория Максвелла оказалась неполным обобщением; необходимо было учесть еще и такие факты, как симметричность (относительность) электромагнитных взаимодействий и независимость скорости света от движения его источника. Это дальнейшее обобщение и выполнил Эйнштейн, что и привело его к теории относительности.
Подобный путь обобщения труден, но он — единственно возможен, и он всегда плодотворен по своим результатам. Мы не можем здесь входить в детальное рассмотрение так понимаемой теории и ее связи с экспериментом, но отметим еще два существенных момента.
Теория опирается на определенный круг однозначно установленных экспериментальных соотношений. Условие совместности этих соотношений также всегда однозначно. Это означает, что теория выступает как однозначный образ внешнего мира как в целом, так и в своих частях.
Могут получиться различные формы теории; при уточнении они оказываются эквивалентными, как это было, например, в отношении матричной и волновой форм квантовой механики. Процесс обобщения, приведший к теории относительности (специальной), был настолько однозначен, что к его результату продвигался не один Эйнштейн, но и другие физики, в особенности Лоренц, Пуанкаре. Лоренц вопреки личным симпатиям, как свидетельствует Макс Борн, был вынужден отказаться от механистической идеи о существовании особого носителя электромагнитных процессов — эфира; он же, как известно, вывел существенные для теории относительности уравнения преобразований, получившие его имя, и вынужден был ввести в инерциальных системах местное время?, хотя и не понимал его смысла. Пуанкаре всего несколькими месяцами позже Эйнштейна опубликовал статью О динамике электрона (1906) в которой по существу были все необходимые элементы теории относительности. Словом, экспериментальные факты в начале нашего века с неизбежностью подводили всех физиков к однозначному теоретическому обобщению —теории относительности. Далее. Теория, являющаяся формулировкой условий совместности экспериментальных фактов, в силу своей природы опирается только на установленные экспериментальные соотношения и не предполагает заранее никаких определенных представлений о свойствах объекта или определенных типов связей, действующих в объекте. Последние могут быть получены лишь в результате отыскания условий совместности экспериментов, т. е. в результате выработки физической теории. Это очень важное свойство данного метода образования теорий, ибо оно означает, что данный метод не навязывает исследователю никаких априорных представлений ни об объекте, ни о действующих в нем связях; в силу этого он является необходимым и наиболее общим способом раскрытия в объекте новых свойств и нового типа связей, притом его выводы реализуются с принудительной силой, часто вопреки навыкам и психологическому сопротивлению исследователя.
Рассмотрим теперь ту роль, какая отведена опыту в схеме познания Эйнштейна. Эта роль двоякая. Об одной из них Эйнштейн говорит ясно: выводы теории должны совпадать с опытом, без этого теория превращалась бы в пустую схему. Это положение бесспорно. Но это — апостериорная, контрольная функция опыта. Она отбирает адекватные объекту теории среди всех созданных, содействуя тем развитию науки в целом, но она не ведет непосредственно к построению теории.
Опыт играет в схеме Эйнштейна и другую роль. В схеме построения теории Эйнштейна нетрудно заметить два этапа: на первом он конструирует концептуальный фундамент, а на втором —создает на его основе теорию. Но откуда он берет понятия для фундамента Эйнштейн утверждает, что понятия (как и теория) — продукт свободного изобретения разума. Но, конечно, он не придумывает их произвольно, а фактически отбирает, отбирает среди тех, которые по каким-то основаниям уже возникли в физике. Мы не будем здесь исследовать этот процесс возникновения понятий и их последующего закрепления или же отклонения. Эйнштейн (и Инфельд) показали этот процесс в Эволюции физики. Ясно, что в возникновении физического понятия опыт играет определенную (однако не непосредственную, не в смысле позитивизма или операционализма) роль. У Эйнштейна он играет роль и в отборе понятий для концептуального фундамента (равенство тяжелой и инерциальнои масс). Но это совсем не та роль, какую играет опыт, когда отыскивается единственно возможное условие совместности экспериментов. Эйнштейн прав: та роль, какую он сам отводит опыту, не дает ему возможности найти пути от опыта к построению теории. Она вполне совмещается с концепцией теории как продукта свободного изобретения разума, со всеми вытекающими отсюда следствиями, а именно, что одни и те же факты могут отображаться разными теориями, что одна теория отличается от другой различными концептуальными фундаментами, положенными в основу теории, что помимо критерия внешнего оправдания теории существует еще критерий внутреннего совершенства и т. п.
Идея множественности теорий, отображающих одни и те же факты, но отличающихся тем, что они построены на основе различных концептуальных фундаментов, не подтверждается реальным процессом познания. Нет оснований считать, что две теории тяготения —Ньютона и Эйнштейна —относятся к одному и тому же кругу фактов, но только по-разному их упорядочивают, поскольку-де первая имеет несовершенный концептуальный фундамент, а вторая —совершенный. Классифицировать эти теории приходится по-иному. Обе эти теории стоят не рядом друг с другом, как неоднократно подчеркивал Эйнштейн, а в определенном отношении друг к другу, и вторая охватывает более широкий круг фактов, чем первая. Теория тяготения Ньютона справедлива только для скоростей, малых сравнительно со скоростью слета, и потенциалов, малых сравнительно с квадратом скорости света. Обобщенная теория тяготения Эйнштейна охватывает также и области больших скоростей и шленциалов, а при малых их значениях принимает форму ньютоновой теории.
Обе теории представляют собой различные степени углубления познания природы. Нельзя, следовательно, утверждать, что концептуальный фундамент и сама теория свободно конструируются разумом. Замечание Борна по этому поводу (см. стр. 560) было справедливым. Нельзя принять и идею о том, что мир есть и навсегда будет для нас загадкой. Если корпус мирового механизма наглухо закрыт от нас и никогда не раскроется, то предъявляемые к теории требования становятся не столь жесткими, поскольку внешнее оправдание ее конечных выводов фактически сводится при этом только к той или иной степени упорядочения наших восприятий. Эта концепция лишает теорию однозначной достоверности, что неоднократно признавал и.
Но реальные знания человека развиваются вовсе не так: сегодня нет никаких теорий, а завтра будет теория, охватывающая весь замкнутый в себе мир, корпуса механизма которого мы вскрыть никогда не сможем. Человек создает теории, относящиеся не к миру как целому, а к отдельному кругу явлений природы. При этом он непрерывно взаимодействует с природой, как до создания теории, так и после. Он создает теорию на основе взаимодействия и проверяет свои теоретические выводы о ней через взаимодействие, через практику. В результате этого человек непрерывно расширяет и углубляет свои связи с природой. Это и есть процесс познания природы. Это и есть раскрытие корпуса мирового механизма. Только игнорируя это постоянное взаимодействие с внешним миром, исследователь может утверждать, что его теория — продукт свободного изобретения разума. К чему это игнорирование привело на практике самого Эйнштейна, мы увидим позже, а пока рассмотрим, к какому результату оно приводит в самой теории познания. В логическом аспекте физическая теория представляет собой некоторую связь физических категорий или понятий. Отобрав „кирпичи" для фундамента, Эйнштейн приступает к построению теории, устанавливая некоторую связь между отобранными понятиями. Но какие же типы связей он использует Только типы связей, выражаемые дифференциальными уравнениями, для поля — в частных производных. Следовательно, гносеология Эйнштейна исходит из заранее определенного типа причинных связей, приписываемых внешнему миру: это — однозначная непрерывная связь событий, смежных во времени и пространстве. Опора на связи этого типа для Эйнштейна неизбежна, ибо других связей он не знает и ему неоткуда почерпнуть знание о них, поскольку он не рассматривает условия совместности различных экспериментов. Игнорирование этого метода, раскрывающего реальные связи в природе, и вынуждает Эйнштейна неявным образом постулировать, что внешний мир подчиняется связям именно указанного типа.
Выходит, что априоризм, правомерность которого Эйнштейн подверг справедливой критике, стремясь освободить от него классическую физику, выступает в теориях Эйнштейна в новой форме: теперь априорный характер приобретают уже не отдельные физические категории, а определенный тип закономерных связей, характерный для классической физики.
Но откуда следует, что мир должен подчиняться именно тому типу связей, который известен исследователю в период разработки им теории или по каким-то причинам наиболее близок его духу А что если внешний мир и в самом деле обладает закономерностями иного типа, как получить об этом информацию? Не выступает ли здесь принятый метод познания как препятствие познанию
Это именно так и есть. Это — противоречие, но оно неизбежно для рационализма, как классического, так и современного. Но классический рационализм для своего времени был прогрессивным течением, поскольку он выступал против догм, утверждавших, будто истина дана только в церковных книгах, и выдвигал идею, что творческий разум человека в состоянии прочитать ее в книге самой природы. В наше время богословские догмы преодолены и рационалистическая философия лишь тормозит познание: она не в состоянии раскрыть в природе связи нового типа.
И если Эйнштейн на определенном этапе раскрывал их, то, как сказано выше, раскрывал потому, что фактически применял не рационалистический метод познания.
Итак, Эйнштейн признавал опыт, но он недооценивал его гносеологическое значение, его существенную роль в построении теории. Он использовал опыт так, что допускал возможность множественности теорий, описывающих один и тот же круг фактов, и исключал возможность познания объективных связей и свойств нового типа.

