Введение в физику. Часть2.
Особенностью физики является то, что она оперирует понятиями, которым соответствуют измеримые, характеризуемые числом величины. Многие важные понятия обыденного языка (например, ум, справедливость), а также и более утонченные философские категории не таковы. Это существенное самоограничение, но благодаря ему физические высказывания приобретают четкий и однозначный смысл и, что не менее важно, могут быть подвергнуты экспериментальной проверке.
Измеримые величины называются наблюдаемыми, и утверждения относительно наблюдаемых величин проверяемы. Физика старается избегать высказываний, которые сами либо выводимые из них следствия не могут быть в принципе проверены и либо подтверждены, либо опровергнуты (важна именно принципиальная возможность проверки, независимо от того, осуществима ли она имеющимися в данный момент средствами). Понятия «пространство» и «время» — это одновременно и понятия обыденного языка, и важные философские категории, но также и исходные фундаментальные понятия физики. Окружающий нас мир — это множество событий, происходящих в пространстве и времени.
Понятие «пространство» связано с протяженными телами. Тела находятся в пространстве. И это понятие наглядней и кажется более простым, чем «время», но и здесь есть свои трудности.
Простейшее изменение, происходящее в окружающем мире, — это движение, когда объект, оставаясь тождественным самому себе, перемещается из одного места в другое, и не случайно математическое описание реальности начиналось именно с описания движения. Когда мы говорим о движении, то подразумеваем движение в пространстве. Понятие «движение» соединяет между собой понятия «пространство» и «время», и часто они и связанные с ними проблемы рассматривались вместе. В физике эти два понятия слились в одно — «пространство-время». Мысленно легко абстрагироваться от предметов, заполняющих пространство, и представить себе «чистое» (абсолютное — по терминологии Ньютона) пространство, в котором нет ничего. Точно так же можно абстрагироваться от конкретных процессов, протекающих во времени, и сформировать представление о «чистом» времени, о времени «самом по себе». «Абсолютное, истинное, математическое время, само по себе и по самой своей сущности, без всяко¬го отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью» - определение, данное Ньютоном в его знаменитом труде «Математические начала натуральной философии». Пространство - это та арена, на которой происходят все явления окружающего нас мира, и они протекают во времени. Именно эти представления лежали в основе ньютоновской механики. Но постепенно стало ясно, что такие абстракции, как «чистое пространство» и «чистое время», не могут быть предметом научного обсуждения. Точки «чистого пространства» не наблюдаемы. Они неотличимы одна от другой. Невозможно говорить о движении относительно абсолютного пространства, потому что утверждения о движении или покое непроверяемы.