Сравнительный анализ концепций пространства и времени в философии И. Канта и теории относительности А. Эйнштейна

Актуальность темы

исследования. Кантовскому &bdquo-коперникианскому перевороту" в познании предшествовали две &bdquo-революции в образе мышления" -революция математическая, оставившая после себя систему классической, или евклидовой геометрии, и революция физическая, совершенная Ньютоном, заложившим основы классической физики. Связь трансцендентальной философии с этими двумя величайшими событиями в истории человеческой цивилизации бесспорнаКант не скрывал этой связи, более того, создаваемой им трансцендентально-метафизической системе он намеренно стремился придать строгость и отчетливость подобную той, какая имела место в геометрии и классической механике. Примерами из геометрии и классической механики изобилует &bdquo-Критика чистого разума", в самом начале произведения были поставлены вопросы, решению которых и была посвящена &bdquo-Критика.": как возможна чистая математика? Как возможна чистая физика? Более двухсот лет прошло с момента написания Кантом &bdquo-Критики чистого разума", но колоссальная мощь этого произведения влечет к себе все новые и новые поколения исследователей, рождает все новые и новые споры, не ослабевающие и по сей день. Особую остроту спорам относительно места критической философии в науке придала теория относительности Эйнштейна, отвергнувшая абсолютный характер евклидовой геометрии и классической физики. Имеет ли какое-нибудь отношение &bdquo-коперникианский переворот" к новейшей физико-математической революции, или его место осталось только в истории? Эйнштейн отрицал то, что актуальность трансцендентальной философии исчерпана, он не ограничивал критическую систему только рамками классической физики и евклидовой геометрии. Хотя взгляд Эйнштейна на философию Канта менялся с резко отрицательного на определенно положительный, но в последние годы жизни он отчетливо высказывал мысль о том, что не критическая философия ограничивается рамками евклидовой геометрии и классической механики, а наоборот, возможность и евклидовой геометрии, и классической механики обосновывается критической философией.

Работа &bdquo-Метафизические начала естествознания" была написана Кантом через шесть лет после &bdquo-Критики чистого разума" - значение этой работы, ее роль и место во всей критической философии не было оценено ни в период ее выхода в свет, ни в последующие годы, ни в наше время. В «Kant Studien» в последние десятилетия было напечатано много статей о Канте, об актуальности положений трансцендентальной философии для современного естествознания, но выводы авторов этих статей не выходят за рамки &bdquo-Критики чистого разума". Сам Кант говорил о том, что в &bdquo-Критике." связь математических и физических основоположений исследована не достаточно четко, что более основательный анализ этой связи дан в системе метафизических начал. Однако, &bdquo-Метафизические начала." остались незамеченными на фоне &bdquo-Критики чистого разума". У Э. Кассирера, одного из выдающихся неокантианцев, о &bdquo-Метафизических началах." сказано мало, но достойно внимания следующее: &bdquo-В &bdquo-Метафизических началах естествознания" в 1786 г. разработано новое изложение кантовской философии природы. В этой работе дана дефиниция понятия материя в трансцендентальном духе — бытие материи выступает здесь не как исконное, а как производное полагание, существование материала рассматривается только как иное выражение действия и закономерности сил." 1 Суть этого &bdquo-нового изложения философии природы" осталась, к сожалению, не раскрытой, однако, само упоминание о новом взгляде на природу и материю вступает в противоречие с традиционно сложившейся точкой зрения о том, что после &bdquo-Критики." Кант не высказывал новых масштабных положений о природе и материи.

Данное диссертационное исследование раскрывает суть того, что, по мнению автора, Кассирер вложил в понятие &bdquo-нового изложения кантовской философии природы". &bdquo-Новое изложение" позволяет делать выводы о том, что &bdquo-коперникианский переворот" не только не потерял своей актуальности в свете.

1 Э. Кассирер &bdquo-Жизнь и учение Канта" , — С.Пб. &bdquo-Университетская книга", стр. 202, 1997 г. релятивистской революции в физике, но во многих моментах предвосхитил эту революцию.

Степень научной разработанности проблемы. Характеризуя степень изученности проблемы связи философии Канта и теории относительности Эйнштейна, следует отметить, что в такой постановке данный вопрос не исследовался никем. В работе &bdquo-Философия пространства и времени" Г. Рейхенбах довольно глубоко проанализировал кантовскую и эйнштейновскую концепцию пространства и времени, но он не ставил вопрос о единстве гносеологических основ этих концепций. Г. Рейхенбах, как и подавляющее большинство исследователей Канта в качестве основной концепции пространства и времени использовал ту, которая была изложена в &bdquo-Критике чистого разума". В данной диссертации &bdquo-критическая" модель рассматривается не как окончательная, а как этапная.

