WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 21 |

Если вы, глядя в ночное небо, увидите Лунуи звезды, то, вероятно, подумаете, что все это происходит в одно и то же время.В действительности Луна находится к нам гораздо ближе, чем звезды, и излучаемыйею свет пролетает меньшее расстояние и достигает наших глаз раньше, чем светзвезд. Сидя на нашем маленьком астероиде и глядя на звезды в ночи, мы думаем,что все, что видим, происходит одновременно. Но попробуйте измерить расстояниемежду звездами, и вам придется измерять расстояние между событиями,произошедшими пятьдесят тысяч лет назад с событиями двухтысячелетнейдавности.

Вы вглядываетесь в историю, во время, а нетолько в пространство и расстояние. (Нас, наверное, смутит, что сверхноваязвезда, способная разрушить Землю, родилась тысячу лет назад, а мы все еще незнаем об этом, потому что слишком долго летит к Земле свет, несущий информациюо рождении звезды. Конечно, когда прибудет свет, вместе с ним прибудет ипроблема!)

То же самое происходит и с солнечнымилучами, согревающими и дарящими загар нашей коже — эти лучи появились не “сейчас”,не в настоящий момент, по крайней мере, не в тот самый, когда мы нежимся насолнышке.

Аристотель утверждал: “Нечто, ограниченноепредставлением “сейчас” и считается временем”. Это “сейчас” похоже на лежащуюмежду прошлым и будущим точку на линии. С той точки зрения, время подобнолетящей только в одном направлении стреле. Прошлое навсегда оставлено позади,будущее еще не свершилось и вся Вселенная находится в одном “сейчас”, несущемсяв будущее.

Эйнштейн указывал:

“Сейчас” теряет для протяженного впространстве мира свое объективное значение... Пространство и времярассматриваются как четырехмерная непрерывность (сплошная среда), объективно неизмеряемая... Пребывание в такой четырехмерной структуре не оставляет места дляобъективного “сейчас”; понятия “происходящего” и “становящегося” полностью неисключаются, однако весьма запутанны. И следовательно, более естественнойпредставляется мысль о физической реальности как о четырехмерном, нежелитрехмерном существовании”15.

Для Эйнштейна реальность не может бытьединой линейной “эволюцией трехмерной жизни”, одинаковой повсюду во Вселенной.Наше “сейчас” для каких-то частей Вселенной — будущее, а длядругих — прошлое. Причетырехмерном существовании “прошлое” и “будущее” представляют собой понятиятакого же порядка (существующие одновременно), как “вверх” и “вниз” или“вправо” и “влево”. Время — это нечто, сквозь которое мы можем путешествовать точно так же,как и по другим параметрам трехмерной реальности.

Находясь на своем маленьком астероиде, мыобычно не задумываемся, как Эйнштейн, над порядком мироздания. По сравнению снеобъятностью Вселенной события и предметы никогда не движутся слишком быстро ине уходят слишком далеко. Но если в действие вступают очень протяженные илиочень короткие временные рамки и очень большие скорости, все прежние правила,описывающие реальность, больше не работают.

А если так, то что теперь происходит сдвумя нашими путешественниками — на астероиде и световом луче, стремительно мчащимися навстречуКак они собираются измерять реальность

Согласно старой модели Вселенной,“физическая реальность” считалась независимой от ощущающих ее субъектов,представлялась состоящей, по крайней мере, из пространства и времени, с однойстороны, и постоянно существующих материальных точек, движущихся в этомпространстве и времени, — с другой”16.

Скорость в основном измерялась какрасстояние, или пространство, покрываемое “материальными” объектами, делимое навремя, за которое это пространство преодолевалось. В Ньютоновом ключе мышлениявремя, пространство и материальные объекты конкретны и реальны, аскорость —представляет собой абстракцию.

Но свет всегда распространяется содинаковой скоростью, независимо от среды, в которой он путешествует и отбыстроты передвижения источника излучения. Это и привело Эйнштейна к поискуболее базовых предположений.

“Такое построение концепций пространства ивремени предполагает и концепцию материальных объектов”. И мне представляется,что концепция материальных объектов (материя) должна предшествовать концепциямвремени и пространства”17.

Согласно Эйнштейну, наше психологическоевосприятие и времени, и пространства строится на предположении о существованиипостоянных материальных объектов. Иными словами, концепция пространства обязанасвоим происхождением нашему восприятию его как конструкции коробок, которые, всвою очередь, заключены внутрь других коробок, а концепция времени — результат нашей способностивспоминать последовательность материальных событий. Подразумевает, что“эпистемологическим” основанием для наших ментальных моделей времени ипространства стала вера в существование “вещей” и “объектов”.

