Пространство и время глазами дилетанта

Пространство и время глазами дилетанта
Сергей Сергеевич Сергеев

Всё, что здесь написано, это вовсе не научно-популярное изложение каких-то общепринятых научных взглядов или оригинальных идей, обсуждаемых в научном мире. В некотором смысле даже наоборот. Здесь сделан своеобразный анализ интересных комментариев, собранных на различных форумах, где обсуждаются научно-популярные материалы, связанные с положениями теории относительности. Кому-то это может показаться странным, но среди множества комментариев есть такие, которые по своей ценности могут поспорить с самим обсуждаемым материалом. И очень жаль, что они бесследно теряются на просторах интернета. Всё здесь изложенное это попытка своего рода объединения в одно целое наиболее интересных мыслей и идей, высказанных в комментариях.

Сергей Сергеев

Пространство и время глазами дилетанта

Вместо предисловия

1

Заглавие этой книги наверняка многих озадачит: зачем писать какие-то умозаключения по теме, в которой автор, по его же собственному признанию, дилетант. Тем не менее, ничего странного здесь нет: сама по себе тема пространства и времени настолько специфична, что зачастую не понятно, чьи же рассуждения более аргументированы – профессионала или дилетанта. Странно? На первый взгляд, да, странно. Но дело в том, что в вопросах на эту тему до сих пор нет единого мнения даже среди самых маститых профессионалов. И в этом не было бы ничего странного, если бы не одно существенное но: здесь очень уж часто сами по себе разногласия кроются не в каких-то заумных нюансах, а в самых изначальных, исходных утверждениях.

И что с того? – спросит искушённый читатель, – мало ли всяких-разных тем, где спорно буквально всё, включая самые, казалось бы, бесспорные постулаты. Отвечаю: мало. По крайней мере, такого изобилия спорных утверждений, где маститые учёные высказывают противоположные мнения (причём, зачастую, весьма эмоционально) по поводу изначальных положений, вряд ли ещё где можно встретить. Да, в это трудно поверить, но в данной теме до сих пор нет бесспорных определений даже для базовых понятий, отправных точек, на которых всё строится.

И вот уже сейчас, только-только начав формулировать проблему, мы столкнулись с ещё одной проблемой. Мы использовали термин «спорные утверждения». А что это такое? Два полюс два равно четырём – это спорное утверждение? Нет. Ночью темнее, чем днём – это спорное утверждение? Тоже нет. А если появится кто-то и станет утверждать противоположное, значит ли это, что данные утверждения автоматически становятся спорными? Получается, что да, ведь если одни утверждают одно, а другие другое, тогда, вроде бы, утверждение спорно. Но как-то не хочется соглашаться с этим. Да и возможно ли такое, что кто-то в здравом уме станет не соглашаться с очевидными утверждениями, основанными на доказательствах? К сожалению, да, такое вполне возможно. К примеру, сейчас, в 21-м веке в интернете можно найти много-много материалов, авторы которых яростно доказывают, что Земля плоская. И что, надо признать, что вопрос шарообразности Земли стал спорным? Как тут быть? Здесь напрашивается только один вывод: надо просто проанализировать доказательства, приводимые той и другой стороной, и тогда вырисовывается ответ на вопрос. И даже на два вопроса. Один ответ непосредственно на обсуждаемый вопрос, а второй – на вопрос о психических особенностях людей, опровергающих очевидные и доказанные вещи. Но ведь в обсуждениях понятий пространства и времени мы сталкиваемся именно с этой проблемой, – проблемой оспаривания очевидных, логичных понятий, причём, без каких-либо внятных обоснований предлагаемых альтернативных версий.

И тут снова возникает всё то же недоумение: ну, а причём здесь, всё-таки, дилетантский взгляд на эти проблемы? Разве может дилетант – пусть даже самый продвинутый из всех дилетантов – как-то помочь решению возникающих споров? Как бы это ни показалось странным, но, похоже, именно здесь, именно в вопросах понятий и особенностей времени-пространства мнения дилетантов могут иметь весьма важное значение.

