© Г.П.Аксенов

ОТ АБСОЛЮТНОГО ВРЕМЕНИ И ПРОСТРАНСТВА И. НЬЮТОНА К БИОЛОГИЧЕСКОМУ ВРЕМЕНИ-ПРОСТРАНСТВУ В.И. ВЕРНАДСКОГО

Г.П. Аксенов

Доклад в рамках семинара “Изучение феномена времени”. МГУ. 14 ноября 2000 г.

1. Определение времени И. Ньютона и его смысл.

2. Похожи ли абсолютное время И. Ньютона и Л. Эйлера?

3. Судьба понятий “время” и “пространство” в науках о Земле.

4. Биологическое время-пространство В.И. Вернадского совпадает с абсолютном временем и абсолютным пространством И. Ньютона.

1.

Определение времени и пространства И. Ньютона известно всем, кто хотя бы как-нибудь соприкасался с историей этих понятий в науке. На нем построена вся классическая механика, от него отталкивалась и его отрицала вся современная физика. Как мы помним, начиная с теории относительности, т. е. с 1905 г., она сражается с ньютоновским абсолютным, выделенным, привилегированным временем и таким же пространством. Между тем в теории относительности на самом деле отрицается вовсе не ньютоновское время. Произошла незаметная подмена или небольшая неточность, которая была как бы и не важна, не имела заметного влияния в самой физике, но важна для других наук.

В чем состоит подмена?

Напомним еще раз определение И. Ньютона:

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

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.

II. 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 которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное: так, например, протяжение пространства подземного, воздуха или надземного, определяемых по их положению относительно земли" (1, с. 30).

У нас повсеместно говорят и пишут: ньютоновское время, абсолютное время, выделенное время и т.п., но почему-то не пишут и не говорят, что времен и пространств здесь два: одни истинные математические, другие – обыденные и неточные. Почему? Возможно, потому, что непонятно, почему их два. Почему одно правильное, а другое – нет. Какое мы употребляем, когда говорим слово “время”? О каком времени говорит Ньютон? Что означают его слова “само по себе и по самой своей сущности”? Пока мы не ответим на эти вопросы, мы не поймем дихотомию, введенную Ньютоном.

С русским переводом в этой части нам не очень повезло. Академик А.Н. Крылов, переведший “Начала” с латыни, употребил в одном месте неточное понятие, которого нет у Ньютона. В самой сердцевине определения Ньютон говорит “in se et natura sua, что в подстрочном переводе с лаконичной латыни означает:“в себе и по своей природе”. Вот тут “природу” Крылов перевел как “сущность”, что правильно, но чересчур расширительно, вольно и неопределенно. В английском переводе осталась “nature”, что дало некоторые преимущества. “Сущность” и “природа” понятия из разных языков: первое из философского, второе из научного, поэтому “сущность уводит от научного способа мышления. Наука не изучает сущности и никогда не изучала. Она имеет дело только с явлениями, которые можно измерить, наблюдать и описать. То, что стоит за явлениями, называемое в философии сущность, в науке именуется причиной, действующей материальной причиной или природой, местом происхождения, отчего явление несет на себе свойства порождающей причины. И природа в данном случае означает “причину”.

Данное понятие и есть первое дополнительное условие, которое необходимо ввести, чтобы понять смысл заданных нам Ньютоном загадок. Для него таких загадок тут не было. Потому что он неясно, но все же более отчетливо, чем мы сейчас, понимал, что у времени есть природа, собственная, ни на что не похожая, ни к чему не сводимая природа, есть некая причина, по которой возникло и существует время и пространство как явления, которые мы наблюдаем и используем в обыденной жизни, а теперь, начиная с Галилея, используем и в науке для измерения различных других явлений. Ньютон и исследует сам инструмент измерений. И обнаруживает, что у него есть какая-то причина, по которой они – время и пространство – появляются и мы их можем использовать.

И вот мы видим из определения, что по мнению Ньютона, ни время, ни пространство не имеют отношения ни к чему внешнему. То есть природа его такова, что во внешних по отношению к человеку вещах, то есть именно в тех, чем занимается наука, а именно в материальном мире, в существующих в нем движениях, которые повсеместны и многообразны, природы, то есть причины времени и пространства не содержится. Время не есть некое свойство тел и движений внешнего мира в том смысле, что у него другая природа, чем у перемещающихся с места на место тел внешнего мира. А где же тогда оно содержится? В чем его причина?

Из данного места “Начал”, называемом “Поучение”, до некоторой степени можно вывести ответы на эти вопросы. Здесь Ньютон применяет определение “абсолютное” и “относительное” и к другим понятиям, а именно: движение, покой, место. Отсюда можно заключить, поскольку совершенно определенно и отчетливо Ньютон о том не заявляет, что движение и покой абсолютные измеряется временем абсолютным, движения и покой относительные измеряются временем относительным. Абсолютное и относительное относятся к вещам, имеющим разную природу и потому разное проявление. Относительное свойственно вещам материального мира, внешним вещам, абсолютное – другой, не материальной природы.

Совершенно ясно, что абсолют – и тут никаких тайн нет, для Ньютона – Бог. И указание на другую нематериальную природу абсолютных явлений есть второе необходимое условие уяснения ньютоновой дихотомии. Таким образом, причина времени и пространства по Ньютону – Бог.

Вот два условия, которые не рассматривались в позднейшем теоретическом знании, из-за чего определение времени остается тайной за семью печатями.

Итак, первое: время и пространство имеют собственную природу, не относясь ни к чему внешнему. Иначе говоря, абсолютное время и пространство можно измерять только с помощью абсолютного движения и покоя, или наоборот: абсолютные движения и покой можно измерять посредством абсолютных времени и пространства. Аналогично, относительные время и пространство можно измерять по относительным движениям и наоборот: относительные движения посредством неточных, кажущихся времен и пространств. Но далее наступают различия вот какого рода: измерить относительные движения абсолютным временем можно, но абсолютные движения относительным – нельзя. Если мы отождествим время и пространство с одним из материальных тел, мы точно также можем отождествить их и с другим. Что относительно чего движется – не имеет значения. Безразлично, куда поместить часы при движении одного тела относительно другого, потому что в окончательном или истинном смысле они показывают только время абсолютного мира. Ни время, ни пространство не являются признаками или свойствами физического мира.

