Вызов второй — базовым предположениям об “одновременности”

Классическое измерение “пространства” зависит от измеряющего — наблюдающего за началом и концом какого-либо опыта при помощи прибора измерения, например линейки. Эйнштейн осознавал, что за определением “одновременности” стоит фундаментальное предположение одновременности происходящих событий: и начало, и конец наблюдаемого объекта на линейке видны в одно и то же время. Хотя это предположение вполне соответствует нашему нормальному (хотя и ограниченному) восприятию мира, но как быть с очень большими расстояниями (до планет и до звезд) и очень малыми (расстояние между атомами), сверхскоростями (скорость света) или с движением двух “пространств” относительно друг друга?

Эйнштейн понимал, что вся физика и в основном все способы восприятия людьми мира строились на определенных предположениях об измерении. Например, как вы определите, с какой скоростью мчится всадник на световом луче? Как вообще мы измеряем что-либо на земле? Берем измерительный прибор-линейку, измерительную ленту и т.п., устанавливаем единицу измерения и отмечаем, где начало и где конец.

А если объект, который я измеряю, движется очень быстро? Я мог бы видеть его левый край в начале линейки, скажем, во время -1 (t1), но, когда я переведу глаза, чтобы увидеть, где этот объект заканчивается, он сдвинется. Иными словами, если я начну измерять объект (например доску), концентрируясь на одной лишь его стороне во время t1, и в тот момент, когда я посмотрю на линейку и на измеряемую часть доски, чтобы проверить: совпадают ли деления, доска начнет двигаться. Тогда я смогу измерить лишь некоторую часть предмета от действительного его размера.

Если бы вы, находясь на астероиде, попытались измерить линейкой нечто движущееся, в то время, когда вы будете переводить взгляд с одного конца линейки на другой, ваш объект улетит на весьма существенное расстояние.

Чтобы получить более “ясную картину” данной концепции и открыть, какие же кажущиеся бесспорными положения стоят за ней, Эйнштейн рисует символический образ:

Молния ударила в рельсы на железнодорожном полотне в точках А и В, расположенных далеко друг от друга. В дополнение скажу, что эти две вспышки произошли одновременно. Если я спрошу вас, есть ли смысл в этом утверждении, вы решительно ответите “да”. Но если я попрошу вас точнее объяснить мне смысл этого явления, то, подумав, вы сочтете, что все не так просто, как казалось с первого взгляда.

Возможно, какое-то время спустя прозвучит ответ: “Значимость подобного утверждения ясна сама по себе и в дальнейших объяснениях не нуждается. Возможно, надо все-таки поразмыслить и, еще лучше, понаблюдать, чтобы уверенно заявить об одновременности событий”.

Я не удовлетворен ответом, и вот почему. Представим, что некий метеоролог делает открытие: молнии всегда ударяют в точки А и В одновременно. Нам нужно проверить этот теоретический результат на практике. И с подобной трудностью мы сталкиваемся во всех утверждениях в физике, где идет речь об “одновременности”8.

Итак, заявлению “значимость утверждения ясна сама по себе и не нуждается в дальнейших объяснениях” подписан приговор. Объяснение все-таки нужно.

Эйнштейн продолжает рассуждать:

Обдумав этот вопрос, вы предложите следующий проверочный тест: расстояние /АВ/ надо измерить и поместить стороннего наблюдателя посередине М (срединная точка). У наблюдателя имеются два зеркала, наклоненные под углом 90°, что позволяет ему видеть А и В одновременно. Если он увидит две вспышки молнии в одно и то же время, они и будут одновременными.

Мне очень приятно слышать это рассуждение, но я не могу счесть дело решенным, поскольку вынужден возразить: ваше определение можно было бы признать верным, если бы я знал, что свет, воспринимаемый наблюдателем в пункте М движется от А до М с той же скоростью, что и от В до М. А это исследование можно провести только в том случае, если в нашем распоряжении будут средства измерения времени. Таким образом, мы движемся по логическому кругу.

