И еще один проигрыш механики как плата за выигрыш в освоении длительности. Галилеевская модель из двух параллельных, непересекающихся отрезков прямой в фигуральном смысле оторвала время от пространства. Собственно говоря, вопрос о его единстве пока еще никогда не стоял. Смутное представление Аристотеля и Августина, что пространство есть нечто похожее на время по своей загадочности, еще не говорит ничего о необходимости связи между ними. Аристотель рассуждает о месте как аналоге пространства примерно по той же модели, что и о времени; Августин более отчетливо присовокупляет рассуждения о пространстве к рассуждениям о времени. Но внешняя похожесть еще ничего не говорит о родстве этих явлений и соответственно, о родстве представлений о них.
Механика Галилея не делает и этого. Если от явления времени в нее попала лишь длительность, то от пространства только ее аналог – протяженность. Одно только линейное измерение необходимо и достаточно для создания формул движения. но и о длительности и о протяженности можно говорить по отдельности – эта особенность динамики заложена в модели Галилея. Не нужно требовать от нее того, что она не дала и не могла дать, но точно также нельзя только на механике основывать свои представления о времени и пространстве, тем более делать мировоззренческие выводы из такой частной модели, как параллельные отрезки линии длительности и линии протяженности. Не стоило обольщаться ее успехами, и не поддаваться извинительному человеческому стремлению к полноте и цельности знания, стремясь к которому в течение всех последующих веков эту модель абсолютизировали, также как и предыдущую.
Итак, Галилея не интересует вопрос о причине, об источнике времени именно в силу локального, абсолютно точного характера любого опыта. Есть правило и оно надежно действует для вычисления каждого нового случая движения. Но если движение обобщить, возвести в ранг всеобщего и правила начать превращать в закономерности мирового движения, то следует решить вопрос и об источнике времени, то есть необходимо некоторое обобщение простой модели Галилея. Так и произошло в механике Ньютона. Он воспользовался тем, что время сведено только к одному своему свойству, упрощено до длительности. Зато сделал следующий шаг – возвел время от локального на всеобщий уровень.
И потому впервые уже в истории науки был вынужден поставить в достаточно отчетливой форме вопрос о природе или о причине течения времени и состоянии пространства.
Глава 4
РАЗДВОЕНИЕ ВРЕМЕНИ
Ибо тот, кто создал их, расположил их в порядке.
Исаак Ньютон.
Оптика.
О том, насколько могущественна инерция человеческого мышления, насколько консервативны умственные привычки, свидетельствует прочность и непреодолимость идеи противоположности земного и небесного миров. Созданная Платоном и Аристотелем, эта идея в течение более чем полутора тысяч лет господствовала в той форме, которую Августин и другие отцы христианской церкви придали аристотелизму. И не только господствовала, но и развивалась, принимая самые разные обличья. В сознании простецов-верующих прочно утвердилась мысль о земном мире как о юдоли страданий, греховном месте, царстве князя мира сего и о прекрасном, совершенном и нетленном Царстве Небесном. Из такого представления часто делались и до сего дня делаются всякие нелогичные продолжения.
Поиски совершенства и гармонии небесных сфер, когда-то начатые пифагорейцами, продолжал даже во времена Галилея Кеплер, открывший на этом пути свои законы планетных орбит. И когда Галилей с помощью созданного им телескопа обнаружил на Луне горы и долины (темные равнины, названные вскоре Гевелием морями) и показал эту картину церковным иерархам, те были возмущены и долго считали увиденное оптическим обманом. Не должна была Луна быть похожей на Землю, не должна она состоять из того же материала! Такая же борьба и обструкция сопровождала открытие им солнечных пятен, спутников Юпитера и фаз Венеры, не говоря уж о злосчастном главном вопросе о рядовом положении Земли и Солнца среди светил и планет. (См.: Фантоли, 1999, Гл. 2).
С точки зрения людей, не придававших большого значения вере, людей образованных, эта идея окрашивалась в материалистические краски. Но тут таился, пожалуй, еще больший порок мышления, чем простительный и даже закономерно-временный изъян, содержавшийся в религиозной идее раздвоенного мира. На место допустимого противопоставления идеального и тленного, духовного и материального заступало извращенное деление мира на две части, но обе материальные. Перейдя в науку, эта идея породила разнообразные теории об отличии законов, которые управляют совершенными небесными явлениями, от частных и незначительных закономерностей случайного в общем строе природы земного локального мира. Есть огромная материальная Вселенная с ее стройными правильными законами и необязательно, случайно возникшая временная флуктуация материи Земли с ее жизнью и всеми ее незначительными и странными на общем фоне небесного спокойствия проблемами. В общем сознании ученого мира, в том, которое впитывается с первых лет обучения в школе, идея о противоположности земного и небесного миров продолжает тлеть до сегодняшнего дня. Иногда она дает яркие вспышки в виде, например, идеи Большого Взрыва, когда не существовало якобы ничего, что открыто ныне на Земле. Ни материи в ее геологическом, физическом или химическом виде, ни атомов, ни времени, ни пространства. Значит, не действовали законы, управляющие материальными процессами. Да и кроме этой теории возникает немало других, в которых на тех самых ненаблюдаемых “субстанциях и скрытых свойствах”, с осуждения коих суровый Ньютон начинает свои “Начала”, безоглядно основывают объяснение непонятных явлений, которых, конечно, вокруг множество.
В те века и годы, о которых идет речь, то есть во времена становления науки, прежде всего механики, в идее сравнения разных систем отсчета, как сказали бы сейчас, заключался настоящий камень преткновения. Какое движение из всего нами видимого вокруг считать истинным, или абсолютным, а какое только кажущимся? До теории Коперника так остро вопрос не стоял, поскольку Земля естественным образом помещалась в центр мира и все движения отсчитывались относительно нее. Но положение кардинально изменилось после принятия теории Коперника: любое движение предметов по здравому рассуждению уже стало представляться как сложное, составное, потому что входило в не замечаемое нами вращение Земли и обращение ее вокруг Солнца и в еще какое-то более общее мировое движение. Нужно иметь некую точку опоры и отсчета, чтобы разложить сложносоставное перемещение тел на 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.