Второе: природа времени и пространства расположена, имеет отношение только к абсолютному миру, отождествленному Ньютоном с Богом. Они движутся только по отношению к Нему. Они порождаются только в абсолютном мире и применяются для измерений неправильных, непропорциональных, относительных движений внешнего материального мира, самому по себе этих свойств не имеющих. То есть употребляющееся в науке механике время есть артефакт, оно взято, как и пространство, со стороны, имеет другую природу, нежели явления внешнего мира.

О том, что Ньютон религиозный и весьма религиозный мыслитель, стали говорить совсем недавно. Здесь никаких тайн не было, но и внимания на это не обращали, потому что кто же не был религиозным в то время? Но даже и сегодня никто не связывает понятие Бога у Ньютона и его механику, вернее, основания механики. Как бы само собой, без всяких обсуждений принимается, что “Общее поучение” в заключительной части его “Начал” есть обычная дань эпохе, когда любые сочинения должны были доказывать существование Творца Вселенной. А основания механики не имеют к “общему поучению” отношения, да и написано оно не сразу, а в конце жизни, так что существует как бы само по себе.

Между тем и Ньютон, и люди семнадцатого века вообще – более цельные создания, чем сегодняшние позитивно настроенные ученые. Для сегодняшнего ученого вера в Бога и наука – совершенно разные вещи, они лежат в разных горизонтах личности человека и между собой не связаны. Можно ходить в церковь, но для специальности это безразлично, для научных построений ученый старается использовать только знания, но не убеждения веры. Ньютон – не таков. Для него Бог – реальность. Абсолютный небесный мир для него более реален, чем мир материальный.

Это вовсе не означает, что Ньютон подменяет знания верой. Совсем наоборот, исключительно четко различает, но имеет в виду оба способа думать, ему нужны оба мира – и абсолютный и относительный.

Для него внешний видимый мир – обманчивый и мнимый мир. Он тленен и недолговечен. Все движения в нем в общем случае – затухающие движения. Он как строгий геометр и механик, строивший часы еще учась в Грантемской школе, вывел заключение, что движения в мире весьма относительны, как и покой. Тела из-за своих свойств: трения с другими, вязкости и разной упругости теряют инерцию. Каждое данное тело, приведенное в движение, со временем остановится из-за сопротивления внешней среды. Количество движения в данной рассматриваемой системе тел и данном рассматриваемом теле всегда находится в состоянии уменьшения. Но общее количество движения в сумме остается постоянным. Следовательно, движение где-то возобновляется, его кто-то инициирует. Кто этот кто? Для Ньютона нет вопроса – это Бог. Чтобы движение существовало, необходимо активное начало, возобновляющее движение, сохраняющее суммарное количество движения константным. Вот источник ньютоновской целостности.

Зато этот Абсолютный мир – вечен и совершенен, он не подвержен трению и тлению, там существуют другие законы, не подвластные механическим закономерностям. Это прерогатива Бога, а Ньютон предписывает законы движения только относительному, несовершенному миру, обладающему трением, инерцией, тяготением и другими свойствами.

Но как отличить абсолютное движение от относительного? Этот вопрос имеет самое непосредственное отношение к абсолютному и относительному времени и пространству. Ньютон разбирает этот вопрос и несмотря на трудность для нашего понимания и недосказанность его построений (вполне простительную из-за малого накопленного к тому времени количества фактов), уяснить это различие можно.

Уже говорилось, что относительное – просто. Нельзя решить, что относительно чего ускорилось или движется, если мы берем две механические системы, или тела, как тогда говорилось. Здесь существуют неточные времена и пространства, или, по Ньютону – не пропорциональные. Например, год никогда точно нельзя разделить на дни и т.п.

Прямолинейное движение есть движение относительное. Что относительно чего движется – не имеет значения для формул движения. Что находится в покое, зависит от выбора системы отсчета. (Галилеевский принцип относительности). Поэтому скорости можно складывать и вычитать, принимая одно тело за движущееся, другое – за покоящееся. При этом важно, следует запомнить: в случае равномерного или ускоренного прямолинейного движения все части тела ведут себя как одна часть. То есть подразумевается, что у тела нет никакой внутренней структуры, или она есть, но никакого влияния на характер движения не имеет. Например, планета, обладающая каким-то строением, по отношению к движению по небесной орбите ведет себя как целое и неразделимое тело.

Но вот уже с движением вращательным все не так просто. Если вращается шар, то появляются отличия между движением его центра, оси и других мест. Ньютон и утверждает, что вращательное движение приближается к абсолютному, не может иметь таких же характеристик, как движение прямолинейное. Как пример абсолютного движения или движения приближающегося по своим характеристикам к абсолютному, он приводит свой знаменитый пример с ведерком. Если к ведру, наполненному водой, привязать веревку и закрутить ее, а потом поднять, то веревка начнет раскручиваться, а вода поднимется вдоль стенок сосуда вверх. Причиной поднятия будет круговое движение. Вот оно – не относительное, существует само по себе, ни к чему не относится.

Ньютон считает, что для проверки, для различения в общем виде абсолютного и относительного движения нужно приложить к телу силу. Если положение только этого данного тела среди других изменилось, значит, его движение – абсолютно. Соответсвенно, если только данное тело при применении силы осталось в покое, не изменилось, то перед нами абсолбютный покой.

Если примененная данная сила подействовала одинаково и на все остальные тела, значит, их движения – относительны. Что относительно чего движется – вопрос договоренности или простого выбора. Например, все тела движутся под влиянием тяготения, значит, оно порождает относительные движения. а вот движения воды вдоль стенок сосуда при вращательном движении уже принципиально иное.