Подумав еще немного, вы смерите меня презрительным взглядом и изречете: “Я выдвинул мое предыдущее определение, потому что в действительности в нем ничего не говорится о свете. Речь идет об одновременности, и только, и в каждом реальном случае правота концепции доказывается эмпирически. Этому требованию мое определение, несомненно, отвечает”. То, что свету потребуется то же самое время, чтобы пересечь путь от А до М и от В до М, в действительности не имеет никакого отношения к физической природе света, это лишь условие, которое я волен упомянуть или нет в своем определении одновременности”.

Чтобы продемонстрировать, что события происходят одновременно, нам нужно предположить, что существует способ измерения времени одновременно происходящих событий. Для того чтобы разорвать этот логический порочный круг, мы должны условиться, что “одновременно” значит, что наблюдатель видит два равноудаленных события, происходящими одновременно относительно срединной точки М.

Эйнштейн продолжает “комбинаторную игру”:

“До сих пор мы отталкивались от особого тела отсчета, которое определили как “железнодорожная насыпь”. Представим себе очень длинный состав, движущийся по рельсам с постоянной скоростью V и в указанном на рисунке направлении. Люди, путешествующие на поезде, считают его твердой точкой отсчета; все события вокруг происходят относительно него. Определение одновременности применимо к поезду так же, как и к железнодорожной насыпи. Совершенно естественно возникает следующий вопрос:

Два события (например, те же удары молнии в точке А и точке В) происходят одновременно относительно поезда так же, как и относительно полотна железной дороги? Нам предстоит непосредственно продемонстрировать негативный ответ.

Говоря, что молния ударяет в А и В одновременно относительно насыпи, мы имеем в виду следующее: лучи света от ударов молнии испускаются в точки А и В, встречаются посередине расстояния А aВ в точке МI. Но события А и В также соотносятся с положением этих точек А и В на поезде. Пусть МI будет посередине расстояния А aВ на железнодорожном составе. Как только сверкнули вспышки света (смотрим с насыпи), точка МI естественно совпадает с М на полотне, но МI движется вместе с поездом. Если наблюдатель, сидящий в точке МI не будет двигаться с той же скоростью, что и поезд, он останется на М, и световые лучи от молний в точке А и точке В достигнут его одновременно; они встретятся как раз там, где он расположился. А в действительности, он спешит по направлению к лучу В, уносясь прочь от луча А. Следовательно, наблюдатель увидит луч света, исходящий от В, раньше, чем от А. Наблюдающие за грозой изнутри поезда заключат, что вспышка В произошла раньше, чем А”.

И, как это было с концепцией пространства, Эйнштейн находит точку, в которой одежды старых предположений разрываются: основываясь на определении “одновременности”, те же самые события не выглядят таковыми с позиций движущегося и неподвижного наблюдателя. Все не так просто, как считалось прежде.

Сначала, мы будем склонны считать разницу в восприятии времени “оптической иллюзией” движущегося наблюдателя. Но тем самым поставим наблюдателя на железнодорожной насыпи в некую особую привилегированную позицию. Если бы оба они наблюдали за событиями в космосе с астероидов одинакового размера, несоответствие было бы таким же. Просто там вопрос “времени” был бы вообще неуместен.

Эйнштейн приходит к выводу:

“События, происходящие одновременно относительно железнодорожной насыпи, не одновременны относительно поезда и наоборот (понятие относительности одновременности). У каждого тела отсчета есть собственное особое время, и если такого относительного тела нет, нет смысла вообще говорить о времени, в которое это событие происходит.

До появления теории относительности в физике безмолвно принималась абсолютность времени, то есть его независимость от движений относительного тела. Но мы только что увидели, насколько это положение несопоставимо с самым естественным определением одновременности”.

Итак, веками жило не поддававшееся обсуждению предположение: события во Вселенной происходят в необъятной, вечно неподвижной “коробке”, определяющей “настоящее” пространство и “настоящее” время. “Мыслительные эксперименты” Эйнштейна заставляют в этом усомниться. И вывод, сделанный им, следующий: Бог не занимался изготовлением одного огромного контейнера — скорее, его “продукцией” явилось несметное число маленьких “коробочек” со “своим особым временем”, перемещающихся относительно друг друга.

Вызов третий — Времени

Эйнштейн подверг сомнению положения об “одновременности” и в результате сделал вывод о том, что у каждого тела есть свое особое время, который заставил его усомниться в традиционном взгляде на “время” и так называемую “объективную реальность”.

