Как непротиворечиво понимать 'пространство' (стр. 9 из 10)

Изучая реально физический мир локально (причем в довольно больших пределах по нашим Земным меркам), мы успешно используем геометрию Евклида, а поэтому и говорим, что само изучаемое нами реальное физическое пространство в данных пределах евклидово. Но когда мы начинаем расширять свои физические исследования, на несколько порядков изменяя их (в мегамир), то мы должны четко осознать тот факт, что наши практические измерения возможны лишь на отличном от евклидового геометрическом языке. И мы опять же таки говорим, что само пространство при этом становится не евклидовым. Но теперь мы совершенно четко должны понимать, что же все это действительно означает. А перевести реальную картину происходящего на самый удобный и привычный для нас геометрический язык можно лишь с помощью теоретической абсолютной СО. Это все равно, что перевести какой-либо мало понятный иностранный текст на тот язык, на котором мыслишь.

Если мы хотим достичь как можно более полной ясности и наглядности в своем анализе объективно реального мира и происходящих в нем взаимодействий, то мы обязательно, в конечном счете, должны рассмотреть их с точки зрения протекания в пространстве и во времени как таковых. При этом мы должны использовать понятие "чистого" пространства, каковым является именно геометрический объем, то есть это пространство без каких-либо других примесей. Любые другие физические "примеси" к объему (пространству) усложняют анализ, так как мы вынуждены при этом рассматривать явление в его проявлении сразу по отношению к нескольким свойствам или качествам субстрата материи.

В современной литературе по физике и философии понятие "пространство" стало использоваться настолько неоднозначно, что не всегда даже ясно, что имеют в виду те или иные авторы, применяя его. Часто под этим понятием подразумевают чуть ли не все сразу свойства и качества самого субстрата материи. И это связано именно с тем, что сам субстрат материи объемен и все его свойства и качества, естественно, существуют в его объеме, то есть в его пространстве. И волей - неволей получается так, что понятие "пространство" отождествляется с самим субстратом материи. А это, конечно, усложняет сам анализ его отдельных свойств и качеств, их пространственного проявления. Все это подчеркивает настоятельную необходимость придать понятию "пространство" четкую определенность и однозначность.

По мнению автора это понятие в отношении реального физического пространства следует, прежде всего, четко связать с объемом материи, как всей сразу, так и отдельных ее частей. Однако во многих случаях не лишним будет и следующее разграничение понятия "пространство". Если нас интересуют лишь чисто геометрические отношения в объеме материи, то можно конкретизировать, что речь идет о чисто геометрическом пространстве. Если же мы имеем в виду геометрическое пространство материи (или его часть) с его внутренней "начинкой", то его можно называть физическим пространством, имея в виду ту конкретную физическую среду с ее конкретным состоянием, с которым мы имеем дело в том или ином случае.

Рассмотрим такой простой пример (рис.1). В какой-то части геометрического пространства материи из точки 1 излучается световой луч, который, пройдя огромное расстояние, воспринимается затем в некоторой точке 2. При своем распространении луч проходит где-то в окрестности массивного тела А, а поэтому его траектория искривляется. Изменяется также его реальная скорость распространения вдоль кривой 1-2. Вначале она реально уменьшается при приближении к телу А, а затем реально возрастает при удалении от тела А.

Рис.1.

Объективно реально это будет результат изменения физических условий, в которых распространяется свет от точки 1 до точки 2. Состояние субстрата материи на разных расстояниях от тела А реально будет разным. Оно будет не однородным и не изотропным. Конкретно это будет выражено через изменяющийся гравитационный потенциал. Но можно сказать и так, что это реальное физическое пространство в окрестности тела А является искривленным. И если это пространство описать неевклидовой геометрией, то в ней в окрестности точки А будет изменяться так называемый метрический тензор пространства, а луч считается прямым. Изменение метрического тензора трактуется как результат искривления физического пространства телом А. То есть это два разных языка и физического и геометрического описания одного и того же явления. Но первый язык нагляднее, а поэтому понятнее нам и удобнее. Но и второй язык нельзя назвать неправильным, а с математической точки зрения он в некоторых случаях бывает удобнее.

Наш пример наглядно показывает, что ставить вопрос о том, какова истинная геометрия того или иного пространства не совсем корректно.

