Приложение III принцип относительности с организационной точки зрения

I

Вопрос о соотношении комплекса (какого угодно — физического, биологического, психического, социального) и его среды есть один из основных вопросов всеобщей организационной теории. Путь к его решению лежит, в первую очередь, через исследование физической системы «тело — среда» как случая наиболее простого.

Уже из третьего закона механики Ньютона следует, что всякое тело в природе «эквивалентно» своей среде, т. е. всей остальной вселенной: всем ее действиям на него соответствуют равные и противоположные действия с его стороны, «противодействия». Это — механическая эквивалентность. Физика XIX века расширила ее в эквивалентность энергетическую: всякому изменению величины энергии среды по отношению к данному физическому комплексу соответствует равное и противоположное изменение энергии этого комплекса по отношению к ней; если она теряет некоторое количество энергии, то он ровно столько же приобретает, и обратно.

Ясно, что эта эквивалентность, по существу, есть не что иное, как тождество факта, взятого лишь с двух разных точек зрения: действие — переход энергии — одно, а не два: знак же минус или плюс здесь символ познавательного отношения, познавательной активности, вводящей это действие в систему опыта и имеющей разное направление соответственно той или другой из двух противоположных позиций познающего¹.

Физика XX века — теория относительности — распространила эту эквивалентность еще далее, на факты перемещения тела в ее среде.

Перемещение представляет частный случай взаимодействия тела с его средой, случай особый: тело теряет и приобретает не энергию, но связи со средой — теряет связь (пространственного соприкосновения) с одними ее элементами, приобретает связь с другими. Обыденное мышление видит в этом два факта: 1) среда, сама по себе, неподвижна; 2) тело же движется. Теория относительности исходит из той идеи, что и здесь один факт, а не два. Изменяется пространственное, соотношение двух сторон: в зависимости от позиции познающего, это может быть выражено или так, или иначе: либо как движение тела в известном направлении, либо как движение всей его среды в направлении прямо противоположном. Спрашивать о том, что, собственно, из двух движется, с этой точки зрения так же неправильно, как, например, по поводу определенного отношения между А и В спрашивать, что, собственно, из двух «относится», А к В или наоборот. Так и в вопросе о движении оба его выражения равнозначащи. Впрочем, это отнюдь не следует понимать в том смысле, что они всегда равно целесообразны, равно удобны для задач познающего: тут различие может быть на деле и весьма значительным; в каждом частном случае выбор решают интересы исследования и изложения.

Если, таким образом, движение есть объективно-единый факт, то его научно-точное выражение с обеих позиций, различающихся лишь направлением активности познающего, должно быть тождественным, за исключением, конечно, знака «плюс» или «минус», символизирующего это направление. По крайней мере, так должно быть, если законы природы одни и те же для тела и его среды, т. е., если природа структурно едина.

Эта познавательная необходимость согласовать два выражения единого факта и является основой всего анализа, выполненного теорией относительности.

Процессы движения выражаются вообще через пространство и время, с научной же точностью — через пространственно-временные координатные системы. Эти системы не специально выдуманы математическим анализом: «пространственная сетка и «лестница времени» являются формами опыта уже и до-научного. Что они такое? Отбрасывая «философские» постановки вопроса и став на организационную точку зрения, мы находим, что это — не более как орудия или приспособления, вполне определенного типа, вполне определенной функции.

В организационной практике человека, а раньше его — природы, слабым учеником которой он является, можно наблюдать массу разнообразных фиксирующих приспособлений. Они выступают всюду, где организуется некоторый «пластичный» материал, сам по себе непрочный, нестойкий по отношению к некоторым активностям среды; тогда он закрепляется путем сочетания с элементами более устойчивыми в этом смысле, хотя бы зато и сравнительно негибкими «грубыми». Нежная ткань мозга быстро расплылась и разрушилась бы, если бы не была заключена в твердую, прочную коробку черепа; жидкая кровь растеклась бы, если бы ее не удерживали стенки сосудов; да и весь вообще наш организм, со всей сложностью и тонкостью его высших органов, какую силу мог бы он развить в борьбе и труде без той ригидной опоры, какую дает ему позвоночник и другие кости, и без защищающей его кожи с розовой эпидермой? Область биологии представляет бесчисленное множество и огромное разнообразие таких «скелетных» форм. В технике такую же роль играют всевозможные «оболочки»: сосуды, одежды, здания, укрепления и пр., а также всякого рода «стержни» и «кар­ка­сы», придающие устойчивость системам подвижных частей, и т. п. Все это для краткости тектология обозначает общим термином «де­грессии».

Психическая и социальная жизнь отличаются наибольшей пластичностью форм, и потому особенно нуждаются в дегрессиях. Они вырабатываются в виде, например, многообразных символов, норм и т. д. Так, слово своей устойчивостью фиксирует систему психических ассоциаций, образующих содержание понятия; без этого символа они постоянно расплывались бы в неопределенности изменчивой психической среды. Норма обычая, морали, права закрепляет изменчивые, текучие отношения людей к вещам и между собой. Научная формула закрепляет ряд связей и соотношений трудового и исследовательского опыта.

Мы видим, как разнообразен материал и характер дегрессивных форм; это не мешает единству их организационной функции.

Пространственная сетка и лестница времени служат такими же дегрессиями в универсальном масштабе для всего потока человеческого опыта: они познавательно фиксируют в нем реальные комплексы — «вещи» и «события». Вещь или событие, для которых установлена связь с определенными звеньями этих дегрессий, не затеряются для познания в хаосе неоформленного текучего материала, они имеют устойчивое положение в системе опыта.

Пространство и время «в себе» могут быть сколь угодно абсолютны для философа; но в научном познании каркасы того и другого являются, несомненно, орудиями определенной функции¹.

Так же несомненно и то, что орудия эти изменялись и изменяются в процессе их выработки, индивидуальное восприятие оперирует «физиологической» формой пространства и времени, весьма ограни­ченной и несовершенной: эта субъективная форма далеко не одинакова у ребенка и у взрослого человека, — личный мир пространства и времени значительно развивается с возрастом, — однако, остается лишенным характера строгой непрерывности, однородности и бесконечности. Научное познание оперирует формами объективными, т. е. общезначимыми, надындивидуальными, коллектив­но-организованными — «геометрическим» пространством и «ариф­ме­тическим» временем; но и эти формы исторически развивались и развиваются. Характер непрерывности, однородности и бесконечности они приобретали лишь постепенно: еще у философов древности пространство не бесконечно, как хотя бы у Аристотеля, не вполне однородно, как, например, у Эпикура, который строил космогонию, исходя из «падения» атомов через пространство, — оно, следовательно, само по себе имело для него «верх» и «низ»: время представлялось не бесконечным еще отцам церкви, учившим, что бог-отец сотворил его через бога-сына, и т. п. Теории Гаусса, Лобачевского, Риманна, да и нынешних релятивистов — иллюстрации продолжающейся выработки этих орудий организации опыта.

Итак, поставлен вопрос о движении тела в его среде: требуется найти познавательное выражение факта единого, но исследуемого с двух соотносительно противоположных позиций. Теория относительности предполагает такую степень структурной однородности природы, что оба выражения этого факта могут быть вполне согласованы, и ищет формы этого согласования.

Так как один и тот же исследователь не может, хотя бы мысленно, занимать сразу обе позиции, то вопрос о согласовании выступает, в сущности, как своеобразная социально-организационная задача: объединить, связать познание двух наблюдателей, из кото­рых один реально или мысленно прикреплен к движущемуся телу, другой — к его среде, причем каждый оперирует своим ориентировочным орудием, своей пространственно-временной системой координат².

Старая физика не ставила так вопроса: она была наукой одного наблюдателя, который, по мере надобности, мысленно переходил из одной позиции в другую, перенося вместе с собой и систему координат. Это, конечно, упрощало задачу, но, как всякое упрощение, было и абстрагированием от некоторой доли ее конкретных условий; а следовательно, не могло и привести к более родному, более законченному решению. При этом, именно, отпадал вопрос о способах общения между наблюдателями, для которых требуется согласование, и о влиянии этих способов на их познавательное взаимоотношение. Новая физика принуждена такой вопрос поставить, что и поднимает ее на уровень «физики двух наблюдателей».

Основной и практически почти единственный способ общения здесь световой, или более обще, электрическо-вибраторный. «Сигна­лиза­ция» между системами сводится к переносу энергии из одной в другую и обратно, что и выполняется путем электрических взаимодействий. Способ этот, сам по себе, отнюдь не «абсолютен», а ограничен определенной, хотя для обычных практических задач и бесконечно-большой скоростью. Из такой ограниченности вытекает, при согласовании данных, получаемых на той и на другой позиции, необходимость своеобразного условного приспособления.

Приспособление это принципиально могло бы идти двумя путями. Или каждому из двух наблюдателей пришлось бы допустить, что для процессов, происходящих на другой стороне, как он их вос­принимает, изменяются в известной мере законы природы, и притом каждый раз иначе, в зависимости от характера и скорости относительного движения. Или же тот и другой принимают эти законы в одинаковой формулировке, но координатные системы пространства и времени измененными — в смысле укорочения и уд­линения масштабов, которыми измеряются звенья их каркасов, или поворота осей, или их загиба, искривления; причем эти условные преобразования координатных систем также во всяком данном случае определяются скоростями и ускорениями взаимного движения.

Теория относительности избирает второй путь: она признает объек­тивность, т. е. общезначимость, законов природы и, допуская условное превращение координатных систем, отыскивает общие законы этого превращения. Легко видеть, что такая линия, действительно, наиболее целесообразна: законы природы остаются прочными, устойчивыми орудиями познания, их только дополняют еще иными, законами согласующего преобразования дегрессии опыта. А они преобразованиям, в историческом и даже индивидуальном развитии, как мы уже заметили, вообще подвержены, и ничего подрывающего корни познания в нем нет, — по крайней мере для тех, кто понимает практическую природу познания.

Однако, даже сторонники теории относительности далеко не все верно представляют себе смысл и характер этого условного приспособления, а широкая публика — тем более; что и объясняет в значительной степени ту смуту в умах, которую теория относительности с самого начала вызвала и до сих пор продолжает вызывать.

II

Необходимость координатных преобразований есть выражение того факта, что взаимное движение двух систем своеобразно их разобщает. Оно разобщает их тем сильнее, чем больше относительная скорость: если бы она достигла величины скорости света, разъединение было бы абсолютным, перенос энергий между системами стал бы реально невозможным, события в одной из них не были бы доступны восприятию из другой, не давали бы в ней своей проекции. При обычных, малых скоростях степень разобщения ничтожна, проекция через передачу энергий получается, и дает образы происходящих событий, мало отличающиеся от тех, которые воспринимаются в самой же данной системе, которые соответствуют «действи­тель­нос­ти» с ее точки зрения.

Понятия, мною подчеркнутые, здесь очень важны; их не надо ни на минуту упускать из виду: дело идет о проекциях, образах, которые изменены разобщающим процессом движения, и, следовательно, подлежат поправкам. Теория относительности как раз и формулирует поправки, через которые от проекций и образов событий системы А в системе В можно перейти к «действительности» этих событий в той системе А, где они происходят, а также и обратно.

У Эйнштейна эта точка зрения выступает вполне ясно тогда, когда он говорит о «моментальных фотографических снимках» одной системы из другой. Наши органы чувств, плюс память, плюс все вспомогательные научные средства восприятия и фиксирования фактов можно рассматривать как своего рода кинематографический аппарат. Если два таких аппарата, находясь в системах А и В делают взаимно съемку этих систем, то их «фильмы» будут изменены, «искажены» по сравнению со съемкой из своей системы: изображения тел окажутся укорочены по линии движения, самый ход событий замедлен («отставание часов»), то и другое одинаково с обеих сторон. Человек, например, на этих «фильмах» имеет один рост, когда он стоит, и другой — когда лежит. Ясно, что формулы перехода от координат одной системы следует понимать как формулы поправок для перехода от более или менее искаженных изображений к внутренней действительности каждой системы, формулы подстановки вещей и событий под их воспринимаемые образы. Понятое иначе, взаимное, например, отставание часов было бы просто плоским противоречием, логической нелепостью.

Наиболее близкой аналогией этих соотношений мне кажется такая. Представим себе человека, находящегося в пещере; вход в нее загорожен оптически деформирующим стеклом; только через это стекло он может наблюдать и исследовать внешний мир. Очевидно, что все меры и соотношения этого мира для него известным образом искажены. Для того чтобы предвидеть положения движущихся внешних тел, он должен пользоваться формулами, подобными формулам обобщенной теории относительности, в частности, Гауссовыми координатами. Но совершенно также искажены меры и соотношения всего происходящего в пещере для наблюдателей извне. Если той и другой стороне удастся выяснить свойства разъединяющей их среды, то, внося в свои наблюдения поправки на нее, они могут взаимно устанавливать точную картину вещей и событий, преодолевая тем самым «idola spekus», пещерные искажения, правда, не в бэконовском, а в более буквальном смысле.

Если придерживаться строгой точности, то мы все находимся в положении такого пещерного жителя, поскольку видим окружающую среду через воздух с его рефракцией. Астроном, например, постоянно принужден исправлять с этой точки зрения величины, даваемые прямым наблюдением, пространственные и, в зависимости от них, временные; одновременное оптически — признавать неодновременным в действительности и т. п. Естественными часами для него являются Солнце и звезды; благодаря атмосферному преломлению, часы эти идут все медленнее, по мере того как их «ука­затель» — то или другое небесное тело — приближается к горизонту. Такие искажения, притом, взаимны, т. е. должны аналогично учитываться наблюдателями с другой стороны преломляющей среды. Если, например, астроном на Солнце принимал бы за часы для себя суточное вращение Земли, следя за ним по фонарю Эйфелевой башни, то он также нашел бы, что часы эти отстают по мере приближения в краю видимого земного диска.

Аналогия, конечно, не тождество, и я не думаю утверждать, что относительность движения вполне однородна по результатам с рефракцией, — хотя может быть интересно было бы исследовать степень математического различия поправок в обоих случаях, — главным образом, я полагаю, по отношению к координатам времени¹. Так или иначе, очень большое родство обеих групп явлений очевидно. Недаром между ними возможна конкуренция: по поводу, например, эйнштейновского отклонения лучей звезд солнечным полем ускорений, найденного Эддингтоном, был поставлен вопрос, не объясняется ли оно рефракцией в солнечной атмосфере. И это родство показывает, что такой особенно глубокой ломки форм мышления, какая приписывается теории относительности многими противниками, а также увлекающимися сторонниками, здесь на самом деле не требуется.

Итак, по меньшей мере, со значительной степенью приближения к истине мы можем сказать, что движение, равно как и поля тяготения, обладает свойствами своеобразной рефракционной среды, симметрично для наблюдателей с обеих сторон искажающей картину вещей и событий.

И я не думаю, чтобы наше понимание теории относительности как особой «теории поправок», уменьшало ее значение или принижало ее достоинство. Именно как весьма общая «теория поправок» к данным опыта она означает более глубокое, чем прежде, проникновение в структуру мировых процессов.

III

Мы сказали, что выражения с обоих противоположных позиций единого факта движения вполне равнозначащи. Значит ли это, что они равноправны и равно целесообразны?

Эйнштейн высказывался в том смысле, что они равноправны, но далеко не всегда равно целесообразны. Например, машинисту удобнее принимать, что движется его локомотив, чем относить это движение ко всей окрестности; ибо топить и регулировать ему приходится именно локомотив, а не рельсы, полотно, поля и пр.

Для правильного взгляда на познание «равноправие» и «равная целесообразность» его схем совершенно нераздельны. Природа познания практическая, «критерий истины есть практика»; а для всякой практики «право» формулы заключается в ее целесообразности, и только в ней. Это, в сущности, всецело признает и сама теория относительности, поскольку она, скрыто или явно, предполагает относительность всякой истины. Ведь и у ее собственные «права» в науке основываются не на чем ином, как на этой целесообразности. Полемика по поводу нее показала, что каждый из решаемых ею вопросов может быть, в согласии с фактами опыта, решен также на основе иных предпосылок, но только в одном случае — одних, в другом — других и т. д. Ее же научное преимущество заключается в том, что она решает все эти вопросы, исходя из одних и тех же предпосылок, из наименьшего их числа.

Как же, следовательно, смотреть с этой точки зрения на ее двойственные формулировки?

Во-первых, каждая половина такой формулировки полноправна для одной из двух позиций, пока имеется в виду только данный специальный факт движения; ибо она дает возможность правильно, т. е. успешно, перейти к опыту наблюдателя, находящегося на другой позиции.

Во-вторых, хотя обе формулировки равнозначащи, т. е. выражают одно и то же реальное соотношение, но для факта в целом они полноправны только взятые вместе; а каждая по отдельности еще не полноправна.

В-третьих, поскольку они практически могут оказаться, не равно целесообразны, постольку, разумеется, и не равноправны: одна может быть пригодна для большинства случаев, другая — для меньшинства или даже лишь для очень редких случаев.

Поясним это на нескольких примерах. Начнем с того же машиниста. Как было сказано, ему вообще целесообразнее представлять в движении свой локомотив, а не окрестности: обратная точка зрения во всех, например, расчетах, касающихся прибытия на разные станции, остановок на них и пр., требовала бы от него совершенно лишних умственных усилий, лишней затраты схематизирующих активностей. Но если он нечаянно роняет на пол какой-нибудь предмет и наклоняется искать его, то для него наиболее правильно игнорировать движение локомотива, представлять его как бы покоящимся, что сразу даст ему надлежащую ориентировку в поисках. Иначе ему надо соображать, что, хотя локомотив движется, но и падающие часы, имея по инерции такое же боковое перемещение, должны по параболической траектории упасть как раз под тем местом, где они были в его руке; вводятся, по меньшей мере, две лишних предпосылки, и затрачивается, очевидно, гораздо больше мыслительной энергии.

Вполне аналогично этому мы бессознательно пользуемся всеобщим принципом относительности, когда определяем на глаз время по солнцу. Мы думаем: «солнце поднялось уже высоко, часов десять уже есть». И было бы ни к чему ненужным, утомительным усложнением думать так: «земля, вращаясь вокруг своей оси, приняла такое положение, что угловое расстояние между солнцем и горизонтом уже довольно значительно, соответствует хронометрически, примерно, десяти часам утра». Но как только мы переходим к мышлению в мировом масштабе, оказывается, наоборот, стеснительной и усложненной первая точка зрения, и «права» переходят к другой.

Число оборотов электрона в атоме водорода или гелия есть величина порядка 10¹⁸ в секунду. Если каждый такой оборот является, как в движении Луны вокруг Земли, оборотом электрона вокруг оси, то что получится, когда мы примем электрон покоящимся, а вселенную обращающейся вокруг него? «Окружность мира», замыкающая мировая геодетическая линия, согласно релятивистам (Де-Зиттер), имеет длину порядка 100 миллионов световых лет. По вычислению выходит, что скорость движения наиболее удаленных от нашего электрона тел будет больше обычной скорости света примерно в 10³³ раза (единица с 33 нулями). Рассуждая математически, величина, как всякая другая; однако ясно, до какой степени были бы затруднены и запутаны все физические и астрономические расчеты, если бы основная физическая постоянная — скорость, света — принималась столь переменной, чтобы изменять свою величину от единицы (собственно, даже от нуля, при отрицательных ускорениях) до единицы с 33 нулями.

И все-таки в исследовании могут встретиться случаи — без сомнения, нечастые — когда в интересах упрощения и успешности расчетов целесообразнее, т. е. правильнее стать на эту «элек­тро­ноцентрическую» точку зрения, поместить центр координат в нашем электроне.

Дело в том, что помещение центра координат в том или ином физическом теле вовсе не означает даже временного признания этого тела покоящимся, неподвижным, а означает только мысленное помещение на нем наших орудий восприятия и измерения.

Вообще, то, что действительно признается в принципе относительности, это двусторонняя симметрия всякого процесса движения. Симметрия есть факт структурный; и если она констатирована, это, конечно, шаг вперед в познании мировой структуры, организационной формы мира.

Но понятие двусторонней симметрии применимо именно там и только там, где имеется всего две стороны. Поэтому теория относительности должна пониматься всецело, как физика двух наблюдателей. А как только данные и постановка задачи выходят за пределы двух взаимно движущихся комплексов, так формулы относительности становятся недостаточны, и если их тогда механично применять, они могут даже вести к прямым недоразумениям.

Берем одну из предыдущих иллюстраций — Земля среди космоса, но примем теперь во внимание также Солнце и планеты. Принимая Землю за центр, Солнце за ее «спутника», подобного Луне, а все другие планеты за движущиеся вокруг Солнца, мы получаем известную систему Тихо-Браге (тут точнее — Реймерса Бэра). Но тогда становятся невозможными правильные выражения масс Земли, Солнца и пла­нет. Чтобы Солнце совершало годичный путь вокруг Земли, она дол­жна сообщать ему ускорение тяжести в 0,55 см, а для этого обладать массой в 330 000 раз больше той, какую за ней признает ас­трономия. А пертурбации в движениях планет тогда либо вовсе нельзя вычислить, либо, может быть, можно с помощью очень сложных дополнительный допущений. Притом же явления приливов прямо указывают на огромную массу Солнца сравнительно с Землей. Вообще «при­вилегированная» система координат здесь предписывается научной необходимостью: она для солнечной системы связывается с общим центром тяжести Солнца и планет. В этой системе «взаим­ность» ускорений для Солнца и Земли имеется, но совсем не такая, как при произвольном признании любого из этих тел за центр. Взаимность заключается в том, что Солнце сообщает Земле ускорение тяжести в 330 000 раз большее, чем Земля — его массе, большей в 330 000 раз. Обе массы, действительно, обращаются «одна вокруг дру­гой», но только одна в большей мере, чем другая, именно в 330 000 раз.

Аналогичным образом принцип сложения скоростей в специальной теории относительности сам имеет лишь определенно-отно­сительное значение. Поясним это конкретным примером.

Пусть на Солнце имеется астрофизик, которого интересует судьба двух бэта-частиц, т. е. электронов, вылетевших одновременно из кусочка радия в противоположные стороны; атмосферу Солнца и прочие препятствия при этом мысленно отбросим; пусть эти электроны летят каждый со скоростью 285 000 км в секунду, т. е. 0,95 скорости света, что на деле наблюдалось. Астрофизик вычисляет их взаимные расстояния, определяет, когда они пересекут в противоположных пунктах орбиты Меркурия, Венеры и пр. Станет он определять скорость их взаимного удаления путем сложения по формуле специальной теории, что дает 285 000 + 285 000 = 299 600 км (приблизительно)? Конечно и не подумает: эта формула ему вовсе не нужна. Он спокойно примет, что оба электрона удаляются друг от друга на 570 000 км в секунду, меньше чем через 9 минут пересекут концы диаметра земной орбиты, равного 300 миллионам км, т. е. вообще имеют взаимную скорость в 1,9 раз больше скорости света. И он будет совершенно прав со своей точки зрения, т. е., находясь на своей позиции, пользуясь своей системой координат.

Однако прав ли он объективно? Ведь, наблюдатели (мыслимые) на обоих летящих электронах находят свою взаимную скорость именно такой, какую дает формула специальной теории, т. е. меньше скорости света. Образуем из всех трех ученую коллегию, и пусть они, посредством надлежащей сигнализации, обсудят между собой вопрос, академически спокойно и беспристрастно.

Сначала жители электрона А и электрона В высказываются в том смысле, что вопрос об их взаимной скорости, собственно, их касается, а потому ими и должен решаться. Вмешательство солнечного астронома С едва ли уместно. Сами они оба пришли к одинаковому решению вопроса об этой скорости, несмотря на противоположность своих позиций; ясно, что они и правы объективно. Система же С дает невозможную величину для их взаимной скорости, и притязания астронома С на третейскую беспристрастность тем более должны быть отвергнуты.

— Граждане вселенной! — возражает им С, — я боюсь, что такой формалистический способ решения вопроса оставляет его сущность невыясненной и скрывает под собой антинаучную узость системного патриотизма. Демократический критерий — два голоса против одного — в науке вообще неприменим, не говоря уже о том, что каждый из вас представляет систему в один электрон, а я — систему, по массе превосходящую 2 нонильона нонильонов таких единиц. Вы говорите, что вы солидарны в вопросе о скорости своих систем; но посмотрите, во скольких других вы радикально расходитесь. А находит, что жители В флегматичны, как черепахи: двигаются почти в 20 раз медленнее, чем его соотечественники; В утверждает как раз обратное. А удивляется неустойчивости роста жителей В, который, по его телескопическим наблюдениям, в стоячем положении то в 20 раз больше, чем в лежачем, то в 20 раз меньше; В решительно это отрицает, но сам возводит на жителей А встречное обвинение вполне тождественного характера. Одновременное для одного из вас другой считает разновременным: событие, предшествующее другому по мнению А, является, напротив, позднейшим по наблюдениям В и обратно. Даже сходясь в цифровой величине взаимной скорости, вы приписываете ей противоположные знаки. Ваша познавательная солидарность напоминает мне, извините за сравнение, нравственную солидарность жителей одной ближней планеты, большинство которых исповедует совершенно одинаковую мораль: добро, если мы отнимаем что-нибудь у других, зло, если у нас отнимают.

— Я понимаю, что вы хотите сказать, — отвечает А, — вы отрицаете достоверность наших с гражданином В сведений друг о друге, считая, что мы оба имеем дело с искаженными изображениями, которые надо исправить. Но разве вы в принципиально лучшем положении? Ваши кинематографические образы наших систем тогда тоже надо считать искаженными, только величины деформации, по формулам, меньше.

— Конечно, да; и по отношению к каждому из вас отдельно я ни на какие преимущества не хочу претендовать. Но по отношению к вам двоим, вместе взятым, дело другое. Существует научный принцип не только более древний, но и более общий, чем принцип относительности. Это принцип компенсации отклонении. Без него нет и не может быть никакого точного измерения и сравнения. Мы можем на аналитических весах точно взвешивать только потому, что вес чашек и частей рычага, к которым они привешены, с обеих сторон принимается равным и одинаково изменяющимся от разных осложняющих условий, например, плотности воздуха — при колебаниях барометра. Весы, верные на полюсе, верны и на экваторе, потому что тяжесть всех частей системы изменяется одинаково; но если предмет малого удельного веса взвешивается платиновыми гирьками, получается ошибка от разности в весе вытесняемого воздуха и т. д. То же, с иными осложнениями и в иных терминах, может быть отнесено к измерениям расстояний и всяким иным: при всеобщей изменчивости объектов познания ни о каких постоянных соотношениях между ними нельзя говорить, если у сравниваемых объектов нет общего темпа изменений и если не предполагаются, что изменения неучтенные, каковые всегда существуют, достаточно компенсируются в своих «случайных» комбинациях. Статистический закон больших чисел, выражающий эту компенсацию, недаром является предпосылкой всех кинетических теорий вещества, теорий распределения энергии, и пр.

— Так вот, прилагая этот принцип, я, житель Солнца, и нахожу свое положение привилегированным, свое сравнение ваших позиций «объективным». Я нахожусь на равном и равно изменяющемся расстоянии от вас обоих; ясно, что позиционный субъективизм по отношению к вам обоим у меня уравновешивается, нейтрализуется. Я могу, например, объективно для вас двух установить одновременность двух событий, порядок которых у вас взаимно перевертывается. Это не значит, что я располагаю каким-то абсолютным временем; но это значит, что понятие «одновременности» следует определять не субъективными условиями кинематографических образов, а объек­тивным фактом встречи «сигналов» при симметрично равных условиях «сигнализации», т. е. передачи энергии от А к В и обратно.

— Равным образом, если я, житель Солнца, вычисляю ваши взаимные положения, пользуясь простым, а не эйнштейновским сложением скоростей, то и эта точка зрения наиболее целесообразна, а следовательно, объективно правильна во всех случаях, когда дело идет не о ваших субъективных (точнее, «би-субъективных») переживаниях, а о вопросах более широкого физического и космического масштаба. Например, она правильна, если требуется вычислять, какую сумму пертурбаций ваши почтенные миры вызовут в движении наших планет, и обратно; а также то, под какими датами астрономы Земли, Марса и другие занесут в свои анналы мимолетное знакомство с вами и т. п. Конечно, такие вопросы в научном познании по всем правам занимают больше места и имеют больше значения, чем те, которые вы ставите один относительно другого, забывая весь остальной мир.

IV

Устранены ли затруднения, и убедил ли Солнцевик упрямых «элек­тронитов»? Боюсь, что нет. И вот, например, весьма серьезное возражение, которое каждый из них может ему сделать:

— Прекрасно, вы навязали себя нам двоим в качестве третейского судьи научной объективности. Для нас двоих вы — третий, которому лучше видно. Но пусть мой симметричный компаньон ушел, и мы с вами остались вдвоем. Тогда ведь нам тоже нужен третейский судья, — мы должны искать пункт встречи наших сигналов в равных условиях передачи, поместить там нового наблюдателя и признать его решающий инстанцией. Что же оказывается? Мы с вами считали свою взаимную скорость 285 тысяч км; а он говорит другое. В его системе каждый из нас удаляется от него со скоростью 214 000 км, а один от другого со скоростью 428 000, ибо здесь, по вашему, он применяет не эйнштейновское сложение скоростей, а простое. Если мы с вами это примем, то ваши предыдущие расчеты опять-таки субъективны, а не объективны. Если мы введем еще промежуточных наблюдателей, уже с этим новым, получим снова иные цифры и т. д. Каждый из них будет столь же законно притязать на исправление наших с вами «би-субъективных» образов; а «объективность» уйдет неведомо куда. И возразить вам нечего, ибо вы можете применять простое сложение скоростей по отношению к симметричным движениям только в своей же системе; а отрицать эйнштейновское сложение от системы к системе вы не можете.

Что скажет на это солнечный астроном? Вероятно, он знает больше нас, живя в мире более широком и в формах более напряженной энергии — температура его тела должна быть около 7 000^о; и его ответ будет, надо полагать, вполне обоснован опытом и закончен. Мы же в состоянии достоверно наметить, основываясь на общем ходе и духе развития науки, только часть этого ответа. Сущность ее, примерно, такова.

— Математические формулы — лишь орудия для анализа физической реальности. Так как они абстрактны, то всегда заключают в себе формальные возможности, которых в этой реальности не находится, которые «шире» ее, поскольку отбрасывают ту или иную часть ее условий. Моя и ваша система реальны, хотя об нас самих это едва ли можно сказать. Солнце существует и выбрасывает в пространство массу электронов, в виде ли катодных лучей, или бэта-частиц; это, по-видимому, доказывается северными сияниями. Если привлеченная вами третья система так же реальна, — а в противном случае о ней говорить не стоит, — то это может быть либо еще один электрон, летящий из Солнца с меньшей скоростью, чем ваша, либо нечто иное. Если это электрон, то теперь пора вспомнить о практической природе познания и поставить вопрос, в каких случаях позиция этого электрона может нам научно понадобиться. Подобные случаи, без сомнения, не исключены, и для них ваша апелляция к посреднику уместна; но в масштабе типичных и общих задач исследования нашей солнечной системы, в частности Земли, а также звездного мира и пр., эти случаи еще более исключительны, чем те, когда в расчетах земных ученых Земля принимается неподвижной. Вообще же тут не миновать привилегированных, и по вполне объективным основаниям привилегированных систем, как земная — в одних случаях, общесолнечная, определяемая центром тяжести Солнца и планет — в других, общезвездная — в третьих, и т. д. Познание все время ищет таких систем, контролируя частичность меньших целостностью более широких. И я, представитель одной из них, приму расчеты предложенного вами посредника только в том специальном случае, когда они нужны для исследования, облегчают, а не запутывают его.

— Если бы ваш посредник был представителем, напротив, реальной системы такого типа и масштаба, что по отношению в ней и моя и ваша системы могли бы рассматриваться как ее частичные эманации, — соотношение, которое на деле существуют между Солнцем и вашим электроном, — то я охотно принял бы ту систему за объективную, т. е. общезначимую для меня, вас, и для всякого, где бы он ни находился, исследующего всю эту группу физических тел.

— В математической фикции легко принять Солнце за эманацию вашего электрона; это будет вполне аналогично схемам Птоломея, Тихо-Браге, и т. п.; и так же, как там, достаточно вспомнить о массах, чтобы кинематическая формальная взаимность уступила место другой, основанной, положим, на равенстве количества движения: Солнце и электрон разлетаются в противоположные стороны со скоростями, обратно пропорциональными их массам; объективным, т. е. познавательно наиболее целесообразным центром координат оказывается их общий центр тяжести, и на долю Солнца приходится из их взаимной скорости меньше в два нонильона нонильонов раз, чем на долю электрона.

В этих пределах речь солнечного астрофизика я воспроизвожу с уверенностью, но дальше приходятся прибегнуть к догадке, к гипотезе, отчасти, поневоле, философской, т. е. такой, способа экспериментальной проверки для которой пока еще не представляю; хотя один уже выполненный опыт наилучшим образом согласуется, как увидим, именно с нею. Исходный пункт ее таков.

Опыт Майкельсона дает скорость света на Земле одинаковой во всех направлениях, равной с; это скорость по отношению к земным предметам. Если солнечный астрофизик наблюдает в идеальный телескоп и фиксирует идеальной непрерывной фотографией этот опыт, он, несмотря на движение Земли, получает ту же скорость; причина та, что в его системе проекция Земли сокращается по линии движения на шесть с небольшим сантиметров. Но пусть этот наблюдатель заменит идеальную оптическую фотографию идеальной мысленной, т. е., не покидая мысленно своей системы, подставит на место проекции земную действительность; это стало бы осуществимо и реально, если бы нашелся способ сигнализации бесконечно быстрый по сравнению со скоростью с, или, по крайней мере, много более быстрый; а нелепым такое предположение считать нельзя, ибо всеобщая теория относительности покончила с абсолютным характером этой величины. Тогда наш астрофизик получает для Земли формулу Рица: к скорости света прибавляется скорость его источника¹, в одном направлении она c + v, в другом с – v и т. д.; объяснение опыта Майкельсона при этой схеме не нуждается в укорочении движущихся тел, отставании часов и пр.

Но просто принять точку зрения Рица, по-видимому, нельзя, так как другие опыты заставляют принять, что луч света, вышедший, согласно ей, с приближающейся к нам звезды со скоростью по отношению к нам с + v, приходит к нам все-таки со скоростью с. Релятивист вполне удовлетворяется тем, что это — переход из одной системы координат в другую, и считает незаконной саму постановку вопроса об идеально-мысленной фотографии, неизбежно приводящую к величине с + v в начале пути луча, если исключить мысль об абсолютном движении, связанном с вполне реальным вра­щением тел. Но «системы координат» сами по себе все-таки лишь математические фикции; переход из одной в другую есть только бумажно-чернильная модель для фактов, если не принять за ним перехода реального вполне физического.

Я думаю, что такой переход должен существовать, и что обобщенная теория относительности даже сделала первый шаг к его признанию, приняв реальность эфира, хотя в новом смысле.

Профессор G. Mie примиряет понятие специальной теории относительности о «пустоте» пространства с понятием об эфире, заявляя, что «пустота» означает только «вполне однородную среду», которая по своей полной однородности и недоступна восприятию; но она физически реальна, и может быть названа «эфиром» в качестве всеобщего субстрата. А материя, т. е. электронны и протоны, говорит он, «не являются чуждыми телами в этом эфире. Это просто те места, где величины, характеризующие состояние эфира, приняли исключительно большие значения; эти особенные места образуют контраст с окружающим «пустым пространством», где эфир лишь немного отклоняется от своего однообразного нормального состояния². Это «узловые позиции эфира», которые не отделяются от него резко, «продолжаясь наружу» в силовых линиях.

С организационной точки зрения «всеобщим субстратом» могут быть только элементарные активности-сопротивления. Эфир представляет, следовательно, предельно-низший уровень их организованности, простейшую форму организации³. В электронах и протонах выражается ее «централистическое» развитие: это пункты максимального сосредоточения и высшей связности тех же активностей сопротивлений, и в то же время «эгрессивные» центры для некоторой совокупности окружающих, ниже организованных группировок. «Эгресивные» — это значит организационно-определяющие по отношению к функциям данной системы, — вроде того как Солнце есть определяющий центр для планетных движений, нервная система — для жизнедеятельности всех других органов, руководитель — для работы его подчиненных, и т. п.⁴. Вокруг каждого из элементов материи, таким образом, имеется своя «зона физического влияния», в первую очередь электромагнитного, затем гравитационного, которое, может быть, независимо от первого, а может быть, представляет производную от него физическую функцию. Материальное тело, соответственно этому, обладает своей, более широкой зоной или полем влияния, получающейся через организационное сложение (взаимное накладывание, интерференцию) зон его элементов; это, надо полагать, зона как электродинамического влияния, так и тяготения¹. Такое поле влияния перемещается вместе с телом, но не как поток эфира, а как форма равновесия эфира с данным телом — наподобие того, как движутся волны без перемещения самой среды. Поля влияния интерферируют и переходят одно в другое; граница, где влияние — т. е., допустим, тяготение — одного тела уравновешивается и далее которой перевешивается влиянием другого, есть граница «собственного поля» тела, или его зоны, граница его эгрессивной роли². Вот, такое собственное поле тела и должно быть объективной физической базой, где законно царствует специальная система координат. Если луч переходит из одной такой зоны в другую, то это и есть переход его в то же время от «де­грессии» первого, т. е. первой координатной системы, к «дегрессии» второго.

В самом деле, каждая зона представляет, как мы сказали, систему равновесия тела со смежим комплексом эфира. В каждой подобной системе должна быть своя, соответственно ее элементарной структуре, скорость передачи энергии, типически, скажем, равная с, с некоторыми отклонениями (гравитационными), и притом одинаковая для противоположных направлений: если бы в одном направлении энергия переносилась быстрее, чем в другом, структурного равновесия, очевидно, не могло бы быть, система подвергалась бы непрерывно деформации внутренних отношений энергий.

Если теперь в такую систему тела В приходит из системы тела А луч со скоростью, относительно В равной с + v (потому что из А он вышел со скоростью c), то структурные сопротивления «выравни­вают» его скорость, сводят к нормальной для этой системы. Представить это выравнивание физически как результат «электро­ди­на­мических свойств» эфира очень легко³.

Как видим, такая концепция сохраняет полностью релятивизм, устраняя из него «субъективное» и «бисубъективное». Конечно, она лишь гипотеза, и, к сожалению, еще «философская», ибо пока не видно способа ее экспериментальной проверки; но ясно, что никакой принципиальной невозможности для этой проверки не существует: гипотеза предварительная, но она может стать и «рабочей», как в руках Эйнштейна стала гипотеза Маха о всеобщей относительности.

Впрочем, если не прямым доказательством, то экспериментальной иллюстрацией этого понимания фактов можно, я полагаю, считать опыт Физо с определением скорости света в движущейся воде. Здесь зона воды электродинамическая приблизительно совпадает с объемом самой воды, а зона тяготения практически не важна. Для жителя воды, не знающего воздуха и «пустоты», скорость света в воде — около 0,75 с — была бы «абсолютным пределом скоростей»; сложение со всякими добавочными скоростями давало бы все ту же величину, как для нас сложение с со всякими скоростями. Но Физо наблюдал явление не в самой воде, а из другой зоны — воздуха, с передачей сигналов более быстрой, хотя всего лишь в 1,33 раза; и для него сложение дает уже величину больше 0,75 с, хотя еще не прямую сумму скоростей, не формулу Рица. Если бы жидкость имела очень большой показатель преломления, это, mutatis mu­tandis, соответствовало бы нашей замене оптической фотографии — идеально-мысленной или нахождению, для пустоты, способа передачи сигналов гораздо более быстрого, чем световой; тогда в опыте Физо получилось бы, приблизительно, простое арифметическое сложение скоростей: так сказать, формула Рица для данной жидкости. С точки зрения нашей концепции — это частный случай в специальных условиях.

При этом сама собой устраняется основная внутренняя парадоксальность отношения скоростей и ускорений к скорости света: ускорения изменяют ее, а скорости, которые могут ведь рассматриваться как накопленные во времени ускорения, прибавляясь к ней, ее не изменяют, как бы аннулируются. Это понятно, если скорости, прибавляемые из другой системы, аннулируются реально, а ускорения, порождаемые внутри системы, в зависимости от ее собственного строения в ней, конечно, и действуют.

Есть здесь также указание и на то, каким путем можно было бы, вероятно, преодолеть другую основную странность теории релятивизма. Луч как-будто обладает свойствами массы — инерцией и тяготением, — он эквивалентен определенной массе⁴; но никакая масса не может двигаться со скоростью света, ибо тогда превращается в бесконечно большую, — а луч движется только с этой скоростью, пока его не поглотила и не усвоила себе встречная материя; тогда он сам превращается в прибавочную массу, и в этом виде, значит, неспособен к прежней скорости; но эта масса может опять перейти в радиацию и получить скорость с и т. д. Тут объяснение намечается в том, что меняется организационная функция данного комплекса активностей: перемещаясь в виде радиации, он ни в каком устойчиво-организованном соотношении с эфиром не находится; а когда он вошел в состав материальной массы, он — часть эгрессивного центра, находящегося в определенной устойчивой связи со всем эфиром в «поле влияния» этого центра. Из этой связи, как из всякий устойчивой системной формы равновесия, возникают новые, специально ей свойственные, сопротивления: материя, если позволено будет так выразиться, должна тащить с собой через эфир свою специфическую форму связи с его элементами, эгрессивно-определяющего воздействия на них. Оттого и прибавочные скорости тел частично парализуются эфиром (увеличение массы).

Так это или нет, ясно, что теории относительности надо еще развиваться и решить ряд жизненно важных для нее вопросов. В то же время очевидно, в чем ее наиболее глубокое значение: она вплотную подходит к вопросам мирового строения, мировых организационных форм и представляет этап на пути научному решению.