Используемую литературу можно классифицировать по следующим группам: труды, в которых содержатся идейные предпосылки концепций пространства и времени у Канта и Эйнштейна (Аристотель, Г. Галилей, Р. Декарт, Г. В. Лейбниц, Д. Юм) — труды И. Канта, А. Эйнштейна, И. Ньютонаисторико-философская литература по проблеме взаимосвязи философии и физики (Г. Рейхенбах, С. И. Вавилов, Н. Бор, А. Б. Мигдал, С. Вайнберг, В. В. Ильин, В. С. Готт, В. Г. Сидоров и др.) — по философии и методологии науки (в частности, физики) и по проблемам оснований физико-математического знания (в отечественной литературе — В. В. Ильин, В. Г. Сидоров, Е. П. Никитин, А. Н. Кочергин, JI. А. Микешина, В. Н. Вандышев, Е. И. Кукушкина, JI. Б. Логунова, Ю. А. Петров, Ю. Б. Молчанов, С. С. Гусев, Г. Л. Тульчинский, А. С. Никифоров, В. Т. Мануйлов и др.- в зарубежной литературе — С. Грофф, Chalmers A. F., Simon Y. R., Cornwell SStamp S. E. и др.) — по истории физики (М. Планк, Д. К. Максвелл, Г. Е. Горелик, И. Д. Новиков, А. В. Шилейко, Т. И. Шилейко, А. М. Мостепаненко, В. И. Григорьев, Г. Я. Мякишев и др.) — историко-философская литература по проблемам взаимосвязи философии и физики (М. Г. Лобановский, В. Ф. Асмус, В. И. Шинкарук, Н. Т. Абрамова, И. Б. Новик, С. П. Чернозуб, А. М. Анисов, Dobbs В. J. Т., В. И. Колядко, Р. С. Карпинская, И. К. Лисеев и др.) — работы по исследованию философского наследия И. Канта (А. В. Гулыга, Ю. Я. Дмитриев, Г. Д. Гачев, В. Е. Семенов, Carrier М, Stampf S. Е. и др.) — работы по исследованию философских проблем теории относительности (И. И. Гольденблат, Г. Рейхенбах, К. X. Рахматуллин, В. И. Секерин, Д. П. Грибанов, Л. Я. Станис, К. X. Делокаров, Э. М. Чудинов и др.).

Цель диссертационного исследования. Целью диссертационного исследования является определение гносеологических корней концепций пространства и времени в философии И. Канта и теории относительности А. Эйнштейна. Для достижения цели предполагается решение следующих задач:

1. Выделение трех этапов в научной деятельности И. Канта, каждый из которых привнес новые моменты в формирование единой концепции пространства и временипоказать основное отличие послекритической концепции пространства и времени от критической.

2. Рассмотрение Кантова подхода к решению задачи взаимосвязи физики и математики: обоснование необходимости метафизического звена в связи математики и физики.

3. Раскрытие особенностей Эйнштейнова подхода к пониманию статического и динамического времени, материального и математического пространства.

Теоретико-методологические принципы и источники исследования.

В диссертационном исследовании использовался метод историко-философской реконструкции, который включает в себя методики первичного (при изучении источников) и вторичного (при привлечении различного рода критической литературы) исследования, а также методы интерпретирующего анализа (при анализе и сравнении различных концепций).

В качестве эмпирической базы исследования использовались работы И. Канта, А. Эйнштейна, труды Р. Декарта, Г. В. Лейбница, И. Ньютона, Д. Юма. В диссертации использовались работы современных отечественных и западных специалистов в области философии, теоретической физики, истории философии, истории физики, исследователей наследия И. Канта, А. Эйнштейна, И. Ньютона.

На защиту выносятся положения:

1. Послекритическая концепция пространства и времени у И. Канта, подразделяющая пространство и время на метафизические, математические и физические, во многих моментах предвосхитила теорию относительности.

2. Физическое и математическое пространство и время у И. Канта и А. Эйнштейна не могут быть связаны безусловно. Условием связи математического и физического пространства и времени является метафизическое пространство и время.

В понятие метафизика и Кант, и Эйнштейн вкладывали следующий смысл: метафизика обосновывает возможность взаимосвязи математических и физических основоположенийметафизика обосновывает возможность познания субъектом мира физических явлений.

Научная новизна исследования заключается:

1. В выделении основных отличий концепций пространства и времени в каждый из трех периодов научной деятельности Канта: докритический, критический и послекритический.