Аристотель указывал, что те же самыесенсорные восприятия могут быть ориентированы на “вещи” (“случайные объектычувства”) или на более высокий уровень взаимоотношений, которые он называл“общими осознаниями”. Вместо того чтобы ассоциироваться с объектами окружающегомира, “общие осознания” выражают глубинные паттерны и взаимоотношения,разделяемые всеми органами чувств. Похоже, и Эйнштейн искал глубинные паттерныво Вселенной, “общие осознания” в “Божественных мыслях” — базис для своейэпистемологии.

В заключение Эйнштейн сделал вывод, что нематерия, а свет является первичной средой, в которой все происходит, и скоростьсвета является тем самым сдерживающим фактором, от которого зависит, насколькобыстро “распускается цветок” реальности. То есть, и восприятие, иреальность — этофункции электромагнитной энергии, света. Знаменитое уравнение ЭйнштейнаE = mc2 (энергия равна произведению массы на скорость света в квадрате)по сути своей является утверждением, что материя (материальные объекты)полностью состоят из электромагнитной энергии.

Вспомним более раннее заявление Эйнштейна:“Когда... определенная картина оборачивается во многих... сериях,тогда — именно черезэто возвращение — онастановится упорядочивающим элементом для этих серий, соединяя их, разобщенныхсамих по себе”. И мы увидим, что благодаря неизменности скорости света(неважно, откуда он обозревается) последний и является независимым от системкоординат упорядочивающим элементом или организующим принципом.

Свет подобен воде, в которой плывут всенаблюдатели вместе с наблюдаемыми событиями.

Каково же значение этого утвержденияГлубинные взаимоотношения между событиями, определяемые скоростьюсвета, — боґльшаяреальность, чем пространство, время и даже материя. Они, в действительности,являются абстракциями, порожденными скоростью света, и должны меняться, чтобыэти отношения всегда сохранялись.

Исходя из этого предположения, Эйнштейнпришел к выводу: поскольку путешественники на световом луче и астероиде были вразных местах и двигались относительно друг друга, они переживут одно и то же событие по-разному. И если пространство, время и материя былиподвижны относительно позиции наблюдателя, значит, материальные объекты,содержащиеся в них, также будут подвижными. Таким образом, восприятие иизмерение пространства, времени и материальных объектов двумя наблюдателямибудут отличаться из-за того, что электромагнитное поле (свет), исходящее отобъекта, не достигнет их в одно время, как это уже рассматривалось в случае спрохожим на железнодорожной насыпи и пассажиром поезда, наблюдавшимиодномоментные вспышки молний в разное время.

В этом состоит ядро теории относительностиЭйнштейна, по сути своей постулирующей следующее: не только проявленияреальности, но и формы ее относительны по отношению к системе координатнаблюдателя. Естественные “законы” “вариантны относительно произвольнопродолжающихся трансформаций координат” наблюдателя и материальных объектов егонаблюдения. Таким образом, всадник на световом луче увидел бы свое отражение,но наблюдатель с астероида сможет наблюдать встречного путника не раньше, чемлуч, летящий со скоростью света, достигнет его. Время будет “расширяться”, арасстояние — “сокращаться”. Человек на астероиде увидит, что всадник насветовом луче передвигается на гораздо меньшее расстояние за гораздо болеедолгий период времени, чем это кажется ему самому в системе егокоординат.

Следовательно, если путешествующий насветовом луче воспринимает себя проходящим определенное расстояние сопределенной скоростью (в своей системе координат), то с точки зрениянаблюдателя на астероиде и расстояние, и время будут другими. А тем же самым в обеих реальностяхостанется взаимоотношение между ними, определяемое скоростью света.Соотношение междурасстоянием и временем всегда будет одинаковым для обоих.

Характеристики времени, пространства иматериальных объектов меняются, для того

чтобы скорость света оставаласьпостоянной

Заимствуя стратегию Эйнштейна очетырехмерном пространстве с трехмерной аналогией, мы можем соотнести теориюотносительности с явлением перспективы в визуальном восприятии мира.Западноевропейское Возрождение в живописи во многом является результатомоткрытия перспективы. Если вы смотрите на один и тот же объект под разнымиуглами зрения, вам будет казаться, что размеры его изменяются. Если взглянутьна здание с фронтона, стороны его станут несколько короче, и это зависит отвашего угла зрения. Если на то же самое здание посмотреть сбоку, уменьшится егопередняя часть.

Леонардо да Винчи, человек, представлявшийсобой квинтэссенцию Возрождения, считал, что понимание чего-либо или кого-либовозможно только в том случае, если вы будете смотреть на этот объект, покрайней мере, с трех перспектив.