Что мы имеем в виду, говоря об объективности времени? Рассмотрим пример. Человек А знает, что такое “молния”. В то же самое время есть некто В, у кого имеется собственный опыт наблюдения за “молнией”: А понимает, что у В есть свой опыт. Тем самым опыт А перестает быть уникальным: “молнию” могли видеть многие. Таким образом из разряда “опыта” это понятие переводится в ранг объективных “событий”. Именно их мы имеем в виду, когда говорим о “реальном внешнем мире”.

На первый взгляд, кажется очевидным, что временное расположение событий согласуется с временным порядком опытов. В общем, подсознательно так оно и было, пока в этом не усомнились скептические умы. [Например, упорядоченность опытов во времени, достигнутая акустическими средствами, может отличаться от обычного порядка, и порой нельзя отождествить временную последовательность событий с последовательностью опытов].

Эйнштейн указывал, что концепция “объективного времени” по сути своей является функцией “согласованной реальности”. Когда двое разделяют похожий опыт, у них появляется тенденция поверить, что событие “объективно” (на самом же деле они оба оценивают события с одной перспективы). И, конечно, эта “сумма событий” составляет базис наших социальной, политической, религиозной и научной систем.

Все мы разумом признаем понятие “согласованная реальность” и тот факт, что существует множество разных “субъективных” реальностей, но склонны полагать, что существует одна “настоящая объективная реальность”, а субъективные являются лишь более или менее ее приблизительным подобием. Эйнштейн предполагает, что в действительности существует множество различных “объективных” реальностей.

Вслед за Эйнштейном мы обычно считаем, что последовательность нашего сенсорного опыта согласуется с временной последовательностью событий в “реальности”, но фактически признаем существование несоответствий между порядком событий. Например, мы видим вспышку молнии на несколько секунд раньше грохотания грома, что зависит от разницы в скорости звука и скорости света.

И вновь Эйнштейн направляет свое внимание к глубинам вопроса, исследуя “формальные причины” времени. А как насчет психологического происхождения концепции времени? Несомненно, она связана с фактом “припоминания” (“приходит на ум”) так же, как с различием между сенсорными опытами и их вспоминанием. Сомнительно, что психологически мы непосредственно осознаем это различие. Каждому знакомо ощущение “а было ли это действительно со мной или я просто мечтал об этом?”

Вероятно, способность различать эти две альтернативы является результатом деятельности мозга, упорядочивающего события.

Опыт ассоциируется с “припоминанием” и рассматривается как бывший ранее по сравнению с “настоящим опытом”. Это концептуальный упорядочивающий принцип вспоминания опытов и возможность его применения рождает субъективную концепцию времени, то есть концепцию, соотносящуюся с организацией индивидуумом своих жизненных опытов.

Итак, согласно Эйнштейну, наше субъективное ощущение времени представляет собой последовательность наших внутренних репрезентаций. Когда мы связываем или ассоциируем опыты, то уже предполагаем, что какие-то из них предшествуют другим — случились во времени “раньше”, чем воспоминания, следующие за ними. Это приравнивание “времени” к линейной последовательности наших воспоминаний является возможно, одним из наших самых базовых бессознательных предположений о реальности. И хотя эта соотнесенность между нашим опытом последовательности событий и “временем” выглядит совершенно разумной и естественной, Эйнштейн задается вопросом: отражается ли в этом предположении объективная природа времени или это наша точка зрения наблюдателей? Можно ли представить время иначе, чем линейную последовательность?

В НЛП исследовались различные способы субъективного представления людей о времени и влияние этих способов на восприятие и оценку событий. (Джеймс и Вудсмолл, 1987; Андреас, 1987; Дилтс, 1987, 1990; Бэндлер, 1988, 1993). Представление людей о прошлом и будущем и то, каким образом они выстраивают события во “времени”, очень часто влияет на их мысли, эмоции и планы.

Задумайтесь на мгновение о том, как субъективно вы воспринимаете “время”. Подумайте о чем-то, случившемся: а) вчера, б) на прошлой неделе; в) год назад. Как вы узнаете, что одно событие произошло день, а другое — год назад? Как вы представляете “расстояние” между разными событиями во времени?

