книги из ГПНТБ / Рахматуллин К.Х. В мире Эйнштейна

к любому данному телу и происходящим в нем процес­ сам. Так, данное тело выступает как «тело отсчета», а опирающаяся на него координация событий — как «система отсчета». Поэтому система координат есть ма­ тематическое выражение объективной координации тел и явлений в пространстве и времени.

Теория относительности отражает тот факт, что не­ которые явления данного типа объективно связаны с другими явлениями и эта связь разнообразна. В зави­ симости от этого и свойства подобного явления различ­ но проявляются в разных системах отсчета. Физиче­ ский закон отражает некоторую общую необходимую связь свойств явлений. И теория относительности кон­ статирует, что хотя характеристики явления в отноше­ нии к различным системам отсчета могут быть разны­ ми, но их связь, данная законом, остается той же, оста­ ется объективной.

Закон пропорциональности энергии и массы, взаимопревращаемость вещества и поля толкуется идеали­ стами как тождество энергии и массы, как отрицание качественных различий между массой и энергией. В ре­ зультате простого рассуждения (масса есть не что иное, как энергия, а материя — это масса, следовательно, между материей и энергией различие несущественно) физические идеалисты объявляют энергию единствен­ ной реальностью, а материю — лишь формой энергии. При этом они отрывают движение от материи, утверж­ дают возможность движения без материи.

69

Вот еще пример извращения теории относительно­ сти. Спекулируя на высказанной Эйнштейном мысли об отсутствии в теории тяготения привилегированной (преимущественной) системы координат, идеалисты объявляют равноправными системы Коперника и Пто­ лемея. Ход их рассуждений таков: поскольку, мол, в природе не только инерциальные, но и другие системы отсчета относительны, то потому якобы безразлично, считать ли Землю вращающейся вокруг Солнца или на­ оборот. Выбор системы отсчета якобы зависит не от су­ щества дела, а от соглашения между людьми.

Положение о равноправности любых систем отсчета было высказано Эйнштейном на основании принципа эквивалентности полей ускорения и тяготения. Акаде­ мик В. А. Фок показал возможность применения этого принципа лишь в малых областях пространства и вре­ мени и при небольших скоростях. Из анализа ряда по­ ложений теории относительности В. А. Фок делает вы­ вод, что при любом существующем распределении масс имеются привилегированные системы отсчета, наибо­ лее полно раскрывающие объективные свойства прост­ ранства и времени для данного распределения масс. В случае островного распределения масс (типа Солнеч­ ной системы) также имеется преимущественная систе­ ма отсчета, но мы вправе пользоваться не только ею, но и всякой другой, удобной для решения данной задачи. Этот вывод имеет большое принципиальное значение, ибо приводит к новой точке зрения на вопрос о коордц-

70

натных системах в теории тяготения Эйнштейна и на связанный с ними вопрос о природе ускорения. Отсюда видна глубокая ошибочность утверждений о равноправ­ ности систем Коперника и Птолемея. Эта «равноправ­ ность» является одним из тех китов, на которых дер­ жатся религия и идеализм в теории тяготения. «Равно­ правность» систем Коперника и Птолемея используется для отрицания объективности природы и ее законов. Один из зарубежных ученых договорился до того, что на вопрос, является ли Земля центром Солнечной систе­ мы, ответил: «Да», если вам угодно; «нет», если это вам не нравится».

Очень интересными представляются соображения по этому вопросу ученика Эйнштейна польского учено­ го Л. Инфельда. Во-первых, он считает, что система Ко­ перника более инициальна, чем система, связанная с Землей. Во-вторых, нужно отличать математическую структуру физического закона от его физического со­ держания. Причиной многих недоразумений является неумение различать эти понятия. Математические урав­ нения дают нам физическую теорию, только будучи связаны с действительностью, без этого они абстрактны (отвлеченны) и не имеют никакого физического содер­ жания. Каждая физическая теория должна быть оха­ рактеризована не только посредством математической структуры (формул), но и посредством показа ее связи с той частью материального мира, к которой она отно­ сится. Уравнениям теории относительности, продолжа­

71

ет Инфельд, действительно безразлично понятие мате­ матической системы. Но эта математическая структура раскрывает физическое содержание теории только в связи с действительностью, то есть в связи с известной системой в физическом мире. Для Солнечной системы ею, без сомнения, является система Коперника, а не Птолемея.