Только не торопитесь забрасывать меня тапками, это мнение возникло не на пустом месте. Поясняю.

После каждой статьи или видео в интернете, где маститый учёный или просто какой-нибудь «не дилетант» в популярной форме объясняет, что же такое пространство-время, а также суть постулатов теории относительности, всегда есть множество комментариев, где спрятанные за причудливыми никами дилетанты делятся впечатлениями и высказывают свои мнения по рассмотренной теме. И вот что интересно, – очень часто эти комментарии ценнее самой статьи или видеоролика. Да, именно так всё и обстоит, – в статьях-роликах «не дилетантов», практически всегда очень скупо и стандартно говорится о сути понятия «время» или «пространство», но зато очень красочно и подробно описывается, как эти непонятные сущности могут ускоряться, замедляться, искривляться и т.д. И эти вот скупые, ничего не проясняющие объяснения базовых понятий вызывают массу вопросов, на которые ответов не даётся. А что дилетанты? А дилетанты в комментариях, как правило, заостряют внимание именно на этих вопросах, на которые авторы обсуждаемого материала ответа не дают, – а что вообще представляет собой время? А что такое пространство? Вернее, с пространством-то всё более-менее понятно, но вот время это самая загадочная загадка.

Конечно, было бы несправедливым утверждать, что маститые специалисты, которые совсем-совсем не дилетанты, не рассматривают этот вопрос. Естественно, рассматривают. И даже дают на него ответ, но не единый. Пока что общепринятого определения понятия «время» нет.

И опять тот же вопрос – а причём здесь, всё же, дилетанты? Они что, могут ответить, дать чёткое определение, объяснить непонятное и т.д.? Разумеется, нет. И целью всего написанного здесь является вовсе не какое-то возвеличивание дилетантов и разоблачение «не дилетантов», а попытка обратить внимание на одно простое явление, до сих пор незаслуженно игнорируемое, – на то, что в комментариях дилетантов нередко встречаются очень любопытные мысли и вполне логичные рассуждения, на которые так скупы «не дилетанты». И очень жаль, что все эти идеи и мысли, фактически теряются на просторах интернета, не получая широкого обсуждения.

2

Всё, что далее написано, представляет собой не что иное, как своего рода обобщение и объединение различных идей и мыслей самых разных безвестных авторов комментариев, разбросанных на ресурсах интернета. Разумеется, они не бесспорны, и никоим образом не являются чем-то научным, но для кого-то могут представлять интерес. В конце концов, очень уж не хочется, чтобы эти мысли и идеи просто, как говорится, канули в Лету.

И ещё. Почему-то многие комментаторы, дающие очень разумные и интересные комментарии, совершенно не заботятся о правильности формулировок фраз, и даже допускают грубые орфографические ошибки. Ценность комментария от этого, конечно, не уменьшается, но процитировать его дословно как-то рука не поднимается: это может быть кем-то воспринято как насмешка над автором комментария. Поэтому здесь будет приведено мало дословных комментариев, а, в основном, будет выражена сама их суть. Причём, без ссылок. С этим тоже проблема: на кого ссылаться-то? На какой-то безликий ник, который, зачастую, выглядит абсолютно бессмысленно, например, «А0dZ»? Из каких соображений берутся такие ники, для меня загадка. Опять же, как узнать, кто прячется за этим ником, на кого ссылаться?

И, наконец, надо сделать важную оговорку. Лично я, пишущий эти строки, никоим образом не претендую на авторство высказанных здесь идей. Всё здесь написанное это просто вольный пересказ понравившихся мне мыслей, концепций и вообще всяких воззрений, которые хоть как-то, пусть даже, зачастую, уродливо, но всё же объясняют возникающие вопросы и дают пищу для размышлений.

Понятийное определение времени. В чём проблема?

1

Попытки дать определение понятию «время» делались буквально с самых первых шагов познания человеком мира. У Аристотеля есть целая философия по определению пространства и времени, но чёткой формулировки этих понятий нет. Можно процитировать такое его высказывание: «Среди неизвестного в окружающей нас природе самым неизвестным является время, ибо никто не знает, что такое время и как им управлять». Как это ни странно, до сих пор к такому определению добавить, по существу, нечего, сколько-нибудь вразумительного определения времени не существует.