2. В определении особенностей толкования Кантом понятий пространства и времени в &bdquo-Метафизических началах естествознания" .

3. В раскрытии особенностей определения физического и математического времени в специальной теории относительности Эйнштейна.

4. В обосновании единства гносеологических основ концепций физического (материального) пространства в общей относительности Эйнштейна и в системе метафизических начал естествознания Канта.

Теоретическая и практическая значимость работы. Связь философии Канта и теории относительности Эйнштейна до последнего времени оставалась малоисследованной проблемой. Данное диссертационное исследование вносит свой вклад в решение задачи взаимосвязи философии и теоретической физики, а в целом метафизики и естествознания. Она раскрывает те моменты в колоссальном философском наследии И. Канта, которые ранее оставались незамеченными на фоне блистательного критического периода в творчестве гения. С другой стороны, тщательный анализ теории относительности А. Эйнштейна позволяет делать выводы о том, что эта концепция выходит за рамки физико-математической системы, содержит чисто философские моменты, идущие не от опыта, а от способности субъекта мыслить многообразное как единую систему. Сходство взглядов Канта и Эйнштейна на пространство и время дает основание для вывода о неразрывной связи философии и естествознания, а вместе с тем и связи внутреннего мира субъекта, или гуманитарной составляющей и внешнего мира, или естественнонаучной составляющей.

Материалы данного исследования могут использоваться в учебных курсах по истории западной философии, по философии и методологии научного знания, в спецкурсах по философским вопросам физики и курсах по истории физики (для физико-математических специальностей).

Апробация диссертации.

Диссертация обсуждена на заседании кафедры философии Курского государственного педагогического университета и была рекомендована к защите.

С идеями своего исследования автор выступал на конференциях и научно-методических семинарах. Так в 1998 г. на конференции &bdquo-Иллиадиевские чтения", состоявшейся в Курске, излагались основные мысли и цели диссертации. Тезисы доклада были опубликованы в сборнике этой конференции (Бойко В. Н. &bdquo-Гуманитарное и естественнонаучное познание как составляющие единой культуры", Курск, КГПУ, 1998 г.). Основные положения и отдельные аспекты диссертационной работы нашли отражение в опубликованных работах автора.

Структура работы.

Структура диссертационного исследования определяется его целью и задачами. Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.

Заключение

.

В результате сравнения концепций пространства и времени у И. Канта и А. Эйнштейна установлено, что в основании этих концепций лежат единые гносеологические корни. Физико-математическая конструкция необходимо связана со способностью субъекта спонтанно создавать понятия, без этого условия нет никаких оснований связывать математическую конструкцию с чувственно воспринимаемым явлением. Пространство и время в метафизике, математике и физике имеют различный смысл, но физические и математические пространство и время исходят из чистой способности субъекта представлять внешний предмет как объект созерцания — либо эмпирического, либо чистого, т. е. физическим и математическим пространству и времени предшествуют метафизические пространство и время.

Субъект в познании законов внешнего мира является не пассивным инструментом в руках природы, существующей как бы независимо от субъекта и его способностей, а активным творцом, создающим из многообразия бессвязных эмпирических фактов единую конструкцию. Внешний мир существует для гносеологического субъекта только потому, что он может быть предметом опыта, объектом эмпирического созерцания. Кантово понятие собственно научной системы и Эйнштейново понятие научной теории (т. е. фундаментальных понятий, с определения которых начались и трансцендентально — метафизическая система и релятивистская теория) фактически являются тождественными понятиями.

Классическая физика Ньютона дала человечеству новую картину мира, которая просуществовала почти два столетияКантову систему и Эйнштейнову теорию разделяет между собой столетие, но в это столетие было сделано столько новых открытий, сколько не было сделано за прошедшие тысячелетия человеческой истории. Во времена Канта никто не посмел бы даже намекнуть на критику каких-либо положений классической механики, во времена же Эйнштейна классическую физику критиковали многие. Столетие, в течение которого произошла смена целой эры в представлении человечества об окружающем мире стало свидетелем высочайшего подъема и падения классической физики.