Во втором письме к архиепископу Бентли Ньютон писал: “Тяготение может приводить планеты в движение, но без Божественной силы оно никогда не могло бы привести их в такое круговращательное движение, какое они совершают вокруг Солнца. Поэтому, равно как и по другим причинам, я вынужден приписать строение этой системы некоему мыслящему агенту” (2, с. 37). Иначе говоря, падение камня вниз происходит само собой, но вращение всех камней, составляющих планету, вокруг одной оси, не может происходить по механической причине тяготения. Нужны еще другие причины. Во вращательном движении не все части даже твердых тел ведут себя одинаково: ось поворачивается вместе со всем телом на одинаковый угол, но скорость обращения по орбите зависит от радиуса. То есть разные части ведут себя по-разному, но не беспорядочно, а закономерно, иначе говоря, есть система, внутреннее закономерное устройство тел.

Для такого вида движения тел с внутренним устройством Ньютон и вводит абсолютное время. Главная его особенность та, что абсолютное время не относится к другим телам, не относительно к ним, оно относится к себе самому в прошлом. Его нельзя вывести из механического движения тел. Только наоборот, механическое движение тел можно измерить абсолютным временем, но поскольку референтов абсолютного мира во внешнем мире нет, мы вынуждены пользоваться относительным, неточным временем.

Иначе вид тел с абсолютным движением можно назвать телами с собственным поведением. Упрощая до возможных пределов, то есть так, чтобы сохранялась хотя бы какая-то специфика, отличающая законы механические от других, принадлежащих не механическому миру, мы можем сказать, что Бог – это система с собственным независимым ни от чего внешнего поведением, имеющего собственные причины и собственные закономерности поведения, которые нельзя свести к механическим. Вот что с точки зрения механики можно сказать о мире, обладающем абсолютным временем и абсолютным пространством.

2.

Однако нельзя не видеть, что в обычной науке употребляются не два ньютоновских времени (как и пространства), а одно. Обычно, когда говорят “время” и “пространство”, имеют ввиду абсолютное время и абсолютное пространство, а не относительные они. Никто ничего не путает и не переходит все время от одного мира к другому, как это делал Ньютон. Так оно и есть, только подмена, о которой говорилось вначале, произошла, поскольку употребляя ньютоновское время, относящееся к абсолютному миру, никто не считает его прерогативой Бога, а относящимся к обычному материальному миру. В том подмена и состоит.

Мы просто считаем, что время идет синхронно во всей вселенной сразу, что пространство, которое мы видим это и есть абсолютное пространство большой бесконечной видимой вселенной, заполненной материальными движениями. Причем здесь Абсолют в смысле Бога, то есть какой-то другой порядок Бытия?

Надо разобраться, когда и как произошла подмена и тогда все встанет на свои места. Эту подмену совершил, конечно, без злого умысла, Леонард Эйлер.

Известно, что законы движения Ньютона не сразу вошли в сознание ученого мира, он в течение полувека примерно им сопротивлялся. Известно, что сразу как только вышли “Начала”, они подверглись критике больших ученых: Гюйгенса, Лейбница и других. И главным объектом атаки стало как раз понятие абсолютного времени, не имеющего отношения ни к чему внешнему, то есть существующему само по себе, без отношения к окружающим нас телам мира. Гюйгенс был уверен, что Ньютон ошибается и что в последующих изданиях он откажется от своего абсолютного времени. Он сам был близок к созданию законов движения, но не смог с ними справится из-за не различения относительного и абсолютного движения. Вскоре после выхода в свет “Начал” Ньютона Гюйгенс писал Лейбницу: “Скажу Вам только, что в Ваших заметках. относительно Декарта я нашел, что Вы считаете “нелепым, чтобы не имелось истинного движения, но существовали бы лишь относительные”. Но это как раз то, что я считаю вполне установленным: меня не останавливают ни рассуждения, ни эксперименты Ньютона в его “Началах философии”, я знаю, что он ошибается, и мне хочется посмотреть, не отречется ли он в новом издании этой книги”. (3, с. 66). Гюйгенс не думал специально об относительности и абсолютности времени, также как Галилей, он считал его обыденным, т. е. физическим явлением, признаком движения и потому не поднялся до теоретических обобщений.

Лейбниц, со своей стороны, активно боролся против понятий времени и пространства, независимых от материальных тел, что он считал абсурдным. Он писал издателю Ньютона Кларку: “Я неоднократно подчеркивал, что считаю пространство, так же как и время, чем-то чисто относительным: пространство – порядком существования, а время – порядком последовательностей. Ибо пространство с точки зрения возможности обозначает порядок одновременных вещей, поскольку они существуют совместно, не касаясь их специфического способа бытия. Когда видят несколько вещей вместе, то осознают порядок, в котором вещи находятся по отношению друг к другу.

Для опровержения мнения тех, которые считают пространство субстанцией или по крайней мере какой-то абсолютной сущностью, у меня имеется несколько доказательств.... Но если пространство не что иное, как этот порядок, или отношение, и если оно без тел не что иное, как только возможность давать им определенное положение, то именно эти два состояния – первоначальное и обращенное – ни в чем не отличаются друг от друга. Их различие содержится лишь в нашем химерическом предположении реальности пространства самого по себе”. (4, с. 441.). Благодаря критике Лейбница концепция Ньютона постепенно стали называть субстанциональной, то есть время и пространство объявлены некоей независимой от тел субстанцией, а концепцию Лейбница – реляционной, то есть основанной на чистом отношении.

Однако главным “героем сопротивления” стал Леонард Эйлер. Вместо того, чтобы бороться с этими непонятными и непостижимыми абсолютными временем и пространством, он их ассимилировал в своей кинематике. Он их упростил и сделал легко употребляемыми. После него, собственно говоря, они и вошли в науку. Ньютон прав, говорит Эйлер. Необходимо иметь точку отсчета, необходимо что-то принять за истинное абсолютное и покоящееся, чтобы по отношению к этой системе находить движение остальных тел. Иначе невозможно работать. Но что именно принять за истинное движение? Надо о том договориться, предлагает Эйлер. И не нужно ничего изобретать, перед нами, вокруг нас есть огромное, необъятное и бесконечное мировое пространство, Вселенная. Если тело занимает одну за другой части мирового пространства, следовательно, оно движется, если не переменяет части – покоится. Но как же отличить в этом случае покой от движения? Эйлер выходит из затруднения так: “Удобнее всего будет в конце концов договориться так, чтобы, отвлекаясь от окружающего мира, мы представили себе бесконечное и пустое пространство и допустили, что в нем помещены тела; если они в этом пространстве сохраняют свое место, мы должны заключить, что они находятся в абсолютном покое; если же они переходят из одной части этого пространства в другую, то мы должны сказать, что они находятся в абсолютном движении”. (5, с. 43). Значит, все отсчитывается от абсолюта-Вселенной и возникают простые абсолютные движение и покой. “Место есть часть неизмеримого и бесконечного пространства, в котором находится весь мир. Принятое в этом смысле место обычно называют абсолютным, чтобы отличить его от места относительного...”.(там же, с. 41).