Таким образом, теорию относительности нельзя рас­ сматривать как утверждение о равноправности инерци­ альных систем в качестве способов описания, в ней речь идет не об объективной их равноправности. Они равноправны лишь в отношении общих законов, а не конкретных свойств систем, так как тела, с которыми эти системы связаны, могут существенно различаться.

Со второй мыслью Инфельда перекликаются и сле­ дующие положения В. А. Фока: «Довольно распростра­ нено мнение, будто бы из общей теории относительно­ сти вытекают такие следствия, как конечность Вселен­ ной или «возникновение» ее в какой-то момент времени из малого объема и т. п. Это мнение ни на чем не основано. Следствия, подобные перечисленным, вы­ текают из специальных, более или менее фантастиче­ ских гипотез, хотя при разработке этих гипотез исполь­ зуются и уравнения Эйнштейна... а не самая теория Эйнштейна» '.1

1 В. А. Ф ок . Современная теория пространства и времени, «Природа», 1953, № 12, стр. 25,

72

Эти «фантастические гипотезы», построенные на математическом аппарате теории тяготения, являются третьим идеалистическим выводом из теории Эйнштей­ на. К ним относятся тесно связанные между собой раз­ личные «теории» конечности мира в пространстве и во времени.

Как мы уже видели, еще в рамках классической ме­ ханики Ньютона были сделаны попытки создать науч­ ную картину строения бесконечной Вселенной, но она обнаружила существенные недостатки. Первый из них был вскрыт в 1823 г. Ольберсом — это так называемый

фотометрический парадокс. Оказалось, что допущение бесконечности пространства при данном предположе­ нии в нем вещества приводит к выводу, что все небо должно бы светиться со средней яркостью существую­ щих звезд. Другой был вскрыт в 1877 г. Нейманом и в 1894 г. Зеелигером — это гравитационный парадокс.

Оказалось, что присутствие бесконечного числа тяготе­ ющих масс должно бы привести к бесконечно большо­ му потенциалу тяготения и бесконечной скорости дви­ жения звезд Галактики. Но ни первой, ни второй осо­ бенности нет во Вселенной.

Старая астрономия не могла удовлетворительно объяснить эти парадоксы, однако материалистический дух естествознания этого периода не допускал ни на минуту сомнений в бесконечности Вселенной. Поиски разумного объяснения парадоксов бесконечного про­ должались, В начале XX в. за эту задачу взялась реля­

73

тивистская космология. Ее поиски завершились оши­ бочными выводами, и в результате она пришла к не­ верному заключению в науке: о материальной и пространственной конечности мира. В работах ряда буржуазных ученых запестрили термины о границах мира, нулевом радиусе мира, количестве всего вещества в мире, короткой шкале времени во Вселенной, матема­ тические выкладки о времени сотворения мира, глубо­ комысленные рассуждения Леметра о состояниях ма­ терии через 5—8—10 секунд после творения при таких-то величинах радиуса расширяющегося «атомаотца» и т. п. наукообразная чепуха. Поэтому не удиви­ тельно, что все эти теории получили апостольское бла­ гословение Пия XII.

имелись для этого основания? Дело здесь в следу­ ющем.

Те или иные выводы теории относительности о ха­ рактере мирового пространства — времени опираются на решение дифференциальных уравнений тяготения. Одной из особенностей этих уравнений является их «ка­ призность»: они поддаются решению лишь путем по­ следовательных приближений, путем введения ряда до­ полнительных упрощающих предположений. При этом некоторые ученые вводят довольно произвольные ис­ ходные предположения. Поэтому, хотя определенные решения этих уравнений и служат для тех или иных

74

рично, замкнуто, то есть мир конечен в пространстве. Вывод Эйнштейна («...мировой континуум должен в отношении своих пространственных размеров рассмат­ риваться как замкнутый континуум, имеющий конеч­ ный пространственный (3-мерный) объем» ’) и был под­ хвачен религиозными кругами и некоторыми буржуаз­ ными учеными.

Сомнительность идеи конечности мира в определен­ ной мере понимал и сам Эйнштейн. Поэтому он пытал­ ся как-то совместить ее с идеей бесконечности. Так, он стремился доказать «возможность конечного и все же неограниченного мира». Кроме того, он считал мир бесконечным (вечным) во времени.

Пример Эйнштейна лишний раз убеждает в не­ обходимости строго научного отбора исходных предпо­ ложений, вводимых для решения дифференциальных уравнений тяготения. Это стало очевидным в результа­ те работ замечательного советского ученого А. А. Фрид­ мана, который показал возможность других решений уравнений тяготения, говорящих о нестационарности (изменяемости) мира. Решение Фридмана впервые в науке показало возможность заполнения мирового про­ странства веществом с положительной средней плотно­ стью, неравной нулю как при положительном, так и при отрицательном и равном нулю космологическом члене. Советский ученый доказал, что «космологиче-1

1 «Принцип относительности». М., 1935, стр. 319.

ская константа» была введена Эйнштейном в уравне­ ния тяготения произвольно. Кроме того, он опровергает мнение, будто общая теория относительности требует признания конечности пространства. Фридман доказал, что кривизна пространства еще не дает, сама по себе, без определенных дополнительных предположений о свойствах связности пространства, права считать про­ странство конечным. Если в геометрии можно говорить о конечности изотропного пространства с положитель­ ной кривизной, то такое же пространство Лобачевского с отрицательной кривизной ведет к признанию его бес­ конечности. Фридман показал, что Вселенная изменя­ ется с течением времени, сам радиус кривизны прост­ ранства является функцией времени, изменяется мет­ рика пространства, а следовательно,— и расстояния между двумя точками в пространстве. Несмотря на не­ последовательность мировоззрения А. А. Фридмана и некоторые спорные выводы, его исследования на­ несли серьезный удар по идеалистическим моделям ко­ нечного мира. Поэтому его выводы о бесконечности мира за границей замалчивались. Но несколько позже и сам Эйнштейн в своей книге «Основы теории относи­ тельности» признал справедливость критики Фридма­ ном его первоначального решения уравнений тяго­ тения.

Нестатическое решение уравнений тяготения впо­ следствии подробно исследовалось рядом ученых. У многих идеалистически настроенных ученых оно по­

77

лучило форму теории «расширяющейся Вселенной». Как мы уже видели, эта «теория» у Леметра привела к библейскому мифу о сотворении мира богом.

Выдвинутые в течение последних лет зарубежные теории релятивистской космологии также исходят из признания либо пространственной конечности мира, либо его начала во времени, либо же конечности и про­ странства и времени. Таким образом, попытки буржуаз­ ных ученых применить теорию относительности к соз­ данию космологической картины мира начинаются и заканчиваются идеей конечности мира в пространстве и во времени. Не трудно показать космологическую и философскую несостоятельность этих конечных моде­ лей мира.

В. И. Ленин в своей книге «Материализм и эмпирио­ критицизм» отмечал, что новая физика, найдя новые виды материи и новые формы ее движения, поставила по случаю ломки старых физических понятий старые философские вопросы. Точно так же релятивистская космология в связи с открытием новых свойств прост­ ранства и времени, некоторых новых особенностей Все­ ленной (например, «красного смещения») поставила старые философские вопросы. Все старое естествозна­ ние твердо стояло на позиции признания несотворимости и неуничтожимости материи. Некоторые представи­ тели релятивистской космологии, смыкаясь с религией, пришли к выводу о сотворении мира. Старая космоло­ гия прочно стояла на точке зрения бесконечности мира,

78