4. Квантовая теория и гносеология Эйнштейна.

Можно ли было создать теорию квантовых явлений тем путем, который Эйнштейн признал единственно правильным Безусловно, нет.
Метод Эйнштейна включал в себя правильное положение о том, что теория отображает определенную совокупность явлений внешнего мира только как целое, определяя смысл и содержание используемых в ней понятий (физических категорий). Мы помним, что осознание этого факта привело его к отходу от позитивизма Маха и операционализма Бриджмена. Но метод Эйнштейна включал в себя также и требование предварительного отбора простейших понятий для концептуального фундамента, из которого затем должна рационалистическим путем развиваться теория; он заранее предопределял также и тип связей между физическими категориями.
Но как можно было сказать заранее, какие понятия среди выработанных классической физикой могут быть отобраны для фундамента и применены в теории квантовых явлений? И можно ли было использовать в ней классический тип связей? Первый период накопления фактов в этой области с несомненностью обнаружил невозможность отобрать заранее исходные понятия и тип связей между ними, чтобы затем строить теорию рационалистическим методом. Это было слишком очевидно. Нужно было искать другой путь к теории. И физики нашли его, не сразу, не без колебаний, конечно.
Если отбросить то субъективное, что привносили и привносят в изложение и трактовку квантовой теории отдельные авторы, и кратко сформулировать объективную суть метода, которым создавалась квантовая механика, то эта суть может быть выражена следующим образом.
В области атомных явлений физики встретились с рядом узловых экспериментальных фактов, необычных и даже странных с точки зрения уже известных классических законов. Исследователь должен исходить из этих экспериментальных соотношений и рассмотреть их совокупно как единую логическую систему. Он заранее не может делать никаких предположений ни о природе физических объектов и их состояниях, ни о характере их взаимосвязей, заранее не может строить никаких определенных моделей исследуемого мира. Он не отбирает для фундамента никаких наипростейших понятий и не изменяет их смысла заранее, до образования теории; в каждом отдельном эксперименте он просто использует уже сложившиеся понятия, понятия классической физики.
Чем он еще должен руководствоваться, так это положением, что при определенных физических условиях — когда квантом действия можно пренебречь — любая новая теория должна принимать форму уже испытанной классической теории. Это — так называемый принцип соответствия.
Но и принцип соответствия не является принципом, навязываемым природе извне, императивно; по существу он тоже выражает опытный факт — достоверность законов классической физики при определенных, классических условиях.
Так в результате обобщения узловых экспериментальных фактов атомной физики устанавливается их логическая взаимосвязь, условие их совместности — квантовая теория. Природу физических объектов и их состояний, равно как и природу их взаимосвязей, физик принимает такими, какими они оказываются в результатах обобщенной теории.
Они, безусловно, уже не те, что были в классических теориях; требование соблюдения условий совместности, новой совокупности экспериментов, т. е. новая теория, наложило свой отпечаток на природу категорий и связей между ними. Поскольку созданная таким путем квантовая теория подтверждается и последующими экспериментами, предсказывает новые, еще не встречающиеся в лабораториях физиков, и. кроме того, удовлетворяет еще и принципу соответствия, она рассматривается как теория, адекватная внешнему миру, так же как адекватными представляются и все ее составные элементы и установленные в ней взаимосвязи.
Таким образом, в области атомных явлений был применен именно такой метод образования теорий, который позволил раскрыть в природе новое, позволил выйти за пределы уже известных закономерностей, уже известных представлений о физических объектах и их характеристиках.
В квантовой механике он привел к выводу о том, что физические свойства объекта должны рассматриваться не как абсолютные, присущие объекту самому по себе, а лишь как относительные, определяемые взаимодействием объектов в целостной системе. Тем самым устраняются представления классической физики не только о существовании систем отсчета с абсолютными свойствами, но и о существовании физических объектов с абсолютными свойствами. В этом смысле квантовая теория продолжает и углубляет деятельность Эйнштейна в области преобразований классических представлений. Квантовая теория обогатила также характеристику состояния физического объекта, определяя его по набору его потенциальных возможностей.
Точно так же этот метод объективировал новую форму причинных связей — статистические закономерности. Последние вытекают здесь из существа самой теории, подтвержденной практикой, а не как временная замена точных динамических закономерностей, используемая нами в условиях слабомощности наших знаний.
Здесь для иллюстрации мощности этого метода приведены только некоторые примеры раскрытия нового в природе. Но такой метод построения теорий и вытекающие из него следствия никак не укладывались в систему представлений Эйнштейна о структуре мира, о путях его познания, о том, что единственной формой причинной связи в природе могут быть только однозначные связи, отражаемые в структурных или дифференциальных уравнениях. Идея континуума, на которую Эйнштейн опирался и в теории относительности, и в обобщенной теории тяготения, и в разработке единой теории поля, совместима только с одним, указанным выше, типом причинных связей. Все это и привело к тому, что Эйнштейн, исходивший из собственного метода построения теорий, не мог согласиться с основными идеями квантовой физики.
Эйнштейн, конечно, приводил свои доводы против принятия квантовых идей. На первый взгляд они даже кажутся убедительными. Но при более внимательном рассмотрении становится ясным, что они опираются на априорные представления о природе квантовых объектов и процессов, а именно это и не разрешает делать метод рассмотрения условий совместности экспериментальных фактов, приводящий к новой теории, к созданию образа новой объективной реальности. Возражая Бору, Борну, Паули, Гайтлеру и другим, Эйнштейн в Ответе на критику указывает на то, что волновая функция не дает полного описания распада отдельного индивидуального атома, так как не содержит в себе никаких указаний относительно момента времени распада радиоактивного атома (курсив Эйнштейна). А ведь каждый прежде всего склонен предположить,— продолжает он,— что индивидуальный атом распадается в определенный момент времени. В этой постановке проблемы явно обнаруживается априорный подход Эйнштейна: картина процесса обрисована прежде, чем создана теория, с позиции этой наглядной картины ведется критика новой теории. Здесь доводы и следствия поставлены с ног на голову.
Мы помним, что квантовая теория появилась в результате отыскания условий совместности экспериментальных фактов в данной области микроявлений, что она предсказала и новые факты, что она даже переходит в классическую (проверенную!) теорию при классических условиях, что, следовательно, она, а не что-либо иное, не какая-либо наглядная картина выступает как адекватный образ физической реальности.
И вот эта теория приводит к иной картине распада атома. Согласно теории (которая является обобщением опыта, многочисленные следствия которой подтверждаются опытом же!), время распада и энергия связаны так, что чем точнее определяется время, тем неопределеннее становится изменение энергии. Наши представления о механизме распада должны меняться, они должны соответствовать теории. Это требование не ново, оно аналогично тому, как Эйнштейн в свое время требовал, чтобы наши представления о структуре жидкости соответствовали проверенной теории броуновского движения. На этом основании мы должны были признать существование атомов и молекул, хотя непосредственно они не наблюдались.
Однако хотя Эйнштейн в свое время и пришел к выводу о необходимости трактовать теорию как целостность, механизм радиоактивного распада он рассматривал не в свете его квантовой теории, а на основе привычных представлений, которые для данного случая выступали уже как априорные.
В Ответе на критику он описывает небольшую дискуссию между критиком и защитником квантовой механики (физиком-теоретиком).
В уста последнего он вкладывает следующий довод в защиту квантовых идей: ?Утверждение о существовании определенного момента распада имеет смысл, если я могу в принципе определить этот момент экспериментально... Вся мнимая трудность получается потому, что нечто ненаблюдаемое выдается в качестве,.реального" (таков ответ физика-теоретика).
Вот этот предполагаемый ответ (несомненно, что такие ответы встречались) Эйнштейн и назвал (см. стр. 548) позитивистским, ведущим к принципу Беркли: существовать, значит быть наблюдаемым. Но здесь нет логики. Позитивизм утверждает: существуют только мои ощущения, наблюдения, восприятия; они ничего не отражают вне меня (ощущения могут быть похожи только на ощущения же, говорит Беркли). Другое дело утверждение: данному представлению в данной области ничего не соответствует (не соответствует же ничто в реальном мире представлению о чёрте!). Доводы Эйнштейна против Маха были убедительны: атомы были ненаблюдаемы непосредственно, но они были, и они наблюдались опосредованно, в частности через теорию броуновского движения, что и доказал Эйнштейн. Доводы Эйнштейна против квантовой механики неубедительны потому, что он хочет заставить верить в существование такого ненаблюдаемого, которое не находит отражения в теории-образе физической реальности, а напротив, исключается ею. Аналогично этому в свое время критиковали соотношение неопределенности координат и импульса квантового объекта: ?Нельзя одновременно точно определить координаты и импульс? Ну это только при современной технике; в будущем, когда техника усовершенствуется, координаты и импульсы можно будет измерить абсолютно точно. Нельзя же класть пределы нашему познанию!?.
Эта критика исходила из того, что координаты и импульс квантового объекта всегда существуют в определенно точном значении, вне связи друг с другом, невозможна только процедура одновременно точного измерения этих значений при современной технике.
Но такая критика обнаруживает непонимание того, что квантовая теория (эвристическое значение которой Эйнштейн всегда признавал!) в корне изменила наши представления о квантовом объекте и процессах, происходящих в квантовой области.
Мы помним, какой мощный импульс дал сам Эйнштейн развитию статистических методов физики. Тем не менее всю вторую половину жизни он категорически отрицал их объективный смысл. В письме Максу Борну от 3 декабря 1947 г. он писал: ?Мою физическую позицию я не могу для тебя обосновать так, чтобы ты признал ее сколько-нибудь разумной. Конечно, я понимаю, что принципиально статистическая точка зрения, необходимость которой в рамках существующего формализма впервые была ясно осознана ведь тобой, содержит значительную долю истины. Однако я не могу в эту теорию серьезно верить, потому что она несовместима с основным положением, что физика должна представлять действительность в пространстве и во времени без мистических дальнодействий... В чем я твердо убежден, так это в том, что в конце концов остановятся на теории, в которой закономерно связанными вещами будут не вероятности, а факты, как это и считалось недавно само собой разумеющимся. В обоснование этого убеждения я могу привести не логические доводы, а мой мизинец, как свидетеля, т. е. авторитет, который не внушает доверия за пределами моей кожи?. Всю жизнь Эйнштейна беспокоила двойственная, корпускулярноволновая природа квантовых объектов (так называемый?дуализм?).
Он, открывший фотонную структуру света, утверждал теперь, что все дискретные образования — элементарные частицы, атомы, фотоны и т. п.— суть сингулярности (?особые области?) поля, иначе говоря, они должны быть сведены к полю, в котором действуют дифференциальные уравнения, поскольку ничто, кроме них, по Эйнштейну, не является формой выражения причинной связи. Это прежде всего относится к статистической закономерности. Но современная квантовая электродинамика выявляет статистические закономерности и у поля. Дифференциальные уравнения (максвелловы) электромагнитного поля отражают лишь ту его сторону, которая рассматривается в макроскопической электродинамике, т. е. закономерности в процессах, в которых существенную роль играют изменения средних значений переменных. В микропроцессах приходится иметь дело с флуктуациями переменных поля около средних значений и с квантованием поля. Поэтому переход к полю не может освободить физику от статистических закономерностей. Некоторые авторы обсуждают вопрос: не вытекает ли отрицательная позиция Эйнштейна по отношению к квантовой теории из какого-либо прозрения будущих путей развития физики, путей, которых еще не видят его соратники, но которые уже раскрылись перед его умственным взором?
Нет, мы видим, что она вытекает из его методологии, из его понимания путей построения теории, из его априорной трактовки структуры внешнего мира, из того, что этому миру заранее предопределялся определенный тип связей.
Это отношение к квантовой теории появилось у него не в результате накопления нового экспериментального материала, ставящего под сомнение основы теории, не в итоге каких-либо собственных или даже чужих достижений. Оно появилось вскоре после построения им обобщенной теории тяготения, успех которой он принял за подтверждение?общего принципа относительности? и за обоснование тогда уже выработанной им рационалистической методологии.
Еще 8 марта 1920 г. Эйнштейн писал Максу Борну: ?В свободное время я всегда размышлял над квантовыми проблемами с точки зрения относительности. Я не думаю, что эта теория может обойтись без континуума. Однако мне до сих пор не удалось придать осязаемый образ моей любимой идее — понять квантовую теорию с помощью дифференциальных уравнений, применяя условия для особых решений?. А немного ранее, в том же году (27 января) он писал Борну: ?Меня также очень тревожит проблема причинности. Будут ли поглощение и излучение света квантами когда-либо поняты в смысле полной каузальности или же сохранится статистический остаток? Я должен признать, что у меня отсутствует мужество убеждения. Но я очень, очень неохотно отказываюсь от полной каузальности....
Мир, по Эйнштейну, представляется только в образе континуума, и теория должна выражать его посредством дифференциальных уравнений, которые являются единственной формой каузальной связи,— таков смысл этих писем. Уже в то время в них ярко отразилась вся методология Эйнштейна. В ней ничего не изменилось до конца его жизни. Теперь эта методология уже явно встала вразрез с основным развитием физики.

