Причина времени - Аксенов Геннадий Петрович (читать хорошую книгу полностью txt) 📗
Аристотель.
Физика.
Кант, как мы помним, утверждал, что пространство и время являются формами нашей чувственности, формами нашего созерцания предметов внешнего мира до всякого опытного соприкосновения с ними, причем важно учитывать, что опытом он называет операции научные, основанные на данных механического естествознания его века, то есть точное, а не всякое мышление о действительности. К ньютоновским доказательствам существования абсолютного пространства Кант добавил тогда еще одно доказательство, а может быть, более точно выражаясь, догадку, которой, как теперь выяснилось, было суждено и еще предстоит необыкновенное, захватывающее будущее.
В работе “О первом основании различия сторон в пространстве” он присоединяется к Аристотелю: пространство и его свойства оказываются не простой условностью, связанной с самим человеком. В то же время в соответствие со своим основным принципом априорности (который соответствует абсолютности времени у Ньютона), Кант полагает, что свойства пространства не являются свойствами вещей “самих по себе”. Нам только кажется, что пространство определяется положением одной вещи по отношению к другой, на самом деле оно детерминируется отношением “системы этих положений к абсолютному мировому пространству”. (Кант, 1964, с. 372). Различение сторон, то есть направление пространства, так же как и направление времени, не заключено в самих вещах, не может быть из них выведено. Всякое протяжение есть часть абсолютного пространства, а не относительного. “Абсолютное пространство обладает собственной реальностью независимо от существования всякой материи и даже в качестве первого основания возможности ее сложения””. (Кант, 1964, с. 372). Первым основанием Кант называет отношение сторон пространства к положению нашего тела. Так, правое и левое, которое кажется нам связано с нашим телом, может быть отличено только по отношению к абсолютному пространству.
Вот наша правая рука. Кажется, что она называется так только по отношению к левой руке. На самом деле это иллюзия. Наши две руки нельзя совместить никакими их поворотами. Нельзя правую руку сделать левой и наоборот, левую превратить в правую. Получается, что это не антиподы одного и того же органа, а два разных органа, потому что неуловимо чем-то они сильно отличаются. Они и равны, и полностью подобны у одного человека по размерам и строению, но не взаимозаменяемы, хотя зеркально абсолютно как бы идентичны. Иначе говоря, это новый вид пространства, относящийся к человеческому измерению, к трехмерным объемам и, следовательно, говорит Кант, есть проявление таинственного внутреннего, а не внешнего свойства пространства. Оно связано не с взаимоотношением тел и их частей, а с их отношением к абсолютному пространству. “Вот почему понятие пространства, взятое в том значении, как его мыслит геометр, вдумчивый читатель не станет рассматривать как чистый плод воображения, хотя нет недостатка в трудностях, связанных с этим понятием, когда его реальность, ясно созерцаемую внутренним чувством, хотят постигнуть посредством понятий разума”. (Кант, 1964, с. 378 – 379).
Свойство геометрических фигур, говорит Кант, обладать равенством и подобием, но не совместимостью, можно увидеть не только у человека, но и в других областях природы. В “Пролегоменах” он предлагает тем, кто все еще считает пространство и время свойствами вещей самих по себе, следующий парадокс. Две равные и подобные плоские геометрические фигуры могут быть заменены, поставлены одна на место другой, то есть полностью симметричны (хотя Кант слово “симметрия” здесь не употребляет). Но фигуры на сфере, например, изображенные на обоих полушариях глобуса треугольники, имеющие общим основанием ту или иную дугу экватора, могут быть совершенно равны и сторонами, и углами, и тем не менее их нельзя подставить один на место другого. Есть внутреннее различие, говорит Кант, которое никаким рассудком нельзя показать как внутреннее, хотя оно проявляется для нас как внешнее.
