Стратегии гениев. Альберт Эйнштейн

Решение пришло, когда Эйнштейн понял, что “скорость”, “пространство” и “время” считались фундаментальными свойствами реальности, существующими независимо от материи и от наблюдающего за ними:

“Если бы материя исчезла, остались бы одни пространство и время (своего рода сцена для физических событий)” 1.

Эйнштейн осознавал, что это лишь предположение, нечто, непосредственно не познаваемое, поскольку наш опыт “общения” с “пространством” и “временем” всегда определялся ощущениями наблюдателей. Это и привело Эйнштейна к тому, что некоторым самым базовым нашим предположениям о реальности был брошен вызов.

Вызов первый – пространству

Согласно Эйнштейну, “цель физической механики – описывать, как тела изменяют свое положение в пространстве с течением времени”.

Это утверждение большинство из нас принимает как данность. Но, озадаченный воображаемой дилеммой со световым лучом, Эйнштейн говорил: “Неясно, что здесь понимается под “положением” и “пространством”.3 Чтобы упростить дилемму, Эйнштейн сформулировал ее, но в другой, более близкой к реальности, воображаемой конструкции:

Я стою у окна вагона рейсового поезда и роняю (но не бросаю) камень на перрон. Затем вижу, что независимо от сопротивления воздуха камень снижается по прямой. Пешеход, наблюдающий это безобразие с тротуара, замечает, что камень падает на землю по параболе. И я задаю вопрос: какая из траекторий “реальна” – прямая линия или парабола?

Задумайтесь об этом на минуту. Как и человек на астероиде, мы сначала склонны думать, что перспектива, которую наблюдает прохожий на перроне – “настоящая”, потому что Земля “больше” поезда. Тогда прямая линия, которую видит пассажир, будет оптической иллюзией.

Но если в своем воображении мы увеличим поезд до размера Земли и представим, как он проезжает мимо нее в космическом пространстве, разница в восприятии траектории падения камня сохранится: противостояние останется прежним – чья точка отсчета справедлива? Так, однажды Эйнштейн спросил проводника: “В какое время Цюрих прибывает на этом поезде?”

Эйнштейн понимал: эту проблему тем же типом мышления, который создал ее, не решить. И, следовательно, надо выйти в окружающий мир и там задать тот же вопрос. Эйнштейн решает обратить свои исследования внутрь, на “формальные причины” пространства и времени. Явления, подобные “скорости”, “пространству” и “времени” – это концепции, или паттерны, рожденные нашим сенсорным и психологическим восприятием. Эйнштейн отмечал:

“Наука заимствовала у донаучной мысли концепции пространства, времени и материального объекта. Вместе с ними пришли понятия боли, цели, намерения и т.п., взятые из психологии… Физики жаждали свести цвета и тона до вибрации, психологи – мысль и боль до нервных процессов таким образом, чтобы физический элемент как таковой был исключен из причинной зависимости и потому никогда не выступал в качестве независимого звена в случайных ассоциациях”.

Эйнштейн понимал необходимость восстановления недостающего “звена” в цепи “случайных ассоциаций”. Его интересовал вопрос, что же такое “движение в “пространстве”? Он определил, что оно может восприниматься только “по отношению” к чему-нибудь еще и пришел к выводу, что движение существует только в соотношении с “точкой отсчета” (телом референции). Итак, если убрать и поезд, и перрон, какая траектория падения камня будет “настоящей”? И относительно чего он падает? Большинство людей, возможно, ответит: относительно “пространства”. Но что же такое “пространство”? Для ответа на этот вопрос Эйнштейну пришлось заглянуть глубже в свои собственные представления о природе “пространства”.

“Психологическое происхождение идеи “пространства” или вообще необходимость ее появления далеко не так очевидны, как может показаться с позиций привычного мышления… Они внушены определенными примитивными опытами. Представьте, что сконструирован ящик – куб. Предметы можно разместить в нем таким образом, что он будет полностью заполнен.

Возможность заполняться изнутри – свойство материального объекта, “коробки”. Оно различно для различных коробок, это нечто вполне естественное, не зависящее от того, факта, находятся ли внутри какие-либо предметы или нет. Если нет, то пространство окажется “пустым”.

Итак, до сих пор наша концепция пространства ассоциировалась с коробкой. Оказывается, что возможность размещать предметы внутри данного пространства не зависит от толщины стен коробки. Но можно ли сократить толщину до нуля, не потеряв при этом само “пространство”? Естественность такого ограничивающего процесса очевидна, и теперь перед нашим мысленным взором остается одно пространство, без покрова – самоочевидная вещь, и все-таки нереальная, если забыть о происхождении этой концепции”.