Заключение.

Теория познания Эйнштейна, выработанная им на основе своеобразной трактовки собственного успешного построения теории относительности и обобщенной теории тяготения, не оправдалась. Высоко оценив значение теории как целостности, поднявшись в этом отношении над гносеологией позитивизма, Эйнштейн не сумел полностью извлечь из этой идеи ее глубокий смысл и даже обеднил ее, так как не понял логической и генетической связи теории с опытом. Оказался неверным его основной тезис о том, что нет пути от опыта к построению теории. Этот тезис привел Эйнштейна не только к отрицанию основных идей квантовой физики, но и к созданию искусственной преграды к познанию связей нового типа в природе. Он привел к развитию рационалистической теории познания и к формулировке программы развития физики, которая оказалась нереализуемой.
Но сам Эйнштейн никогда не предавался унынию. Он твердо верил в спой путь и надежда не покидала его. Этой стойкости духа можно учиться у Эйнштейна.
Стойкость духа... Нельзя не преисполниться глубоким уважением к Эйнштейну как человеку. Высокая моральная чистота Эйнштейна; его глубочайшая преданность науке; его непритязательность в личной жизни; его искреннее презрение к славе, к внешнему благополучию, к деньгам; его душевное отношение к людям и постоянная готовность морально и материально помочь всем, в честности кого он убежден; его жгучая ненависть ко всякого рода бюрократизму; его свободолюбие и бесстрашие, с которым он бросал в лицо правителям обвинения в забвении интересов человечества; его настойчивая борьба против войны как средства решения спорных вопросов между народами и в особенности против атомной войны,— все это показывает в нем человека большой, благородной души. И все же при всех этих качествах он был крайне индивидуален и одинок. Его думы о настоящем и будущем человечества сочетались в нем с наивностью в делах общественно-политических; в философии он подвергался критике с разных сторон. И даже в своей стихии — в физике — он остался на склоне лет одиноким.
Подавляющее большинство физиков не пошло за Эйнштейном до конца. Жизнь заставила их искать другую линию развития физики. Но в их глазах Эйнштейн по-прежнему остается великим физиком нашего времени.
То, что он сделал для физики в ее критический переломный период, навсегда сохранит свое значение в ее развитии. Мы не назовем его беспринципным оппортунистом в философии. Такого наименования заслуживают те, кто идет на сделку с совестью. Эйнштейн был не таков. Он был убежден в правоте своего пути, но мы не можем не сказать: в теории познания он заблуждался. Вырабатывая ее, он опирался на слишком узкую базу своего профессионального опыта и слишком односторонне его толковал. Это оказало влияние и на понимание им путей дальнейшего развития физики. Упрек, в свое время адресованный им Маху, может быть возвращен и ему самому: философские предубеждения и ему помешали правильно определить пути познания и перспективы развития физики.

Список литературы отсутствует

Скачать: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

физическая теория, основной смысл которой состоит в утверждении: в физическом мире все происходит благодаря структуре пространства и изменению его кривизны. Различают частную и общую теорию относительности.