Во времена Канта не было ни одного эмпирического факта, ставящего под сомнение абсолютную и безусловную значимость &bdquo-Математических начал.". Кант обосновал относительный характер классической механики чисто метафизически, то есть, не обладая ничем, кроме более глубокого осмысления того математического фундамента, который лег в основу Ньютоновой системы. Кант прекрасно понимал, что его система метафизических начал обречена на многолетнее, а может и многовековое непонимание, и в самом деле, метафизическая система и по сей день воспринимается как послекритические чудачества стареющего создателя трансцендентальной философии, в ней якобы нет ничего такого, что могло бы дополнить &bdquo-Критику чистого разума". Но для Канта возможная в будущем критика его системы не имела большого значения, ибо для него было важнее поставить думающую часть человечества в известность о тех выводах, к которым он пришел в период, последовавший за созданием &bdquo-Критики.". Систему метафизических начал естествознания можно с полной уверенностью назвать открытием, но открытием, не реализованным в полной мере, открытием, не уступившим по своей значимости &bdquo-Критике.", если бы автору хватило сил и самой жизни для придания данной системе более широкого, концептуального оформления. Но даже в том виде, в каком система метафизических начал дошла до читателя, она поражает своей глубиной и актуальностью.

Во времена же создания Эйнштейном теории относительности имела место совершенно противоположная научно-историческая ситуация: существовали факты, которые ставили под сомнение способность классической физики описывать явления природы. Более того, ставилось под сомнение не только Ньютоново учение, но сама возможность создания физики как науки в собственном смысле. «Hypotheses nou fingo» , — провозгласил Ньютон, утверждая тем самым, что обоснование его системы не выходит за рамки чисто математического, что в его системе нет места метафизическим спекуляциям. Под влиянием неопровержимых эмпирических фактов Эйнштейн пересмотрел основополагающие положения классической физики, именно те математические начала, на которые опиралась вся Ньютонова механика. Математические выводы нельзя безусловно переносить на мир физических явлений, связь физики и математики необходимо обосновывать с учетом условий восприятия исследователем явления. Без «hypotheses» невозможно обойтись при создании теоретической физики, именно рациональное, метафизическое обоснование связывает с необходимостью многообразие чувственного опыта с определенной математической конструкцией.

Таким образом, ситуации, в которых создавались система метафизических начал естествознания и теория относительно принципиально отличались друг от друга. Кант еще не знал ни одного эмпирического факта, выходящего за рамки &bdquo-Математических начал.", а значит и ни одного факта, подтверждающего правоту его точки зрения, изложенной в системе метафизических начал. Эйнштейн же был свидетелем крушения классической механики как всеобщей физики под воздействием многочисленных эмпирических фактов, что побудило его пересмотреть именно математические начала физической науки. Начав свой путь из противоположных отправных точек, оба гения встретились в одном и том же местевыводы к которым пришли и Кант, и Эйнштейн (не математические, а общефизические, или физико-метафизические) поразительно схожи. &bdquo-Математические начала натуральной философии" являются одним из частых случаев взаимосвязи физики и математики, идеальной физико-математической конструкцией, в которой не учитывается условие восприятия субъектом внешнего воздействия. Обоснование связи физики и математики не дается ни в каком опыте, оно исходит из самой способности субъекта мыслить явление как единство многообразного, каждый элемент которого жестко связан с предыдущим и последующим причинно-следственной зависимостью.

И Кант, и Эйнштейн различали пространство и время физические и пространство и время математические. Ньютоновы абсолютные пространство и время определены ими как математические пространство и время, физические же пространство и время есть понятия не абсолютные, а относительные. Взаимосвязь математических и физических пространства и времени носит не безусловный характер, а обусловленный возможностями субъекта воспринимать внешнее воздействие. Физические пространство и время неотделимы от явления — причины того, что воздействует на чувственность субъекта, а потому физические пространство и время даются не в чистом, а в эмпирическом созерцании. То, что не может быть предметом опыта не имеет отношения к физическим пространству и времени, например, бесконечное, неподвижное пространство, неизменно текущее, охватывающее все точки пространства одновременно, время. И пространство, и время имеют смысл в исследовании законов внешнего мира, если могут быть предметом опыта, т. е. Могут быть восприняты чувственно. Это положение является одним из наиболее важных и в системе метафизических начал естествознания, и в релятивистской теории Эйнштейна.

До создания &bdquo-Метафизических начал естествознания" имели место две концепции пространства и времени у Канта: докритическая, представленная в работе &bdquo-Всеобщая естественная история и теория неба", и критическая, представленная в &bdquo-Критике чистого разума". В системе метафизических начал естествознания были объединены докритическая и послекритическая концепции пространства и времени.

Основное отличие критической и послекритической концепций заключается в расширении трансцендентального толкования пространства и времени: трансцендентальное толкование этих понятий объединяет математическое и физическое определение понятий пространства и времени.

Раскрыто основное отличие метафизики в послекритический период от метафизики критического периода. Метафизика — это не просто природная склонность выходить за пределы опыта, а необходимая составляющая всякой собственно-научной концепции. Собственно наука отличается от простой классификации явлений тем, что в ней взаимосвязаны субъективные способности исследователя объединять многообразное в единую систему и объективно существующее явление.

