Полная версия

Главная arrow Философия arrow История, философия и методология естественных наук

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

2.3. Протяженность и угловой размер. Проблема пространства

Протяженность – это признак объекта, его длина, ширина, толщина, площадь и объем. Это все те признаки, которые измеряются в метрах (м) и производных от него величинах. Расстояния исчисляются в м, площадь – в м2, объем – в м3. Для каждого человека протяженности являются довольно привычными признаками. Сложности возникают при попытке интерпретации природы некоторых параметров, так или иначе родственных протяженностям. В этой связи обратимся для начала к признаку расстояния (r).

Часто выражаются, например, таким образом: расстояние r между объектами А и В равно п метрам. Чьим признаком является указанное расстояние? Тех объектов, которые расположены между А и В. Как видим, положение дел достаточно очевидно: расстояние является разновидностью протяженности. Неясность возникает в случае, если забывают о промежуточных объектах.

Много спорных вопросов связано с понятием физического пространства. В физике протяженности неизменно считаются признаками некоторых объектов. Понятие пространства необходимо объяснить, исходя из такого положения дел. Напрашивается такое рассуждение: пространство – это совокупность протяженностей наличных объектов. С точки зрения автора, такое рассуждение вполне состоятельно. Но возникает вопрос о его целесообразности. Почему придумали термин для совокупности протяженностей, но не для совокупностей масс и сил? Для обозначения протяженностей ввели термин, который многими воспринимается в качестве имени для чего-то вроде бы иного, чем протяженности объектов. Отвечающий на вопрос "Что такое пространство?" старается найти какой-то замысловатый объект. Отметим со всей определенностью: если мы используем термин "физическое пространство", то он должен интерпретироваться в качестве совокупности протяженностей объектов. Если природа пространства понимается по-другому, то совершается ошибка. Можно прекрасно обойтись вообще без понятия пространства. Оно излишне! Но всегда следует иметь в виду, что лингвистические нормы, раз возникнув, становятся на многие годы неустранимыми. Надо полагать, и впредь миллионы людей не откажутся от термина "пространство".

Рассуждая о пространстве, Ньютон далеко не всегда был прав. Он придерживался представления об абсолютном пространстве. Имелось в виду, что пространство существует само по себе и ни от чего не зависит. Образ абсолютного пространства был таким: существует, мол, мировой простор, а уже в нем располагаются в том или ином порядке физические объекты. Пространство – это то, что остается после удаления всех объектов. Довольно часто утверждается, что такое представление является естественным и даже интуитивно очевидным. Но при критическом рассмотрении выясняется, что как раз такое представление не естественное, а довольно противоречивое и путаное.

Действительно, физика является наукой о физических объектах, которые обладают массами, зарядами, импульсами, протяженностями и длительностями. Если представить себе, что объекты исчезли, то ничего не останется. Сторонник абсолютного пространства скажет: "Остается пустота, мировой простор, и как раз его я и называю пространством". Его мнимую аргументацию нетрудно опровергнуть. По определению, т.е. в соответствии с концептуальным содержанием физики, реальными признаются лишь объекты, обладающие массами и зарядами и воздействующие на другие объекты. Всем этим условиям пустота не удовлетворяет. Следовательно, она, будучи фикцией, не существует. Разумеется, физика не нуждается в фикциях.

Представление об абсолютном пространстве поддерживается иногда рассуждениями о системе координат, вводимой из математических соображений. Представьте себе две декартовы оси координат, х и у. Их протяжение не ограничивается какими-либо пределами и вроде бы простирается в бесконечность. Не означает ли это, что и физическое пространство уходит в бесконечность? Нет, не означает. Декартовы оси координат представляют собой математический образ, который вводится без обязательства считать его копией чего-то реального. Он вводится ради удобства. Им удобно пользоваться, задавая значения многих расстояний. В физической реальности нет систем координат.

Обратимся теперь к угловым характеристикам, без которых не обойтись, например, при описании различного рода вращений, волновых и колебательных процессов. Обычно угловые размеры обозначаются греческой буквой ϕ. Разновидности угловой характеристики входят в уравнения физики наряду с разновидностями протяженностей и длительностей.

К сожалению, исторически случилось так, что концепту угловых характеристик в физике уделяли значительно меньшее внимание, чем концепту протяженности. Совокупности протяженностей было присвоен громкий титул "пространство". Совокупности же угловых характеристик не был присвоен какой- либо титул. Угловые характеристики явно считались второстепенными по отношению к протяженностям. Более того, были сделаны попытки редуцирования угловых характеристик к протяженностям. Автор имеет в виду, в частности, предложение измерять угловые характеристики в безразмерных величинах, радианах.

Радианом называется угловой размер сектора, ограниченного двумя радиусами и дугой той же протяженности, что и радиусы. В международной системе измерения физических величин плоские углы измеряются в радианах, а единица измерения радиана считается безразмерной, ибо метры (протяженность дуги) делятся на метры (протяженность радиуса). Кажется, что угловые характеристики действительно сводимы к протяженностям. Но это впечатление обманчивое. Дело в том, что угловые характеристики и их изменения являются органическими характеристиками таких физических феноменов, как, например, угловая скорость и момент импульса. В этом своем качестве угловые характеристики не могут быть замещены протяженностями. Таким образом, угловые характеристики являются не менее самостоятельными признаками, чем протяженности[1].

По мнению автора, утверждение об измерении угловых характеристик в безразмерных величинах несостоятельно. Радианы или градусы как единицы измерения угловых характеристик являются размерными величинами. Сопоставление протяженности дуги сектора с протяженностью радиуса в некотором отношении полезно, но оно имеет всего лишь косвенное отношение к сути физических процессов.

Выводы

  • 1. Протяженность – признак объектов.
  • 2. Абсолютного пространства нет.
  • 3. Не обязательно называть совокупность протяженностей пространством.
  • 4. Угловой размер является не менее актуальным признаком физических объектов, чем протяженность.

  • [1] Усиливая аргументацию в пользу самостоятельности угловых характеристик, рассмотрим один из выводов квантовой физики. Канонически сопряженными операторами являются операторы угла поворота системы вокруг какой-либо оси и проекции момента импульса на эту ось. Оба оператора несводимы к каким-либо другим операторам. Выражаясь нестрого, можно сказать, что момент импульса не менее самостоятелен, чем импульс, а угловые характеристики не менее самостоятельны, чем координаты, понимаемые в качестве разновидностей протяженностей. (Прим. авт.)
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>