Особенность понятия «время» прежде всего в том, что оно интуитивно как бы понятно, мы все в повседневной жизни свободно пользуемся им, и оно не вызывает неясностей. И для его определения вроде бы нет никаких препятствий, надо просто немного подумать, немного поиграться с формулировками, и всё, вполне внятное определение готово. Но не тут-то было.

Когда-то, ещё в V веке до н.э., христианский теолог и церковный деятель Августин Блаженный рассуждал: «Что такое время? Если никто меня об этом не спрашивает, я знаю что такое время; если бы я захотел объяснить спрашивающему – нет, не знаю».

Это высказывание актуально и сейчас. У каждого из нас есть врождённые представления о том, что такое время. И даже кажется, что всё здесь просто. Но это длится лишь до того момента, пока не попытаешься дать точное определение.

В чём же тут проблема?

2

Если совсем просто, то проблем, как минимум, две. Первая – это неясность, существует ли время как самостоятельное природное явление или это просто порождение нашего воображения, как, например, понятия «линия горизонта», «небосвод» или пресловутая «дырка от бублика». Вторая – любая попытка определения времени упирается в то, что понятие «время» получается определять только через само же это понятие. Попробуем рассмотреть подробнее.

Возьмём определение из разных словарей. Например, такое определение: «Время – форма протекания физических и психических процессов, условие возможности изменения».

Или такое: «Время – это необратимое течение, протекающее лишь в одном направлении – из прошлого через настоящее в будущее».

Но, что это за «форма протекания … процессов, условие возможности изменения…»? Разве это определение времени? Сами эти понятия – «протекание», «процесс», «изменение», – они как бы содержат в себе понятие «время» и определяются через него. Действительно, никакую «форму протекания» чего бы то ни было, невозможно представить себе в статике, без течения времени. Точно так же, понятие «процесс» просто подразумевает, что что-то изменяется, то есть, в какой-то момент времени было вот так, а в другой момент времени стало по-другому. Как ни изощряйся, но когда мы говорим о любом изменении («процесс», «течение», «развитие», «смена этапов» и т.д.), то подразумеваем время. Все процессы, все изменения обязательно происходят во времени. О каком бы изменении мы ни говорили, всегда подразумевается то, о чём мы сказали чуть выше, – в какой-то момент времени было так-то, а в другой момент времени вот так-то. Без времени невозможно представить себе никакое изменение. Но и представить себе время без происходящих изменений невозможно. Получается, что время определяется через какие-либо изменения, а изменения через время. Масло масляное.

3

Тем не менее, если проанализировать попытки дилетантов дать определение времени, то хоть какое-то просветление в мозгах наступает. По крайней мере, появляется какая-то информация для размышления. Вернёмся к этому вопросу позже, а пока рассмотрим другую проблему.

Что не так с теорией относительности

1

Сразу же оговоримся, что выявлять всяческие «не так», содержащиеся непосредственно в самой теории относительности, мы не будем. Это дело учёных, а не дилетантов. Мы будем разбираться с базовыми понятиями, на которых строится эта теория. Точнее – о странностях в объяснении этих базовых понятий. Ещё точнее – о практически полном отсутствии сколько-нибудь внятных объяснений, но, при этом, использовании этих понятий как чего-то уже ясного, имеющего где-то готовые чёткие формулировки.

Вообще, надо заметить, очень многие учёные с мировым именем не признавали и не признают теорию относительности. (Не будем вдаваться в подробности, любой желающий может просто погуглить в интернете и обнаружить много материалов по этой теме.) Как-то странно это: теория «шумная», каждый школьник о ней слышал, и что? Она ошибочна? Но тогда эти самые учёные должны бы, по идее, просто опубликовать опровержение, указать на имеющиеся нестыковки и противоречия, и всё. В чём же дело? Никто не решается опровергнуть великого Эйнштейна? Нет, так сказать нельзя, ведь публикации с опровержениями его теории есть, достаточно забить в поисковике соответствующий запрос и самых разных публикаций вывалится в огромном количестве. Тогда что, эти опровержения несостоятельны? А кто ж их знает! Состоятельны, не состоятельны, – об этом не нам судить, такие вещи могут обсуждать только специалисты. Мы в эту тему влезать не будем, ведь мы же условились, что будем рассматривать всё с точки зрения дилетанта. И даже не «всё», не саму эту теорию, а непонятные моменты в базовых понятиях, отправных точках, на которых она построена.