Выделено, что основания физики не математические, а метафизические, т. к. в физическом законе связываются между собой априорные способности субъекта объединять многообразие в единство и способности воспринимать внешнее воздействие. Математика играет здесь роль посредника схематически связывающего понятие и созерцание.

Предмет эмпирического созерцания и предмет чистого созерцания не могут связываться безусловно. Условием их связи является метафизическое обоснование возможности опыта, без этого условия физика и математика не связаны с необходимостью. Математика не знает, что такое опытметафизика дает математике исходные данные для конструирования опыта.

Критика чистого разума" и &bdquo-Математические начала натуральной философии" Ньютона схожи в том, что в этих трудах физика и математика, физические основоположения и математические основоположения связывались безусловно. Принципиальное отличие послекритической системы метафизических начал заключалось в обусловленном характере связи физики и математикиКант критикует Ньютона за то, что он положил в основу всеобщей физики математические начала: начала физики — метафизические. Физико-математическая конструкция представляет собой не однородное многообразие точек, как в геометрии Евклида, а неоднородное многообразие чувственного опыта.

В системе метафизических начал дано иное, чем в &bdquo-Критике." определение понятия материи. Материя — это силовая причинность, или совокупность всего того, что может быть чувственно воспринято субъектом. Понятие материи — чистое понятие, или метафизическое понятие, но не математическое и не физическоематематическая наука может обходиться без понятия материя, физическая наука не может. Материю возможно конструировать математически, но в этой конструкции необходимо учитывать условие чувственного восприятия.

Кант указал на наиболее уязвимые моменты классической физикион пришел к выводу, что ньютоновская механика не является всеобщей физикой, а только частной физико-математической моделью внешнего мира. Не обладая ни одним эмпирическим фактом, который поколебал бы монолит классической механики, он чисто философски пришел к выводам, которые созвучны с теорией относительности. Кант предсказал создание теории относительности, в основу которой будут положены не математические начала, а метафизические. Такую физику он назвал всеобщей.

Отличительной особенностью Эйнштейнова метода построения научной теории было то, что он не отделял теорию от субъекта, математическую конструкцию явления от способности исследователя созерцать явление. Все, что наблюдатель может знать о явлении необходимо связано с условием непосредственного восприятия явления, а это возможно в одном единственном случае — и наблюдатель, и событие находятся в одном и том же месте пространства, в одной системе отсчета. В противном случае несколько наблюдателей, расположившихся в разных удаленных от события местах, будут по разному описывать явление.

Каждый наблюдатель создает свою собственную конструкцию явления, но из всех возможных конструкций только одна будет достоверно описывать событие — та, в которой учтено условие восприятия явления наблюдателем. Эйнштейн раскрыл основное отличие динамической конструкции от статической конструкции: в последней учитывается условие восприятия явления наблюдателем.

Эйнштейн различал эмпирическое созерцание и опытэмпирическое созерцание не редко оказывается видимостью. Опытом оно может стать только тогда, когда известно условие, при котором возможна связь между системой отсчета субъекта или собственной системой отсчета, и системой отсчета события. Во всех других случаях математическая конструкция явления связана с собственно явлением без необходимости. Конструировать опыт чисто математически невозможно, а потому основания теоретической физики должны быть не математическими, а иными.

Создатель релятивистского учения неоднократно высказывал мысль о том, что объяснение взаимосвязи субъективных законов внутреннего мира исследователя и объективно существующего мира физических явлений выходит за рамки и математики, и физики. Всякая теория, а физическая в большей степени, неизбежно содержит метафизическое звено, без которого невозможно конструировать опыт, начала теоретической физики не математические, как у Ньютона, а чисто философские, или метафизические. Бесспорно, математика является основным инструментом в создании физической теории, но отнюдь не фундаментом.

Понятие материи в общей относительности исходит не из опыта, и не выводится математически, а представляет собой метафизическое понятие силовой причинности, лежащей в основе всего, что может существовать в физическом пространстве. Материя проявляет себя тем, что способна оказывать воздействиемасса является одной из форм существования материи, которая мыслится либо как тяжесть, либо как инерция. И тяжесть, и инерция входят в более общее понятие, обозначающее силовую первопричину всего существующего в физическом пространстве-времени, — это энергия. Энергию можно конструировать математически как определенную величинуколичественную, качественную, существующую относительно других подобных величин, связанную с явлением необходимостью, действительностью, возможностью.