Руководитель
лаборатории-кафедры «Гносеологическая экология темпорологии и
эвереттики» Института исследований природы времени
«Закон
Пуанкаре и др.»
(О пограничных районах поля Познания)
Чем
цивилизация становится образованнее и взрослее – или
это ей так кажется – тем острее становится у нее
интерес к собственному босоногому детству. [1]
Закон
Как показывает
жизненный опыт, существуют как писанные, так и неписанные законы.
Причем справедливо это не только в сфере морали, что очевидно, но и
в области так называемых «точных наук». Прежде, чем
говорить предметно, необходимо сделать небольшое разъяснение.
«Неписанные законы» вовсе не обязательно представляют
собой некую жреческую тайну, передаваемую только посвященным, или,
наоборот, «банальные истины», не требующие письменной
фиксации. «Неписанность» в данном случае подразумевает
только одно – такие законы не освящены существующей парадигмой
и потому не признаны научным сообществом в качестве «официальных»,
т.е. не помещены в те «своды законов», которые в сфере
науки фиксируются в школьных и университетских учебниках и прочей
«методической литературе». Такое положение вполне
естественно, но эта естественность порождает «эффект
велосипеда». Всякий, кто пытается размышлять о каком-то
аспекте науки или конкретном феномене, ею изучаемом, основываясь на
базе закрепленного в учебниках «свода законов»,
рискует «изобрести велосипед» - открыть какой-то из
неписанных законов «жреческого» или (что, разумеется,
чаще) «банального» классов.
Такое произошло и со
мной, когда я обратился к философским и физическим трактовкам
понятий пространства и времени. Закон, который я недавно «открыл»,
представлялся мне «жреческим». Однако, в силу
счастливого стечения случайностей, выяснилось, что он относится к
классу «банальных». В связи с этим я благодарен
красноярскому физику и философу Павлу Полуяну, который в ходе нашей
переписки [2], направил меня к трудам Анри Пуанкаре. Нам
потребовалась одна цитата об аксиоматическом смысле построения
окружности циркулем. И вот, в ходе этих поисков, в книге «Наука
и метод» я и нашел письменную формулировку открытого мною
неписанного закона.
Вот что писал Пуанкаре в
главе «Относительность пространства» этой книги,
опубликованной в 1908 году, то есть сразу после триумфа СТО, но до
формулировки ОТО.
«Если кто говорит об
абсолютном пространстве, то он употребляет слово, лишенное смысла.
Эту истину высказывали уже давно все, кто размышлял по этому
вопросу, но ее слишком часто забывают и по сей день.
Я нахожусь в определенной
точке Парижа, скажем на площади Пантеона, и говорю: «я
возвращусь сюда завтра». Если меня спросить: «разумеете
ли вы, что возвратитесь в ту же точку пространства», то я буду
склонен ответить: «да!»; и всё же я буду неправ, ибо в
течение этого времени Земля будет двигаться, унося с собой и площадь
Пантеона, которая пробежит, таким образом, свыше двух миллионов
километров. Если же я пожелал бы учесть это обстоятельство и
выразиться точнее, то это все-таки ни к чему бы не привело; в самом
деле, эти два миллиона километров Земля пробежала относительно
Солнца; но Солнце перемещается относительно Млечного Пути, а Млечный
Путь в свою очередь, несомненно, имеет движение, скорости которого
мы не можем знать. Таким образом, мы совершенно не знаем и не
будем знать никогда, на какое, собственно, расстояние перемещается
площадь Пантеона в течение суток. <выд. мною –
Ю.Л.> Все, что я хотел сказать, сводится, таким образом к
следующему: «завтра я снова увижу купол и фасад Пантеона»,
и если бы не было Пантеона, то моя фраза потеряла бы всякий смысл –
пространство свелось бы на нет.
Это одна из наиболее
тривиальных форм идеи относительности пространства…»
[цит. по 3]
Обращаю внимание на
подчеркивание самим Пуанкаре «тривиальности» и
общеизвестности» такого рассуждения. Вот почему выделенное
мною положение я предлагаю назвать «Законом Пуанкаре и
др.».Итак, договоримся – «Законом Пуанкаре и др.»
я считаю выделенную в тексте жирным курсивом фразу. Закон этот –
физический, хотя и сформулировал его математик. Он не
выражается математической формулой и потому имеет философский
характер. Такую же форму имеют и некоторые другие фундаментальные
законы физики. Вспомним, хотя бы, близкий ему по духу закон инерции
Галилея, который, как тому учат в школе, гласит: «Свободная
материальная точка движется прямолинейно и равномерно». Однако
Закон Пуанкаре и др., в отличие от закона Галилея, является законом
парадоксальным – его «положительным смыслом»
является отрицание: мы не знаем и не будем знать такой
фундаментальной характеристики движения, как пройденный путь. И в
этом парадоксе – величайшая сила открытого «Пуанкаре и
др.» закона – он показывает принципиальную границу
Познания в области механического движения макротел А именно
обнаружение границ применимости физических понятий и является
наиболее важным результатом научного поиска, ибо обнаруженная
граница, во-первых, надежно обозначает те области реальности, в
которых мы можем использовать эти понятия, не боясь ошибиться в их
справедливости, а во-вторых – демонстрирует добравшимся до
этой границы исследователям первые красоты «заграницы».
