Предчувствия и свершения. Книга 1. Великие ошибки

«Математические начала натуральной философии» составляют основу того, что мы называем классической физикой со всей её огромной объединяющей мощью и её ограниченностью, выявленной лишь через два с половиной века Эйнштейном. Здесь сформулированы основные понятия физики: масса и сила, пространство и время, движение и покой, настолько вошедшие в плоть и кровь каждого из нас, что они кажутся врождёнными.

Ньютон пишет: «Эти понятия общеизвестны, однако необходимо заметить, что они относятся обыкновенно к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведённые понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные».

Ни один из великих предшественников: ни склонный к рациональному мышлению мастер эксперимента Галилей, ни последний из когорты натурфилософов Декарт, ни другие не понимали опасности, таящейся в нечётком определении основных положений, на которых строится наука.

Галилей, первым пришедший к пониманию относительности движения, не сумел продвинуться дальше. Его остановило отсутствие чёткого определения того, что мы теперь называем системой отсчёта.

Ньютона часто упрекают в том, что он ввёл в науку представление об абсолютном пространстве и абсолютном времени. Основанием для таких упреков стала теория относительности, показавшая, что понятия пространства и времени являются относительными. Но ведь это стало очевидным лишь из опытов, которые подсказал потомкам сам Ньютон. На осуществление этих опытов последователи Ньютона потратили следующие два с половиной столетия.

Только в экстремальных областях, открывшихся в нашем веке, например, при скоростях, близких к скорости света, при плотностях, существующих в ядрах, и элементарных частицах, нейтронных звёздах и чёрных дырах, при температурах, близких к абсолютному нулю, легко обнаруживаются отклонения от законов, установленных Ньютоном.

Ньютон между тем понимал различие между абсолютным и относительным и дал этому отличию исключительно чёткое определение.

Он пишет:

«Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью».

Казалось, почему не сказать проще — абсолютное время течёт равномерно. Но Ньютон хочет подчеркнуть, что это абсолютное время отлично от интуитивно ясного, общепонятного, обыденного представления о времени. Это «математическое» время, необходимое для математического описания природы. Поэтому оно нуждается в тщательном определении, не допускающем двусмысленности.

В отличие от этого: «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».

Очень скрупулёзно и громоздко, чтобы избежать недоразумений, объяснено, как — при помощи движений звёзд или стрелок часов, песка или воды — измерять продолжительность реальных событий.

Всё это сохраняет силу и по сей день повсюду, за исключением окрестностей звёзд или при наблюдении некоторых событий микромира.

Переходя к пространству, Ньютон пишет:

«Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остаётся всегда одинаковым и неподвижным.

Место есть часть пространства, занимаемая телом, и по отношению к пространству бывает или абсолютным или относительным».

Только Эйнштейн показал, что абсолютное пространство, по существу, не нужно для построения механики,

а поэтому является излишним в системе исходных постулатов. Но оно служило людям верой и правдой, не только не тормозя, но обеспечивая развитие науки в течение времени, прошедшего от Ньютона до Эйнштейна, от 1687 года — выхода «Начал» до 1905 года — выхода статьи Эйнштейна «Об электродинамике движущихся тел», где впервые изложена теория относительности, где впервые проведён полный анализ роли масштабов, часов и процессов измерения в построении физической теории.

Однако Ньютон был идейно очень близок к Эйнштейну. Он интуитивно чувствовал фундаментальную роль измерений: «Относительные количества не суть те самые количества, коих имена им обычно придаются, а суть лишь результаты измерений сказанных количеств… Геометрия основывается на механической практике и есть не что иное, как та часть общей механики, в которой излагается и доказывается искусство точного измерения».

Так думал Ньютон. Он далеко опередил своё время. Сформулированные им законы движения, написанные им уравнения дали людям гораздо больше, чем от них ожидал их творец. Этот творец был человеком, его труд, полученные им результаты кажутся сверхчеловеческими. Но и он не мог сделать всего. Таков закон развития науки. Это развитие безгранично. Поэтому даже такие гении, как Ньютон и Эйнштейн, освещают нам не только новые факты, но и бесконечные перспективы неведомого.