Представьте себе двух неподвижныхнаблюдателей, застывших в трехмерном пространстве. Они никогда не меняют своейточки зрения. Если они посмотрят на такой же неподвижный объект, то каждыйувидит его по-своему, в зависимости от собственной системы координат, хотя насамом деле объект не меняется. Если перспективы наблюдателей никогда неизменятся, они никогда не узнают, что длина объекта кому-то представляетсяиной, отличной от их собственной.

Нечто подобное происходит и в нашемчетырехмерном мире, где время является одним из измерений. Измерение скоростисвета в разных системах координат в пространстве и во времени подобнонаблюдению за объектом с разных перспектив. Свет распространяется всегда содинаковой скоростью в своей системе отсчета и изменится не больше, чемдеревянный брус, если вы глядите на него с разных точек зрения. Его размерменяется только в глазах наблюдающего.

Результатом такого понимания пространствастало осознание того, что Земля не является центром солнечной системы и Солнцеи другие планеты действительно вращаются во Вселенной. Теория относительностирасширила это понимание до более глубокого уровня реальности. Вселенная наша незаключена в единый

Аналогия трехмерной перспективы

относительно двух неподвижныхнаблюдателей

огромный контейнер, определяющий абсолютноепространство и время; нет единственной “Божьей шкатулки”, которая служила быабсолютной системой координат для всех явлений во Вселенной. И, конечно, мы неможем полагать, что вся остальная Вселенная движется относительно нас. Чтобыобъять множество перспектив и реальностей, нам нужно расширить свою модельВселенной.

Другая аналогия неизменности скорости светаможет быть выведена из следующего исследования: как бы мы увидели трехмерныйобъект “глазами” двухмерных существ из плоского мира Представьте на минуту,что вы — одно изтаких существ, и внезапно через ваш мир проплывает пузырь. Что выувидите

Если вы находитесь достаточно далеко отместа “вторжения”, то обнаружите кривую линию, которая сначала будет расти,потом уменьшаться, а потом и вовсе исчезнет. Но если пузырь проплывет прямо надвами, то со всех сторон вас внезапно закроет еще более широкий круг, затем онначнет сжиматься и исчезнет.

Если пузырь остановится, дальнийнаблюдатель сможет изучить его, обойти вокруг, пробраться внутрь и, в концеконцов, заключить, что объект представляет собой особого размера круг.Если

Двухмерные существа, наблюдающие запузырем

пузырь вновь задвигается, наши “двухмерные”наблюдатели внезапно увидят “магическое” превращение круга: он будет тоувеличиваться, то уменьшаться. Оба будут убеждены, что наблюдаемоеявление — круг,меняющий свой размер относительно них. А возможно, они доберутся и до другогоуровня понимания, осознав при этом, что круг на самом деле был сферой, всегдаостающейся неизменной — они просто видели ее разные аспекты.

Но даже с двухмерной системы координат,которая является постоянной, несмотря на угол или место пересечения сферой ихплоского мира, то, что зримо, представляет собой круг, выраженныйматематической формулой 2pR, где. (— константа, определяющая круг исферу, R — радиус.

Аналогично, если мы попытаемся измеритьчетырехмерный мир мерками трехмерного пространства, то увидим что-то похожее наломтики четырехмерной “сферы”. Всю сферу нам не увидеть, но скорость света “с”подобна “p“ в двухмерном мире. Она дает нам ключевую информацию, необходимуюдля построения четырехмерной реальности, которую мы пытаемся воспринять. Витоге, хотя природа реальности и относительна для каждого человека, ниреальность, ни ее восприятие нами, не произвольны. Вспомним все тех жепутешествующих в пространстве наездника на световом луче и путника наастероиде. Оба они по-разному воспринимали скорость и расстояния,преодолеваемые при передвижениях, однако скоростьсвета оставалась для обоих одинаковой. Таким образом, две разныесистемы отсчета соединились — не пространством и временем, но отношениями, определяемымискоростью света.

Для Эйнштейна реальность определяется неизображением, а светом, его рождающим.

Эйнштейн верил, что скоростьраспространения света по Вселенной и есть самый абсолютный и конкретныйорганизующий принцип. И взаимоотношения, определяемые скоростью света, болеереальны и постоянны, чем действительные физические измерения или выражениесобытий во времени и пространстве — то есть, это взаимоотношение более постоянно и реально, чемматериальные объекты.

Исаак Ньютон описал все природные явлениякак события, происходящие в абсолютном пространстве и времени.

Эйнштейн описал время и пространство каксобытия, происходящие в пределах света.

Стратегия, стоящая за теориейотносительности

Теория относительности — один из основных вкладовЭйнштейна в развитие человечества. Она интересна и чарующа сама по себе, носодержание ее — несамое важное в этом исследовании. Нас привлекает стоящий за ней мыслительныйпроцесс.

Двухуровневая макростратегияЭйнштейна

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 21 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.