Паттерн, который Эйнштейн постоянно использовал в своей мыслительной стратегии — это обрисовывание символической визуальной метафоры некоего реального явления и затем анализ положений, предложенных этой символической конструкцией.
Рассмотрим почти фантастический “мыслительный эксперимент”, проведенный Эйнштейном для того, чтобы подвергнуть сомнению такой феномен, как “сила тяжести” или “гравитация”, обычно воспринимаемый нами как данность. Он начинает с вопроса: “Если мы поднимем камень и затем бросим его, почему он падает на землю?” Обычный ответ: “Потому что он притягивается землей”.
Используя невероятную фантазию, Эйнштейн заставляет нас сомневаться:
Представим большой участок пустого пространства, весьма отдаленного от звезд и других видимых небесных тел. Вообразим, что относительным телом, или точкой отсчета, будет вместительный сундук, напоминающий комнату или кабинет лифта, с находящимся внутри наблюдателем, снаряженным специальной аппаратурой. Естественно, гравитации для наблюдателя не существует. Он должен привязать себя веревками к полу, в противном случае любое движение — реакция со стороны пола — поднимет его к потолку.
К середине крышки сундука снаружи прикреплен крюк с канатом, и вот некое “существо” (что именно оно собой представляет не суть важно для нас) начинает с постоянной силой тянуть сундук, который вместе с находящимся внутри “наблюдателем” движется “вверх” с постоянным ускорением. С течением времени их скорость достигнет неслыханной величины — за этим мы наблюдаем с другой точки отсчета, которая находится в пространстве.
Но как человек, находящийся внутри, почувствует движение? Ускорение передастся ему через реакцию пола. Он, таким образом, должен как-то отрегулировать это давление мышечными усилиями ног, если не хочет быть распластанным по полу. И только тогда он будет стоять именно так, как стоят все жители земли — в комнате или на земле. Если же “человек” расслабит мышцы ног, ускорение больше не будет передаваться телу человека, и из-за этого он упадет на пол с тем же ускорением. Наблюдатель позднее убедит себя, что ускорение, с которым тело движется по направлению к полу, всегда одной и той же величины, какое бы тело ни было использовано для эксперимента.
Полагаясь на свои познания о гравитационных полях, человек в сундуке тоже придет к заключению, что он, его “обитатель”, находится в гравитационном поле, со временем не меняющимся. Конечно, его на миг озадачит, почему же сундук не падает в этом поле. Сразу, как только “обитатель” обнаружит привязанный к крышке канат, он последовательно придет к выводу, что сундук подвешен в спокойном состоянии в гравитационном поле.
Должны ли мы смеяться над ним и признать, что его выводы ошибочны? Не убежден в этом, если быть последовательным. Скорее мы должны согласиться с тем, что его понимание ситуации не нарушает ни разумного порядка вещей, ни известных законов механики”.
Рассматривая эту интригующую “воображаемую конструкцию”, Эйнштейн заключает, что “гравитационная масса”, определяемая притяжением между материей, и “инерционная масса”, определяющаяся движением объектов по отношению друг к другу, были одинаковыми. Таким образом, он объединяет две прежде раздельные концепции реальности в одном определении. Это изменение в концепции, в свою очередь, трансформировало представления физиков о “конкретной реальности”. Эйнштейн, однако, пришел к этому выводу, рассмотрев воображаемую “поездку” на космическом лифте, приводимом в движение фантастическим “некто” (гораздо более интересный процесс, чем рисование предполагаемых линий, векторов и уравнений).
Заметьте: хотя созданный Эйнштейном эксперимент был чистой фантазией, все в нем до ощутимости конкретно, каждая деталь — от веревок, связывающих ноги наблюдателя до крюка на крышке сундука. Как будто вместе с Эйнштейном мы можем “войти” в этот образ путешественника и почувствовать все его “мускульные” и “моторные” реакции.
Другая чарующая воображаемая конструкция, созданная Эйнштейном, подвергала сомнению наши представления о структуре Вселенной. Большинство полагает, что Вселенная — это бесконечное трехмерное “картезианское” пространство, прямыми линиями расходящееся в вечность. В противовес этим линейным построениям, Эйнштейн представил Вселенную органической формой, похожей на “моллюска”. Он задумал ряд увлекательных “мыслительных экспериментов”, подвергающих сомнению утверждение, что Вселенная безграничная и плоская.
Представьте себе существование в двухмерном пространстве. Плоские создания с плоскими приборами и с особыми плоскими жесткими измеряющими — прутиками-усиками свободно передвигаются по плоскости. Ничто не существует для них за ее пределами: все происходящее с ними и с их плоскими “объектами” — единственная для них реальность. В этой Вселенной есть место для безграничного числа идентичных квадратов, сооруженных из прутиков, их поверхность безгранична.
А теперь представим себе еще одно двухмерное бытие, но пространство на этот раз расположено не в плоскости, а на сферической поверхности. Плоские существа со своими измерителями-прутиками прекрасно подходят для обитания на такой поверхности и не в состоянии покинуть ее. Вся их обозримая Вселенная простирается исключительно на поверхности этой сферы. Способны ли эти существа измерить свою Вселенную и понять, что она плоская, и к тому же могут ли их прутики воспринять расстояние? Нет. Потому что при попытке осознать прямую линию у них получится кривая определенной длины, которую можно измерить. Точно так же у этой Вселенной есть определенная площадь, сравнимая с площадью квадрата, сооруженного из прутиков. Замечательным результатом подобного рассуждения будет признание факта определенности, но беспредельности этой Вселенной”.
Как и другие “воображаемые конструкции” Эйнштейна, образ такой Вселенной по природе своей метафоричен. Он приглашает нас вообразить себя “двухмерными существами”, скользящими по сферической Вселенной. Не будем использовать логику и сухие аналитические рассуждения, а исследуем фундаментальные и, предположительно, абстрактные принципы через наши “впечатления” и опыт. Мы, зачарованные символизмом, равно как и самой картиной, взаимодействуем с “существами” из других миров, а не с диссоциированными цифрами и фактами.
Для другой иллюстрации своей концепции “сферической Вселенной” Эйнштейн предлагает нам представить, по аналогии, слепого жука, ползущего по большому, как баскетбольный мяч, глобусу, подвешенному в пространстве. Он так огромен по сравнению с жуком, что тот воспринимает поверхность плоской и линейной. Кроме того, из-за слепоты жук не видит своих собственных следов. Итак, жук движется вперед, не сознавая, что вновь и вновь ходит по кругу. И очевидно, что это более увлекательная и ясная визуализация, чем сухие начертания математических аксиом. Для Эйнштейна такое изобретательство было самой важной частью мыслительной стратегии. Воображение становится звеном, соединяющим чисто абстрактные логические символы и слова и “хаотическое разнообразием нашего чувственного опыта”.
Итак, основные образы нам уже знакомы.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42