Эйлер – гений конкретности. Он отвергает всякие отвлеченные построения, которые нельзя математически оформить. Поэтому всякие рассуждения Лейбница о том, что будет, если убрать все тела, сохранится ли пространство или нет, для него являются абстрактными рассуждениями. Неизвестно, что будет, если убрать все тела. Тела мы видим, отчетливо наблюдаем и в том не нужно сомневаться, из того и надо исходить. “Но мы, решительно отвергая подобного рода абстракции, должны рассматривать вещи в том виде, в каком они непосредственно воспринимаются нашими чувствами. (Именно против вот такой обманчивой видимости и выступали и вся начавшаяся наука семнадцатого века, и Ньютон в особенности. – Г.А.). В соответствии с этим мы о движении любого тела будем судить лишь на основании одного признака, а именно – относя его к другому телу, расположенному по соседству с ним; до тех пор, пока по отношению к последним данное тело сохраняет неизменным свое положение, мы обычно говорим, что это тело пребывает на одном и том же месте; а когда оно перешло в другое положение, мы говорим, что оно переменило свое место”. (Там же, с. 267).

Нельзя не видеть, если принять точку зрения Ньютона о божественном абсолютном мире, свойства которого не относятся к бренному миру, что Эйлер тут элементарно ошибается. Сначала он принял за абсолют бесконечную Вселенную, по отношению к которой будет измеряться движение или покой, но поскольку по отношению ко всей Вселенной наблюдение затруднено, признаки такого абсолютного движения во вселенной найти трудно, поскольку неизвестно, что принять за критерий, то им нужно считать, говорит Эйлер, движение двух соседних тел относительно друг друга. Такого рода движения достаточны для операций с ними. Но тем самым Эйлер исключил абсолютное, выведя его за скобки, или, иначе говоря, принял относительное за абсолютное.

Но почему же эта ошибка не обнаружилась? Почему кинематика Эйлера легла в основу всей динамики? Потому что это, собственно говоря, не ошибка, а некоторое упрощение, сведение сложного к простому, составного к элементарному. Абсолютное – относительное, в конце концов всего лишь названия. А тут должна быть найдена граница применимости. Если Ньютон требовал сугубой строгости и пропорциональности, призывал помнить о неточных относительных времени и пространстве в обыденных суждениях, то Эйлер находит область, где простая договоренность о терминах будет вполне применима и будет работать, потому что в этой области движение поддается анализу.

Мы выше говорили, что Ньютон строго различал простые прямолинейные движения, которые легко описать с помощью относительных времени и пространства, и сложные вращательные, например, которые происходят без отношения к другим телам, их можно описывать только по отношению одних частей к другим, например, ведущих себя по- разному разных частей поверхности тела. Эйлер усиливает первую область и элиминирует вторую. Его решающее упрощение заключается вот в чем: все части тела ведут себя так как ведут себя все остальные. Значит, можно договориться, что никаких внутренних изменений и разнообразно ведущих себя частей у тела нет, у него нет никакой внутренней структуры, никакого строения, при котором возможны внутренние движения. “Но в то же время я с полным основанием отрицаю то, что движение и покой связаны хотя бы с каким-нибудь внутренним изменением тела”. (Там же, с. 277). Только с внешним. Следовательно, тело можно считать точкой без внутренних качеств. Что Эйлер и делает. Его кинематика есть кинематика точки. И при таком упрощении тел их соотносительные положения в различных движениях стало легко рассчитывать. Эйлер, как известно, описал огромное количество типов движений и с него началось триумфальное шествие механики.

Что касается времени, так легко как с пространством, ему было не справиться, поэтому он принимает в конце концов абсолютное время, независимое от движения тел. А где его источник, к чему оно относится, какова его природа, его не интересует. Вот что пишет Эйлер: “Поэтому, независимо от споров, какие могут вести философы по поводу течения времени, нам следует для изучения движения применить некоторую меру времени; при этом следует допустить, что время протекает независимо от движения (подчеркнуто мной – Г.А.), так что можно себе представить отдельные части его, между которыми существует равенство или же неравенство в любой пропорции. Кто отказал бы нам в этой возможности, тот вообще уничтожил бы возможность какого-либо познания движения.

Поэтому да будет нам позволено ввести в расчет время наравне с линиями и другими геометрическими величинами”. (Там же, с. 279).

Таким образом, любое тело в кинематике есть точка без внутренних изменений и каких-либо свойств. Весь мир по отношению к ней – внешний мир. Только при таком конвенционализме возможно применение ньютоновского времени и ньютоновского пространства. Точка зрения Ньютона победила через кинематику Эйлера, но, разумеется, это пиррова победа, весьма ограниченное ее применение. Но другого нет. Поэтому то, что называется точными науками, точно только в весьма ограниченной сфере. Введены существенные ограничения. При описании более сложных явлений, а именно вращательных движений, внутренних движений сложных тел должны появляться неточности и неудобства. В самой физике это обнаружено Фарадеем, когда он ввел понятие силовые линии и далее трудности начали нарастать вплоть до разрешения их в теории относительности. С другой стороны трудности появились в изучении сложных тел.