И ставит перед ними задачу изучения этой новой части поля Познания.
А проходит найденная Пуанкаре граница по ранее почти незаметной
борозде – понятию пути. Оказалось, что это понятие
ограничивает притязания механики на описание действительности только
рамками тех областей реальности, которые не простираются на ни на
микро-, ни на мегауровни Вселенной. В качестве примера
«заглядывания» в заграничье приведу понятие
космологического пути, сформулированного мною ранее, когда я
случайно оказался на «границе Пуанкаре», даже не
подозревая, что нахожусь на рубеже Познания [4]. Разумеется, на этом
рубеже бывали и многие другие и всякий историк науки приведет массу
тому подтверждений. Это подчеркнуто мною и в цитате из Пуанкаре, и в
названии закона, содержащего замечательный элемент «др.»
Но вот по этому поводу
умудренный жизненным опытом Пуанкаре стоически замечает, что этот
закон многие «др.» «слишком часто забывают и по
сей день». В работе Пуанкаре речь шла о забывчивости ученых
начала ХХ века. Теперь же очевидно, что формулировка этого
фундаментального закона, представленная Пуанкаре почти сто лет
назад, сегодня, после триумфа ОТО в ХХ веке, и вовсе затерялась на
полках научных библиотек. А ведь он – один из немногих
одновременно конкретных и общих бесспорных физических и философских
Законов Природы.
То, что у физиков по
этому поводу нет возражений, достаточно понятно – его
отрицание привело бы не только к восстановлению в правах Абсолютного
пространства, но и к признанию реальности Аристотелевых «небесных
сфер», ибо только знание всех подробностей всех уровней
движений планет, звезд, галактик, их скоплений и т.д. позволило бы
дать ответ на вопрос о том, на сколько же именно километров
перемещается за сутки площадь Пантеона вместе с Парижем и
Кологривом. (Замечу, что после открытия реликтового излучения и
получения первых данных о его анизотропии, вопрос о статусе понятия
абсолютного пространства снова приобрел актуальность, о чем
свидетельствуют работы М.Х.Шульмана и его лаборатории «Времени
как феномена расширения Вселенной» [5] ).
За время, прошедшее с
момента формулировки закона Пуанкаре и др., астрономия, естественно,
уточнила цифры, приведенные автором закона. Вот одна из сводок
нашего движения, представленная на сайте В.И.Савченко. «За
сутки мы пролетаем в направлении Цефея 1 млн. 640 тыс. км, 132
поперечника Земли. …есть и другие скорости. Вместе с ближними
звездами (самыми яркими, заметными, они дают Образ неба) мы летим в
галактическом потоке, в нашем рукаве МлечПути со скоростью 240-250
километров в секунду. (Если 19 километров в секунду это между 2-й и
3-й космическими, уже достигнутыми земными аппаратами типа "Пионер",
то до этой нам еще расти и расти.) Вот и
помножьте. За сутки мы пролетаем в Галактике 200 млн. км, больше,
чем от Земли до Солнца, 1700 размеров нашей планеты-крупинки,
кажущейся нам необъятной» [6]. Разумеется, и эти данные не
исчерпывают всех составляющих нашего движения. То, что у нас
отсутствуют исчерпывающие данные, не удивляет. Удивляет только вот
что. Научное сообщество вполне спокойно относится к тому факту, что
реальноедвижение конкретных и общеизвестных физических
тел, неизвестно с точностью не только сопоставимой с их
размерами (километры), но даже и в миллиарды раз более грубо!
Что касается
философов, то Закон Пуанкаре и др., являясь агностическим по сути,
тем не менее, вполне может трактоваться и как образное описание
бытия Абсолютной истины, к постижению которой мы приближаемся с
каждым новым запуском космического телескопа и пуском новых земных
инструментов.
Равнодушие философов к
столь яркому всеобщему физическому закону тем более удивительно, что
он позволяет «физикализировать» многие философские
абстракции.
Может быть, это солидарное
равнодушие и физиков и философов возникло из простой исторической
случайности, состоящей в том, что буквально через несколько лет
появилась ОТО Эйнштейна и про все остальные работы, связанные с
относительностью движения, просто забыли? Или это вызвано тем, что
книга Пуанкаре пользовалась громким успехом у «широкой
публики» и потому не была воспринята в качестве серьезной
работы Пуанкаре в «академических кругах»? Впрочем,
гадать по таким вопросам теперь просто бесполезно.
Однако, обратившись к
книге Пуанкаре сегодня, и найдя там этот закон, нельзя не видеть,
что он является всеобщим и глубоким обобщением колоссального периода
познания механического движения – от Аристотеля до Эйнштейна
включительно. И, хотя в своей видимой части он содержит немного
подробностей окружающего мира, именно в силу своей всеобщности Закон
Пуанкаре и др. имеет очень глубокие корни, как в физической
аксиоматике, так и в гносеологии, причем корни эти за сто лет с
момента его формулировки не только не сгнили, но и дали весьма
плодотворные ростки.
Следствие
1.
Начнем с математики.
