относительном движении, то их расстояние друг от друга непрерывно изменяется, и в физике до теории относительности оно считалось расстоянием, определяемым их «расстоянием в данный момент». Но если имеется неопределенность в отношении того, что считать одним и тем же моментом для двух тел, то существует также неопределенность и в отношении «расстояния в данный момент». Один наблюдатель зафиксирует одно время, а другой — другое, и нет никакого основания для предпочтения одного показания другому. Действительно, никакие временные интервалы и никакие пространственные интервалы не являются фактами, независимыми от движений тела наблюдателя. Существует некоторого рода субъективность в измерениях времени и пространства, измеряемых независимо друг от друга, — субъективность не психологическая, а физическая, поскольку она влияет на приборы, а не только на сознание наблюдателей. Она похожа на субъективность фотокамеры, которая делает снимок с определенной точки зрения. Снимки с других точек зрения выглядели бы по-другому, и ни один из них не мог бы притязать на особую точность.

Имеется, однако, одно отношение между двумя событиями, которое оказывается одним и тем же для всех наблюдателей. Прежде было два таких отношения — расстояние в пространстве и промежуток времени; теперь же есть только одно, называемое «интервалом». Именно благодаря тому, что есть только одно это отношение интервала вместо расстояния и промежутка времени, мы должны вместо двух понятий — понятия пространства и понятия времени ввести одно понятие пространства-времени. Но хотя мы и не можем больше отделять друг от друга пространство и время, все-таки существуют два вида интервала; один интервал пространственноподобен и другой — времениподобен. Интервал является пространственноподобным, если световой сигнал, посланный телом, на котором происходит одно событие, достигает тела, на котором происходит другое событие, после того как это другое событие уже произошло. (Следует отметить, что нет никакой неопределенности в отношении временного порядка событий на данном одном теле.) Интервал является времениподобным, если световой сигнал, посланный от одного события, достигает тела, на котором происходит другое событие, до того, как это другое событие уже произошло. Так как ничто не движется со скоростью, большей скорости света, мы можем сказать, что этот интервал является времениподобным, когда одно событие может воздействовать на другое или на что-либо находящееся в той же пространственно-временной области, что и другое событие; когда это невозможно, интервал является пространственноподобным.

В специальной теории относительности определение интервала является простым; в общей теории относительности оно более сложно.

В специальной теории относительности предполагается, что наблюдатель, считающий себя неподвижным, принимает расстояние между двумя событиями за r, а промежуток времени между ними — за t. Тогда, если с есть скорость света, квадрат интервала будет равен

с2t2 — г2

в том случае, если интервал времениподобен; если же он пространственноподобен, то он будет равен

r2 — с2t2.

Обычно технически проще бывает считать его всегда одним их этих двух случаев, в котором квадрат интервала другого вида будет отрицательным, а самый интервал — мнимым.

Когда в расчет не принимаются ни силы тяготения, ни электромагнитные силы, оказывается, что интервал, как он определен выше, является одним и тем же для всех наблюдателей и может поэтому рассматриваться как подлинно физическое отношение между двумя событиями.

Общая теория относительности устраняет вышеприведенные ограничения путем введения измененного определения «интервала».

В общей теории относительности больше нет определенного «интервала» между удаленными друг от друга событиями, он есть только между очень близкими событиями. В случае большого расстояния от материи формула интервала приближается к формуле интервала специальной теории относительности, в других же случаях формула изменяется в соответствии с уменьшением расстояния от материи. Оказывается, что формула может быть так приспособлена, что на основе ее становится возможным объяснение тяготения при предположении, что свободно движущаяся материя движется по геодезической линии, то есть выбирает кратчайший или длиннейший маршрут от любой точки к соседней с нею.

Предполагается, что независимо от интервала пространственно-временные точки располагаются в известном порядке, так что вдоль любого маршрута одна точка может быть между двумя другими, расположенными близко к ней. Например, интервал между двумя разными точками на одном световом луче равен нулю, но точки все-таки имеют временной порядок: если луч идет от Солнца, то части его, находящиеся близко от Солнца, оказываются более ранними по времени, чем части, находящиеся дальше от него. Пространственно-временной порядок событий предполагается при задании координат, ибо, хотя этот порядок и является в значительной степени условным, тем не менее он должен всегда быть таким, что соседние точки имеют координаты, не очень сильно отличающиеся друг от друга, и что по мере того, как точки сближаются друг с другом, разница между их координатами приближается к нулю как пределу.

Если считать, что физический мир состоит из четырехмерного многообразия событий вместо многообразия устойчивых движущихся частиц, то необходимо найти способ определения того, что имеется в виду, когда мы говорим, что два события являются частью истории одной и той же части материи. Пока мы не имеем такого определения, «движение» не имеет определенного смысла, поскольку оно заключается в том, что вещь находится в разных местах в различные моменты времени. Мы должны определить «частицу» или материальную точку как последовательность пространственно-временных точек, имеющих друг к другу причинное отношение, которого они не имеют по отношению к другим пространственно-временным точкам. Здесь нет затруднений в отношении принципа этой процедуры. Динамические законы обычно устанавливаются на основе предположения о существовании устойчивых частиц и используются для решения вопроса, относятся ли два события А и В к биографии одной частицы или нет. Мы просто помним эти законы и превращаем утверждение, что А и В относятся к одной и той же биографии в определение «биографии», в то время как раньше это казалось субстанциальным утверждением.