В основе частной теории, сформулированной А. Эйнштейном в 1905 г., лежат два постулата: 1. Все законы физики имеют один и тот же вид во всех инерциональных системах отчета. 2. Во всех физических системах скорость света постоянна.

Развивая эту теорию, в 1918 г. Г. К4инковский показал, что свойства нашей Вселенной следует описывать вектором в четырехмерном пространстве-времени. В 1916 г. Эйнштейн сделал следующий шаг и опубликовал общую теорию относительности (ОТО) - фактически теорию гравитации. Причиной тяготения, согласно этой теории, является искривление пространства вблизи массивных тел. В качестве математического аппарата в ОТО использован тензорный анализ и общая риманова геометрия.

Из теории относительности следует ряд важных следствий. Во-первых, закон эквивалентности массы и энергии. Во-вторых, отказ от гипотез о мировом эфире и абсолютных пространстве и времени. В-третьих, эквивалентность гравитационной и инерционной масс. Теория относительности нашла многочисленные экспериментальные подтверждения и используется в космологии, физике элементарных частиц, ядерной технике и др.

Отличное определение

Неполное определение ↓

спец. (СТО) и общая (ОТО) теории относительности разработаны А.Эйнштейном соответственно в 1905 и 1916 гг. В основе ОТО лежат два постулата (принципа): 1) Принцип относительности Эйнштейна (все физ. процессы в инерциальных системах протекают совершенно одинаково); 2) Принцип постоянства скорости света (скорость света во всех инерциальных системах одинакова по всем направлениям и не зависит от движения источника и приемника света. Скорость света в вакууме - максимальная скорость, существующая в природе). Из этих постулатов вытекает ряд следствий: масса тела растет с ростом скорости его движения; время в разных системах течет по-разному; время и пространство взаимосвязаны и образуют четырехмерный мир (его свойства не зависят от материи), масса и энергия связаны формулой E = mc2, новая формула сложения скоростей (вместо формулы Галилея) и др. В ОТО принцип относительности был распространен на все системы. Это следовало из эквивалентности инерционной и гравитационной масс, а ОТО стала общей теорией тяготения. Принцип же постоянства скорости света был ограничен областями, где гравитационными силами можно пренебречь. Из ОТО следовал ряд выводов: 1) Свойства пространствавремени зависят от движения материи. Материальные тела искривляют пространство-время, создавая тем самым гравитационные поля. 2) Луч света, обладая инерционной, а след-но, и гравитационной массой, должен искривляться в поле тяготения. 3) Частота света в результате действия поля тяготения должна изменяться. СТО и ОТО наряду с квантовой механикой лежат в основе совр. физики. Ф.М.Дягилев

Отличное определение

Неполное определение ↓

физическая теория, в развитии которой необходимо различать 3 этапа. 1) Принцип относительности классической механики (Галилей, Ньютон) гласит: во всех равномерно и прямолинейно движущихся системах механические процессы протекают точно так же, как и в покоящихся. Следовательно, прямолинейное равномерное движение соответствующей системы не может быть определено, установлено без помощи тел, находящихся вне системы. Так, напр., если в прямолинейно и равномерно движущемся железнодорожном вагоне подбросить вертикально вверх мяч, то он снова упадет вниз по перпендикуляру, точно так же, как если бы вагон стоял. Напротив, наблюдателю, стоящему на железнодорожной насыпи, траектория представляется в виде параболы. Исходя из формы наблюдаемой извне и зафиксированной (сфотографированной) параболы, можно определить скорость движения поезда по отношению к местонахождению наблюдателя. Подобным образом обстоит дело с движением небесных тел во Вселенной. Попытки (Физо в 1849, Майкельсон в 1881, В. Вин и др.) при помощи электромагнитных (оптических) средств создать абсолютную систему отношений в мировом пространстве (нечто сходное с покоящимся "эфиром" как абсолютным, неподвижным пространством - Ньютон) окончились неудачно. 2) В специальной теории относительности Эйнштейна (1905) создано новое для физики понятие времени. Время определяется уже не через вращение Земли, а через распространение света (300 000 км/с). Это время так тесно связано с пространственными измерениями, что вместе они образуют пространство, имеющее четыре измерения. Став координатой, время теряет свой абсолютный характер, становится только "относительной" величиной в системе связей. Было найдено такое понятие пространственного времени, которое соответствует всем физическим фактам. 3) Всеобщая теория относительности (Энштейн, 1916) устанавливает, что сила тяжести и ускорение равноценны, что в соответствии с миром Минковского (1908) трехмерная система координат классической физики дополняется временем как четвертой координатой (см. Континуум). Она расширяет наблюдение, включая рассмотрение равномерно-ускоренных и вращающихся систем, что требует сложного математического аппарата; необходимая для этого геометрия впервые определяется благодаря данной физической теории относительности (см. Метагеометрия). Теория относительности разрешает проблемы, которые возникают из наблюдения за распространением электромагнитных и оптических явлений, специально - за распространением света в движущихся системах. Результаты наблюдений, истолкованных с помощью теории относительности, отклоняются от результатов наблюдений классической механики и электродинамики только там, где речь идет о больших скоростях и огромных расстояниях.

