Причина времени - Геннадий Петрович Аксенов

более элементарное. От решения этого вопроса зависит точность измерений и, следовательно, весь авторитет опыта. Галилей его не решал, а предложил своими правилами движения считать каждое движение местным, проходящим только сейчас, то есть относительным, ввел принцип относительности. Так же поступал и другой непосредственный предшественник Ньютона Гюйгенс, помещая своего наблюдателя в точку касания прямой и окружности при решении проблем центробежного движения. Но каждый раз перемещать наблюдателя затруднительно, нет общего правила отделения истинного движения от случайного. На этом фоне противопоставление земного относительного и небесного абсолютного казалось самым простым и напрашивающимся решением.

В предисловии уже говорилось о тех немногих, кто мог противостоять этой могущественной нивелировке умов, кто имел мужество мысли не соглашаться с общим мнением и кто открывал на этом пути закономерности целостности и стояния мира, его инварианты, независимые от местных условий и хаотических изменений. К ним принадлежал и Ньютон, о значении которого в становлении механики говорить не приходится. Открытие им законов, одинаково управляющих и движением падающего с горы камня и движением кометы по ночному небу, невозможно переоценить. Как никто другой, он сделал много для утверждения материального единства мира. Но чтобы этот подход утвердить, он ввел в сакраментальную проблему различения абсолютного и относительного новый фактор — время, придал этому явлению фундаментальный всеобщий смысл. Ньютон доказал одинаковость земного и небесного благодаря новому пониманию пространства и времени. По сути дела, ему принадлежит единственное в современной науке определение времени и пространства, определение, данное раз и навсегда. О нем сейчас у нас и пойдет речь.

Иногда кажется, что в общем строе “Начал” определение времени совсем не обязательно. Без определения, что такое масса или количество движения, обойтись решительно невозможно. Но зачем определять время? Разве недостаточно того “определения”, что дал Галилей: время — явление общепонятное, то есть нечто всем общее, что измеряется часами? И кстати, поначалу Ньютон напоминает читателям об этом общем мнении. “Время, пространство, место и движение составляют понятия общеизвестные”, — говорит он в самом начале своей книги. (См.: Ньютон, 1989, с. 29). Время и пространство, не имея никакого определения, напротив, сами собой определяют все остальные материальные процессы, если их выразить в формулах движения. Есть то, что определяется часами, но разве этого достаточно для отличия абсолютного и относительного движения? Если мы будем продолжать так считать, то потеряем ориентиры и уверенность в истинности механики. И, по видимости нарушая требование правила Оккама не умножать число сущностей, Ньютон тем не менее эту “лишнюю” сущность вводит.

Вероятное объяснение его нетривиального хода мысли кроется все же, думается, в самом характере, складе ума Ньютона, в его стремлении к единству знания о мире, более решительного соединении земного с небесным, чем у Галилея, того соединения, которого требовала его идея всемирного тяготения и универсальность законов движения. Если алгоритмы равномерного и равноускоренного движения, сформулированные Галилеем, не претендуют на такую всеобщность, если их универсализм относится только к двум видам движения предметов относительно других предметов — линейного равномерного и ускоренного, то законы движения Ньютона имеют именно всеобщность вселенскую. Они относятся к круговому движению самой Земли и других планет относительно Солнца. Следовательно, если Галилею требуется только каждый раз местное время и пространство, их крохотный участок, то Ньютон испытывает потребность в более широких горизонтах, так сказать.

У Галилея есть относительность движения тел во времени. Последнее идет равномерно в данном месте. В наличии там всегда и пространство, относительно которого движется любое тело на поверхности земли. Относительность же появляется, когда нам нужно сравнить движение двух тел в пространстве. Если на движущемся корабле есть движущееся тело, то надо принять корабль за неподвижный и относительно него рассчитывать траекторию нужного вам тела. Все просто.

У Ньютона вся эта простота рухнула. Он создает более сложный мир, и ощущает другую степень ответственности за него, поскольку открывает законы всеобщего сложного, составного движения. Его главная идея об одинаковом по характеру, вызванном одной и той же силой тяготения движении падающего на Земле камня движения Луны вокруг Земли упирается в новую пост-коперниканскую ситуацию в науке, в неодинаковый и непростой характер движения самой Земли, в ее нецентральное, подчиненное положение в солнечной системе. Галилеевский пример развивается. Вот идет моряк по палубе корабля, ветер несется относительно парусов корабля, корабль движется относительно Земли, Земля движется по своей орбите, причем разно по отношению к разным планетам и кометам. Где же истинное движение? Или истинный покой? Все находится в движении относительно всего и никакой точки отсчета. Но если в обыденной жизни, для потребностей житейских достаточно всяких видимостей, достаточно здравого смысла, подсказывающего, что можно каждый раз, как в примере Галилея, принимать одно тело покоящимся, другое движущимся, то есть достаточно приблизительного знания о течении времени и состоянии пространства, то в натуральной философии (это синоним физики) требуется знание точное. Следовательно, вместо того, чтобы раз навсегда решить центральную проблему динамики — различать абсолютное и относительное, необходимо построить правильную иерархию мира. Время и пространство надо сделать “более первыми”, определяющими понятиями. Следовательно, в них, внутри них есть понятие истинного математически точного, то есть абсолютного времени, абсолютного пространства, принадлежащего абсолютному движению, а уже от него следует вести отсчет движения относительного, и тогда мир обретет устойчивость и порядок относительно некоего центра.

Чтобы лучше различить абсолютное и относительное движения, надо видеть, говорит Ньютон, что прежде движения именно время с пространством разделяются сами по себе на некие абсолютное и относительное. Последнее из них познается человеческими чувствами, которые, конечно, ненадежны, отсюда возникают множество неправильных суждений, говорит Ньютон. Для устранения их Ньютон и ввел фактически еще один и главный фактор в наши рассуждения об этих принятых фундаментальными вещами — причину, природу времени и пространства, чтобы стал понятен принцип разделения движения и покоя на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные.

Вот отсюда, из представления о природе времени, возникло его знаменитое, сотни раз цитировавшееся, изученное вдоль и поперек определение. Прочтем его еще раз:

“I. Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью.

Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то: час, день, месяц, год.

II. Абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему остается всегда одинаковым и неподвижным.

Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая