Кажимость и действительность

Копылов Михаил Юрьевич

Простой человек, не обремененный знанием физики, просыпаясь рано утром и засыпая поздно вечером, а между делом наблюдая за движением Солнца по небосводу, не имеет и тени сомнения в том, что Солнце вращается вокруг Земли. Но вот находятся ученые дяди, которые с жаром начинают ему доказывать: не верь глазам своим, на самом деле все наоборот – Земля вращается вокруг Солнца. Как их рассудить, кто прав? Традиционный ответ на этот вопрос известен: гелиоцентризм победил, Земля вращается вокруг Солнца. Но я не о гелиоцентризме и геоцентризме. Я о более важном.

Правы, как ни странно, оба, потому что они говорят о разных движениях: простой человек говорит о суточном вращении Земли вокруг собственной оси и наблюдает это, находясь на Земле и глядя на Солнце, а ученые дяди говорят о годовом вращении Земли относительно Солнца, о котором невозможно говорить, не вообразив себя находящимися на Солнце и которое (как бы) не обнаруживается никак при нахождении наблюдателя на Земле. Но это так только в том случае, если 1) предмет, вокруг которого происходит вращение, удален на большое расстояние; 2) предмет представляет из себя (как бы) точку; 3) поверхность этого предмета однородна, то есть не имеет никаких меток. Годовое вращение Земли (вокруг Солнца) может быть обнаружено также относительно других предметов (например, других небесных тел), движущихся как-то иначе относительно оси обнаруживаемого вращения. Что же получается? Что всякое (действительное) движение может быть обнаружено также и по косвенным признакам. Находясь на Земле и глядя на Солнце мы не видим годовое движение Земли вокруг Солнца. Но мы можем его увидеть, если поглядим на Солнце в телескоп и заметим одинаковое (вдоль параллелей на Солнце) движение пятен на нем.

Поговорим теперь о втором движении. Находясь на Земле и наблюдая за Солнцем и нельзя придти к иному выводу, кроме как что Солнце в течение суток совершает оборот вокруг Земли. Но вот человек обнаруживает, что в меридианально текущих реках круче всегда западный берег. Вот он обнаруживает, что маятник с длинным подвесом зримо изменяет плоскость колебаний с течением времени. После этого простой человек становится вовсе не так уж прост. В его голове начинается мыслительный процесс, в результате которого его осеняет: то первое его знание (знание как простого человека) следует признать все-таки кажимостью, а не действительностью. Видя кажущееся вращение Солнца вокруг Земли, простой человек (опосредованно) наблюдает за действительным движением - суточным вращением Земли вокруг собственной оси.

Итак, чем кажимость отличается от действительности? Первый источник кажимости очевиден – это относительность определения характеристик движения. Находясь на вращающейся относительно собственной оси Земле, мы видим вращение Солнца вокруг Земли. Что же происходит на самом деле: вращение Солнца вокруг Земли или вращение Земли вокруг собственной оси? С точки зрения принципа относительности движения два этих знания абсолютно равноправны. Почему же в данном случае мы объявляем первое знание кажимостью и, стало быть, игнорируем принцип относительности движения? По-видимому, это связано с тем, что рассматривается не прямолинейное, а вращательное движение и причем вокруг собственной оси. Если бы речь шла о прямолинейном движении, то рассматривать движение относительно самого себя было бы бессмысленно. И не только это – для прямолинейного движения все системы отсчета равноправны. Для вращательного же движения существует доминирующая (вследствие своей естественности) система отсчета (впрочем, даже не система, а ось отсчета) – ось вращения. А также и естественное начало отсчета – точка пересечения оси вращения с плоскостью вращения. Естественность системы отсчета означает наибольшую простоту закона движения тела в этой системе отсчета.