Движение планет по своим орбитам, когда они приняты за безразмерные точки, описывает самая точная из наук – небесная механика. И она доказала свою изумительную эффективность. Но эта победа далась нелегко, потому что пространство принято однородным и не выделенным, гладким и бесструктурным, безразличным к переносам, поворотам и смещениям, а время – не имеющим направления, без различения прошлого, настоящего и будущего. Из всех свойств, которые присущи времени, используется только одно – длительность, а из всех свойств пространства – протяженность. Все остальные, которые мы интуитивно к ним относим, и прежде всего необратимость для времени, и асимметрия для пространства, остаются за пределами механики.

Вот почему, если эту планету не считать точкой без внутренних ведущих себя по разному частей, а считать именно сложным телом, то появляются существенные затруднения.

3.

В развитии наук о Земле выявилась именно сложность строения планеты, громадное количество разнообразных движений, которые на ней и внутри нее происходят. Все эти изменения, процессы и движения во временном и пространственном смысле постепенно стало осознаваться как пространственная неоднородность и временная глубина. У планеты Земля вдруг “отросла” история, прошлое, которое для обратимой механики – пустой звук. Для механики прошлое есть только предыдущее положение точки на орбите, например, или на траектории движения. С ее точки зрения тело движется в внешнем для него пространстве и идущем где-то, помимо него самого, независимом от него внешнем времени. И такая принятая в механике умственная конструкция распространялась на всю остальные отделы наук примерно сто лет, до 1780 г., когда вышла книга Ж. Л. Бюффона “Эпохи природы”. Здесь впервые поставлена проблема естественной истории в ее количественном смысле. Сколько продолжалась история Земли? Бюффон предположил, что с момента образования Земли, формирования ее как космического тела, оторвавшегося от Солнца осколка, на которое понадобилось около 37 206 лет, Земля начала развиваться по своим внутренним закономерностям, то есть во взаимодействии воды, газов, каменного материала, живых организмов, которое привело к образованию гор, суши, ландшафтов, береговых линий и т.п. Бюффон разделил всю эту историю планеты на шесть периодов, соответствующих шести дням творения и подсчитал примерно, что на все шесть эпох понадобилось 75 тысяч лет. Итого вместе с космической историей – немного более 100 тысяч лет. Это была хотя и наивная, зато чрезвычайно знаменательная теория. Она способствовала формированию идей, даже не отчетливых идей, а чувств, догадок о сопряженности возраста планеты и течения времени.

И сам Бюффон и все геологи, которые тогда, примерно с 1795 года осознали себя отдельным отрядом ученого мира, пользовались обыденным счетом времени, выражающимся в астрономических годах, тем, который Ньютон назвал временем относительным, отдаленно отражающим природу другого порядка бытия. В геологии никакого теоретического представления о количественной стороне времени не было. Его нет и до сих пор, несмотря на многочисленные попытки. Зато содержательная, качественная сторона развивалась бурными темпами.

Идея Бюффона заключалась в сопряженности, о зависимости течения времени не от астрономических событий, которые есть только счет времени, но не природа времени, а от событий геологической истории. У Земли появилось прошлое, которого совершенно не было в науке времен Ньютона. Тогда вполне удовлетворялись (и он сам) библейскими 6 тысячами лет. Ньютон считал этот тленный мир чрезвычайно недавним и недолговечным. Цифры Бюффона были рассчитаны совсем по другой, прямо противоположной идеологии – чрезвычайной длительности этого окружающего нас мира. И более того, зависимости течения времени от его событий. Длительность имеет природу, причину: для того, чтобы море заняло место суши, необходимо медленное накопление каменного материала, а он должен образоваться из раковин морских животных, которые должны постепенно падать на морское дно, складываться в слои, минерализоваться, допустим в ракушечник, известняк или мел и т.д.

Таким образом, мы видим, что идея времени в геологии и других науках о Земле возникла совсем по другой основной концепции. Причиной течения времени объявлены геологические события. С осознанием, с выделением временной составляющей своей науки в течение последней четверти XVIII и первой четверти XIX в. геология как наука и образовалась. Она завершилась с принятием принципа униформизма Лайеля, то есть с представлением, что события геологической истории происходят всегда по одним и тем же законам которые имеют собственную, ни к чему иному несводимую специфику. То, что мы наблюдаем сегодня, происходило и всегда, сколь глубоко мы ни продвигались бы вглубь истории. И только медленное накопление одинаковых, аналогичных частиц по одному и тому же процессу приводит к гигантским следствиям в силу немыслимо огромной толщи лет, в течение которых эти малозаметные события происходили. Количественно время в униформизме понимается как ньютоновское относительное время, то есть как обычные года. Лайель, Дарвин, вслед за Ламарком считали, что мы никогда не узнаем точную цифру возраста планеты вследствие гигантской длительности совершавшегося неисчислимого количества мелких событий.

Но при униформистском подходе невозможна никакая периодизация. Между тем она наблюдения явно требовали не бюффоновских эпох природы, которые, собственно говоря, в строгую науку не вошли, а геологических периодов. Они друг от друга отличались. Слои каменного материала были непохожи друг на друга. Почему? И оказалось, что непохожи они были внутренним строением, которое создавалось вот теми “раковинными слоями”, которые отмечал именно Бюффон. Иначе говоря, органическими остатками или остатками организмов, которые в этих каменных толщах находились. Других никаких твердых отличий не находилось. Начиная с работ английского инженера Вильяма Смита, который ввел принцип руководящих ископаемых, т.е. палеонтологических остатков, содержащихся в слоях каменного материала, возникла биостратиграфия.

С помощью принципа руководящих ископаемых начали наводить порядок в геологической истории, заложили представление об относительном возрасте горных пород. Их стали относить к тому или иному периоду и стало возможно сравнивать те или иные периоды по их толще, возникло понятия о возрасте слоев: моложе – старше. Возникли, в сущности, все временные понятия, отсутствующие в механике, в которой ничего кроме длительности, от времени нет.