И вот в этом моменте мы сталкиваемся с главной странностью. Дело в том, что учёные, признающие истинность теории относительности, не могут не разбираться в базовых, основополагающих понятиях. По логике вещей, даже самый заурядный учёный, не сделавший никакого сколько-нибудь заметного вклада в науку, это всё равно учёный. Трудно представить, что он, разбираясь в какой-то теории, признавая её логичность и обоснованность, не удосужился разобраться в её основополагающих положениях. А несогласие с какими-то выводами, если таковые имеются, должны быть где-то в высших сферах, недоступных для понимания дилетантов. Ну, а если учёный чётко представляет себе исходные понятия теории, то для него не должно быть проблематичным чётко объяснить эти понятия доступным всем языком.

Известный британский физик Эрнест Резерфорд когда-то сказал: «Если учёный не может объяснить уборщице, которая убирается у него в лаборатории, смысл своей работы, то он сам не понимает, что он делает». Да и сам Альберт Эйнштейн изрёк нечто подобное: «Если вы не можете объяснить это простыми словами, вы не до конца это понимаете». Надо полагать, что если объяснять не саму теорию, а лишь её базовые понятия, то дело многократно упрощается.

А что мы видим в реалиях? Где эти объяснения, понятные любой уборщице? Если они и есть, то наверняка глубоко засекречены. А в свободном доступе сплошь какая-то чушь. Да, именно так, это не преувеличение. Причём, зачастую, не просто чушь, а дикая чушь, больше похожая на издевательство, а не на объяснение. И именно это вызывает праведный гнев у комментаторов (их мы условно назвали дилетантами). О таких объяснениях и пойдёт речь дальше. Впрочем, почему, собственно, «о таких»? Других в свободном доступе попросту нет.

2

Сначала вспомним старый анекдот про учёных, которые объявили об открытии нового вида крокодила, длина которого от носа до хвоста три метра, а от хвоста до носа три метра и двадцать сантиметров. На вопрос «Как такое может быть?», они бойко отвечают: «Сами удивляемся!».

С анекдотами всё ясно: все они намеренно составляются так, чтобы внешне нормальные диалоги или рассуждения были по своей сути абсурдными. Но почему так же абсурдно ведут себя «просветители», объясняющие азы теории относительности? Почему они, по сути, следуют той же логике, что и учёные из приведённого выше анекдота? Но это не самое странное. Самым странным и даже необъяснимым является тот интересный факт, что эти учёные, объясняя базовые понятия теории относительности в популярных статьях, книгах или видеороликах, постоянно «увиливают» от острых вопросов, а иногда просто «жульничают», подгоняя свои выкладки под нужные выводы. Полное впечатление, что они сами не верят в то, что говорят, но по каким-то причинам хотят доказать, что верят и не видят здесь противоречий. Кто-то наверняка скажет, что это не так, это поклёп на доблестных учёных или, по крайней мере, грубая натяжка. Нет, это не поклёп и не натяжка, всё именно так и есть. Ниже, при анализе популярных роликов и книг мы будем заострять внимание на таких моментах. Да что там «заострять»! Такие «моменты» невозможно не заметить. Да и не «моменты» это вовсе, а практически «генеральная линия» подобных объяснений. Повторим: это не единичный случай, не «заскок» какого-то нерадивого блогера, а общая черта всех «просветителей». Зачем им это надо? Нет ответа.

Давайте пока бегло рассмотрим некоторые постулаты, явно противоречащие здравому смыслу, а потом на некоторых из них остановимся подробнее.

