Пространство и время глазами дилетанта

Как мы уже упомянули, сам Эйнштейн даже не попытался дать определение понятию «время». Но это 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. 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 теории относительности, 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. Если совсем упрощённо, то пространство это пустота, заполненная материальными объектами. Модель пространства – комната заполненная мебелью, между которой нет ничего. 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, с пространством ясно. В любом случае это пустота, которую заполняет наш трёхмерный мир своими материальными сущностями.

Давайте пока определим и пространство, и время аналогично определению понятия «погода». Самой этой сущности не существует, этим термином мы условно обозначаем совокупность различных атмосферных явлений – дождь, снег, ветер, температура воздуха, атмосферное давление и т.п. Если убрать всё это, то есть, все параметры, характеризующие погоду, то и разговор о самой погоде теряет всякий смысл. И уж совсем абсурдно утверждать, что погода может искривляться или замедляться. Ровно то же самое и с пространством: если убрать всё, что составляет пространство, то и само это понятие теряет смысл. С понятием «время» всё практически так же, но здесь есть некоторые нюансы, несколько ниже мы приведём другую аналогию. Сейчас пока просто запомним, что ни времени, ни пространства как материальных сущностей не существует, это просто иллюзия, порождаемая нашим воображением. Скорее, даже не иллюзия, а условность, очень удобная для ориентировки в нашем вполне реальном мире. Эта мысль не новая, но и не бесспорная. По крайней мере, единого мнения по этому поводу нет.