Но тем самым геология была сведена к биологии. Причина времени оказалась как кощеево яйцо, течение времени содержалось не в геологических событиях, а в инициировавших их биологических. Эта чрезвычайно простая, и чрезвычайно непривычная мысль, которая еще не получила гражданства в науке, была высказана в явной форме только Вернадским. Она не получила гражданства потому, что само понятие “жизнь” в теории биосферы, которую разработал Вернадский, отличается от него в тех отделах современной науки, которые можно назвать современным теоретическим естествознанием. Проще всего можно это выразить с точки зрения той самой “природы времени”, которое содержится в определении Ньютона. Почему идет время?

Геология под именем особого геологического времени понимала, что время идет под влиянием геологических событий. Одновременно или вместе (мы не замечаем, как вынуждены обращаться или к временному или к пространственному представлению) с ходом этого времени образуется и пространство, то есть пространственное расположение слоев, их внутреннее строение и взаимные их положения. Это, кстати, замечено еще Леонардо да Винчи, принцип его имени используется в геологии. В современной трактовке он звучит так: “Расшифровка временных отношений между геологическими явлениями прошлого должна опираться на анализ пространственных отношений между геологическими телами”. (6, с. 3 ).

Но не разработав никакого теоретического представления о времени, геология эмпирическим путем образовала представление о глубочайшей, не представимой по человеческим меркам длительности геологической истории планеты. Вместе с тем с помощью биостратиграфии, инициирующей непохожесть геологических слоев, в ней сложилось представление об эволюции, то есть фактически о направлении времени. Сложилось эмпирически представление о неповторимости геологических времен, о невозможности возвращения к прежней эпохе, о необратимости времени.

К концу XIX в. оно соединилось в сознании ученых с дарвиновской эволюцией живого мира, с непрерывным восхождением от простого к сложному, о начале геологической и биологической истории, с представлением, что человек является конечной станцией развития живой природы. Человек появляется в конце длинной цепочки существ, имевших гигантскую по длительности и необратимую историю. Более того, человек един со всей этой живой историей, он родственен всему живому на планете, является конечным продуктом эволюции. Это представление, которого совершенно не было в том же XVIII в., совершенно изменило всю познавательную атмосферу начала XX века, когда в эту временную проблематику вступил Вернадский, разгадавший смысл ньютоновского времени.

Последней не достававшей чертой картины явилось учение Анри Бергсона, появившееся как учение теоретической биологии, как обобщение полуторастолетнего развития биологических и геологических наук. Бергсон утверждал и разработал два основных положения:

1. Жизнь как таковая есть собственное, специфическое движение, несводимое к физико-химическим взаимодействиям. Сутью жизни является жизненный порыв, состояние напора, движения жизни на всю окружающую среду, которая являет собой некие сита условий, через которые жизнь проходит и потому изменяется в своих формах. Завершенность, приспособление любого вида есть конец развития жизненного порыва в данной форме.

2. Этому специфическому виду движения свойственно собственное время. Наилучшим образом мы можем познать его по человеческому существу, способом самопознания и эмпирического психологического познания.

В 1889 г. Бергсон напечатал свою докторскую диссертацию “Опыт о непосредственных данных сознания”, в которой на основе только что народившейся тогда психологии провел анализ временных и пространственных явлений в глубине сознания человека. Не буду сейчас углубляться в этот анализ, но согласно ему, время не является для человека внешним явлением. Все внешние события, особенно периодические, представляют реперы для отметок внутреннего течения времени. Это только счет времени. “Чистая длительность есть форма, которую принимает последовательность наших состояний сознания, когда наше “я” просто живет, когда оно не устанавливает различия между наличными состояниями и теми, что им предшествовали. Для этого оно не должно всецело погружаться в испытываемое ощущение или идею, ибо тогда оно перестало бы длиться”. (7, с. 93). Само по себе это течение не имеет никаких точек, отметин, по которым можно его реферировать, оно интуитивно, представляет собой чистое дление, говорит Бергсон. Его нельзя в обыденной жизни заметить, его можно только пережить.

Таким образом, согласно его представлению, человек живет не во времени, он своей жизнью длит время, им проходит. И поскольку никаких внутренних свойств его заметить не может, принимает внешние отметки за течение времени, за причину, вызывающую течение времени. Реальная длительность или дление, по Бергсону, есть сама человеческая жизнь, все остальное – математические абстракции.

4.

Представления Бергсона есть важнейшая составляющая той новой познавательной ситуации, в которой начал работать Вернадский. Он начал с предельного космологического обобщения, в котором сразу выражено все самое главное. Он ввел понятие “биологическое время”. Произошло это в 1929 г. на докладе его в Ленинградском обществе естествоиспытателей, который назывался “Изучение явлений жизни и новая физика”. Напечатан доклад в 1931 г. Вот что писал здесь Вернадский:

“По-видимому не менее глубоко можно проникать в изучение физического времени путем исследования жизненных явлений.

Время физика, несомненно, не есть отвлеченное время математика или философа, и оно в разных явлениях проявляется в столь различных формах, что мы вынуждены это отмечать и нашем эмпирическом знании. Мы говорим об историческом, геологическом, космическом и т.п. временах. Удобно отличать биологическое время, в пределах которого проявляются жизненные явления.

Это биологическое время отвечает полутора – двум миллиардам лет, на протяжение которых нам известно на Земле существование биологических процессов, начиная с археозоя. Очень возможно, что эти годы связаны только с существованием нашей планеты, а не с действительностью жизни в Космосе. Мы ясно сейчас подходим к заключению, что длительность существования космических тел предельна, т.е. и здесь мы имеем дело с необратимым процессом. Насколько предельна жизнь в ее проявлении в Космосе, мы не знаем, так как наши знания о жизни в Космосе ничтожны. Возможно, что миллиарды лет отвечают земному планетному времени и составляют лишь малую часть биологического времени

В пределах этого времени мы имеем необратимый процесс для жизни на Земле, выражающийся в эволюции видов.

С точки зрения времени, по-видимому, основным явлением должно быть признано проявление принципа Реди”. (8, с. 193).