Первое – это, конечно, скорость света. В вакууме она постоянна и составляет около 300000 километров в секунду. Это понятно. Но эта скорость ещё и абсолютна (!), то есть, она постоянна относительно любой инерциальной системы отсчёта и относится к фундаментальным физическим постоянным.

Как такое может быть? Со школьных лет мы знаем, что скорость это не какое-то свойство объекта, а изменение его положения в пространстве относительно чего-то условно неподвижного за единицу времени. Каждому известен классический пример про движущийся вагон, по которому идёт человек. Относительно вагона у него скорость такая-то, относительно земли такая-то… Но как можно представить, чтоб относительно любой системы отсчёта скорость была постоянной? А никак. Просто есть известный опыт Майкельсона – Морли (описывать его не будем, чтоб не загромождать изложение, этот опыт известен практически всем, при желании можно посмотреть его описание в интернете), и на основании его результатов пришли к такому выводу. Измерили длину крокодила от носа до хвоста, потом от хвоста до носа и объявили, что длина получается разная. Но в анекдоте учёные хотя бы признались, что они удивляются полученным результатам, а вот сторонники теории относительности (так называемые релятивисты) не только не удивляются, но пошли ещё дальше. Оказывается, и масса, и время привязаны к скорости света. К скорости! То есть, к тому, что существует лишь в нашем воображении, а не в реалиях. (К этому вопросу мы ещё вернёмся.)

3

И что же получается? Вот летит мимо меня птичка с постоянной скоростью, но я вправе считать, что она неподвижна, а это я лечу мимо неё с такой же скоростью, только в противоположном направлении. Специальная теория относительности (СТО) это не запрещает, и даже заостряет внимание на подобных моментах. А вдруг эта птичка полетит мимо меня с околосветовой скоростью, тогда её масса должна увеличиться вплоть до бесконечности. Так утверждает теория относительности. А если я буду считать, что это я лечу мимо неё, то что, масса должна увеличиться у меня? Ну да, птички не летают с такой скоростью, но где-то в просторах космоса наверняка найдётся объект, который в данный момент движется если не с околосветовой, то с очень-очень высокой скоростью, которая должна заметно повлиять на массу. То есть, на массу этого объекта или, если я буду считать себя движущимся относительно него, то на мою массу. А ещё где-то в другом месте космоса может быть другой объект, движущийся с ещё большей скоростью, и он повлияет на мою массу ещё сильнее. Интересно, конечно, но… Ерунда какая-то.

Но, пожалуй, самые интересные умозаключения теории относительности кроются в допущениях применительно к такому понятию как «время», которое, оказывается, замедляется от скорости. Тут, как минимум, два удивительных момента.

Во-первых, сам Эйнштейн почему-то не озаботился вопросом определения понятия «время», а сразу стал использовать его для своих мысленных экспериментов и различных выводов. Отнёсся к этому как к чему-то понятному и общеизвестному. И его последователи тоже не особо заморачиваются вопросом определения этого важного понятия, а просто манипулируют им самым причудливым образом, не считая нужным объяснить множество возникающих противоречий и нестыковок. Правда, у Эйнштейна есть высказывание типа, что время это показания «одинаковым образом устроенных часов», но это явно не определение понятия «время», а банальный уход от ответа.

Во-вторых, нет никакой определённости в понятиях «быстрее-медленнее» применительно к времени. Что вообще такое это «быстрее-медленнее»? Если автомобиль ехал со скоростью 50 км/час, а потом стал ехать со скоростью 100 км/час, то это, естественно, «быстрее», то есть за определённый промежуток времени он стал преодолевать большее расстояние, чем за тот же период времени при скорости 50 км/час. Но ведь скорость, которая может быть «быстрее» или «медленнее», сама по себе является понятием относительным. Это количество изменений чего-либо за единицу времени. В примере про скорость автомобиля мы рассматривали изменение его положения в пространстве (на столько-то километров) за один час. Чем более значительно это изменение, тем выше скорость, то есть, тем «быстрее». Чем меньше изменение, тем «медленнее». Здесь неясностей нет.