6. Материя и эфир
1. Материя и ее атрибуты. В.И. Ленин дал следующее определение понятию материя в работе “Материализм и Эмпириокритицизм”.
“Материя это философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них”.
Научные физические теории описывают конкретные свойства материальных объектов, взаимодействие материальных объектов и т.д., протекающие в пространстве и времени. Как писали классики материализма: “пространство и время не простые свойства материи, а коренные формы бытия материи”.
Классический материализм рассматривает пространство и время как независимые друг от друга и от материальных объектов формы бытия материи. Нельзя переносить свойства материальных объектов в физических теориях на пространство и время. Это фундаментальное положение нарушается позитивистами (физиками и философами). Современные физические теории игнорируют это положение.
Например, в СТО из-за гносеологической ошибки пространство и время стали функциями наблюдателя, т.е. стали зависеть от его субъективного выбора инерциальных систем отсчета (“сжатие масштаба”, “замедление времени”).
2. Равноправие систем отсчета. Есть еще одно свойство, которое связано с движением материи в пространстве и во времени. Это свойство есть равноправие инерциальных систем отсчета. Изначально равноправие было обусловлено ньютоновской механикой, уравнения движения которой и законы сохранения оказались инвариантны относительно преобразования Галилея.
В 1904 г. А. Пуанкаре дал философское обобщение этого принципа, распространив его на классическую электродинамику. Практическая реализация принципа Пуанкаре столкнулась с трудностями. А. Эйнштейн (крайне неудачно!), используя преобразование Лоренца, реализовал это обобщение. Его СТО нанесла удар по классическим представлениям о пространстве и времени.
Ниже мы покажем, каким образом можно непротиворечиво и без гипотез “связать” уравнения классической электродинамики с преобразованием Галилея, сохранив одновременно классические представления о пространстве-времени и преобразование Лоренца.Сейчас мы рассмотрим философские аспекты равноправия инерциальных систем. Специальная теория относительности своими гносеологическими ошибками и “парадоксами” спровоцировала всплеск появления различных конкурирующих теорий. Среди теорий была баллистическая гипотеза Ритца и широкий спектр “эфирных” теорий. О недостатках эфирных теорий мы сейчас будем вести разговор.
3. Эфир. Это понятие участвует во многих конкурирующих со СТО теориях. Авторы вводят «эфир» и наделяют эфир различной структурой и гипотетическими свойствами. Различают: газоподобный эфир, жидкий, твердотельный, кристаллический и т.д. В противовес «эфиру» есть вещество – материальная среда и материальные объекты. Чем свойства “эфира” отличаются от их свойств?
Начнем с того, что назовем веществом (субстанцией) все то, что имеет выделенную (абсолютную) систему отсчета, связанную с этой субстанцией. Например, такую (собственную) систему отсчета имеет любое твердое тело. Материальная среда состоит из элементарных материальных частиц, связанных друг с другом. Каждая такая частица также имеет свою систему отсчета. Но, вместе с тем, мы можем ввести абсолютные системы отсчета для локальных объемов, если среда газообразная или жидкая.
Во многих современных теориях мы встречаем «эфир», который также имеет, подобно субстанциональным средам, абсолютную систему отсчета. В этом случае он ничем, кроме специфических свойств, не отличается от материальной среды. Наличие абсолютной системы отсчета роднит такой “эфир” и обычные среды. Здесь нужно отдавать себе отчет, что номенклатура (т.е. особый термин: “эфир”) не меняет сути вводимой среды. В этом смысле «эфир» и среда подобны.
Чем «неприятна» абсолютная система отсчета, связанная с мировым эфиром? Мировой эфир, имеющий свою систему отсчета, нарушает принцип равноправия инерциальных систем.
Каждая инерциальная система, движущаяся относительно эфира (как абсолютной системы отсчета) будет иметь свои законы. Законы природы, формулируемые для разных инерциальных систем, будут различны.Ньютон и большинство физиков-материалистов придерживаются мнения, что эфира нет, а есть «ньютоновское» пустое пространство. С точки зрения диалектического материализма «пустое пространство» это математическая абстракция, позволяющая упростить процедуру объяснения явлений. Пространства без материи не существует, а потому не может существовать «пустого пространства». Проблема разрешима, если мы введем модель эфира, не имеющую инерции.
Свойства «безинерциального» эфира не зависят от выбора инерциальной системы отсчета. В любой системе отсчета его свойства одинаковы. Таким образом, он имеет признаки, отличающие его от обычной материальной среды-эфира. Ему нельзя приписать абсолютную систему отсчета. Такие свойства подтверждаются следующими фактами:
1. Свет это колебания эфира. Скорость света не зависит от выбора инерциальной системы отсчета.
2. Уравнения движения инвариантны относительно преобразования Галилея.
3. Законы сохранения в механике инвариантны относительно преобразования Галилея.
4. Работа, выполняемая телами, также не зависит (вопреки сложившимся предрассудкам) от выбора инерциальной системы отсчета.
5. Преобразование Лоренца инвариантно относительно преобразования Галилея, поскольку оно зависит от относительной скорости между источником излучения и наблюдателем и т.д.
Все это вместе указывает на возможное существование такой модели эфира.
Итак, эфир без инерции не имеет свойств (атрибутов) обычной среды, т.е. ему нельзя приписать абсолютную систему отсчета. Его свойства не зависят от выбора инерциальной системы отсчета. Это обстоятельство может объяснить неизменность скорости света в разных инерциальных системах отсчета, интерференционные и другие явления, связанные со светом.