Вот здесь мы затронем также вкратце вопрос о так называемом пространстве-времени, которому современная физика придает статус некоторой единственно возможной, принципиально правильной и объективно реальной арены всех происходящих физических явлений. Причем считается, что якобы лишь условно, в определенных частных случаях эту четырехмерную арену всех физических событий допустимо разделять на привычные для нас пространство и время.

Описывая свой пример, выше мы просто не сказали, что второй геометрический язык и есть четырехмерный. Это язык так называемой псевдоримановой геометрии, в котором пространственное и временное описание, простое и наглядное в первом случае, становится довольно сложным и чрезвычайно абстрактным четырехмерным хитросплетением. Отдавая должное силе различных математических методов, все же следует заметить, что с помощью математики можно любую простую вещь исказить до полной неузнаваемости. Простой пример тому - работа шифровальщиков. И пусть простят автора страстные поклонники Римановой геометрии, но псевдориманова геометрия (да и псевдоевклидова геометрия Минковского тоже) - это тоже своего рода шифровка, начисто затемняющая физическую суть рассматриваемых физических проблем. И то, что ею "зашифровано" всегда можно "расшифровать" с помощью трехмерного пространства и времени, как все реально и существует в самой природе само по себе.

Наиболее вероятно, что мир в целом, то есть весь субстрат материи в целом, представляет собой шар. Если это так, то мы можем оценить это лишь чисто теоретически и с позиций нашей абсолютной теоретической СО. Если же его измерять внутренними эталонами протяженности, опять же чисто теоретически, мысленно перемещая его вдоль того или иного диаметра шара (вдоль разных диаметров, как бы пытаясь понять изнутри, что же собой представляет весь объем материи в целом), то мы не "увидим", что вся материя в целом есть шар. Это связано с тем, что реальные внутренние эталоны длины вдоль разных диаметров будут изменяться по-разному, попадая в разные гравитационные поля в зависимости от расположения различных массивных космических тел. Результаты измерений по разным диаметрам будут разными, а кроме того, они будут непрерывно изменяться, так как непрерывно движутся сами космические тела.

Реальные внутренние эталоны длины не могут быть больше нашего абсолютного теоретического эталона, так как мы задаем его при нулевом гравитационном потенциале. Внутренние эталоны могут только уменьшаться в большей или меньшей степени в зависимости от величины гравитационного потенциала в том месте, где находятся эталоны, что, в свою очередь, зависит от конкретных массивных тел в их окрестности. В то же время считается, что все вещество во Вселенной в среднем (если иметь в виду в целом масштабы Вселенной) распределено в ее объеме (пространстве) примерно равномерно. Поэтому при приближении реального эталона все ближе и ближе к краям шара, он будет все больше и больше уменьшаться, так как все больше и больше будет возрастать абсолютное значение гравитационного потенциала, обусловленного всей массой вещества во Вселенной. И может оказаться, что все физическое пространство Вселенной в целом не что иное, как внутреннее физическое пространство "черной дыры". Тогда реальный эталон длины при приближении к самому краю материального шара будет все больше и больше уменьшаться и в конечном счете его протяженность станет нулевой. Тогда наше измерение диаметра шара изнутри даст нам бесконечную величину.

Другими словами, наши внутренние физические измерения с помощью реальных физических эталонов длины покажут нам, что наша Вселенная имеет бесконечные размеры. В то же время, наша абсолютная теоретическая СО, с помощью которой мы "измеряем" нашу Вселенную как бы извне, покажет нам, что она вся в целом замкнута и имеет конечные размеры.

Выше мы говорили о том, что в зависимости от величины гравитационного потенциала изменяются реальные физические эталоны длины и времени. Но кроме этого, будет изменяться также и реальный физический эталон массы. Он, как и эталон длины, будет уменьшаться. Если принять за эталон массы массу покоя какого-либо атома, то это означает, что его реальная масса покоя с ростом абсолютного значения гравитационного потенциала уменьшается. Уменьшается и частота его излучения. Именно это и дает нам "замедление времени" в ОТО (с нашей ее трактовкой). Но именно это же, а не расширение и не раздувание Вселенной, по мнению автора, может объяснить и известный эффект Хаббла.