Отличное определение

Неполное определение ↓

физическая теория пространства и времени, сформулированная Эйнштейном в 1905 (специальная теория) и в 1916. (общая теория). Она исходит из т. наз. классического принципа относительности Галилея - Ньютона, согласно к-ро-му механические процессы происходят единообразно в инерциальных системах отсчета, движущихся одна относительно др. прямолинейно и равномерно. Развитие оптики и электродинамики привело к выводу о применимости этого принципа к распространению света, т. е. электромагнитных волн (независимость скорости света от движения системы) и к отказу от понятия абсолютного времени, абсолютной одновременности и абсолютного пространства. Согласно специальной О. т., ход времени зависит от движения системы, и интервалы времени (и пространственные масштабы) изменяются т. обр., что скорость света постоянна в любой системе отсчета, не меняется в зависимости от ее движения. Из этих посылок было выведено большое число физических заключений, к-рые обычно именуются “релятивистскими”, т. е. основанными на О. т. Среди них особое значение приобрел закон взаимосвязи массы и энергии, согласно к-рому масса тела пропорциональна его энергии и к-рый широко используется в совр. ядерной физике. Развивая и обобщая специальную О. т., Эйнштейн пришел к общей О. т., к-рая по своему осн. содержанию является новой теорией тяготения. Она основана на предположении, что четырехмерное пространство-время, в к-ром действуют силы тяготения, подчиняется соотношениям неевклидовой геометрии. На плоскости эти соотношения могут быть наглядно представлены в качестве обычных евклидовых соотношений на поверхностях, обладающих кривизной. Эйнштейн рассматривал отступление геометрических соотношений в четырехмерном пространстве-времени от евклидовых как искривление пространства-времени. Он отождествил такое искривление с действием сил тяготения. Подобное предположение было подтверждено в 1919 астрономическими наблюдениями, показавшими, что луч звезды как прообраз прямой линии искривляется вблизи Солнца под действием гравитационных сил. Общая О. т. не приобрела до сих пор того характера законченной и бесспорной физической концепции, каким обладает специальная теория. Философские выводы О. т. подтверждают и обогащают идеи диалектического материализма. О. т. показала неразрывную связь между пространством и временем (она выражена в едином понятии пространственно-временного интервала), а также между материальным движением, с одной стороны, и его пространственно-временными формами существования - с др. Определение пространственно-временных свойств в зависимости от особенностей материального движения (“замедление” времени, “искривление” пространства) выявило ограниченность представлений классической физики об абсолютном пространстве и времени, неправомерность их обособления от движущейся материи. О. т. выступила как рациональное обобщение классической механики и распространение принципов механики на область движения тел со скоростями, приближающимися к скорости света. Идеалистические и позитивистские направления буржуазной философии, подменяя понятие системы отсчета “позицией наблюдателя”, пытались использовать О. т. для утверждения субъективного характера науки и зависимости физических процессов от наблюдения. Однако О. т., или релятивистскую механику, не следует смешивать с философским релятивизмом, отрицающим объективность научного знания. О. т. является более адекватным (Адекватность), чем классическая механика, отображением действительности.

Отличное определение

Неполное определение ↓

теория пространства и времени, согласно к-рой они суть лишь относит. "стороны" единой формы существования материи – пространства-времени. Различают частную (или специальную) и общую О. т. (ОТО). Общая О. т. есть теория пространства-времени, объясняющая через его структуру всемирное тяготение (поэтому ее называют также теорией тяготения). Предпосылки О. т. Учение о пространств. формах и отношениях сложилось в древности и было математически оформлено в виде эвклидовой геометрии. Физика восприняла ее в готовом виде. Время вошло в общие законы механики, сформулированные Галилеем и Ньютоном. Представления классич. физики о пространстве и времени отражали прежде всего общие законы взаимного расположения и движения твердых тел. В частности, представление об абсолютном, всюду одинаково текущем времени вполне им отвечало. Согласно второму закону Ньютона, в принципе нет ограничений для скорости, к-рую можно придать телу. Поэтому координация во времени путем передачи воздействий ("сигналов") устанавливается с любой точностью (можно в принципе сверять времена в разных телах с любой точностью), откуда и следует, что время всюду течет одинаково (распространенное мнение, что для этого необходима мгновенная, т.е. с бесконечной скоростью, передача сигналов, ошибочно). Законы механики Галилея - Ньютона формулируются для т.н. инерциальных систем отсчета. В ньютоновской механике выполняется принцип относительности Галилея, согласно к-рому законы механич. явлений одинаковы по отношению ко всем инерциальным системам. Вообще, для нек-рого класса явлений? и для нек-рого класса систем S? выполняется принцип относительности, или, др. словами, эти системы равноправны в отношении данных явлений, если законы явлений? одинаковы в системах S, т.е. когда в двух системах S?, S" для явлений??, ?" одного типа осуществлены одинаковые (относительно этих систем) условия, то эти явления будут течь относительно этих систем совершенно одинаково. Математич. выражение законов этих явлений в этих системах одно и то же, т.е. оно инвариантно (неизменно) относительно перехода от одной системы к другой, выражающегося соответствующим преобразованием координат и др. величин. После того как Максвелл в 60-х гг. 19 в. сформулировал осн. законы электромагнитных явлений, возникла проблема выявления законов электродинамики движущихся тел по отношению к любой инерциальной системе отсчета. Опыты приводили к результатам, противоречащим тому, что "следовало ожидать". Особенно важную роль сыграл опыт Майкельсона (1881–87), не обнаруживший ожидаемой зависимости скорости света от направления его распространения по отношению к направлению движения Земли. Математич. выражение противоречия дал Лоренц (1904), показав, что уравнения Максвелла инвариантны по отношению к преобразованиям (т.н. преобразованиям Лоренца), отличным от преобразований Галилея, относительно к-рых инвариантны законы ньютоновской механики. Разрешение противоречия было осуществлено Эйнштейном в работе "К электродинамике движущихся тел" (А. Einstein, Zur Elektrodynamik bewegter K?rper, 1905) путем построения новой теории пространства и времени – частной О. т. и, соответственно, новой механики – "релятивистской", в отличие от ньютоновской – классической. Независимо к тем же в основном результатам пришел А. Пуанкаре. Частная О. т. Эйнштейн основал свою теорию на след. положениях (к-рые приводятся в несколько дополненной формулировке): I. Существуют инерциальные системы отсчета. II. Геометрия пространства эвклидова. III. Принцип относительности: все инерциальные системы равноправны в отношении всех физич. явлений. IV. Закон постоянства скорости света: относительно всех инерциальных систем свет распространяется с одинаковой скоростью с. Первые три положения заимствованы из классич. теории, только принцип относительности понимается обобщенно; четвертое является обобщением данных опыта (опыт Майкельсона и др.) и вполне согласуется с теорией электромагнетизма. Из положения II, IV чисто математически вытекает, что для любых инерциальных систем S, S? координаты х, у, z, x?, y?, z и времена t, t? связаны преобразованием Лоренца. В частности, если оси координат x, x? в системах S и S? параллельны и ось x направлена по движению S? относительно S, то (при соответствующем выборе масштабов) разности координат и времени в системах S и S? для любых двух событий - мгновенно-точечных явлений Р1, ?2 связаны формулами: где? - скорость S? относительно S. Из этих соотношений вытекают след. выводы: (1) Системы могут двигаться друг относительно друга со скоростью, меньшей скорости света (т.к. при??c формулы теряют смысл). (2) Два события, одновременные в S (t12=0), но происходящие в точках с разными координатами x (x12?0), не одновременны в S? (t?12?0). Более того, событие Р1, предшествующее Р2 относительно системы S, может следовать за ним относительно S?. Именно, если t12>0, но меньше?/c2 · x12, то t?12

контрольная работа

2.3 Философское значение теории относительности

Разрешение этого противоречия было осуществлено Эйнштейном А. в 1905 г. созданием специальной теории относительности. Принципиально новым в теории Эйнштейна является утверждение относительности и пространства и времени, рассматриваемых в отдельности. Существенно иным стало понимание смысла одновременности двух событий. С точки зрения специальной теории относительности (СТО), два события, одновременные в одной инерциальной системе отсчета, будут неодновременными в другой системе, движущейся относительно первой. Таким образом, мы можем с уверенностью говорить об одновременности двух событий лишь в том случае, если они произошли в одном и том же месте 6, с. 90-91.