Теперь взгляните на часы и заметьте, который час. Отведите взгляд от часов и посмотрите на них вновь через две с половиной минуты. Как вы говорите себе, что прошло именно такое количество времени? Вы это ощущаете по-другому, чем в предыдущем примере с отстоящими во времени событиями?

В базовой модели НЛП есть две фундаментальные перспективы восприятия времени: “включенное время” и “сквозное время”.

Когда кто-то воспринимает событие “сквозь время”, пункт наблюдения находится вне последовательности событий, диссоциированно от наблюдаемого и измеряемого. С этой перспективы “линия времени” обозревается как расходящаяся направо и налево прямая линия, а настоящее находится где-то посередине.

При восприятии перспективы “включенное время” пункт наблюдения ассоциируется с происходящим событием, подобно всаднику на световом луче или пассажиру поезда. С этой позиции настоящее — это то, где человек находится в данный момент, будущее — впереди, и вы обращены к нему лицом, прошлое — за спиной.

Эти две разные перспективы создают разные восприятия одного и того же события. Эйнштейна интересовало, при каких разных способах восприятия время приоткроется нам в соответствии с нашими картами Вселенной. Например, основываясь на заключении, что у каждого тела есть свое особенное время, как мы можем узнать, что такое время и как его измерить? Обычный ответ: смотрим на часы; с перспективы “сквозного времени” и мы, и часы неподвижны. А если взглянуть с другой перспективы?

И снова Эйнштейн рисует символическую картину, изображая себя в трамвае, в котором он каждый день ездил на работу. Трамвай проезжал мимо больших башенных часов. “Образ” часов приносился светом, скользящим мимо наблюдателя, подобно текущей в низине реке. Изображение часов секунду назад отстоит на сто восемьдесят шесть тысяч миль от пассажира трамвая к тому времени, когда свет приносит изображение движения секундной стрелки к следующему делению.

Эйнштейна заинтересовало, что произошло бы, если бы трамвай начал двигаться “во времени” со скоростью света — как теперь, глядя на часы, он бы воспринимал время? В соответствии со своей воображаемой конструкцией он должен быть всегда сосредоточен на образе, принесенном в первую секунду. Время (относительно часов) остановилось.

А если трамвай помчится со скоростью, превышающей скорость света? Он начнет догонять свет, отразившийся от циферблата две или три секунды назад. Время, кажется, пойдет вспять! Но это только так “кажется” или действительно возможно?! Попробуйте проникнуть в эту воображаемую конструкцию, и вы попадете в ловушку коварного вопроса! Эйнштейн пишет:

“Должен признаться, что в самом начале, когда Особая Теория относительности только рождалась во мне, я был раздираем всевозможными нервными конфликтами. Будучи молодым, я неделями избегал людей, находясь в замешательстве, как человек, которому предстояло преодолеть изумление и шок, впервые столкнувшись с подобным вопросом”.

Ясно, что для Эйнштейна все это не было только теоретической или математической игрой. Он хотел знать “Божественные мысли”. Ответ был жизненно важен для ощущения Эйнштейном реальности и понимания собственной личности. Вся Ньютоновская реальность строилась на предположениях об абсолютности времени и пространства, но в результате комбинаторной игры у Эйнштейна возникли вопросы, подвергшие сомнению фундаментальную природу времени и пространства, которые, похоже, не являлись абсолютным, а были “мыслительными экспериментами” Господа Бога.

Думаю, на данном этапе важно помнить, что эти вопросы и выводы не были просто эзотерическими размышлениями желающего произвести сенсацию ученого. Те изменения, которые они за собой повлекли, вымостили дорогу в “атомный век”, к космическим путешествиям и гибели десятков тысяч людей в Хиросиме и Нагасаки.

Некоторые значения теории относительности Эйнштейна

Если вы, глядя в ночное небо, увидите Луну и звезды, то, вероятно, подумаете, что все это происходит в одно и то же время. В действительности Луна находится к нам гораздо ближе, чем звезды, и излучаемый ею свет пролетает меньшее расстояние и достигает наших глаз раньше, чем свет звезд. Сидя на нашем маленьком астероиде и глядя на звезды в ночи, мы думаем, что все, что видим, происходит одновременно. Но попробуйте измерить расстояние между звездами, и вам придется измерять расстояние между событиями, произошедшими пятьдесят тысяч лет назад с событиями двухтысячелетней давности.

