Czytaj książkę: «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.
Но когда мы говорим, что время может идти быстрее или медленнее, то тут, по большому счёту, вообще ничего не ясно. Относительно чего время изменяет свой ход? Само понятие «время» в нашем представлении это нечто непрерывно и равномерно движущееся, и относительно этого равномерного движения мы оцениваем скорость всех других изменений. Километры в час, метры в секунду, выстрелы в секунду и т.д. «Хлев выстроен был с дьявольской скоростью: в один день». (Гоголь. «Повесть о том, как поссорился Иван Иванович с Иваном Никифоровичем».) «В день», «в час», «в год», «в минуту», «в секунду», – в любом случае, если речь идёт о скорости, то по смыслу это всегда количество каких-либо изменений в единицу времени.
Но когда мы говорим о скорости самого времени, то что у нас изменяется в единицу времени? Как понятия «быстрее» или «медленнее» применить к самому времени? Ну, предположим что само время вдруг «потекло» быстрее, то это «быстрее» надо рассматривать относительно чего равномерно движущегося? Как представить, чтоб, скажем, за один час прошло два часа? Даже сформулировать такое затруднительно.
Попробуем ещё раз. Ускорение или замедление это изменение чего бы то ни было во времени таким образом, что за один и тот же промежуток времени стало происходить больше или меньше изменений. Ускорение локального процесса это понятно: за один и тот же отрезок времени становится больше изменений. Ускорение времени это… За один и тот же отрезок времени стало проходить больше времени? Как вообще вразумительно сформулировать смысл такого вот странного ускорения? Ну, или замедления? Это что-то такое, над чем не следует ломать голову, а принимать всё как данность. По крайней мере, сторонники теории относительности именно так и поступают: просто приняли, что время может ускоряться и замедляться, а подробности им не интересны.
Не применима к понятию «время» характеристика «скорость». Изменять свою скорость может какой-либо локальный процесс, но не время как таковое. Не может быть, чтоб один час был подлиннее или покороче одного часа. Да и само понятие «время» относится к системе основных физических величин, то есть величин, условно выбранных в качестве независимых так, что никакая основная величина не может быть выражена через другие основные величины. Килограмм всегда килограмм. Час всегда час. Неужели учёные-релятивисты не слышали о таких «тонкостях»? Пока оставим эти вопросы, поговорим о них позже.
4
Ну, хорошо, допустим, что мы просто чего-то не понимаем, и время, всё-таки, может идти быстрее или медленнее. Но тогда возникает естественный вопрос: в каких единицах измеряется скорость течения времени? Ещё раз вспомним, что понятие «скорость» определяется, условно говоря, как количество каких-либо изменений за единицу времени. А в каких единицах следует измерять скорость самого времени? Чего такого «побольше» или «поменьше» должно происходить за одну единицу времени? Столько-то часов за час? Или как?
Хорошо, попробуем обойтись без единицы измерения. Допустим, что где-то время замедлилось и течёт медленнее, чем вот здесь, в том месте, где я сейчас нахожусь. И я каким-то образом сумел обнаружить этот факт. Но ведь о скорости «своего» времени я ничего не могу сказать: согласно СТО, если моё время замедлилось или ускорилось, я ничего не могу заметить. Это когда я еду в поезде, то я могу заметить, что скорость поезда уменьшилась или увеличилась, даже не зная точной величины ускорения-замедления. Но как быть со скоростью течения времени? Ну, допустим, обнаружил я, что где-то время течёт медленнее, чем у меня, И что, делать вывод, что там время замедлилось? А может, это моё время ускорилось, и мне только кажется, что время «где-то там» замедлилось? Как это определить, если нет единицы измерения этой скорости? А если моё время постоянно замедляется или ускоряется, и время в другом месте замедляется-ускоряется на такую же величину, то я в принципе не могу ничего заметить. А если где-то время замедлилось, а моё время замедлилось ещё сильнее, то я обнаружу, что там, в этом «где-то» время не замедлилось, а ускорилось.
Как ни крути, но всерьёз говорить о замедлении-ускорении времени можно будет лишь тогда, когда кто-то сумеет определить единицу измерения скорости хода времени.
Из-за этого допущения, что скорость времени может меняться, возникает путаница и с понятием обычных скоростей. Когда объект движется быстрее, то, согласно СТО, время для него замедляется. То есть, объект существует в своём, замедленном времени. А это означает, что его скорость (столько-то километров в час) стала ещё больше (за его «длинный» час объект проделает больший путь, чем за «обычный» час). А если скорость стала больше, то и время для него ещё больше замедляется, а это даёт ещё большее ускорение скорости. Возникает положительная обратная связь. Ну, или замкнутый круг.
Но, повторим, подобные вопросы релятивистам почему-то совершенно не интересны. Зато нередко встречаются фразы типа: «Научно доказано, что время замедляется, когда мы начинаем двигаться. Чем быстрее движение, тем больше замедление». И далее красочно расписываются всякие эффекты от замедления. То есть, объяснение предельно ясное – «научно доказано». Всё, вопросы излишни.