Утрата абсолютности одновременности означает, что не может быть единого времени в различных системах отсчета. В каждой такой системе имеется «собственное» время. Длина также стала относительной. В самом деле, что такое измерить длину какого-либо отрезка? Это значит одновременно зафиксировать его начало и конец. Однако поскольку понятие одновременности утратило свой абсолютный смысл, в различных системах отсчета длина отрезка будет различной. Причем установление, что длина отрезка будет сокращаться в направлении движения, а промежутки времени увеличиваться, т.е. течение времени должно замедляться. Возникает вопрос: реальны ли подобные релятивистские эффекты?

Теория утверждает их реальность. Причем дело не в том, что каждый отрезок в разных системах действительно короче другого. Просто наблюдатели в каждой системе отсчета при измерении найдут, что отрезок в другой системе короче отрезка в их системе (например, каждому из двух одного роста людей, стоящих по разные стороны двояковогнутой линзы другой будет казаться меньше, хотя это не значит, что каждый из них меньше другого). Реальной же причиной изменений будет взаимное относительное движение тел. Таким образом, о длине тела, в отличие от классической физики, можно говорить лишь в отношении его к той или иной системе отсчета. То же самое относится и к временным промежуткам. Аналогией этому является то, что мы не можем говорить о скорости тела вообще, безотносительно к какой-либо системе, ибо не существует скорости тела самой по себе. Также лишены смысла понятия «верх» и «низ», «право» и «лево», если не указано, относительно чего устанавливается ориентировка в пространстве 10, с. 108.

Развитие представлений о пространстве и времени показало, что как таковые пространство и время раздельно не существуют. Они являются сторонами единой сущности - четырехмерного «пространства-времени». Окружающий мир при этом, это мир событий, которые характеризуются местом и временем. СТО, показав относительность пространства и времени, ввела новый абсолют - четырехмерное «пространство-время», где три координаты пространственные, а четвертая - временная.

В целом философское значение специальной теории относительности состоит в том, что она открыла неразрывную связь, единство пространства и времени. Дальнейшее развитие представлений о пространстве и времени и их взаимосвязи с материей связано с возникновением общей теории относительности (ОТО), одним из основных постулатов которой являются гравитационные уравнения Эйнштейна, где правая часть есть физическая величина, выражающая материю - энергию - импульс, а левая часть выражает геометрические свойства четырехмерного пространства-времени.

Таким образом, уравнения Эйнштейна описывают одновременно и гравитационное поле, и геометрию пространства-времени. Установление зависимости гравитационного поля, а через него и пространства-времени от распределения в нем материальных масс является важнейшим фактором не только в физическом, но и в общем философском плане. В этом смысле уравнения Эйнштейна следует рассматривать как математическое выражение диалектического принципа, утверждавшего, что пространство и время как формы существования материи должны быть неразрывно связаны с материей и ее свойствами. Это значит, что ОТО в решении проблемы пространства и времени отличается от классической физики.

Своеобразно в ОТО и проявление релятивистских эффектов. Согласно ей сокращение длин и замедление времени наблюдаются даже в рамках одной и той же системы отсчета, при переходе от одних точек системы к другим. Например, во всех точках, расположенных ближе к центру материальных масс, гравитационное поле будет интенсивнее и, следовательно, время будет течь медленнее, а длины отрезков короче, чем в точках, более удаленных от центра гравитации. В 1958 году немецкий физик Мисбауер открыл способ изготовления «ядерных часов», измеряющих время с громадной точностью. Опыты с применением эффекта Мисбауера показали, что у поверхности земли время течет медленнее, чем, положим, на крыше какого-либо здания 6, с. 122.

Итак, общая теория относительности является новым подтверждением диалектико-материалистического учения о неразрывной взаимосвязи пространства и времени с движущейся материей.

В заключение можно сказать, что развитие современной физики подтвердило правильность диалектико-материалистической концепции пространства и времени.

Античная и социальная философия

Здесь охарактеризованы концепции пространства и времени: субстанциальная и реляционная. Обсуждение вопроса о сущности пространства и времени ведется с древности...

Движение как способ существования материи

Разрешение этого противоречия было осуществлено А. Эйнштейном в 19О5 г. созданием специальной теории относительности. Принципиально новым в теории Эйнштейна является утверждение относительности и пространства и времени...

Западная философия XX века

философия фрейд неотомизм экзистенциализм Личность Зигмунда Фрейда (1856 - 1939) - австрийского врача и психолога, основоположника психоанализа - стала легендой...

Историческая теория Ахиезера

Проблема интеграции СНГ в мировую культуру является одной из тематических интерпретаций некоторой универсальной теоретической проблемы - проблемы перехода от традиционных ценностей к либеральным...

Мировоззрение и его исторические типы

Философия - теоретически сформулированное мировоззрение, это система самых общих теоретических взглядов на мир, место в нем человека, уяснение различных форм человека к миру...

Пространство и время как основные формы существования материи

В теории относительности Эйнштейна вопрос о свойствах и структуре эфира трансформируется в вопрос о реальности самого эфира...

Смысл жизни как философская проблема

Интерпретацию ответа на вопрос о смысле жизни в исполнении Поля Гогена можно увидеть на его картине, Откуда мы пришли? Кто мы? Куда мы идем?, оконченной в 1898 году. Понятие смысла жизни наличествует в любой развитой мировоззренческой системе...

Философия Альбера Камю

Экзистенциализм (от позднелатинского exsistentia - существование), философия существования. Представители: Шестов, Бердяев, Хайдеггер, Ясперс, Сартр, Камю, Марсель, Симон де Бовуар. См.Философский энциклопедический словарь.- М.: Сов. энциклопедия, 1989...

