kirill_nav_1

Categories:

Пространство и время для философии как "объективная реальность" - 11

Но, говоря о «гравитационном поле», мы, очевидно, должны сначала прояснить, что мы (то есть физики) понимаем под этим понятием и физико-математическим представлением. «Физическое поле» — это в современной физике одно из базовых понятий, наряду с такими понятиями, как «сила» или «энергия», и оно играет в физике примерно такую же роль «аксиоматического» и «интуитивно понятного» представления, какую в математике и геометрии играют, например, такие понятия, как «точка», «линия», «число» или «множество». Но некоторые аксиомы могут быть пересмотрены даже в математике — и, как известно, именно в результате пересмотра некоторых аксиом «геометрии Евклида» в математике появилась «геометрия Лобачевского», «геометрия Римана», «геометрия Минковского» и другие «неевклидовые геометрии». 

Понятие «физическое поле» появилось в физике — в современном понимании — относительно недавно, в середине 19 века. Причем появилось оно сначала не как «гравитационное поле», а как «поле электромагнитное», которое должно было описать электромагнитное взаимодействие частиц и заряженных тел. И только позднее понятие «поле» было перенесено и на гравитационное взаимодействие.

В чем суть этого представления об «электромагнитном поле»? Во-первых, поле описывалось как электромагнитное взаимодействие в пространстве-времени. Это ключевой момент в представлении о любом поле — все поля существуют в пространстве-времени как уже в нечто данном. Поле существует как взаимодействие в уже данном пространстве-времени, и это касается не только электромагнитного поля, но и всех других — включая квантовое поле. А во-вторых, постулировалось, что электромагнитное (как и любое другое) взаимодействие не может происходить «мгновенно»  — то есть для того, чтобы, например, электромагнитная волна достигла какой-то точки в пространстве, удаленной от источника электромагнитного поля, ей требуется какое-то время. Этот постулат вытекал из экспериментально установленного факта о том, что электромагнитная волна — то есть свет — распространяется и движется в пространстве с определенной конечной скоростью, скоростью света.

Ну, что касается электромагнитного взаимодействия и поля — то здесь особых вопросов не возникает. А что касается гравитационного взаимодействия — такие вопросы появляются. В самом деле, ведь, согласно ОТО, гравитационное поле уже не есть поле в пространстве-времени, и оно существует принципиально иначе, чем все прочие поля. Гравитационное поле, согласно ОТО, — это искривление самого пространства-времени. То есть оно уже не существует и не распространяется в пространстве-времени, как в чем-то данном, а существует как искривление самого этого пространства-времени. И кривизна этого искривления и определяет потенциал гравитационного поля.

А значит, и действует и распространяется гравитационное поле совсем иначе, чем другие поля, и применять к этому полю те же положения и представления, которые отнесены к другим полям, мы уже не можем. Это принципиально иное поле, которое существует принципиально иным образом.

Представлять "гравитационное поле" как "поле в пространстве-времени" - как это делается в отношении других полей - мы уже не можем, так как "гравитационное поле" не существует в пространстве-времени и не распространяется по пространству, как другие поля  - оно существует как искривление самого пространства-времени.
Представлять "гравитационное поле" как "поле в пространстве-времени" - как это делается в отношении других полей - мы уже не можем, так как "гравитационное поле" не существует в пространстве-времени и не распространяется по пространству, как другие поля - оно существует как искривление самого пространства-времени.

Поэтому и утверждать, что к гравитационному полю применимы те постулаты, которые применяются к другим полям, мы уже не можем — в том числе постулат об ограниченной скорости распространения поля в пространстве. Так как гравитационное поле, очевидно, вовсе не распространяется в пространстве так же, как другие поля — оно существует как искривление самого пространства-времени. И если в этом искривлении произойдут какие-то изменения — скажем, тело движется или по каким-то причинам произойдет изменение его массы или оно распадется на несколько тел и несколько систем отсчета — оно вовсе не будет распространяться в пространстве как волна.

В самом деле, ведь если мы положим шарик на натянутую ткань, в результате чего шарик создаст на ткани «яму», то при перемещении шарика по ткани, эта его «яма» будет его сопровождать повсюду, а не будет образовываться как волна. И если гравитационный потенциал образуется как «яма» в пространстве-времени, — причем как «яма» в самом пространстве-времени, — то и распространяться эта «яма» будет вовсе не так, как распространяются волны или какие-то частицы.  

То есть здесь нужно признать скорее правоту Ньютона, а не Эйнштейна, так как Ньютон понимал гравитационную силу именно как силу дальнодействия, которая, так сказать, действует мгновенно. И хотя Ньютон не мог объяснить, как действует эта сила на расстоянии и как она существует (на подобные вопросы он гордо отвечал: «Я гипотез не измышляю!»), все же понятно, что действие гравитации он понимал гораздо более правильно, чем Эйнштейн и большинство современных физиков.

А что же «гравитационные волны», которые предсказывает ОТО и которые вроде бы даже были зафиксированы? Ну, вполне возможно, что существуют и гравитационные волны — как некие небольшие возбуждения и колебания пространства-времени на фоне общей гравитационной «ямы» и кривизны пространства-времени. Но при этом очевидно, что они, в отличие от других взаимодействий, вовсе не являются определяющими в гравитационном взаимодействии, и скорее могут присутствовать только в качестве «шума» и «помех». Которые, вероятно, не играют какой-либо значимой роли ни для мира микрочастиц, ни для мира небесных тел и других систем отсчета — для первых они слишком велики, а для вторых слишком малы.

А гравитоны? Гравитоны, — если эти гравитоны и существуют, — тоже, конечно, не могут играть роль «переносчика» гравитационного взаимодействия. Гравитоны уже не могут двигаться по пространству, как не могут двигаться по пространству гравитационные волны — они могут существовать только как возбуждения самого пространства-времени. Или же как системы отсчета, то есть как другие тела. И мне бы, наверное, было приятно думать, что я не только великий философ, но еще — как тело, наделенное массой — и Гравитон.

Но это шутка. Понятно, что гравитационное взаимодействие принципиально отлично от всех прочих, как принципиально отлично гравитационное поле от всех прочих полей. Так как это взаимодействие не есть взаимодействие в пространстве, и оно не распространяется в пространстве, как другие поля и волны. Поэтому гравитационное волны и гравитоны — даже если они существуют — не играют в гравитационном взаимодействии никакой определяющей роли.

Но из этого следует и другой вывод: если мы говорим о том, что все другие поля существуют и распространяются в пространстве, а гравитационное поле — нет, то из этого следует, что все остальные поля могут существовать только в гравитационном поле и распространяться в гравитационном поле. То есть в пространстве-времени. Хотя, конечно, эти поля и их частицы вовсе не обязаны вступать в прямое взаимодействие с гравитационным полем или подчиняться его правилам. Именно с этим, видимо, связан тот факт, что скорость света всегда остается одинаковой для всех систем отсчета и не зависит ни от скорости источника света, ни от скорости приемника — ведь система отсчета есть уже нечто, что связано с телом с массой, и есть нечто, определяющее пространство-время, а поскольку пространство-время и гравитационное поле — это одно и то же, то для света никаких систем отсчета не существует.

Впрочем, здесь, говоря, что пространство-время есть гравитационное поле, я — как философ — конечно, должен быть более осторожным. Пространство-время, как мы объяснили ранее, не есть в точном смысле слова гравитационное поле, так как гравитационное поле — это материя и понятие физическое, а пространство-время есть уже реальность идеальная, которая хотя и имеет в своей физической основе гравитационное поле, и во многом ему тождественно, но все же от него отличается — как геометрическая форма глиняного кувшина отличается от глины этого кувшина. Как и «гравитационное поле» (если понятие «поле», в силу вышесказанного, вообще можно употреблять к гравитации), конечно, не есть искривление пространства-времени, а скорее искривление пространства-времени есть следствие того, что мы называем «гравитацией».

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic