Проблема простору у філософських і природничих науках

Проблема простору у філософських і природничих науках

Якщо Ньютон довів до логічного завершення матеріалістично-атомістичну тенденцію розвитку уявлень про простір, то ідеалістичне трактування простору в найбільш розгорнутій формі дав Гегель, критично продовживши лінію Лейбница й довівши її з ідеалістично-діалектичних позицій до логічного завершення.

У загальному випадку для Гегеля простір - це найбільш абстрактна характеристика інобуття ідеї, позбавлена яких-небудь якісних визначень. Тим самим Гегель розвиває в об'єктивному напрямку думка Канта про те, що простір є "якась непочуттєва чуттєвість і почуттєва нечуттєвість".

Простір, уважає Гегель, перебуває в нерозривному діалектичному взаємозв'язку згодом, рухом і матерією: "лише в русі простір і час дійсні", але "точно так само, як немає руху без матерії, так не існує матерії без руху".

Цікавий підхід Гегеля до рішення проблеми дискретності-безперервності простору. Він затверджує діалектичний зв'язок дискретного й безперервного.

Дійсно, "якщо... говорять про безперервну й дискретну величини як про дві особливих, конфронтуючих один одному видах величини, те це лише результат нашої рефлексії, що абстрагує, що, розглядаючи, певні величини, в одному випадку залишає без уваги один, а в іншому - іншій з моментів, що втримуються в понятті кількості в нерозривній єдності".

Тому, заявляє Гегель, "простір у те саме час і безупинно, і дискретно", і уточнює - "у собі дискретно". Простір розкривається як форма "байдужного" й "спокійного" місцеперебування. Іншими словами, простір - статичне утворення.

Гегель уважає, що, затверджуючи дискретність-безперервність простору, ми тим самим вирішуємо питання про його нескінченність. Справді, якщо "простір... є лише можливість, а не буття негативного, і тому воно цілком безперервно; крапку, для-себе-буття є тому скоріше покладене заперечення простору, а саме покладене заперечення простору в ньому самому", той простір має границю, що носить характер стійкого існування. Геніальні його твердження, що як "істиною простору є час, так простір стає часом... простір переходить у нього".

Але єдність простору, часу, рухи й матерії перетворюється в Гегеля в ірраціональне: треба всією цією єдністю підноситься дух, що досконаліше й конкретніше кожного з елементів єдності.

І для духу не мають ніякої сили визначення (для Гегеля вони, як відомо, є первинними) простори й часу: він їхній деміург у процесі свого самопізнання.

Тому дуже важко задовольнятися гегелівськими формулюваннями простору, які одержали масу найрізноманітніших суперечливих і неоднозначних тлумачень.

Наприклад, Гегель затверджує: "... Простір і час безперервні в самих собі, і тіло, що рухається, одночасно перебуває й не перебуває в тому самому місці, тобто одночасно перебуває в іншому місці, і точно так само та сама тимчасова крапка існує й разом з тим не існує, тобто є разом з тим інша крапка".

Або: "Дві крапки зливаються в єдину крапку, і в той час, коли вони є в одному, вони також не є в одному. Рух і складається саме в тім, що тіло перебуває в одному місці й одночасно в іншому місці, причому настільки ж вірно, що воно перебуває не в іншому, а саме в даному місці".

Істини заради треба сказати, що з позицій сучасної фізики в наведених тезах є дуже багато раціонального. У всякому разі, інтерпретація цих тез надалі стала великою проблемою, але ясно, що в них Гегель угадав магістральну лінію розвитку сучасних досліджень, спрямованих на пошуки єдності перериваного й безперервного в просторі (часу, матерії, руху в тому числі).

Очищені від ідеалізму й ірраціоналізму гегелівські подання про простір лягли в основу діалектико-матеріалістичної концепції простору.

Критикуючи Лейбница, він пише: "Якщо ж говорять подібно Лейбницу, що простір є порядком речей... і що воно має своїх носіїв у речах, то ми відразу ж переконаємося, що, якщо подумки відкинути речі, що наповнюють простір, все-таки залишаються незалежно від речей просторові відносини".

У той же час Гегель не згодний і з ньютонівською концепцією порожнього простору: "Ми не можемо виявити ніякого простору, що було б самостійним простором; воно є завжди наповнений простір і ніде воно не відмінно від свого наповнення".

Простір, по Гегелю, є гола форма, якась абстракція - абстракція безпосередньої зовнішності, і воно "цілком безперервно". Дійсно, якщо те, що наповнює простір, не має нічого загального із самим простором, якщо "всі перебувають одне поруч із іншим, не заважаючи один одному".

Можна бачити, що в багатьох своїх трактуваннях властивостей простору, його сутності Гегель випередив розвиток сучасного йому природознавства. Але необхідно відзначити й те, що абсолютний ідеалізм і прагнення до логічно замкнутого системо творчості привели Гегеля до суперечливих висновків не тільки в цілому в його філософській системі (це насамперед протиріччя між діалектичним методом і самою системою), але й, зокрема, у вченні про простір.

Послідовність розвитку гегелівської системи, що відбиває етапи розвитку абсолютного духу в процесі самопізнання, привела автора цієї системи до твердження, що матерія, що рухається, є породження єдності форм простору й часу. Отже, по Гегелю, просторові відносини й закономірності не можуть залежати від загальних законів взаємодії матеріальних об'єктів.

Не згода багатьох учених із цим висновком пов'язане з тим, що грубо говорячи, не простір визначає матерію, але, навпаки, матерія, матеріальні об'єкти й закономірні взаємодії між ними визначають простір, його структуру й сутність (точніше, форми матерії). У противному випадку можна укласти, що просторові відносини первинні, визначають явища природи й несуттєві для сфери свідомості.

Критикові гегелівської концепції простору з позицій матеріалізму й з опорою на досягнення природничих наук свого часу дав Енгельс. Критикуючи ідеалістичні погляди на простір, він одночасно вичленував і включив у діалектико-матеріалістичну концепцію простору всі те позитивне, що було як в ідеалістичних, так і в стихійно-матеріалістичних і натурфілософських системах, що містить подання про простір. Однак, на жаль, погляди Енгельса на простір, втім, так само, як і погляди Гегеля, залишалися тривалий час не відомими натуралістам.

Якби ці погляди ввійшли методологічну систему того часу, у наукову картину миру, то подальший розвиток подань про простір було б трохи іншим. Але, по-перше, історія не приймає умовного нахилення, а, по-друге, як показує історія філософії, багато філософських ідей випереджають час, і соціальне замовлення на них надходить від науки тоді, коли вона сама піднімається до необхідних науковою картиною, що формується, миру філософських узагальнень.

Причому найчастіше наука самостійно формулює ці узагальнення на своїй мові, і розходження між загальнонауковою мовою й мовою філософським маскує той факт, що в сутнісних аспектах наукові й філософські погляди на той самий предмет зовсім ідентичні.

Цей феномен спостерігався в науці другої половини XIX - першої половини XX століття. У той період він був обумовлений крім іншого ще й тим, що для наукових теорій, і насамперед для механіки, була характерна методологічна й світоглядна експансія: конкретно-наукова теорія оголошувалася запропалою й філософською системою, починала диктувати напрямки й методи розвитку іншим конкретним наукам і перетворювалася в якийсь пізнавальний ідеал, якому повинні були відповідати інші теорії.

Говорячи про відому відірваність філософії від природознавства, варто вказати ще й на те, що основоположники діалектико-матеріалістичної філософії ставили перед собою як головне завдання розкриття основних закономірностей соціального розвитку й з'ясування основних шляхів перетворення суспільства.

Тому вони досліджували філософію природи лише остільки, оскільки це було необхідно для критики ідеалістичних, натурфілософських і метафізичних поглядів, для обґрунтування діалектико-матеріалістичного світогляду. Найважливішої ж ідеї Енгельса, що стосуються філософії природи й зібрані в "Діалектику природи", побачили світло тільки в 1925 році.

Були і є, звичайно, на це й інші причини, і насамперед соціокультурні, але їхній аналіз не входить зараз у наше завдання, а тому, зробивши такий відступ-роз'яснення, розглянемо тепер суть поглядів Енгельса на простір. Це допоможе щонайменше у світоглядному й, що в цьому випадку ще важливіше, у методологічному плані підготувати наше сприйняття до розуміння сутнісних елементів сучасних подань про простір.

Основне й вихідне положення діалектичного матеріалізму зводиться до того, що все у світі являє собою різні форми й види постійно, що змінюється матерії. Причому ці форми й види постійно перетворюються друг у дуга й виникають одні з інших, вони не приводять до який-небудь одній або до сукупності найпростіших форм, які можна розглядати в якості споконвічної й незмінної "матерії взагалі".

Властивості матеріальних об'єктів обумовлюються їхньою структурою, внутрішніми й зовнішніми зв'язками й взаємодіями, що й визначає сам процес руху об'єктів як послідовну зміну станів.

Визнання первинності матерії (первинності гносеологічної, але не онтологічної) приводить до висновку, що простір є форма існування матерії. Без матерії ця форма її існування є ніщо, порожнє подання, абстракція, що існує тільки в нашої голові. Тому й неможливо "обоняти простір", але саме можливість абстрактного подання простору дозволяє будувати його геометрію, вивчаючи просторові відносини у відриві від їхніх носіїв - матеріальних об'єктів, геометризувати простір.

Відзначимо відразу ж, що геометричне подання простору почалося фактично з перших же вимірів відстаней і площ. Перше теоретичне вираження воно знайшло в геометрії Евклида, що представляє простір плоским. Енгельс, крім зазначених властивостей простору, відзначав його тривимірність і континуальність.

Отже, з погляду Енгельса, простір не існує самостійно й незалежно від матерії, його не можна відривати від протяжних речей і їхнього взаємного розташування. Основні властивості простору - його загальність, довжина й координованість його частин. Координованість частин простору визначає його структуру, довжину - топологію. І зовсім очевидно, що закономірності простору - це насамперед і тільки закономірності матерії. Але оскільки матерія існує в різних формах і видах, остільки й простір повинне бути багатогранним по своїх видах і формам.

Даний факт визначає ще одна основна властивість простору - його відносність. Тут варто сказати, що, строго говорячи, закони геометрії не залежать від будови матеріального об'єкта, але вони визначаються законами зв'язків об'єктів, і тому, через різноманіття цих зв'язків, різноманітними повинні бути й геометрії, що ми й спостерігаємо.

Таким чином, можна зробити самий загальний висновок, що має велике методологічне значення: закономірності простори відносні й обумовлені, геометрії простору - різноманітні.

Найважливіша властивість простору - об'єктивність. Всі властивості простору однозначно випливають із матеріальності миру й загальної універсальної взаємодії, які відбиті в дійсно філософських принципах. Ніяких інших загальних властивостей з філософських міркувань, філософських вихідних посилок і принципів вивести, неможливо.

Однак у філософській літературі широко поширене думка, що до основних властивостей простору можна віднести однорідність, ізотропність і тривимірність. Однорідність означає відсутність у просторі яких-небудь виділених крапок, а ізотропність - рівноправність всіх можливих напрямків.

На наш погляд, ці властивості простору не можна віднести до основного. Справа в тому, що вони описують конкретні структури простору, а філософія, як ми побачимо далі, може трактувати структуру простору лише в самому загальному виді.

У цьому випадку до самого поняття структури підводить визнання того, що простір абсолютно в атрибутивному змісті, тобто не існує матеріального об'єкта без просторових характеристик. Іншими словами, простір не являє собою якоїсь сутності, що перебуває поза матеріальними об'єктами.

Тому коли говорять, що об'єкт рухається в просторі, це означає не більше того, що він рухається на тлі просторової визначеності іншого об'єкта. Чистого простору, не пов'язаного з матеріальними об'єктами, не існує.

Відносно реального простору має сенс затверджувати, що його основними моментами є місце й положення, зв'язані між собою самим тісним образом. Місце являє собою єдність просторової границі й деякого обсягу або довжини, обумовлених цією границею. Положення є координація одного місця щодо іншого в тім або іншому процесі або явищі.

Саме в результаті розходження положень елементів у явища або процесі виникає певна система просторових відносин співіснування й спільності, тобто просторова структура. І оскільки явище або процес локально-безперервні, остільки й простір у їхніх рамках безупинно й виступає у формі сумарної довжини елементів, що становлять структуру даного явища або процесу. Але явища й процеси ще й дискретні, тому просторова структура формується й певними місцями елементів.

Таким чином, діалектика довжини й дискретності формує структуру простору в цілому, а різноманіття матеріальних форм приводить до різноманіття просторових структур. І все це разом визначає неуніверсальність однорідності, ізотропності й тривимірності, які, отже, не можна відносити до основних властивостей простору й включати в сучасну систему філософських подань про простір саме в такій якості. А виходить, необхідно досліджувати ці властивості тільки конкретно-науковими методами, залишаючи за філософією світоглядне й методологічне забезпечення конкретно-наукових досліджень.

Для правильного розуміння проблеми універсальності основних властивостей простору, що має фундаментальне значення для сучасної філософії (у контексті рішення проблеми різноманіття форм простору) і науки (насамперед фізики - у контексті рішення проблеми структури простору як у геометричному, так і в конкретно-елементному її поданні), необхідно чітко розрізняти простір реальне, існуюче, так сказати, "насправді", простір концептуальне, тобто деяке наукове подання про реальний простір (в основному це фізичні й математичні абстрактні простори) і простір перцептуальний (від лат. perceptio - сприйняття, безпосереднє відбиття об'єктивної дійсності органами почуттів), тобто простір як його сприймає людина своїми органами почуттів, і насамперед зором і дотиком, іншими словами, що здається простір, що, отже, може бути сугубо індивідуальним.

Певною мірою перцептуальний простір зв'язує реальне й концептуальне простори.

У початковий період пізнання миру ці три види простору можуть зливатися в один, що ототожнюється з реальним простором, що й проявляється в міфології.

З розвитком перших філософських систем і виділенням геометрії на інтуїтивному рівні відбувається поступове усвідомлення розходжень між реальним, концептуальним і перцептуальним просторами.

Причому якщо для філософії характерним було ототожнення переважно реального й концептуального ("мислимого") простору, то в науці того часу найчастіше ототожнювалися концептуальному й перцептуальному простору.

Втім, ототожнення різних видів простору (у їхньому різному сполученні) характерно й для багатьох сучасних дослідників, як філософів, так і натуралістів і суспільствознавців. І оскільки реальність пізнається людиною в процесі теоретичної й чуттєво-практичної діяльності, остільки найбільше "страждає" реальний простір, точніше, подання про нього. Як правило, реальному простору приписуються властивості концептуального й перцептуального просторів, тобто на нього переносяться наші теоретичні подання про простір і (або) почуттєве сприйняття простору.

Така експансія "мислимих" властивостей простору на реальні приводить до перекручування змісту самих подань про простір, тому що без корекції, без обліку відносності пізнання ми ототожнюємо ці властивості. Тому й з'являлися в історії пізнання самі різні подання про простір, а деякі з них навіть оголошувалися остаточними й максимально повними.

Як указує у зв'язку із цим відомий англійський філософ Бертран Рассел у своїй книзі "Людське пізнання", "однієї із труднощів, приведших до плутанини, було не розрізнення перцептуального простору й фізичного простору (реального). Перцептуальний простір складається зі сприйманих відносин менаду частинами сприйняття, тоді як фізичний простір складається з виведених відносин між виведеними фізичними речами. Те, що я бачу, може бути поза моїм сприйняттям мого тіла, але не поза моїм тілом як фізичної речі".

Треба сказати, що наведене висловлення викликає якесь "інтелектуальну незручність" через використання поняття "виведене", що, скоріше, підходить для концептуального, чим для фізичного простору.

Припускає певний рівень абстрагування, що означає поняття фізичного простору, у той час як Рассел розуміє під фізичним простором реальний простір, у якому локалізовані фізичні об'єкти.

Таким чином, Рассел, призиваючи до розрізнення просторів реального й "мислимого", сам не проводить чіткого розходження між поданням про фізичні об'єкти й фізичний простір, з одного боку, і самими фізичними об'єктами й фізичним простором - з іншої.

Проте можна приєднатися до наступних слів Рассела: "... Коли я маю переживання, названі „баченням стола", видимий стіл має насамперед положення в просторі мого зорового поля. Потім за допомогою наявних у досвіді кореляцій він одержує положення в просторі, що охоплює всі мої сприйняття.

Далі за допомогою фізичних законів він корелятивно зв'язується з яким-небудь місцем у фізичному просторі-часу, саме з місцем, займаним фізичним столом. Нарешті, за допомогою фізіологічних законів він ставиться до іншого місця у фізичному просторі-часу, саме до місця, займаному моїм мозком як фізичним об'єктом. Якщо філософія простору хоче уникнути безнадійної плутанини, вона повинна ретельно проводити границю між цими різними кореляціями".

Констатуючи розходження між реальним, концептуальним і перцептуальним просторами, ми повинні виділити й загальне між ними: таке вимога діалектичного методу. Строго говорячи, загальне між цими видами простору - у їхній відповідності, тому що останні два, відбиваючи, моделюють перше.

Видимо, одним з основних є їхня топологічна подібність: між крапками реального й перцептуального просторів існує відповідність і порядок крапок у реальному просторі визначає порядок крапок у перцептуальном. У свою чергу, безперервному руху тіла в перцептуальном просторі відповідає безперервний рух тіла в просторі реальному.

Установлення топологічної подібності між реальним і концептуальним просторами значно складніше. Ця складність обумовлена тим, що концептуальний простір створюється тільки в розумі людини для наукового пізнання реального простору. Воно носить абстрактний, часом гранично абстрактний, характер і виражається у вигляді символів - математичних, фізичних і ін. Перцептуальний ж простір, будучи безпосереднім відбиттям реального простору, є відбиття почуттєве. Воно є нам у процесі повсякденного, повсякденного досвіду, що постійно співвідносить цей простір з реальним, що й дозволяє нам орієнтуватися в ньому.

Тут немає символів, є лише безпосереднє сприйняття: навіть стіл, про яке говорить Рассел, - не стіл взагалі, а даний конкретний стіл. Але як тільки ми вводимо символічне подання про простір, так відразу ж переходимо на рівень концептуального простору, незалежно від того, які ці символи.

У вигляді символів можна представляти й реальний, і перцептуальний простір: фізичний простір, простір художнє (подання реального або перцептуального простору на художнім полотні, наприклад, або на сцені), математичне й т.д.

Тому концептуальних просторів може бути, видимо, скільки завгодно, і всі вони будуть поданням двох інших видів простору. Мало того, саме завдяки концептуальному простору ми часом ототожнюємо реальний й перцептуальний простір, затверджуючи, що при описі наших відчуттів простору ми описуємо реальний простір (це, зокрема, характерно для вульгарно-матеріалістичних філософських систем).

Але, на жаль, тим самим перцептуальний простір, накладаючись своєрідною "матрицею" на наше мислення, що, цілком природно, утрудняє розуміння концептуального простору. Останнє ми прагнемо представити у вигляді очевидної, зрозумілої картини, а це, у свою чергу, утрудняє дослідження реального простору.

Література

1. Герман Вейль. Простір. Час. Матерія. Лекції по загальній теорії відносності. - К., 2004

2. Хокинг С., Еллис Дж. Масштабна структура простору-часу. - К., 1997

3. Визгин В.П. Релятивистская теория тяготения (истоки и формирование). - М., 1991

4. Визгин В.П. Единые теории в 1-й трети XX в. - М., 1995