Этот момент, возможно, нуждается в некоторых дальнейших разъяснениях. Начиная с предположения о существовании устойчивых частей материи, мы приходим к физическим законам, связывающим то, что происходит с какой-нибудь частью материи в один момент, с тем, что с ней происходит в другой момент. (Самым ясным из таких законов является закон инерции.) Мы теперь формулируем эти законы иначе: мы говорим, что если дано событие определенного рода в определенной небольшой области пространства-времени, то будут иметь место соседние события в соседних областях — события, которые будут относиться к данному событию определенным, специфическим образом. Мы говорим, что последовательность событий, относящихся друг к другу этими специфическими способами, должна называться одной частью материи, существующей в разное время. Таким образом, материя и движение перестают быть частью основоположного аппарата физики. Основоположным является четырехмерное многообразие событий с разными видами причинных отношений. Есть такие отношения, которые заставляют нас рассматривать касающиеся нас события как относящиеся к одной части материи, и такие, которые заставляют нас рассматривать их как относящиеся к различным, но взаимодействующим частям материи, и такие, которые устанавливают связь между частью материи и ее «пустым» окружением (например, излучение света), и, наконец, такие, которые устанавливают связь между событиями, которые оба находятся в пустом пространстве, например, части одного луча света.

Соединение событий в такие последовательности, которые обеспечивают постоянство материи, возможно только отчасти и приблизительно. Когда атом изображается в виде ядра с орбитальными электронами, мы не можем сказать, что такой-то электрон после квантового перехода в новом его состоянии должен отождествляться с таким-то электроном в старом его состоянии. Мы даже не можем утверждать наверняка, что число электронов во вселенной является постоянным. Масса есть только форма энергии, и нет основания думать, что материя не может растворяться в других формах энергий. Не материя, а энергия является основоположной в физике. Мы не определяем энергию; мы только открываем законы, касающиеся изменении в процессе ее распределения. А эти законы больше не таковы, чтобы могли предопределять единственный результат атомных явлении, хотя макроскопические явления и остаются статистически детерминированными с чрезвычайно высокой степенью вероятности.

Непрерывность пространства-времени, являющаяся техническим предположением физики, не имеет никакого предпочтения, кроме технического удобства. Вполне возможно, что число пространственно-временных точек конечно и что пространство-время имеет зернистую структуру, подобную структуре кучи песка. Если только эта структура достаточно тонка, то не окажется никаких доступных наблюдению явлений, которые могли бы показать, что непрерывности нет. Теоретически возможны свидетельства против непрерывности, но никогда не может быть решающего свидетельства в ее пользу.

Теория относительности не влияет на пространство и время восприятия. Мое пространство и мое время, известные по восприятию, коррелятивно связаны с теми пространством и временем, которые в физике свойственны осям, двигающимся вместе с моим телом. Относительно осей, связанных с данной частью материи, старое разделение пространства и времени еще сохраняет свое значение; и только когда мы сравниваем две группы осей в быстром относительном движении, встают те проблемы, которые разрешает теория относительности. Поскольку никакие два человеческих существа не имеют относительной скорости, близкой к скорости света, постольку сравнение их опытов не вскроет таких противоречий, которые имели бы место, если бы аэропланы смогли летать со скоростью бета частиц. Поэтому в психологическом исследовании пространства и времени с теорией относительности можно не считаться.

ГЛАВА 8

ПРИНЦИП ИНДИВИДУАЦИИ

В этой главе я рассмотрю современную форму очень старой проблемы, многократно обсуждавшейся схоластами, но и в наши дни все еще далекой от окончательного разрешения. Эта проблема в ее самой широкой и простейшей форме заключается в следующем: «Как определяем мы то различие, которое заставляет нас различать два объекта в перечне?» Мы можем выразить эту проблему другими словами, например:

«Что имеется в виду под словом особенный?» или «Какого рода объекты могут иметь собственные имена?»

По этому вопросу защищались с некоторым успехом три взгляда.

Первый: особенное образуется благодаря качествам; когда все его качества перечислены, оно полностью определено. Таков взгляд Лейбница.

Второй: особенное определяется его пространственно-временным положением. Это взгляд Фомы Аквинского в отношении материальных субстанций.

Третий: числовое различие является конечным и неопределимым, Таковы, как я думаю, были бы взгляды самых современных эмпириков, если бы они позаботились иметь по этому вопросу определенный взгляд.

Вторая из упомянутых трех теорий сводится или к первой, или к третьей в соответствии с тем, как она интерпретируется. Если мы будем придерживаться ньютоновского взгляда, согласно которому реально существуют точки, тогда следует признать, что две разные точки полностью сходны во всех своих качествах и их отличие друг от друга должно быть чисто нумерическим, предусматриваемым третьей теорией. Если же мы встанем — как теперь делают все — на точку зрения относительности пространства, то вторая теория должна будет утверждать: «Если А и В отличаются по их пространственно-временному положению, то А и В представляют собой не одно а два». Но здесь имеются трудности. Допустим, что А есть определенный цвет: он может встречаться в разных местах и все