Куда течет река времени

Новиков Игорь Дмитриевич

Итак, И. Ньютон верил в Бога. Это не было чем-то необычным для того времени. Да и сейчас я лично знаю выдающихся западных физиков, являющихся верующими, но это тема для особого разговора. И. Ньютон занимался теологией и историко-богословскими изысканиями. Он считал, что Бог дал «первотолчок» небесным телам, а затем все движения во Вселенной происходят по строгим физическим законам. Бог лишь время от времени вмешивается в эти движения, как бы подправляя великие «часы Вселенной» в случае «намечающихся неисправностей». В своем представлении о мире И. Ньютон привлекал Бога каждый раз, когда не находил естественнонаучного объяснения какого-либо явления. Так было в случае попыток объяснения происхождения Солнечной системы, объяснения происхождения начальных скоростей

движения планет. Так было и в попытках дать объяснение началу человеческой истории.

Теологические соображения И. Ньютон излагал в заключительном разделе «Начал» — главного труда жизни. Он опубликовал также много историко-богословских работ, верил в истинность «священной книги» — Библии, хотя и полагал, что последующие переписывания исказили ее первоначальный текст. Он считал эту книгу результатом «времени чудес», когда Бог непосредственно общался с людьми. Но потом, когда законы бытия были установлены, он устранился от вмешательства в дела мира. И. Ньютон затратил огромные усилия, чтобы «подогнать» исторические события под библейские описания. Усилия эти, конечно, были напрасны с научной точки зрения.

Недостаток фактических знаний о начальном периоде истории Солнечной системы и начальном периоде человеческой истории приводил ученого к изобретению фантастических религиозных решений этих вопросов. Здесь в его творчестве отразилась в какой-то мере ситуация, имевшая место в истории развития всей человеческой культуры, когда религия, вера в чудесные силы была вызвана незнанием объективных законов природы и общества.

Обратимся теперь к тому, что сделал И. Ньютон для понимания природы времени и того, что такое пространство.

Начнем с пространства. Он говорит, что все происходящее во Вселенной совершается в пустом бесконечном пространстве — вместилище всех тел и процессов. По существу, пространство можно представить как гигантскую комнату-лабораторию, в которой стенки, потолок и пол удалены в бесконечность. Вот эту «абсолютную», неограниченную пустоту И. Ньютон называет «абсолютным пространством». Он пишет в «Началах»: «Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным».

Время в физике И. Ньютона представляется как поток длительности, в который вовлечены все процессы — все, все, все. Это — «река времени», она течет независимо ни от чего. «Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью», — говорит он.

Таким образом, картина мира представляется ему ясной и очевидной: в бесконечном пустом пространстве с течением времени происходит движение миров. Процессы во Вселенной могут быть очень сложными, многообразными и запутанными. Но какими бы сложными они ни были, это никак не влияет на бесконечную сцену — пространство и на неизменный поток времени. По И. Ньютону, ни на пространство, ни на время никак нельзя повлиять, поэтому они и называются абсолютными. Неизменность течения времени он подчеркивает такими словами: «Все движения могут ускоряться и замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может. Длительность или продолжительность существования вещей одна и та же, быстры ли движения (по которым измеряется время), медленны ли или их совсем нет».

Очень образно охарактеризовал ньютоновские представления А. Эйнштейн: «Идея независимого существования пространства и времени может быть выражена следующим образом: «Если бы материя исчезла, то осталось бы только пространство и время (своего рода сцена, на которой разыгрываются физические явления)».

Ну, конечно, скажет читатель, это же все так очевидно, так просто и ясно, подобным образом представляет себе пространство и время каждый!

Такое замечание справедливо. Но только потому, что это представление следует из наблюдений за движениями окружающих нас тел на Земле, из астрономических наблюдений движения гигантских небесных тел и из многочисленных точных физических экспериментов.

Именно потому, что ньютоновская физика обобщала весь опыт науки над движением тел, а этот опыт передается нам школьными учебниками, нам кажутся чуть ли не «врожденными» ньютоновские представления о пространстве и времени.

Но не надо забывать, что всякий опыт ограничен. Во времена И. Ньютона, да и много позже, все опыты и наблюдения касались тел, которые движутся, по нашим теперешним понятиям, не очень быстро. Поля тяготения, известные в то время, с нашей сегодняшней точки зрения надо называть слабыми, и, наконец, энергии протекающих процессов также следует считать небольшими по сравнению с теми энергиями, с которыми имеет дело физика сегодняшнего дня. В этих условиях все, что говорил И. Ньютон о пространстве и времени, действительно справедливо, и движение материи не оказывает на них никакого влияния. Но мы увидим далее, что это «безразличие» пространства и времени к тому, что в них происходит, имеет место только при указанных выше ограничениях.

Но об этом несколько позже. А сейчас подчеркнем, что в ньютоновской теории не возникало вопроса о каких-то специальных свойствах или о структуре времени. Время — это однородная «река» без начала и конца, без «истоков» и «стоков», и все события «плывут» в ее потоке. Кроме свойства быть всегда одной и той же длительностью, у времени не было других свойств. «Абсолютное время» едино во всей Вселенной.

В ньютоновской картине мира совершенно ясно, что означают слова «сейчас», «раньше» или «позже» для любых событий во Вселенной, где бы они ни происходили — в одном месте или за сотни миллиардов километров друг от друга. Если все измерять по единому абсолютному времени, то каждому ясно, что означают, например, слова «сейчас в галактике в созвездии Треугольник взорвалась сверхновая звезда». И хотя эта галактика далека и мы увидим свет от этого взрыва очень не скоро, только когда он через многие миллионы лет дойдет до нас, это обстоятельство не мешает нам представить, что взрыв произошел именно «сейчас» по абсолютному единому времени Вселенной.

Определить абсолютную одновременность и единое для всей Вселенной время возможно потому, что согласно ньютоновской теории существуют сигналы, которые передаются от одного места к другому мгновенно, то есть которые распространяются с бесконечно большой скоростью. Примером таких сигналов служит тяготение. Если изменяется расположение тяготеющих масс, то это мгновенно меняет силы тяготения, порожденные этими массами, во всем пространстве.

Вот почему, если где-то произошел сдвиг масс, то сейчас же, мгновенно это сказывается везде в пространстве, и можно, находясь далеко, тут же узнать о случившемся. Понятие «сейчас» является в таком случае абсолютно ясным. Хотя на очень больших расстояниях от тяготеющих звезд, например, силы тяготения становятся слабыми и измерять их трудно, но это, так сказать, уже наши технические трудности. Принципиальной сути дела, принципиальной возможности определить сейчас же, что где-то вдалеке сдвинулись массы, технические трудности измерения, конечно, не меняют.

Говоря о ясности и простоте ньютоновской картины мира, А. Эйнштейн восклицает: «Счастливый Ньютон, счастливое детство науки!.. Природа для него была открытой книгой, которую он читал без усилий. Концепции, которыми он пользовался для уточнения данных опыта, кажутся вытекающими непринужденно из самого опыта, из замечательных экспериментов, заботливо описываемых им со множеством деталей и расставленных по порядку, подобно игрушкам».

Правда, во всей этой ясной картине было небольшое «облачко», которое доставляло И. Ньютону явное беспокойство. Дело в том, что никакими механическими опытами нельзя определить, покоится ли тело в «абсолютном» пустом пространстве или движется. Вспомним, что все процессы в каюте корабля протекают совершенно одинаково, независимо от того — стоит корабль или движется. Не правда ли, странно: есть абсолютное пространство, а измерить поступательное движение относительно его невозможно! Явно какая-то «некрасивость», неэстетичность теории.