Этот вывод является глубоко продуманным выводом над обобщением исследований живого вещества и биосферы. На нем, на этом выводе, собственно новой парадигме времени и пространства, построено как учение о биосфере, так и новая космологическая схема Вернадского, согласно которой жизнь имеет космический статус. Новая парадигма времени и пространства заключается в обобщении развития геологических, биологических и точных наук, философии, согласно которому жизнь является источником длительности времени и основными характеристиками, которыми обладает знакомое нам пространство. Вернадский осознал, что тот вывод биостратиграфии, что время служит для периодизации геологических явлений, является не случайным признаком, существующим для удобства, а имманентным свойством геологической истории. Биологическая эволюция, идущая на Земле начиная с археозоя, говорит Вернадский, это не случайное явление, а закономерное. Именно она, эта эволюция и длит время, если пользоваться понятием Бергсона о чистой длительности. В другой статье он прямо соединяет биологическое время и дление Бергсона: “Бренность жизни нами переживается как время, отличное от обычного времени физика. Это длительность – дление...

В русском языке можно выделить эту “dure e” Анри Бергсона как “дление”, связанное не только с умственным процессом, но общее и вернее с процессом жизни, отдельным словом, для отличия от обычного времени физика, определяемого не реальным однозначным процессом, идущим в мире, а [механическим – Г.А.] движением. Измерение этого движения в физике основано в конце концов на известной периодичности – возвращении предмета к прежнему положению. Таково наше время астрономическое и время наших часов. Направление времени при таком подходе теряется из рассмотрения.

Дление характерно и ярко проявляется в нашем сознании, но его же мы, по-видимому, логически правильно должны переносить и ко всему времени жизни и к бренности атома.

Дление – бренность в ее проявлении – геометрически выражается полярным вектором, однозначным с временем энтропии, но от него отличным.

С исчезновением из нашего представления абсолютного времени Ньютона дление приобретает в выражении времени огромное значение. Грань между психологическим и физическим временем стирается” (9, с. 249). Таким образом, дление или реальная длительность, которую выдвинул Бергсон, Вернадский переносит на всю биоту, а не только считает прерогативой человека. Все живое вещество биосферы является источником биологического дления. Все остальные времена, как мы видели, по его мнению, идут (если они идут) на фоне биологического времени, которое идет на Земле всегда. А в сущности эти остальные времена являются более или менее удобными научными концепциями для различения различных специфических закономерностей. Но объективно биологическое время является единственным, базовым, основным.

В этом представлении Вернадского не было бы ничего парадигмально нового, если бы не два по крайней мере новых представления о жизни, о живом веществе биосферы, о биоте в целом.

1. Жизнь была всегда. Жизнь не имеет начала. Жизнь не происходила из инертной материи неким химическим путем в закономерном ли порядке по воле божества или случайным путем, как это привычно думают. Созданный в XVII в. флорентийским врачом Франческо Реди эмпирический принцип: все живое происходит от живого – ни разу не нарушался.

2. Жизнь является устроительницей планеты, она упорядочивает все хаотические и хаосогенные материальные процессы. Не она возникла случайно в результате случайного стечения благоприятных обстоятельств, а является нарушительницей косного состояния планеты и источником образования в наблюдаемых нами формах всех ее структур, а также газов, жидкостей, минералов.

Эти два обстоятельства делают представление о биологическом характере времени и пространства далеко не банальными, а космологическими, ведут к новым космическим построениям. Но дело даже не в космическом статусе жизни, а в соответствии этой парадигмы фактам. Эмпирическое обобщение Вернадского о всегдашнем существовании жизни на планете и отсутствии, не обнаружении какого-либо процесса “происхождении жизни” переводит биологическое время из частного, специфичного, каким оно нам сейчас представлется, в разряд фонового. Если жизнь была всегда, то всегда шло и биологическое время.

Однако необходимо в свете этих обобщений решить вопрос: если биологическое время является центральным и единственным согласно Вернадскому, то какое отношение оно имеет к абсолютному времени Ньютона. К тому, которое употребляется в науке. Сам Вернадский, как мы видели, думал, что абсолютное время Ньютона давно исчезло из науки, заменилось относительным временем Эйнштейна, однако он совершает здесь привычное отождествление времени классической науки и абсолютного времени Ньютона. Однако, как мы видели, это разные понятия; время Ньютона не перешло во время классической физики, из него взят только небольшой участок, его употребляют интуитивно, в сокращенном варианте только к некоторым видам движения. Будучи редуцированным, оно работает только в весьма ограниченной сфере.

Но чтобы решить вопрос о соотношении абсолютного времени Ньютона и биологического времени Вернадского, надо поступить так, как в свое время поступил сам творец механики. Чтобы пояснить свое интуитивное разделение времени на два, он пытался представить, как можно разделить движение и покой на те же два класса: абсолютное и относительное. Выше мы видели, каким образом он это доказывал. У него получилось, что только тела с собственным поведением или с некоторой долей свободы инициируют движения абсолютные. Значит, вопрос сводится к решению, является ли живое вещество телом или телами с собственным поведением или с некоторой неопределенной степени, но несомненной существующей свободой воли.

По-моему, у нас не может быть никакого сомнения, что именно те свойства, которыми Ньютон наделил Бога, как инициатора и возобновителя всех движений, в некоторой степени относятся к каждому живому организму. Точнее сказать чтобы не оскорблять чувств верующих, скажем, что кроме Бога есть еще кое-кто, кто в меньшей степени и не посягая на Его прерогативы, обладает небольшими, но все же принципиально такими же свойствами. Если Бог всемогущ и всезнающ, то живое существо кое-что может и кое-что знает: оно реагирует на окружающее так, будто знает, что должно получиться в результате его действий.

Во всяком случае трудно возразить что-то против такого предельно широкого определения Божества, которое дано выше и которое поэтому относится ко всему классу таких тел, то есть к телам с собственным поведением.

Ньютон полагал что если к телу приложить силу, и поведение только этого тела изменится, а поведение всех остальных – нет, значит, перед нами тело, обладающее абсолютным движением. Несомненно, это относится к живым телам. Если оно движется против силы тяжести, тогда как все остальные неживые тела подчиняются силе тяжести, значит, движение только этого тела абсолютно, а остальных – относительно. Для этих остальных тел действие равно противодействию: с какой скоростью корабль удаляется от поверхности планеты, с такой скоростью и планета удаляется от корабля. Для живого тела действие не равно противодействию, оно может не подчиняться механическим законам, например, для бактерии сила тяжести не имеет большого значения. Ее движение ни с чем не сопоставляется, ни к чему не относится, а только к себе самому в прошлом, его можно сравнить только с самим собой, например, для него имеет значение собственный возраст, или свое собственное становление, или необратимость развития, которое для нмеханических движений не имеет смысла.