Это самая близкая к автору закона сфера интеллектуальной
деятельности. Размышляя над законом Пуанкаре и др. я представил себе
такую ситуацию. В будке - так жители поселка Даравка называют
пассажирский салон ползущего по дороге Понга-Кологрив автомобиля
«Урал» - человек рисует карандашом кружочек на листке
бумаги. Из-за тряски, кренов и поворотов по всем трем степеням
свободы (не по автобану едет автомобиль!) на листке появляется некая
причудливая кривая, сходство с окружностью у которой только одно –
она замкнута. А оказавшийся случайно в придорожных кустах
инопланетный Наблюдатель с лазерным дальномером и компьютером
(других наблюдателей с таким уровнем технической оснащенности на
этой дороге не бывает) фиксирует траекторию кончика карандаша.
Человек выбрасывает в окно ненужную бумажку и продолжает свой путь
на кологривский рынок. А подобравший этот документ инопланетянин,
сопоставив его со своей компьютерной информацией, задается вопросом
– что же «на самом деле» хотел изобразить человек?
И, прежде чем задумываться над семантикой этой семиотической
конструкции, ему хотелось бы понять, какую траекторию –
замкнутую или разомкнутую описал карандаш? Этот вопрос я адресовал
П.Амнуэлю. И вот его ответ: «Замкнутую, насколько я понимаю.
Из какой бы системы координат вы не смотрели на лист бумаги,
карандаш нарисует на нем замкнутую кривую - окружность. Другое дело,
если Вам нужно описать движение в пространстве кончика карандаша.
Эта траектория будет, конечно, не замкнута и достаточно причудлива.
Но ведь такой же не замкнутой и достаточно причудливой будет и
траектория листа бумаги, на которой кончик карандаша рисует
окружность. Сама окружность возникает в результате сложения этих
двух траекторий. Разумеется, они инвариантны к любым деформациям, но
сама окружность является СУММОЙ этих не замкнутых траекторий, сама
будучи замкнутой». [7] Вот и получается, что такое
топологически инвариантное качество геометрической фигуры, как
замкнутость, зависит от того, в каких движениях и в какой системе
отсчета находился Наблюдатель в процессе анализа этой фигуры. В
нашем примере Наблюдатель-автор получит траекторию кончика карандаша
в виде замкнутой фигуры, а Наблюдатель-инопланетянин –
разомкнутой. А, поскольку закон Пуанкаре и др. утверждает, что
Наблюдатель НИКОГДА не знает характера своего движения, он также
НИКОГДА не может быть уверен в том, что даже самые абстрактные
математические постулаты выполняются «здесь и сейчас».
Обращаю внимание читателя
на выделенное мною в законе Пуанкаре и др. слово НИКОГДА. Оно
связано с понятием, которое даже для эталона абстрактности в науке –
математики – представляется недостижимой абстракцией. Я имею в
виду время. Этот субъект поля Познания представляется вечным
аборигеном его пограничья. А потому неудивительно существование еще
одного объяснения того, как топология может попытаться разрешить
описанный мною «парадокс кончика карандаша»:
«Топологически траектория движения может быть в зависимости от
системы отсчета отождествляема с разными типами кривых. Но ТИПЫ
КРИВЫХ существуют вне зависимости от системы отсчета - топология.
Замкнутая и любая иная кривая задается целиком, если угодно -
мгновенным расположением координат точек в заданном пространстве».
[8] Если сфокусировать внимание именно на времени, то окажется, что
его-то как раз в этом объяснении нет! Кривая в топологии «задается
мгновенно» и время в геометрии не рассматривается вообще как
особенная сущность. Так, иногда, в вопросах «прикладного
характера», оно появляется как некий формальный параметр,
аналогичный другим «измерениям» (пространство-время) или
формализуется как эталонный всеобще-равномерный
бесконечно-делимый континуум в математическом анализе. А без
осознания именно особенностей времени мы вряд ли найдем выход
из того гносеологического лабиринта, в который завела нас
современная наука.
Это станет ещё более
понятно, если мы рассмотрим «Обратный Закон Пуанкаре и др.»
Сформулируем его так: «Мы совершенно не знаем и не будем
знать никогда, за какое, собственно, время перемещается площадь
Пантеона на расстояние два миллиона километров». Такая
формулировка может показаться странной только с первого взгляда.
Хотя, конечно, с этой точки зрения прекрасно видно, насколько плохо
мы понимаем сущность пространства. Ведь очевидно, что представить
себе эксперимент, который мог бы ответить на этот вопрос,
невозможно. Если по отношению ко времени мы считаем (наивно,
конечно, но все-таки солидарно), что имеем возможность сравнивать
интервалы длительности по часам, то эталона пути (не длинны, как
параметра статического, а именно пути, порождаемого динамикой) у нас
вообще нет. Хотя простейшая логика, казалось бы, должна была давно
поставить перед нами этот вопрос. Ведь движение характеризуется в
науке двумя параметрами – расстоянием и временем. Точнее, их
отношением. Но что поставить в числитель, а что – в
знаменатель этой дроби? Проблема эта сформулирована и обсуждена в
пионерской работе П.Полуяна. В работе показано, что такое вот
«формальное» изменение в аксиоматике движения приводит к
кардинальным изменениям в методологии Познания, демонстрируя
ограниченность существующих в нынешней научной парадигме
математических средств (и прежде всего, математического анализа), а
также с новой точки зрения демонстрирует особенность категории
время, его сущностную несводимость к математическому понятию
«измерение». Впрочем, предоставим слово самому П.