И далее Кант здесь довольно сложно (своим универсальным способом – через знаменитое “Ding an sich”) пытается объяснить это необычное явление: “Эти предметы не представлены в вещах, каковы они сами по себе, и какими бы их познавал чистый рассудок, а чувственное созерцание, т.е. явления, возможность которых основывается на отношении некоторых самих по себе неизвестных вещей к чему-то другому, а именно к нашей чувственности. Что касается нашей чувственности, то пространство есть форма внешнего созерцания, а внутреннее определение всякого пространства возможно только благодаря определению [его] внешнего отношения ко всему (абсолютному – Г.А.) пространству, частью которого будет каждое отдельное пространство (частью отношения к внешнему чувству), т.е. часть возможна только благодаря целому, а это имеет место только у одних явлений, а никак не у вещей самих по себе как предметов чистого рассудка””. (Кант, 1994А, с. 41-42).
Поэтому, говорит он, нельзя объяснить различие подобных и равных, но не конгруэнтных вещей, улиток, например.
Своим умозрительным исследованием Кант заложил мину замедленного действия. Она еще не взорвалась, хотя бикфордов шнур подожжен давно, через сто лет после него и все еще горит. Явление, к которому прикоснулся Кант, не объяснено и до сих пор, но после него открыто уже не в философии и не в геометрии, но в положительных научных дисциплинах. Он попытался понять такое явление, которое в течение всех двухсот лет после него все росло и росло в своем значении и в своей неразрешимости и в настоящее время превратилась не просто в одну из научных проблем, а в одну из серьезных загадок всего естествознания в целом.
Загадка касается, если ее выразить совсем просто, в том, почему наши руки несовместимы, будучи зеркально идентичны. Такие трехмерные фигуры можно совместить, только если вывернуть их наизнанку. Так, перчатку с одной руки можно, вывернув, надеть на другую, то есть полностью совместить. Но рука-то не перчатка.
Если это явление выразить в общем виде, оно касается особенностей симметрии. Симметрия любых – плоских и трехмерных – фигур основана на существовании у них определенных элементов поворота, которые позволяют совмещение. У большинства симметричных тел обязательно должны быть вместе или по отдельности такие элементы симметрии как центр, или ось, или плоскость симметрии. Самая совершенная в смысле симметрии фигура есть идеальный шар, у него есть и центр, и ось и плоскости симметрии. Все остальные фигуры обладают какими-нибудь отдельными ее элементами. Но некоторые фигуры и тела не имеют никаких элементов поворота и совмещения, у них нет ни центра, ни оси, ни плоскости симметрии. Тогда они симметричны целиком, но странным образом: если их вывернуть наизнанку. Такие фигуры и называются энантиоморфными, то есть рукоподобными. Каждая из таких во всем одинаково построенных, подобных, но не совместимых тел может быть только двух видов – или левой или правой. Других не бывает. Они называются изомерами.
Их изучение и описание шло постепенно и, следовательно, кантовская проблема возникала отдельными всплесками, чаще всего неузнаваемо, в разных науках. Например, в первой половине XIX века она появилась в чистой, по кантовской терминологии, математике, перешедшей к новым, неэвклидовым разновидностям геометрий. Однако наиболее продвинута проблема оказалась в науке, изучающей затвердевшую форму вещества, то есть в кристаллографии. Проблема энантиоморфности пространства здесь возникла как проблема внутреннего строения вещества. Было замечено, что при пропускании поляризованного света через некоторые вещества плоскость его вращалась в какую-либо сторону – влево или вправо, а в других веществах этого не происходило. Явление само по себе открыто в 1808 году французским ученым Малю. (Пастер, 1960, с 9).
Раскрыл загадку поляризации Луи Пастер, к которому мы теперь и переходим, но при этом обнаружил ту самую мирового масштаба проблему, на которую впервые указал Кант. Пастер был не просто химиком, но ученым широкого кругозора, он счастливо сочетал в себе и химика, и кристаллографа, и оптика, и физика. Совсем молодым человеком Пастер работал в химической лаборатории своего учителя Био, который открыл множество веществ, обладавших оптической поляризацией, но природа ее оставалась неясной.