И еще одно важное отличие живых и неживых тел. Неживые тела могут получить вращательное движение или движение с ускорением и на этот миг стать телом с собственным, не относительным движением. Живые тела только так и ведут себя. Основное свойство и главный признак живого вещества – размножение. Вернадский считал его главным событием живой материи, основным инстинктом, основным видом движения и много времени посвятил выяснению закономерностей размножения. Он вывел эмпирические формулы размножения. В процессе размножения живой организм захватывает пространство и увеличивает свою массу, в потенции оно может нарастить массу неограниченно. Но поскольку существует ограничения в виде газов, воды и питательного субстрата, то размножение, которое происходит по этому правилу, выходит на некоторый стационарный уровень, происходит со средней для вида скоростью.

Вернадский писал в “Биосфере”: “В каждый данный момент в биосфере существует (n20 ) – ( n21) г живого вещества. Это вещество вечно разрушается и создается главным образом не ростом, а размножением. Поколения создаются в промежутках от десятков минут до сотен лет. Ими обновляется вещество, охваченное жизнью. То, которое находится каждую минуту в наличности, составляет ничтожную долю созданного в году, так как колоссальные количества создаются и разрушаются даже в течение суток.

Перед нами динамическое равновесие. Оно поддерживается трудно охватываемым мыслью количеством вещества. очевидно, что даже в сутки создаются и разрушаются смертью, рождением, метаболизмом, ростом колоссальные массы живого вещества. Кто может измерить количество вечно создающихся и вечно гибнущих неделимых? Эта задача еще более трудного порядка, чем исчисление песчинок моря – задача Архимеда. Как исчислить живые песчинки, непрерывно меняющиеся в своем количестве с ходом времени?” (10, с. 341).

Итак, в механическом смысле движение живого вещества по поверхности планеты есть движение с переменной массой. Это непрерывный захват окружающего вещества в виде газов, минеральных частей, воды, наращивание массы и столь же непрерывное отмирание организмов, в результате которого такие же или почти такие же массы вещества высвобождаются и уходят из биосферы. На входе и на выходе живого вещества эти массы по своему химическому составу разные, но для механики которая имеет ввиду только массу как таковую, это безразлично. Главное, это движение, движитель которого находится внутри самого тела и масса тела прирастает и отмирает в процессе метаболизма, а главное, в процессе размножения.

Такое движение аналогично движению с ускорением, его приростом или с отрицательным ускорением. И тем самым оно аналогично абсолютному движению, на которое действует сила, расположенная в самом теле. Среди всего многообразия движений, происходящих на поверхности и в недрах планеты, размножение есть единственный вид движения, ни на какой другой вод движения не похожий, который возобновляет свою инерцию сам. Архимедова задача посчитать это движение, о которой говорит Вернадский, несомненно, будет решена, но сейчас важно другое, что абсолютное движение живого вещества создает абсолютное время и абсолютное пространство. Относительно последнего можно сказать, что этим путем размножения создается диссимметрическое вещество, у которого существует неравенство левого и правого. Этого достаточно, чтобы сказать, что у него существует пространственная диссимметрия, то есть различие от симметрического и асимметрического, заключающееся в свойствах пространства, а не вещества.

И это абсолютное время (которое Вернадский так не называет, он говорит биологическое время-пространство) обладает в наивысшей степени полнотой всех свойств, которые мы приписываем времени и пространству. Оно обладает необратимостью, дискретностью, длением или длительностью, направленностью. Иначе говоря, выделенными свойствами. Недаром в теории уровней темпоральности Дж. Т. Фрейзера именно биологическое время обладает наивысшим, самым отчетливым бытием, тогда как другие уровни смазаны, трудно определяемы (11).

ВЫВОДЫ:

1. Абсолютное время и абсолютное пространство, которое Ньютон относил к иному, чем материальный, порядку бытия, с развитием науки стало биологическим временем-пространством, которое постулирует Вернадский.

2. Если мы измеряем время, какие способы бы мы ни примеряли, мы измеряем тем самым время жизни, связанное с особым пространством жизни.

Примечания:

1. Ньютон Исаак. Математические начала натуральной философии./ Перевод А.Н. Крылова. Серия “Классики науки”. М. Наука, 1989. 688 с.

2. Четыре письме сэра Исаака Ньютона доктору Бентли, содержащие некоторые доказательства существование Бога. // Вопросы истории естествознания и техники. 1993, № 1, с. 33 – 39.

3. Цит. по: Веселовский И.Н. Христиан Гюйгенс. М., 1959.

4. Переписка Г. Лейбница и А. Кларка в: Лейбниц Готфрид Вильгельм. Соч. в 4-х тт. Т. 1. М., “Мысль”, 1982.

5. Эйлер Леонард. Механика. Основы динамики точки. М. -Л., 1938.

6. Оноприенко В.И., Симаков К.В., Мейен С. В. и др. Развитие учения о времени в геологии. Киев, 1982. 413 с.

7. Бергсон Анри. Опыт о непосредственных данных сознания. Собр. соч., т. 1. М.: “Московский клуб”, 1992. 336 с.

8. Вернадский В.И. Изучение явлений жизни и новая физика. // Труды по биогеохимии и геохимии почв. М., Наука, 1992, с. 173 – 195.

9. Вернадский В.И. Проблема времени в современной науке. // Философские мысли натуралиста. М.: Наука, 1988, с. 228 – 254.

10. Вернадский. Биосфера.// Живое вещество и биосфера. М., Наука, 1994.672 с. (с. 315 – 401).

11. J. T. Fraser. The Genesis and Evolution of Time. Brighton, The Harvester Press. 1982 - 205 pp.