Полуяну: «…время [t] считается "независимой
переменной", а в динамике содержательный аспект скорости
перемещения дополняется понятием "ускорение" –
скорость изменения скорости в единицу времени. Эта вторая
производная по t хорошо согласуется с V=dx/dt, а вот для
"медленности" такой подход, ясно, не годится. Так, что
дело не только в удобстве, но и в формальных особенностях аппарата
анализа. Однако, такое возражение только подчеркивает
обусловленность выбора особенностями формального аппарата теории, и
- более того! - как мы только что отметили, ограниченность
классического математического анализа в квантовой механике уже давно
выявилась. О таких никчемных "бесконечностях" неоднократно
поминал и Ричард Фейнман в своей книге, говоря, что физики научились
"заметать этот мусор под ковер". Но если со стандартным
математическим анализом, с его бесконечно делимой непрерывностью
жить не слишком удобно, то, может быть стоит задуматься над
вопросом: не является ли "конвенциальность" меры [м/с]
также еще одним симптомом теоретического неблагополучия?
Итак, конструктивные
особенности математического аппарата, влияя на физические концепции,
предопределяют все-таки круг описываемых явлений равно и форму их
теоретического выражения. Иными словами, формальное математическое
описание - это общепринятый критерий научности, но границы
замкнутого круга очерчены используемыми математическими
абстракциями, и далеко не очевидно, что все особенности
анализируемых феноменов охватываются заданной границей. Не кажется
ли вам, уважаемые читатели, что элементарные логические основания
классической физики в чем-то слишком абстрактны и кое-что не
учитывают?» [9]. Я назвал эту работу пионерской совершенно
сознательно. И приведенная цитата – только один из ее
фрагментов, который показался мне наиболее соответствующим
обсуждаемой теме. Может быть, не самым важным фрагментом…
Следствие
2.
Теперь обратимся к
«чистой» физике. Ситуация, описанная Пуанкаре,
заставляет задуматься над проблемами однородности и изотропности
физического пространства. В самом деле, те два миллиона километров,
о которых говорит Пуанкаре, это, конечно, мелочь, о которой в
проблеме однородности и изотропности пространства можно забыть –
все это пределы солнечной системы. Но даже и такая «мелочь»
может оказаться важной во всех вопросах, касающихся солнечно-земных
связей. В двух миллионах километрах от данной точки может оказаться
совершенно другая концентрация частиц и состав солнечного ветра
(попали мы, например, в след некоего солнечного плазмоида), другая
напряженность магнитного поля и т.п. Но ведь Пуанкаре не
ограничивается этими двумя миллионами, когда речь заходит о движении
относительно Галактики и, тем более, ещё более крупных структур.
Причем движениями под разными углами к плоскости эклиптики, а,
следовательно, в области пространства, которые еще вчера, когда «я»
задумался об этих проблемах на площади Пантеона в скверике с
наполеоновскими пушками, находились в тех галактических широтах, о
специфике пространства в которых мы и не подозреваем.
И кто может поручиться,
что именно специфика структуры физического пространства не оказывает
влияния на тонкие процессы в микромире? Вот, скажем, информация из
серьезного источника: «Средний размер протона равен всего лишь
0,8 фм» [10]. Что значит «средний»? Протоны –
не арбузы на бахче, среди которых можно найти ягоду и покрупнее, и
помельче. Обращение к более специальным источникам информации
позволяет уточнить, что при измерениях размера протона (точнее,
распределение его заряда по радиусу) в экспериментах по изучению
спектра водорода и водородоподобных атомов на основе мюонов
получаются разные цифры – от 0.805 до 0.908 фемтометров. Т.е.
сходимость результатов различных экспериментов не превосходит 10%. А
точность измерения, достигнутая в опытах с мюонием, составляет
0,1%![11]. Так в чем же источник этого расхождения погрешностей на
два порядка? Нельзя ли объяснить этот факт тем, что измерения
проводились в разных точках Пространства? И что они могут
свидетельствовать о «неполной» его однородности и
изотропности? Ведь взятый Пуанкаре для примера путь в два миллиона
километров, весьма скромный в масштабах солнечной системы (доли
процента от ее размеров), уже кажется значительным для явлений
земного масштаба (более чем в сто раз превышает диаметр Земли), и
становится просто умопомрачительным для микромира, ведь это -
1000000000000000000000000 диаметров протона! А по «раскладу
Савченко» все эти цифры нужно увеличить по крайней мере раз в
сто! Я не настаиваю на том, что именно в случае с радиусом протона мы
сталкиваемся с проявлением этого феномена. Но, думаю, что читатель
согласится со мной – и исключить этого нельзя. Тут, как говорят
в подобных случаях на защитах диссертаций, для «прояснения
вопроса» явно «необходимы дальнейшие исследования и
эксперименты». И они, кстати, уже идут в лаборатории-кафедре
ритмов и флуктуаций Института исследований природы Времени, которой
руководит А.Г.Пархомов [12], где экспериментально исследуются эффекты
Козырева, Шноля и др. с учетом новейших открытий в астрофизике, и,
прежде всего, открытия огромной скрытой массы* Вселенной. С точки
зрения обсуждаемого нами закона это приводит к еще более сложному
характеру движения материи в Пространстве и возникновению новых
физических систем отсчета, связанных со структурными элементами
скрытой массы: «Таким образом, земной наблюдатель находится
одновременно в нескольких системах движущихся объектов (частиц)
Скрытой массы: галактической, солнечной, земной. Кроме того, из
внегалактического пространства приходят частицы, имеющие скорость
порядка 1000 км/с и выше. Возможно также существование
системы, связанной со звездным скоплением, членом которого является
Солнце. Каждая из этих систем обладает специфическим спектром
скоростей, угловым распределением, временными вариациями».
[12].
Следствие
3.
Далее, возникают и
«смешанные» физико-философские вопросы. И, прежде всего,
о таком принципиальнейшем понятии, как инерциальная система отсчета.
Действительно, уже сам факт того, что, за исключением совсем
немногих космонавтов, в данный момент находящихся на своих орбитах
(об особенностях их движения мы сейчас говорить не будем), все мы
живем на вращающемся шарике с радиусом чуть больше 6 тысяч
километров. И, в зависимости от географической широты, испытываем
кориолисову силу (на площади Пантеона чуть большую, на базарной в
Кологриве чуть меньшую), что, безусловно, свидетельствует о том, что
мы находимся в системе отсчета, которая только для «практических
целей» принимается за инерционную. И даже на уровне житейском
мы ощущаем недостоверность такого приближения, стоя, например, на
обрывистом речном берегу. Что же говорить об инерциальности любой
реальной системы отсчета, когда мы учтем все те движения, о которых
говорил Пуанкаре, да ещё добавим к ним все то новое, что стало нам
известно о структуре Метагалактики за последние сто лет! И ведь
важность понимания природы и масштабов неинерционности физических
систем вовсе не сводится к пониманию механизма образования крутых
берегов. Трудно преувеличить ее влияние, например, на поведение
систем, находящихся в точках бифуркации. А этот класс систем все
чаще оказывается просто жизненно важным в современной
технологической цивилизации.
А к чему может привести
такая неопределенность в построении и физическом поведении системы
отсчета в «нестандартной» ситуации видно из следующего
примера, на который мне указал П.Амнуэль: «У Михаила Пухова
есть фантастический рассказ, в котором говорится об изобретении
первой машины времени. Ее отправили на день в прошлое, и она …
пропала. А почему? Да потому, что ее отправили во времени, а не в
пространстве, и она оказалась в точке, где Земля была сутки назад,
то есть в пустоте. Герой рассказа как раз и рассуждает, где же может
находиться эта машина, если еще учесть и движение Солнца, и движение
Галактики, и движение Местной системы и т.д. И приходит к выводу,
что машина времени в принципе невозможна, поскольку, чтобы она таки
оказалась не только в нужном времени, но и в нужном месте, надо
просчитать столько разных движений, в том числе и неизвестных науке,
что и приступать смысла нет» [13]. Здесь имеется в виду
рассказ М.Пухова «Монополия на разум» [14]. Не будем
обсуждать степень фантастичности классического фантастического
объекта – машины времени. Во всяком случае, сегодня эта
степень значительно меньше, чем во времена Г.Уэллса, который и ввел
его «в научный оборот». Но отмеченная Пуховым проблема
вполне реально может встать и перед теми, кто «завтра»
попытается построить такую машину, пользуясь теорией Торна-Новикова
и даже сумеет отыскать парочку подходящих черных дыр. («Машина
Торна-Новикова» является теоретическим построением в ОТО,
«легализующим» вопрос о технической достижимости
перемещения в физическом времени и представляет собой две черные
дыры, особым образом связанные друг с другом). И проблема, как
видим, фундаментальная, являющаяся следствием фундаментального
закона Пуанкаре и др.
Следствие
4.
Следующий вопрос,
«более круто» замешанный на философии. Все движения, о
которых говорит Пуанкаре, являются криволинейными. Более того,
неравномерно-криволинейными (вспомним, что именно это является
причиной законов Кеплера, описывающих орбитальные движения планет).
Но криволинейные движения – это комбинации движений по
окружностям разных радиусов (вот и всплывают ассоциации с
Аристотелевыми небесными сферами и механикой эпициклов). А движение
по окружности – это вращательное движение. Закономерно
спросить – что же такое «истинно поступательное
движение»? И где мы можем видеть его примеры? Во времена
Пуанкаре на этот вопрос «отвечали однозначно» - световой
луч. Но совсем скоро именно экспериментальное обнаружение
искривления светового луча вблизи солнечной поверхности привело к
торжеству ОТО Эйнштейна и последний пример «истинно прямой
линии» канул в лету. Философия в этой связи напоминает нам о
том, что целостное мировоззрение возможно и без прямолинейности.
Вспомним, например, о системе Декарта, в которой такого понятия
просто не было (точнее, оно не соответствовало ни одному реальному
движению физического тела, все элементы которого представляли собой
вихревые структуры). Впрочем, с прагматической точки зрения и
прямолинейное, и вращательное движение являются равно абстрактными
понятиями - «нет никакого особого преимущества в том, чтобы
заменить одну упрощенную модель (евклидового пространства с его
"действительными" прямыми) на другую, столь же упрощенную
модель (движение именно по окружностям)»[15]. Разумеется,
расчетные формулы для геодезических траекторий, учитывающие
искривление пространства присутствующими в районе движения массами,
приводят к результатам, вполне удовлетворительным по точности.
Однако это вовсе не означает, что у каждого из этих крайних описаний
движения нет таких особенностей, которые могли бы выявить некие
уникальные эффекты. В последнее время физико–философское
исследование специфики вращательного движения осуществляет П.Полуян,
с обсуждения работы которого [16] и началась та цепочка, которая
привела меня к «открытию» названия «Закон Пуанкаре
и др.». В этой статье П.Полуян представил корректную модель
«вращательного пространства» и показал, что оно не
противоречит принципу относительности. В рамках развития этой модели
можно, как мне кажется, попытаться построить механизм «физического
разнесения» тех пространств, которые в последнее время
получили название «параллельных» и возникли в рамках
некопенгагенской трактовки квантовой механики, развитой Хью
Эвереттом.[17]. Действительно, можно предположить, что именно
наличие собственного вращения (спина) у квантов пространства (а
теория дискретного пространства в последнее время приобретает все
больше сторонников) и является той физической возможностью, которая
реализует эвереттовское ветвление. Если предположить, что спин
квантов пространства целочисленен, т.е. кванты пространства являются
бозонами, то Мультиверсум Эверетта представляется бозе-конденсатом
пространств**, построенных из квантов с различными спинами (правила
квантования и возможные значения спинов – это отдельная тема).
«Бозонный конденсат Вселенных» – это новое
понятие, которое ещё требует осмысления. Но и на первый взгляд ясно
- в такой модели не возникает тот вопрос, который часто задают
критики теории Эверетта – «А где же помещаются все эти
бесчисленные ветви Бытия?». Ведь для «смеси
бозе-конденсатов Вселенных (эвереттовских ветвлений Мультиверсума),
«расположенных» в пространствах со спинами 1,2,3,4…
и т.д. (ряд целых чисел достаточно продолжителен, чтобы обеспечить
разными целочисленными спинами кванты сколько угодно большого
числа пространств, необходимых в каждом случае ветвления) много
места и не нужно – хватит и того, которое тянется «от
забора и до обеда».
Особый вопрос, возникающий
в рамках этой гипотезы – это вопрос о том, что считать
временем при описании мультиверсума как смеси бозе-конденсатов
универсумов. Действительно, в каждом из них течет свое время, то,
которое пытается осознать современная темпорология (и до решения
этой задачи явно не близко), и которое, тем не менее, кажется
«интуитивно ясным». Очевидно, что динамика смешения
таких бозе-код\нденсатов не может быть описана тем же самым
понятием, поскольку в процессе смешения нет не только логической, но
даже интуитивной возможности ввести какую-то последовательность
событий, связывающих «смешиваемые универсумы». А, тем
более, увязать «мультиверсумное» и «универсумные»
времена. Аналогичные соображения по вопросу описания времени
мультиверсума были высказаны В.П.Казарян в её докладе на Российском
междисциплинарном семинаре по темпорологии 28.09.04 [18]. Такая
«тупиковость» с осознанием фундаментального атрибута
Бытия может свидетельствовать о каких-то серьезных изъянах в самом
подходе к его онтологическому статусу. Но, вместе с тем, появляется
надежда, что в понятии «мультиверсумного» времени мы
можем получить ту гёделевскую метасущность, которая поможет нам
разобраться с сущностями «универсумных» времен.
Для тех, кто увидит в
предложенной гипотезе следы идеи о «торсионном
взаимодействии»***, скажу, что не считаю ее связь с этим
предполагаемым феноменом необходимой, но, вместе с тем, и не
исключаю ее. Только дальнейшее осмысление и эксперимент покажут,
насколько эти две гипотезы совместимы. (Как друг с другом, так и с
физической реальностью нашей ветви мироздания). Однако очевидно, что
«торсионное» мировоззрение имеет все основания к тому,
чтобы быть признанным в качестве серьезного ноуменального объекта.
Следствие
5.
И уж совсем «почти
чистая философия». Что есть движение вообще, если даже такой
простейший его вид, как механическое, не имеет в основании своего
описания ясной аксиоматики, более того – перспектива получения
такой аксиоматики, как кажется, заводит в «болото
агностицизма» с равной неизбежностью с площади ли Пантеона в
Париже или от недавно восстановленного собора в Кологриве? (Впрочем,
«для кого – болото, а для кого – райские кущи».
О вкусах не спорят…)
А ведь механическое
движение – это «босоногое детство» современной
физики – не только хранит свои «детские тайны», но
может оказаться и тем младенцем, устами которого…
Вот один из примеров. В
последнее время развернулась дискуссия вокруг результатов обработки
данных траекторных измерений космических аппаратов «Пионер-10»
и «Пионер-11» [19], которые в ходе своих миссий уже
покинули пределы Солнечной системы. Твердо установлена аномалия
Доплеровского сдвига частоты радиосигнала на уровне 1,1х10^-8 Гц/с,
получаемого с этих аппаратов, соответствующая замедлению их движения
8х10^-10 м/с^2. Гипотез, объясняющих обнаруженный эффект высказано
много, затрагивают они самые основания современной физики, в том
числе подвергается сомнению «принцип слабой эквивалентности»,
состоящий в утверждении о равенстве инертной и гравитационной масс.
Значение же этого «слабого» принципа трудно переоценить.
«Эйнштейн… подчеркивал необходимость постоянной
проверки именно слабой эквивалентности в свете все более новых и
новых технических достижений, ибо если будет найдено несоответствие
указанных масс в любом знаке после запятой, то это укажет на наличие
ранее неизвестных законов Природы, а все ранее известные законы
придется уточнять, пересматривать и т.п. Так велико значение для
физики этого принципа эквивалентности»[20]. В связи с
необходимостью уточнения экспериментальных данных планируется запуск
специального зонда на орбиту Плутона [19]. А что если наш младенец –
механическое движение – задаст вопрос: «Все ли
составляющие движения аппаратов учтены при интерпретации
соответствия Доплеровского сдвига частот и ускорения их движения? И
даже те, которые могут возникнуть при движении отдельных объемов
пространства друг относительно друга?». Ответить на этот
детский вопрос «честно» будет невозможно, ибо ответ
лежит в таких аксиоматических дебрях, экспедиция в которые для
современной науки более трудна, чем организация миссии на орбиту
Плутона. И совершенно прав П.Полуян, утверждающий, что «Здесь
главную роль играет ЛОГИКА, что хорошо видно при внимательном
анализе понятия абсолютного пространства. Когда говорится, что
появление представлений о физическом вакууме привело к
восстановлению в правах абсолютного пространства, то упускается из
виду, что этот вакуум (как некий физический объект) может быть
привилегированной системой отсчета, но не абсолютным пространством в
строгом смысле слова. В самом деле, достаточно задаться вопросом - а
не двигается ли весь этот вакуум куда-нибудь? Это ведь очень
очевидная картинка: гидродинамические перемешивания слоев жидкости,
ветры и вихри в аэродинамике и пр.» [21]. Единственное, что я
бы изменил в этом утверждении, это то, что главную роль играет
именно логика. Мне кажется, что «примой» является все же
философия. А она, так же как и физика, имеет свои образы детства и
своих «младенцев, глаголющих истину». И среди них то
направление философской мысли, которое в недавние времена клеймилось
позором под именем «абсолютного идеализма». Сегодня
«недовытоптанные» ростки этого направления вновь
оживают, о чем свидетельствует опыт моего общения с
интернет-корреспондентами. Так А.Майборода сообщил мне:. «…по
прежнему стою на старой философской точке зрения (а ля Беркли и
пр.), что пространство это "фикция", в действительности
есть только некие "центры" и связи между ними, или,
наоборот, "связи" как первичные сущности и образуемые ими
центры как вторичные образования»[22]. И такая точка зрения на
сущность пространства и движения сегодня звучит все более отчетливо.
Сошлюсь для примера на размещенные на сайте Дж.Барбура работы
Дж.Сэнфея, посвященные поиску подхода к математическому описанию
эквивалентности сознания и материи. Дж Сэнфей пишет: «Я
утверждаю, что все описания любого аспекта материального мира должны
сохранять уникальный каркас субъективного ощущения и что этот каркас
в принципе подлежит количественному описанию. Следовательно,
уравнение может быть построено, как только мы сможем уравнять
размерности.
Осталось завершить задачу
уравнивания размерностей. Не последним из обсуждаемых вопросов
является вопрос об установлении природы пространства и времени. Одна
из проблем, лежащая в центре конфликта квантовой теории и теории
относительности, состоит в том, что пространство и время, бывшие
прежде совершенно разными вещами, впоследствии стали равнозначными
частями континуума. [23]. Мак-Клеллан утверждает, что реальность на
фундаментальном уровне есть граница раздела между двумя
несовместимыми движущими силами, одна из которых - сияющая
пространственноподобная Евклидова плоскость, воплощаемая светом в
Специальной теории относительности, а другая – замкнутая
времениподобная сфера, воплощаемая энергией в Общей теории
относительности. [24]» [цит по 25 в переводе Ю.Л.]. Отсюда
следует, в частности, что даже с точки зрения этой, не самой сложной
современной философской теории, «детские тайны»
механического движения включают в себя и «уникальный каркас
субъективного ощущения», и «сияющую
пространственноподобную плоскость СТО», и «замкнутую
времениподобную сферу» энергии.
Очевидно, что «полное
описание» движения как такового, должно включить еще многое,
открытие и осознание чего будет под силу только зарождающемуся на
гносеологическом поле новому Левиафану – Свирлу [26]. Но
значит ли это, что сегодня мы не должны думать над такими вопросами?
Вопрос, разумеется, риторический. Каждый решает его сам.
Несколько
слов в заключение.
… А любопытно
было бы взглянуть на кривую, описываемую в Пространстве кусочком
мела на вращающейся ножке циркуля, которым на школьной доске учитель
математики рисует окружность под шум возни на задней парте, с точки
зрения наблюдателя с вулкана Олимп на Марсе или какого-нибудь
«таукитянина»!
Благодарности
Автор благодарит всех,
кто принял активное участие в обсуждении текста на стадии его
подготовки. Особую благодарность хотелось бы выразить В. Савченко,
А.Склярову и Г.Ковалю. Полемика с В.Савченко, который написал мне,
ознакомившись с текстом цитаты из работы Пуанкаре: «Я вообще
не вижу здесь закона. Там лишь отрицание» [27], оказалась, как
мне кажется, весьма плодотворной, и помогла мне четко сформулировать
философскую суть «Закона Пуанкаре и др.». А.Склярову я
благодарен за высказанное им мнение, что работа была бы более
интересной, «если бы в ней были хотя бы какие-то наметки на
тему: а в какую, собственно, сторону можно развивать эту модель <
«вращательного пространства Полуяна»> в приложении к
Эверетту»[15]. Результатом моих размышлений над этим
пожеланием и является гипотеза о спине квантов пространства. А
Г.Коваль смог направить поиски связи эвереттизма и свойств квантов
пространства на весьма конструктивный путь, заметив: «если…
все варианты всех возможных ветвлений одновременно и В ОДНОМ МЕСТЕ
присутствуют, то это и есть ЕДИНСТВЕННЫЙ ВОЗМОЖНЫЙ ВАРИАНТ, реально
существующий, как одно целое, но бесконечно слоящийся в своем
содержании на отдельные составляющие. Как бы только суметь
расслаивать и докапываться до каждого в отдельности...»[28].
*Скрытая
масса Для современной астрономической картины
мира принципиально важным оказалось то, что существуют космические
объекты, от которых невозможно принять излучение. Их наличие удается
установить только по их гравитационному воздействию на соседей.
Невидимое вещество, проявляющее себя по взаимодействию с видимым
посредством сил тяготения, в современной астрономии называют скрытой
массой. Впервые о скрытой массе
заговорили в 30-х годах XX века, когда швейцарский астроном Фриц
Цвикки, измеряя по красному смещению скорости галактик из скопления
в созвездии Волосы Вероники, получил, что скорости галактик гораздо
выше расчетных. Он выдвинул гипотезу, что в скоплении присутствует
невидимая, скрытая масса, которая и является причиной больших
скоростей галактик. Согласно расчетам эта невидимая масса во много
раз превышала массу видимую. Сегодня
астрономы уверенно заключают: Вселенная в основном заполнена
невидимым веществом. Оно образует протяженные гало галактик и
заполняет межгалактическое пространство, концентрируясь к скоплениям
галактик. Вопрос о природе скрытой массы
далек от разрешения. Возможно, эта масса создается не открытыми пока
элементарными частицами. Часть скрытой массы может заключаться в
телах, состоящих из обычных атомов.
Информация из [29]
**
Бозе-конденсат
Бозоны,
находясь в основном состоянии, обладают следующим уникальным
свойством. С увеличением числа даже электронейтральных частиц и в
пренебрежении гравитационными
силами
увеличивается их взаимное притяжение. Иначе говоря, совокупность
таких бозонов стремится увеличить свою концентрацию. Это
свойство обусловлено квантовомеханическими
особенностями
бозонов, а сам ансамбль таких частиц называется
бозе-конденсатом.
Информация из [30]
***
Торсионное взаимодействие - взаимодействие,
связанное с вращением. Большинство элементарных частиц обладает
собственным вращением, которое характеризуется моментом количества
движения - спином. Спин элементарных частиц, подобно электрическому
заряду, может принимать строго определенные значения и является столь
же фундаментальным свойством элементарных частиц, как масса и
электрический заряд. Поскольку с массой и электрическим зарядом
связаны два фундаментальных взаимодействия
- гравитационное
и электромагнитное,
предполагают, что и со спином связано особое фундаментальное
взаимодействие - торсионное. Согласно Г.И.Шипову, торсионное
взаимодействие тесно связано со свойствами физического вакуума. Ряд
экспериментов указывает на то, что торсионное взаимодействие,
действительно, существует. Однако, вследствие неоднозначности
результатов независимых проверок, суждение научной общественности о
проблеме торсионных взаимодействий столь же неоднозначное.
18. Казарян В.П.
"Темпоральнсть
и естественные науки", доклад.
19.
Rathke Andreas Testing for the Pioneer anomaly on a Plutto
exploration mission. To appear in Proceeding of the Conference
‘Frontier Science 2004, Physics and Astrophysics in Space’,
Frascati, 14-19 June, 2004. Имеется интернет-реферат по
адресу http://Ru.Arxiv.Org/abs/astro-ph/0409373
21. Полуян П.
Из частной переписки с автором, e-mail
от 17 сентября 2004 г. 06.53
22 Майборода А. Из
частной переписки с автором, e-mail
от 16 сентября 2004г. 14.59
23
Barbour J. 1999 ‘The End of Time’. London Weidenfeld
& Nicolson
24.McClellan J. 2000 ‘ Architecture and Evolution: From
Stonehenge to Space Stations: ‘Reframing Consciousness III’.
CAIIA-Star Conference proceedings. Newport, Wales.
