Ньютон

Перейдем теперь к анализу ньютоновской трактовки пространства, времени и движения. Рассмотрим сформулированные Ньютоном понятия относительного и абсолютного времени и пространства. После исходных определений массы, количества движения, силы и т. п. в «Началах» помещено «Поучение», в котором содержатся определения.

Абсолютное время, говорит Ньютон, не имеет отношения к каким-либо событиям, оно существует само по себе и протекает равномерно. Напротив, «относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени как-то: час, день, месяц, год» (3, 30).

По определению Ньютона, «абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которая в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное...» (там же).

Ньютон доказывает, что путем непосредственного наблюдения ни при каких условиях невозможно установить различие между отдельными частями абсолютного пространства и абсолютного времени. Восприятию доступны лишь относительные положения предметов, т. е. расстояния их от других тел, принимаемых за неподвижные. Поэтому практически приходится пользоваться определением относительных мест предметов. «В делах житейских, — писал Ньютон, — это не представляет неудобства, в философских необходимо отвлечение от чувств» (там же. 32). Таким образом, Ньютон отделяет анализ пространства от непосредственного наблюдения. Он отличает понятие абсолютного пространства и от понятия реального неподвижного тела. «Может оказаться, — продолжает Ньютон, — что в действительности не существует покоящегося тела, к которому можно было бы относить места и движения прочих» (там же).

Ньютон формулирует чрезвычайно важный принцип неоднозначности относительных движений. Если к телу приложена сила, то его относительное движение может быть любым, даже нулевым, в зависимости от движения тел отсчета. В частности, если к телу вовсе не приложена сила, оно может двигаться с любой скоростью относительно других тел. Поэтому заключение об абсолютном характере движения не может быть сделано на основе наблюдения относительных движений. Мы можем наблюдать лишь относительные движения; абсолютное движение остается ненаблюдаемым и с кинематической точки зрения непредставимым.

Абсолютное движение можно обнаружить по силам инерции, в частности по центробежным силам, которые возникают во вращающемся теле и не могли бы возникнуть при вращении мира относительно тела. Ньютон приводит знаменитый пример вращающегося сосуда с водой. Вода поднимается к краям сосуда, но если бы он был неподвижен, а вращался окружающий мир, этого бы не произошло, следовательно, утверждение о вращении сосуда неэквивалентно противоположному утверждению, и существует привилегированная система отсчета: мировое пространство неподвижно в абсолютном смысле, а сосуд с водой движется в столь же абсолютном смысле.

Нетрудно увидеть эмпирические, в частности астрономические, корни ньютоновской концепции абсолютного пространства. С точки зрения Ньютона, важнейшим аргументом в пользу абсолютного характера движения Земли служит ее сжатие у полюсов и уменьшение тяжести вблизи экватора. Если бы Земля не испытывала абсолютного вращения, центробежная сила не возникла бы. Поэтому для Ньютона центробежная сила, сплющивающая Землю и уменьшающая тяжесть при приближении к экватору, — непререкаемое доказательство вращения Земли в абсолютном пространстве.

Абсолютное время связано с мгновенным действием на расстоянии. Если тело начинает притягивать другое и в тот же момент другое тело испытывает притяжение, то существует единое время, одно и то же во всем бесконечном пространстве. Как сейчас можно было бы сказать, мгновенная фотография Вселенной имеет физический смысл. Вселенную охватывает не зависящий от конкретных движений единый поток абсолютного времени.

Для неускоренного движения, движения по инерции, Ньютон формулирует принцип, получивший название классического принципа относительности или принципа относительности Галилея — Ньютона: «Относительные движения друг по отношению к другу тел заключенных в каком-либо пространстве одинаковы, покоится ли это пространство или движется равномерно и прямолинейно без вращения» (3, 45).