Но такой выбор естественной системы отсчета не годится для вращения вокруг собственной оси, так как оно визуально необнаружимо в такой системе отсчета. В этом случае выбор системы отсчета произволен, но он, как и при прямолинейном движении, не должен включать само движущееся тело. Так как в этом случае закон (обнаруживаемого) движения будет неестественно простым – движение данного тела отсутствует. Но это так только с точки зрения визуального обнаружения движения. Поскольку вращение тела вокруг собственной оси (равно как и другие движения) можно также обнаружить, измеряя силу инерции. Это, как видно, просто необходимое дополнение к визуальным способам обнаружения движения. Еще один нюанс: притом, что мы видим движение данного тела отсутствующим, закон движения (для всего остального мира) будет неестественно сложным: весь мир вращается вокруг данного тела. Весь мир, а не только Солнце, мы видим с Земли вращающимся вокруг Земли. Разве это не странно?

Очевидно, что наличие движения не должно зависеть от того, обнаружено ли оно. Почему такая зависимость как бы имеет место? Да потому, что для обнаружения движения мы пользуемся исключительно визуальными способами. Но представим себе, что мы равномерно (то есть сил инерции нет и динамометрический способ ничего не дает.) летим над землей на ковре-самолете. Действительно ли нет никакой разницы между тем , что мы летим над землей и тем, что земля под нами движется противоположном направлении? Безусловно, отсутствие этой разницы – это нонсенс. Но почему он возникает? Потому, что нам как бы нет никакого дела до того, что вместе с Землей движутся под нами назад (в том же направлении и стой же скоростью) и все предметы, находящиеся на земле. Но когда мы это замечаем, то начинаем сомневаться во втором тезисе (что Земля движется под нами). Также как и в случае, когда вместо вращения Земли вокруг собственной оси мы обнаруживаем, что весь окружающий мир, а не только Солнце, вращается вокруг Земли.

Главные выводы:

принцип относительности движения является источником появления кажимости;

принцип относительности движения не может быть распространен до эквивалентности наличия и отсутствия движения одного и того же тела. В этом случае одна из видимостей (обнаруживаемостей) должна быть объявлена кажимостью, а вторая – действительностью;

отличить кажимость от действительности помогает использование иных, кроме визуальных, средств обнаружения движения, например, измерение сил инерции;

если в данной СО все окружающие предметы имеют идентичную компоненту движения, то обнаруживаемость, даваемую этой СО, следует признать кажимостью.

Побочные выводы:

кроме начала и системы отсчета существует ось отсчета;

для вращательного движения имеется естественная система отсчета – связанная с осью вращения этого движения. В такой СО закон движения выглядит наиболее просто.;

для любого движения существует неестественная система отсчета – неподвижная относительно движущегося тела. (для вращательного движения – не только вращающаяся с той же скоростью, но и относительно той же оси) В такой СО движение кажимо исчезает.

при вращении тела вокруг себя естественная СО совпадает с неестественной, поэтому в данном случае помогает уйти от кажимости только применение невизуальных (и, стало быть, неотносительных, то есть не зависящих от системы отсчета) средств обнаружения движения.

прямолинейное движение не имеет естественной системы отсчета. Это означает, что в нем мы не можем отличить действительную компоненту (то есть вносимую движением самого тела) от кажимой (то есть вносимую движением системы отсчета). Причем ни визуально, ни даже измеряя силу инерции.

Итак, выше был разобрано появление кажимости, связанное с визуальным обнаружением движения. По-видимому, тот же источник кажимости (дополненный движением наблюдаемого тела или наблюдателя со скоростью носителя визуальной информации – света) имеет теория относительности. Несколько другой источник кажимости, но тоже связанный с визуальным каналом, имеет, по-видимому, и квантовая механика. В последней к погрешностям визуального метода получения информации добавляются, по-видимому, проблемы получения информации, связанные с вхождением в микромир множества неразличимых частиц. Согласитесь, в этом случае возникает дополнительная почва для появления кажимости.

Является ли источником кажимости исключительно визуальный канал? Ведь с какой стати он стал таким избранным?