Философия французского экзистенциализма (Ж.-П. Сартр, А. Камю)

Согласно Пиаме Гайденко, экзистенциализм (от позднелат. existentia - существование), или философия существования, - философское направление, возникшее накануне 1-й мировой войны в России (Шестов, Бердяев), после 1-й мировой войны в Германии (Хайдеггер...

Философия эпохи Просвещения во Франции

Философское понимание права

Зачатки философского понимания права восходят к глубокой древности, но четкое воплощение этот подход получил в классической немецкой философии, у Канта и Гегеля. Вопрос "что такое право?", рассуждает Кант - "может, смутить правоведа": ".....

Философское понимание пространства и времени

1. Теория относительности исключала из науки понятия абсолютного пространства и абсолютного времени. 2. Она показала зависимость пространственно -- временных свойств от характера движения и взаимодействия материальных систем...

Характеристика философии французского Просвещения

Социально-философское значение французского Просвещения определяется несколькими моментами. Во-первых, это разработка идеи гражданского общества, а также разработка идеи суверенной личности и обоснование естественных прав человека...

Экзистенциальная философия М. Хайдеггера

Экзистенциализм Хайдеггера направлен на прояснение сущности человека и ситуации его пребывания в мире в условиях современного социума присущими ему методами и приемами, открывая тем самым в методологии познания доселе неведомые земли...

Юрген Хабермас: "Теория коммуникативного действия"

2.1 Коммуникация как согласие людей друг с другом Отношение Хабермаса к Хайдеггеру предельно критичное. Онтологические прозрения Хайдеггера не вызывают у него интереса...

Теория относительности была первой физической теорией, которая радикально изменила взгляды ученых на пространство, время и движение. Раньше пространство и время рассматривались обособленно от движения материальных тел, а движение независимо от систем отсчета, то с возникновением специальной теории относительности было установлено:

− всякое движение может описываться только по отношению к другим телам, которые могут приниматься за системы отсчета, связанные с определенной системой координат;

− пространство и время тесно взаимосвязаны друг с другом, ибо только совместно они определяют положение движущегося тела. Время в теории относительности выступает как четвертая координата для описания движения, хотя и отличная от пространственных координат;

− одинаковость формы законов механики для всех инерциальных, или галилеевых, систем отсчета сохраняет свою силу и для законов электродинамики, но только для этого вместо преобразований Галилея используются преобразования Лоренца.

− при обобщении принципа относительности и распространении его на электромагнитные процессы постулируется постоянство скорости света, которое никак не учитывается в механике.

Общая теория относительности отказывается от такого ограничения, так же как и от требования рассматривать лишь инерциальные системы отсчета, как это делает специальная теория. Благодаря такому обобщению она приходит к выводу: все системы отсчета являются равноценными для описания законов природы. С философской точки зрения наиболее значительным результатом общей теории является установление зависимости пространственно-временных свойств окружающего мира от расположения и движения тяготеющих масс.

Именно благодаря воздействию тел с большими массами происходит искривление путей движения световых лучей. Следовательно, гравитационное поле, создаваемое такими телами, определяет в конечном итоге пространственно-временные свойства мира. В специальной теории относительности абстрагируются от действия гравитационных полей и поэтому ее выводы оказываются применимыми лишь для небольших участков пространства-времени.

Концепцию относительности, лежащую в основе общей и специальной физической теории, не следует смешивать с принципом относительности наших знаний. Если первая из них касается движения физических тел по отношению к разным системам отсчета, то вторая относится к росту и развитию нашего знания, процессов изменения наших представлений об объективном мире. Об этом сказал американский физик Ричард Фейнман (р. 1918). Отвечая на вопрос, какие новые идеи и предложения внушил физикам принцип относительности, Фейнман указывает, что первое открытие по существу состояло в том, что даже те идеи, которые уже очень долго держатся и очень точно проверены, могут быть ошибочными. Если возникают некие "странные" идеи, вроде того, что когда идешь, то время тянется медленнее, то неуместен вопрос, нравится ли это нам? Уместен здесь другой вопрос: согласуются ли эти идеи с тем, что показал опыт? И наконец, теория относительности подсказала, что надо обращать внимание на симметрию законов или (что более определенно) искать способы, с помощью которых законы можно преобразовать, сохраняя при этом их форму.

Вопросы контроля знаний и к семинару 5.

1. Как рассматривались понятия времени и пространства в классической механике?

2. Приведите формулировку принципа относительности для законов механики.

3. Что нового вносит специальная теория относительности в прежний принцип относительности классической механики?

4. Почему специальная теория относительности постулирует постоянство, скорости света? 5. Как изменяется характер времени в движущейся и покоящейся инерциальных системах отсчета? Объясните, исходя из этого, парадокс близнецов. Чем отличается поле тяготения от других физических полей?

6. Почему инертная масса равна тяжелой массе? В чем заключается единство и различие между специальной и общей теориями относительности?

7. Как была проверена правильность общей теории относительности?

8. Почему луч света искривляется вблизи тяготеющих масс?

9. Объясните, что представляет собой кривизна пространства.

10. К каким новым философским выводам приводит теория относительности?

Литература

1. Эйнштейн А. О специальной и общей теории относительности (общедоступное изложение). //Собр. науч. трудов в 4-х т. T.I − М.: Наука, 1965. − С.530-601.

2. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 1-2. − М.: Мир, 1976. − С.264-271, 283-290.

3. Философские проблемы естествознания. − М.: Высшая школа, 1985. − С.208-233.

4. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики//Собр. науч. тр. Т. 4.

5. Гинзбург В. Л. О физике и астрофизике. − М.,1980.

«Концепция неопределенности квантовой механики»

Введение

Понятия и принципы классической физики оказались неприменимыми не только к изучению свойств пространства и времени, но еще и исследованию физических свойств мельчайших частиц материи или микрообъектов (электроны, протоны, нейтроны, атомы и т.д.). Они образуют невидимый нами микромир, и поэтому свойства объектов этого мира совершенно не похожи на свойства объектов привычного нам макромира. Планеты, звезды, кометы, квазары и другие небесные тела образуют мегамир.

Переходя к изучению свойств и закономерностей объектов микромира, необходимо сразу же отказаться от привычных представлений, которые навязаны нам предметами и явлениями окружающего нас макромира.