Вы вглядываетесь в историю, во время, а не только в пространство и расстояние. (Нас, наверное, смутит, что сверхновая звезда, способная разрушить Землю, родилась тысячу лет назад, а мы все еще не знаем об этом, потому что слишком долго летит к Земле свет, несущий информацию о рождении звезды. Конечно, когда прибудет свет, вместе с ним прибудет и проблема!)

То же самое происходит и с солнечными лучами, согревающими и дарящими загар нашей коже — эти лучи появились не “сейчас”, не в настоящий момент, по крайней мере, не в тот самый, когда мы нежимся на солнышке.

Аристотель утверждал: “Нечто, ограниченное представлением “сейчас” и считается временем”. Это “сейчас” похоже на лежащую между прошлым и будущим точку на линии. С той точки зрения, время подобно летящей только в одном направлении стреле. Прошлое навсегда оставлено позади, будущее еще не свершилось и вся Вселенная находится в одном “сейчас”, несущемся в будущее.

Эйнштейн указывал:

“Сейчас” теряет для протяженного в пространстве мира свое объективное значение… Пространство и время рассматриваются как четырехмерная непрерывность (сплошная среда), объективно не измеряемая… Пребывание в такой четырехмерной структуре не оставляет места для объективного “сейчас”; понятия “происходящего” и “становящегося” полностью не исключаются, однако весьма запутанны. И следовательно, более естественной представляется мысль о физической реальности как о четырехмерном, нежели трехмерном существовании”15.

Для Эйнштейна реальность не может быть единой линейной “эволюцией трехмерной жизни”, одинаковой повсюду во Вселенной. Наше “сейчас” для каких-то частей Вселенной — будущее, а для других — прошлое. При четырехмерном существовании “прошлое” и “будущее” представляют собой понятия такого же порядка (существующие одновременно), как “вверх” и “вниз” или “вправо” и “влево”. Время — это нечто, сквозь которое мы можем путешествовать точно так же, как и по другим параметрам трехмерной реальности.

Находясь на своем маленьком астероиде, мы обычно не задумываемся, как Эйнштейн, над порядком мироздания. По сравнению с необъятностью Вселенной события и предметы никогда не движутся слишком быстро и не уходят слишком далеко. Но если в действие вступают очень протяженные или очень короткие временные рамки и очень большие скорости, все прежние правила, описывающие реальность, больше не работают.

А если так, то что теперь происходит с двумя нашими путешественниками — на астероиде и световом луче, стремительно мчащимися навстречу? Как они собираются измерять реальность?

Согласно старой модели Вселенной, “физическая реальность” считалась независимой от ощущающих ее субъектов, представлялась состоящей, по крайней мере, из пространства и времени, с одной стороны, и постоянно существующих материальных точек, движущихся в этом пространстве и времени, — с другой”.

Скорость в основном измерялась как расстояние, или пространство, покрываемое “материальными” объектами, делимое на время, за которое это пространство преодолевалось. В Ньютоновом ключе мышления время, пространство и материальные объекты конкретны и реальны, а скорость -представляет собой абстракцию.

Но свет всегда распространяется с одинаковой скоростью, независимо от среды, в которой он путешествует и от быстроты передвижения источника излучения. Это и привело Эйнштейна к поиску более базовых предположений.

“Такое построение концепций пространства и времени предполагает и концепцию материальных объектов”. И мне представляется, что концепция материальных объектов (материя) должна предшествовать концепциям времени и пространства”.

Согласно Эйнштейну, наше психологическое восприятие и времени, и пространства строится на предположении о существовании постоянных материальных объектов. Иными словами, концепция пространства обязана своим происхождением нашему восприятию его как конструкции коробок, которые, в свою очередь, заключены внутрь других коробок, а концепция времени — результат нашей способности вспоминать последовательность материальных событий. Подразумевает, что “эпистемологическим” основанием для наших ментальных моделей времени и пространства стала вера в существование “вещей” и “объектов”.