Как мы уже упомянули, сам Эйнштейн даже не попытался дать определение понятию «время». Но это ещё не всё. Он, как это ни странно, не озаботился дать определение и такому основополагающему понятию, как «пространство», ограничившись лишь общими, не очень внятными фразами. Но ведь словосочетание «пространство и время» известно всем со школьных лет. Кажется, что здесь всё должно быть «обсосано» до мельчайшей косточки. На деле всё обстоит с точностью до наоборот. Вернее, о пространстве и времени говорится много и охотно, но как-то зацикленно на одном и том же, – на том, что пространство и время представляют собой единое четырёхмерное пространство. И всё бы ничего, но и здесь почему-то никто из объясняющих не считает нужным ответить на очень важные вопросы.
Само по себе понятие четырёх-, как и вообще N-мерного пространства, не ново, оно известно из математики. Но там всё понятно: если к трём осям трёхмерного пространства приделать ещё одну ось, перпендикулярную ко всем остальным трём осям, то получится четырёхмерное пространство. Понятное дело, мы не можем представить себе такое пространство, оно является математической абстракцией. Мы можем воспринимать только проекции объектов этого четырёхмерного пространства на наш трёхмерный мир (и то только в случае, если четырёхмерное пространство реально существует). При всей необычности понятия «четырёхмерное пространство», в математике оно определяется чёткими логическими построениями, совершенно не противоречащими здравому смыслу.
А что в теории относительности? Там четырёхмерное пространство особенное: три оси, как и положено, имеют обычную, «пространственную» размерность, а четвёртая ось это время. И всё это «единое пространство»! Но ведь время не представляет собой такой же вектор, каким является любой вектор в пространстве, и уж никак не может быть перпендикулярным другим осям. В «обычном» пространстве события могут происходить в любой точке этого пространства. Но никак не в любой точке оси времени. События могут происходить только в настоящее время, но никак не в прошлом и не в будущем. Да и как-то странно говорить о каком-то едином пространстве, если по осям откладываются разные единицы измерения. Как съехидничал участник одного из форумов, «три барана и восемь метров представляют собой единое пространство». А ведь это пространство-время, согласно общей теории относительности (ОТО), может ещё и искривляться под воздействием гравитации, которой, согласно той же теории относительности, не существует. Но об этом несколько позже.
5
Говоря о пространстве, которое, как и время, полностью понятно пока не пытаешься дать ему определение, невольно задаёшься вопросом: а существует ли оно как физическая сущность, или это плод нашего воображения? Вообще-то здесь, в отличие от понятия «время», неясностей меньше (по крайней мере, так кажется на первый взгляд). Если совсем упрощённо, то пространство это пустота, заполненная материальными объектами. Модель пространства – комната заполненная мебелью, между которой ничего нет. Ну, в комнате-то есть воздух, а если взять космос, то там есть планеты, между которыми воздуха нет. Правда, никак нельзя сказать, что там нет вообще ничего. Учёные утверждают, что даже в глубоком вакууме ежесекундно возникают и сразу же исчезают бесчисленное множество каких-то частиц. А ещё везде есть различные поля и излучения. Тем не менее, если не вдаваться в подробности, пространство можно представить как «ничего», заполненное материальными объектами. Да и сами эти материальные объекты тоже представляют собой часть общего пространства, только это не пустота, а… В общем, не будем заморачиваться, будем считать, что пространство это пустота, которую заполняет наш трёхмерный мир своими материальными сущностями.
Но вот каким образом пространство может искривляться – совсем непонятно. Конечно, если представить пространство в виде огромного резинового ящика, то можно представить себе искривление пространства как деформацию этого ящика. Но ведь сам ящик мы представляем находящимся в каком-то другом пространстве (а как его ещё-то можно представить?), и он в этом «правильном», не искривлённом пространстве искривляется. А внутри ящика какое может быть искривление? Только сжатие или растяжение (ну, или сгустки-разряжения). Но это возможно лишь в случае, когда пространство представляет собой что-то материально существующее. А где же тогда исследования свойств этого материально существующего, и где, наконец, чёткое определение этой загадочной сущности?
Теория относительности вовсе не даёт нам никаких определений какой-то там сущности, именуемой пространством, а сразу, без каких-либо внятных объяснений переходит к описанию его интересных свойств. Главное свойство пространства это, конечно, его искривление вблизи массивных тел. Не уплотнение-разряжение, а именно искривление. А что это вообще такое – искривление пространства? Искривление какого-то физического объекта в пространстве это понятно. Но как представить себе искривление самого пространства, искривление этого «ничего»? Должно же быть представление прямой линии в пространстве, относительно которой искривляется всё пространство, Но с искривлением пространства искривится и прямая линия, – и как в этом случае судить об искривлении? Относительно чего оно искривляется? И вообще, если что-то может искривляться, то оно уже по одной этой причине не может быть «ничем», а должно представлять собой какую-то форму материи. Но почему нет никакой информации об опытах по обнаружению этой материи и объяснению её сущности? Нет ответа.