Другие статьи

 

 

 

 

Путь к началам и решению проблем

 

Метод возврата

 

 

В.И. Рязанцев

 

 viryazancev@yandex.ru

 

2019

 

 

 

В работе показано, как человек познаёт так называемые «простейшие» понятия и какую роль в этом процессе играет метод возврата (рекурсии) к ранее изученному объекту с учётом знаний, полученных позднее. Рекурсия – фактически главный, ключевой метод освоения понятий младенцами, но она чрезвычайна полезна и в дальнейшем, как при учёбе, так и в практической деятельности. Применение этого метода в основаниях различных наук только и может поставить эти основания на прочный фундамент всех многовековых достижений человечества. Рекурсия дает возможность строго доказать многие постулаты, считавшиеся ранее недоказуемыми (в частности, 5-й постулат Евклида). Применение рекурсии совместно с принципом причинности позволяет обосновать принцип эквивалентности гравитационной и инертной масс, границы применимости классических формулировок 2-го закона термодинамики и найти механизм образования термодинамических неравновесностей, являющихся причиной всех макроскопических движений в природе. Подчеркивается роль непотенциальности фундаментальных взаимодействий в физической картине мира, и выясняется неприменимость арифметики теории относительности для общего случая произвольных систем отсчёта, а в квантовую механику возвращается нормальный принцип причинности. Полученные результаты представляют интерес для широкой аудитории: от учителей до теоретиков (математиков, лингвистов, физиков и др.), производственных практиков и общественных деятелей.

Ключевые слова: рекурсия, гносеология, основания геометрии, 5-й постулат Евклида, 2-й закон термодинамики, теория относительности, кванты, принцип эквивалентности, непотенциальность, единство мира.

 

 

Содержание

Без ключа нет познания………………………………………………………..5

1. Откуда берутся понятия?...............................................................................6

2. Проблемы, о которых не любят распространяться референты и изобретатели «теорий всего»……………………………………………………….12

3. Введение однородного изотропного пространства. Определение точки, прямой и плоскости…………………………………………..……………………..15

4 Доказательство некоторых аксиом на основе определений точки, прямой и плоскости. Доказательство 5-го постулата Евклида……………………………21

5. Почему при движении укорачиваются линейки, и все ли в мире относительно?.............................................................................................................27

6. Второй закон термодинамики и “тепловая смерть” Вселенной……......34

7. Кванты против ТО…………………………………………………………39

8. Что такое полная обратимость? Субквантовые взаимодействия………44

9. Тонкие взаимодействия, экстрасенсорика, предчувствия. Тактика референтов – тупо всё отрицать……………………………………………………50

10. Что концентрирует тепловую энергию?...................................................52

11. От “черной дыры” до “Большого взрыва” и почему эквивалентны инерционная и гравитационная массы?...................................................................56

12. Надо ли гнуть пространство и что такое “материальный объект”?......65

13. Как образуются термодинамические неравновесности – основа многообразия живой и неживой природы?.............................................................70

14. Единство мира и плюрализм мнений…………………………………..77

15. Чему учит история?...................................................................................85

Источники информации…………………………………………………….90

 

 

 

Без ключа нет познания

Повторение – мать учения

Народная мудрость

Читатель, вероятно, подумал про эпиграф: «А кто же спорит? Тут и обсуждать нечего!» - но мало кто замечает, что повторение, как правило, происходит уже с новым багажом знаний, полученных после первоначального ознакомления. Таким образом, мы имеем дело с методом рекурсии – методом, значение которого в математике и программировании было оценено лишь сравнительно недавно. На самом деле, как ясно уже из тысячелетней пословицы, применение этого метода далеко выходит за рамки программирования. Многие заявят, что всё это абстрактно и лично он этого никогда не применял.

А вот и неправда!

Любой детский врач Вам скажет, что у младенца сначала появляются смутные образы окружающих предметов, и лишь потом, многократно возвращаясь к этим образам, ребёнок познаёт их свойства. Таким образом, каждый человек от природы владеет методом рекурсии. Если проследить историю человечества, то можно заметить то же самое: сначала человек мерил расстояния шагами, локтями и т.п., потом перешёл к метрам, длинам волн и т.д. Но, если бы не было единицы локоть, невозможно было бы получить единицу метр.

Так сложилось, что с доисторических времён главным способом обмена информацией между людьми стала звуковая речь. Элементами звуковой речи являются слова, которые у нас в мозгу ассоциируются с понятиями. Систему понятий часто называют 2-й сигнальной системой. Кроме того, что 2-я сигнальная система является осмысленным в нашей голове отображением окружающего мира, она еще служит для запоминания и анализа явлений этого мира. Так вот, метод рекурсии играет важнейшую – ключевую – роль при формировании 2-й сигнальной системы, которая, кстати, расширилась в дальнейшем за счёт применения письменности и визуальных средств. Конкретными реализациями 2-й сигнальной системы являются национальные языки.

Убедительным свидетельством применения рекурсии в построении и освоении языка являются толковые словари. Составители толковых словарей любое слово спокойно объясняют через другие слова и только при объяснении понятий: пространство, время, материальный объект – под влиянием идеологов уходят от толкования и начинают цитировать философские измышления.

Всё вышеизложенное просто до банальности. Тем не менее, самые изощрённые философы, математики, а за ними - физики умудряются не замечать простого! Если мы заявим, что с помощью метода рекурсии доказывается 5-й постулат Евклида, читатель может не поверить. Тогда читайте!

 

1.Откуда берутся понятия?

Точное логическое определение понятий – главнейшее условие истинного знания.

Сократ

Понятия в нашем мозгу возникают вовсе не в той последовательности, которая присуща философским трактатам или курсам геометрии. Особенно ярко это видно при анализе процесса формирования понятий у младенцев.

Вначале у младенца возникают лишь смутные образы, но, по мере усвоения новых знаний, он тысячекратно возвращается к прежним понятиям, постепенно их уточняя. Мы называем здесь этот процесс рекурсией познания. Лозунг “Практика есть критерий истины” является лишь частным случаем этого метода.

Именно таким методом человек определяет для себя все понятия, в том числе — фундаментальные и сугубо абстрактные. При внутреннем («для себя») определении понятий в связке с рекурсией человек активно применяет обобщение – абстрагирование. Например, понятие пространство естественным образом вытекает из словосочетаний: пространство комнаты, пространство на лугу, воздушное пространство Земли, космическое пространство. При этом в норме языка никому не приходит в голову, что если комната косая или кривая, то и пространство кривое. Если человек заносит в такую комнату куб, то куб остаётся кубом. При дальнейшем изучении он может выяснить, например, что куб нагрелся с одной стороны и изменил свою форму, но всё равно здравомыслящий человек не будет утверждать, что в этом месте искривилось пространство, так как существует практика тысяч поколений и норма языка – все изменения объектов относить к физическим воздействиям на объекты, а не каким-то мифическим изменениям пространства.

Самое беглое знакомство с лингвистикой убеждает, что развитые национальные языки представляют собой мощные системы взаимосвязанных понятий, каждое из которых с огромной точностью может быть определено через другие. Такое устройство языка (между прочим — стихийное!) очень адекватно окружающему нас единому взаимосвязанному миру и выгодно отличает его от иерархических философских построений, в которых все понятия определяются через так называемые простейшие, остающиеся, в результате, неопределимыми. (Мы не пытаемся здесь установить, кто первый придумал упомянутую иерархическую систему, оставляя эту задачу историкам, заметим только, что, если бы филологи следовали этой системе, то не сумели бы составить ни одного толкового словаря!).

На самом деле, определение “простейших” понятий отдается в этом случае на откуп случайных (зачастую — мистических) представлений см. [11]. Недаром философы, проповедующие такие построения, до изнеможения спорят друг с другом, вместо того, чтобы выяснить, что же каждый из них понимает под тем или иным словом. Например, некоторые из них договорились даже до того, что стали отрицать как таковой сам научный метод. Интересно, что они имеют в виду под этими словами: если свой метод, то причем здесь наука?

Проиллюстрируем значение вышесказанного и пути решения вопроса, поставленного в заголовок, а также получаемые результаты, на примере рассмотрения оснований элементарной геометрии – см. [12], [38]. Аналогичный метод может быть применен и в других науках.

Построение геометрии, предложенное в конце XIX века известным немецким математиком Д. Гильбертом, осуществляется на основе:

1. Неопределяемых понятий: точка, прямая, плоскость.

2. Аксиом, принимаемых без доказательств.

3. Определений геометрических объектов (например, сферы, окружности).

4. Теорем, доказываемых по правилам формальной логики с использованием понятий, введенных в первых 3-х пунктах, называемых основаниями геометрии (ОГ).

Концепция Гильберта принята в настоящее время в большинстве учебников. Следует заметить, что основоположник геометрии Евклид (III в. до н.э.) не вводил неопределяемых понятий, однако, как указывали некоторые ученые (Лобачевский), его определения были неточны. Например, прямая определена Евклидом как линия, все точки которой расположены одинаково относительно друг друга. Но, то же самое можно сказать и об окружности.

Постановка вопроса о том, почему одни понятия считаются определимыми, а другие – неопределимыми, опять возвращает нас к вопросу: откуда берутся понятия и определения? И сразу видно вопиющее несоответствие иерархической системы, как реальному взаимосвязанному миру, так и практике познания, и рекурсивному устройству национальных языков.

Конструкторы ОГ стремились создать полную систему предложений, на основе которых все другие зависимости получались бы как логические следствия. Нетрудно, однако, заметить, что, поскольку ОГ излагаются на конкретном национальном языке, то впереди всех аксиом геометрии, строго говоря, необходимо постулировать аксиомы известности каждой применяемой в геометрии лексической конструкции, а их количество несоизмеримо больше числа тех высказываний, которые принято преподносить в качестве геометрических аксиом! Ясно далее, что лексические конструкции могут быть определены только через другие лексические обороты, а поскольку все понятия языка взаимосвязаны и рекурсивны, то на самом деле при изложении оснований геометрии (как и других наук) мы пользуемся весьма значительным багажом знаний, заключенных в бытовом языке, которым владеют первоклашки, когда им дают самые первые геометрические сведения. Получен этот багаж малышами с помощью рекурсии, которую так старательно избегают в дальнейших изложениях поклонники строгой иерархии.

Если мы проанализируем изложенное выше заблуждение о невозможности определения простейших понятий, то легко найдем корни этого заблуждения. Они заключаются в том, что большинство философов, физиков и математиков рассматривают термины, не как общественно сложившиеся лексические единицы, отражающие результаты нашего анализа окружающего мира (т.е., элементы сознания), а как нечто, установленное свыше. Что интересно, философы, называющие себя материалистами, не только не избежали этого заблуждения, но и наиболее яростно его защищают – видимо, для них слова “категория сознания”, что красная тряпка для быка! Религиозные фанаты попытаются зацепить нас за слова “данные свыше”, утверждая, что так оно и есть. Заметим, однако, что Бог дал человеку разум, а знания он должен добывать себе сам.

Метод рекурсии познания часто непроизвольно используется преподавателями. Они сначала объясняют тему упрощенно (“на пальцах”) и лишь затем переходят к более строгому изложению. Однако жесткие рамки учебной программы и утвержденных пособий не позволяют использовать рекурсию более эффективным образом. Суть рекурсии состоит в том, что возврат к изученному должен осуществляться на новом, более высоком уровне знаний, т.е. имеется в виду не только переход от упрощенного изложения к более строгому, но и использование, при повторном рассмотрении, знаний, полученных между этими витками изучения.

Каждый из нас может вспомнить множество примеров из своего детства, когда учитель, не обладающий элементарными навыками преподавания, озлобленно пытается, как он сам выражается, «вдолбить» ученикам какую-нибудь абстрактную догму, переходя к психологическим, а иногда и к физическим мерам воздействия. Хотя озлобленность всегда должна быть осуждена, понять преподавателя можно: ему еще раньше тоже вдолбили иерархическую схему, когда самые обобщенные, самые абстрактные, а потому самые трудные понятия преподносятся как не поддающиеся определению и даже объяснению. С этого момента класс навсегда разделяется на «отличников», «середнячков» и «бестолковых», хотя «отличники» в дальнейшем могут оказаться «зубрилами» и «подлизами», а вот «бестолковым» выписываются первые строки направления в тюрьму. Описанный выше изуверский метод преподавания должен быть навсегда запрещен Декларацией ООН, как основа иезуитской, фашистской и тому подобных идеологий.

Применение рекурсии не ограничивается обучением и определением понятий. Главным является ее применение к самому познанию, в том числе – в масштабах всего человечества: при появлении новых научных фактов необходимо пересматривать существующие теории. Мы бы очень сильно погрешили против истины, если бы заявили, что оно (человечество) строго следует этому правилу. Напротив, складывается впечатление, что нет такой теории, которая бесследно исчезла бы из общественной жизни, даже под напором очевидных опровержений – оно и понятно: жрецам тоже хочется кушать!

Мы еще будем возвращаться к вопросам познания (гносеологии), а сейчас отметим, что, посмотрев с новой точки зрения современное изложение оснований философии, физики и математики, вы увидите там множество неточных и бессмысленных определений (вспомните: “Пространство есть форма существования материи”), а зачастую – отсутствие определений. Подчеркнем еще раз, что под определением понятия мы подразумеваем развернутое, возможно, многостраничное объяснение с возвратами и уточнениями отдельных моментов изложения, а не просто куцее предложение, авторы которого гордятся краткостью и издеваются над смыслом.

Читатель уже уловил, что не все готовы признать изложенные взгляды, но он должен понимать, что на самом деле даже самые яростные критики постоянно пользуются этими принципами. Разумеется, Вы тоже должны освоить метод рекурсии в познании, что даст Вам заметную фору перед теми, кто его не знает, а тем более отрицает, так что Вам даже выгодно не спорить с последними.

Прежде, чем переходить к конкретным примерам из геометрии, остановимся на некоторых серьезных проблемах современной науки.

 

2. Проблемы, о которых не любят распространяться референты и изобретатели «теорий всего»

…за всякое невежество, проявленное сейчас, человечеству придется дорого уплатить потом

Лем

Для наивных гениев главной проблемой является как раз нежелание чиновников заниматься какими-либо проблемами. Поскольку Вы не относите себя к гениям, то для Вас даже выгодно, что ряд заблуждений вот уже почти 200 лет бродит по всевозможным учебникам. Кстати, многие крупные открытия в упомянутом периоде времени как раз и совершались благодаря тому, что их авторы, “не оспоривая глупцов”, руководствовалась здравыми принципами, а не противоречивыми теориями, вызывающими телячий восторг широкой публики.

Следствием непроходимого чиновничьего нежелания решать вопросы является отсутствие в учебниках даже намека на существование в науке каких-либо проблем. Во времена, как его сейчас изображают, тирана И. В. Сталина в школьном учебнике можно было прочитать о противоречивости 2-го закона термодинамики, сейчас - даже в вузовском, в лучшем случае, Вы найдете что-то невразумительное. С этого закона мы и начнём.

 

1. Классическая формулировка 2-го закона термодинамики о переходе, в конечном счете, тепла от горячих тел к холодным, а энергии любого вида в тепловую, наряду с запретом “вечных двигателей”, приводит к выводу о так называемой “тепловой смерти Вселенной”, а это, в свою очередь, к проблеме первоначального возникновения нынешнего ее многообразия, т.е., если мы последовательно распространим 2-й закон на ретроспективу, то неминуемо придем к выводу, что когда-то он нарушался. Вопрос в том, каков же конкретный механизм этого нарушения?

 

2. Вторая проблема заключается в том, что микрочастицы – объекты квантовой механики – ведут себя так, словно “узнают” о движении и положении других частиц со скоростью, невообразимо большей скорости света, что, согласно теории относительности (см. следующий пункт), считается невозможным.

 

3. Невнятные пояснения учебников по проблеме, изложенной в п.2., заставляют нас более внимательно отнестись к так называемой теории относительности (ТО) А. Эйнштейна. Кроме упомянутого выше ограничения скорости любого взаимодействия скоростью света, в ТО считается, что метрика пространства и времени зависит от скорости движения системы отсчета. Но! – эти два следствия противоречат друг другу! Действительно, представим, что система отсчета (нарисованная, предположим, в нашей школьной тетрадке) изменила скорость на новую. Тогда, согласно ТО, должна измениться и метрика пространства. Кроме простейшего (но, на самом деле, весьма существенного) вопроса, каким образом движение тетрадки может повлиять на все безграничное пространство, возникает вопрос, как это может произойти мгновенно?

Следует заметить, что, несмотря на то, что ознакомление с основами ТО содержится во всех школьных учебниках физики, даже многие ученые профессора не знают этих основ, поэтому критику ТО почти всегда приходится начинать с их изложения. Когда же дело доходит до фразы, что “все это не так”, профессор начинает восхищаться собой, “т.к. никогда не учил эту белиберду”.

Отмеченная выше противоречивость ТО приводит к тому, что мы или должны считать неодинаковым пространство в пределах и за пределами тетрадки или принять, что меняется не пространство, а материальный объект, являющийся носителем системы отсчета, т.е. – сама тетрадка. Здесь возникает вопрос: а что это за понятие – “пространство”? Проблемы, связанные с возникновением понятий мы вынесли в п.4.

 

4. Путаница в понятиях, проявившаяся в ТО, имеет более давнюю историю. Этой путаницы не сумела избежать ни одна из так называемых фундаментальных наук. В свое время ученый мир в штыки принял введение И. Ньютоном понятия силы. Более 2000 лет геометры спорили о возможности доказательства 5-го постулата Евклида (единственность прямой, параллельной заданной и проходящей через заданную точку), и вдруг выяснилось, что все эти доказательства зависят всего-навсего лишь от того, что понимается под словами “прямая линия”. В следующей главе мы убедимся, что непредвзятый подход к определению понятий открывает весьма эффективный способ решения многих спорных проблем.

Необходимо, однако, помнить, что эти споры дают хлеб многим общественным деятелям, и они вовсе не торопятся с ним расставаться.

В одной из последних статей академика РАН Гинзбурга о нерешенных проблемах в науке, лишь проблема 2-го закона термодинамики упомянута на задворках статьи, зато обсуждаются далеко не актуальные казусы, вытекающие из-за незаконного применения формул за пределами области определения, в частности, при делении на жесткий нуль. Некоторых казусов не было бы вообще, если бы были решены изложенные выше проблемы.

Заметим, что отмеченные выше, казалось бы, совершенно разнородные проблемы на самом деле тесно связаны между собой. В последующих главах мы остановимся на этом более подробно. Проблема 2-го закона, записанная нами под 1-м номером исторически также была первой серьёзной проблемой современной физики. Можно сказать, что она породила остальные проблемы и чисто психологически: если допустима «тепловая смерть», то почему не допустить, к примеру, «Большой взрыв», в котором непонятным образом нарушаются все физические законы, в том числе - законы «чёрных дыр», придуманные этими же авторами. Фатальные сценарии существования Вселенной под видом научных теорий вбиваются детям почти на генетическом уровне. Даже религиозный фанатизм в его самые мрачные времена не доходил до такой степени мракобесия и пессимизма, как нынешние физики. Апокалипсис и то предполагал появление царства Божия на Земле. Этот пессимизм не так безобиден, как может показаться на первый взгляд: он не даёт основы для выработки у человека целостного мировоззрения. Как явствует история, отсутствие реалистичного, соответствующего своему времени мировоззрения, особенно у лидеров нации, всегда приводило нацию к поражению. Неизвестно для чего поддерживаемая многими профессорами явно противоречивая теория относительности, см. «О нетранзитивностиHYPERLINK "http://mathenglish.ru/constanta/ryazantsev/ryazantsev1.htm" преобразованийHYPERLINK "http://mathenglish.ru/constanta/ryazantsev/ryazantsev1.htm" теории относительности и некоторых других аспектах этой теории» [16], подрывает не только веру в элементарную разумность этих профессоров, но и в общую организацию государственной поддержки научных исследований.

 

3. Введение однородного изотропного пространства. Определение точки, прямой и плоскости

Нет царского пути к геометрии

Евклид

Возвращаясь к анализу оснований геометрии, напомним, что, согласно гл.1, любое понятие можно определить с необходимой точностью, пользуясь богатством национального языка.

Мы можем определить точку, как геометрический объект бесконечно малых размеров.

Строгие критики могут обвинить нас, что здесь используются термины, которые еще не определены в геометрии, например, слово “размер”.

Существует много аргументов против этого обвинения. Например, мы можем пообещать определить это слово впоследствии, что часто применяется в научных публикациях и вполне вписывается в пропагандируемый здесь метод рекурсии. Нетрудно, однако, заметить, что, вследствие бесконечной малости объекта, геометрическое содержание термина “размер” не имеет ни малейшего значения, и нам вполне достаточно его общенаучного и даже бытового значения.

Если вы захотите использовать определение точки непосредственно в школьном преподавании, то предварительно должны дать определение бесконечно малой величины или пояснить его смысл способом, соответствующим уровню знаний обучаемых.

Что дает предложенное определение?

Первое. В любом общенациональном языке понятие “точка” весьма многозначно. После нашего определения геометрическое применение этого понятия стало вполне однозначным.

Теперь вырисовывается общая задача формулировки ОГ. Это придание однозначности всем терминам и определение чисто геометрических объектов и понятий, неизвестных вне геометрии. Понятно, что аналогичные задачи стоят в основаниях других наук.

Вторым результатом нашего определения точки является то, что, благодаря приданному ей свойству бесконечной малости, некоторые аксиомы становятся простым следствием этого свойства. Несколько позже мы еще вернемся к этому вопросу.

Не будем утомлять читателя определением понятий “поверхность” и “линия” — никто не сомневается в существовании этих определений.

Сфера обычно определяется как множество точек, равноудаленных от заданной.

Хотя равноудаленность в бытовом смысле не вызывает вопросов, мы все же должны указать способ построения сферы: она получается как множество положений одного из концов циркуля, если другой конец закреплен в заданной точке.

В последнем предложении, неявно подразумевается, что при любых изменениях положения циркуля его раствор не меняется, т.е., пространство однородно и изотропно.

Среди физиков (да и математиков) было много дискуссий по вопросу однородности и изотропности реального пространства. Существует, однако, одно соображение, которое делает этот вопрос неактуальным для геометрии и, вообще, математики.

Когда древние строили геометрию, они считали само собой разумеющимся, что влияние материальных объектов на геометрические свойства фигур должно быть исключено. Как потом оказалось, факторы этого влияния могут быть весьма разнообразными: температура, силовые поля, ветер, различные оптические искажения и т.д. Но, как только эти влияния становились известными, человек находил способы вносить соответствующие поправки.

Чисто теоретически можно представить себе такое устройство, которое сохраняет расстояние между двумя своими точками неизменным при любом перемещении, компенсируя изменения физических условий специальными способами, вплоть до введения расчетных поправок.

Термин “расстояние” применен здесь в общелексическом смысле. При дальнейшем его уточнении мы можем вернуться к предложенной формулировке и убедиться в ее непротиворечивости.

Ясно, что таким способом можно компенсировать влияние любых полей, в том числе — вызывающих преобразования Лоренца (используемые также и теорией относительности).

Назовем описанное выше устройство идеальным циркулем. В обыденной жизни обыкновенный циркуль с огромной точностью удовлетворяет изложенным требованиям. Фактически, процедурой получения идеального циркуля, мы определили способ построения однородного изотропного пространства.

Может появиться вопрос, а что если существуют ситуации, когда раствор циркуля меняется, но никаких физических последствий это не вызывает, и, следовательно, упомянутое изменение никак не может быть обнаружено?

Чистейшая умозрительность поставленного вопроса (отсутствие физических последствий) со всей убедительностью показывает, что однородное изотропное пространство может быть введено всегда. Обратим внимание, что авторы многих учебников, ратующих за строгую иерархию доказательств, довольно безапелляционно используют неизменность раствора циркуля, не балуя обучаемых не только аксиомой, но и простым сообщением.

После изложенных замечаний, можно было бы перейти к обсуждению возможности определения понятия “плоскость”, однако из чисто методических побуждений мы рассмотрим сначала некоторые наглядные построения планиметрии, после которых упомянутое определение возникает практически само собой, как простая аналогия.

Слово “прямая” на общепринятом языке означает “не кривая”. Нет никакого сомнения, что именно это значение имел в виду Евклид и все древние. Вполне вероятно, что уже тогда был известен способ проверки линейки ее переворачиванием, широко применяемый плотниками и слесарями до настоящего времени. Идея этого переворачивания очевидна: две кривизны, складываясь с противоположным знаком, уничтожают друг друга.

Пользуясь этой идеей, можно привести несколько способов построения прямой линии чисто геометрическими методами, без привлечения физических свойств тел (натягивания шнура, пропускания луча света и т.п.), без шаблона (линейки), одним лишь циркулем.

Первый напрашивающийся способ – это проведение линии, равноудаленной от двух дуг окружностей одинакового радиуса, но противоположной выпуклости. Здесь мы должны заметить, что окружность, в отличие от прямой, вполне четко определена во всех учебниках геометрии.

Второй способ вытекает из первого, но проще по исполнению. Заметим, что, если радиусы упомянутых выше окружностей разные, то точки пересечения их дуг лежат на строимой нами равноудаленной. Меняя радиусы, но, не меняя центры, найдем новую пару точек. Нетрудно убедиться, что, ввиду полной симметрии, эта новая пара точек лежит на той же равноудаленной, т.е., на той же прямой. Продолжая этот процесс, мы можем построить все точки искомой линии. Фактически этот способ известен как построение перпендикуляра через середину отрезка, концами которого в нашем случае являются центры окружностей проводимых нами дуг (см. рис.1).

 

Понятие “кривизна” встречается на поздних этапах изучения геометрии. Ничто, однако, не мешает ввести его в основания геометрии. Как известно, кривизной называется величина, обратная радиусу окружности, аппроксимирующей кривую в заданной точке.

Тогда прямую мы можем определить как линию нулевой кривизны. Нет никакого сомнения, что именно так интерпретировали это понятие древние и именно в таком вполне однозначном смысле слово “прямая” применяется в общепринятой норме языка.

После приведенных высказываний определение плоскости как поверхности нулевой кривизны становится почти тривиальным. Плоскость можно представить как поверхность, равноотстоящую от двух сфер одинакового радиуса.

 

4. Доказательство некоторых аксиом на основе определений точки, прямой и плоскости. Доказательство 5-го постулата Евклида

…без науки научной не было бы и науки прикладной

Н. И. Вавилов

Большинство аксиом геометрии (как они изложены, например, у Гильберта) являются по существу неявными определениями точки, прямой и плоскости. Естественно, что при явном определении основных понятий прежние аксиомы становятся следствием этих определений.

Покажем, к примеру, как доказывается утверждение о том, что прямая является кратчайшей линией между двумя заданными точками А и В.

Уясним сначала, как получить кратчайшую линию. Если мы будем подбирать такой раствор циркуля, чтобы проведенные им окружности a и b с центрами в точках А и Bкасались друг друга внешними сторонами, то точка касания С, очевидно, будет принадлежать кратчайшей линии (см. рис.2).

 

С другой стороны, если мы будем строить прямую через точки A и B как линию, равноотстоящую от дуг с центрами в C₁ и C₂, кривизна которых равна по величине, но противоположна по знаку, то убедимся, что ввиду полной симметрии эта прямая проходит через С. Повторяя этот процесс со вновь построенной и исходными точками, получим требуемый результат.

Теперь мы можем уточнить термин “расстояние”. Под этим термином понимается положительное число, показывающее, сколько раз выбранный нами в качестве единицы измерения раствор циркуля уложится вдоль кратчайшей линии (Мы не останавливаемся на технических деталях измерения дробной части).

Отметим, что в некоторых учебниках вводится такое понимание слова “между”: “Если точка C находится между точками A и B, то точка C принадлежит прямой AB”. В общепринятом языке предлог “между” употребляется для любой линии, а не только для прямой. При дальнейшем изложении авторам этих учебников постоянно приходится напоминать об этом вряд ли оправданном ограничении.

Покажем, в качестве 2-го примера, как можно доказать предложение, эквивалентное 5-му постулату Евклида:

Плоская эквидистантная линия (ЭЛ) прямой есть прямая и притом перпендикулярная перпендикуляру исходной прямой (ИП).

Для построения ЭЛ необходимо строить перпендикуляры к ИП (см. рис. 3) и циркулем откладывать на них заданное расстояние R, т.е., на каждом перпендикуляре строить окружность. ЭЛ не может содержать больше одной общей точки с этой окружностью, т.к., если бы она содержала еще точку, то, проведя из нее на ИП перпендикуляр, мы получили бы, что длина полухорды, не проходящей через центр, равна длине радиуса (требование эквидистантности), что невозможно. Поэтому ЭЛ должна быть внешней касательной к этой окружности и, следовательно, она ортогональна к перпендикуляру ИП. Если мы попытаемся провести через любые три точки ЭЛ окружность, то убедимся, что это невозможно, т.к. центр искомой окружности должен находиться на пересечении прямых, ортогональных участкам ЭЛ, т.е. — на перпендикулярах к ИП, а эти перпендикуляры не пересекаются. Следовательно, ЭЛ даже на малом участке не может быть частью окружности конечного радиуса, а значит и вообще — какой-либо кривой. Единственным непротиворечивым вариантом остается, что ЭЛ — прямая, перпендикулярная перпендикуляру ИП.

То, что однородность и изотропность пространства неминуемо приводит к 5-му постулату Евклида, не является новостью, однако исторически сложилось, что длительное время, а во многих учебниках и сейчас, эта взаимосвязь остается в тени. Между тем исключение 5-го постулата из ОГ делает геометрию неопределенной. Ввод же предложений, альтернативных этому постулату, требует определения законов, по которым меняется метрика пространства. Формулируя эти законы, конструкторы неевклидовых геометрий неминуемо, явно или неявно, все изменения размеров циркуля отсчитывают от его первоначального раствора, т.е., используют понятия евклидовой геометрии. Поэтому Евклидова геометрия не просто одна из многих и даже не первая среди равных, а, в сущности, она является единственной основой всех геометрических построений, не теряющих, разумеется, своей полезности оттого, что могут быть сформулированы в рамках единой науки. Современные математики, собственно, и не скрывают, что под «прямой» в их пространствах может подразумеваться вовсе и не прямая – см., напр., [13], [14], и они – эти пространства – искривлены по определению самым произвольным образом.

Что касается попыток определения кривизны реального пространства из астрономических наблюдений, то:

- базовые астрономические расстояния определены из условия равенства суммы углов треугольника двум прямым, поэтому трудно ожидать от этих наблюдений другого результата;

- если даже какими-то наблюдениями было бы обнаружено отклонение от вышеупомянутого равенства, то причину этого отклонения всегда можно отнести к влиянию физических факторов на инструментарий и способ измерения: кривизну траектории фотонов или других частиц, релятивистские изменения в веществе и т.п.

Не исключено, что у читателя могут появиться замечания к строгости приведенных доказательств, но тем и хорош метод рекурсии, что всегда можно вернуться к прежним доказательствам и высветить их более острым лучом новых знаний – важно лишь, чтобы эти доказательства не составляли замкнутого круга и, естественно, были не противоречивы. Можно смело утверждать, что метод рекурсии позволит не только доказать все аксиомы, но и улучшить доказательство других теорем, при этом нет никакой необходимости с самого начала “нагружать” малышей бессмысленными с их точки зрения абстрактными понятиями в угоду строгой иерархии.

В заключение главы приведем рисунок, который образуют 2 пересекающиеся поверхностные волны. Из рисунка видно, что линия их пересечения – прямая.

 

 

Поскольку силовые поля атомов, как правило, центральные, грани кристаллов – плоские, а натянутая нить – прямая. Это хорошо понимают кристаллографы, но опять же – кто их слушает?

 

5. Почему при движении укорачиваются линейки, и все ли в мире относительно?

Посмеёмся, Кеплер, великой глупости людей. Что сказать о главных философах здешнего университета, которые с каким-то аспидским упорством, несмотря на тысячекратные приглашения, не хотели даже взглянуть ни на планеты, ни на Луну, ни на телескоп? Поистине, как у аспида нет ушей, так и у этих учёных глаза закрыты для света истины.

Галилей

В гл. 1 было показано, что понятия пространство и время, как, впрочем, и любые другие  понятия, суть категории сознания. Утверждение ТО о зависимости метрики пространства от движения системы отсчёта (СО), которое в своё время (в начале ХХ века) показалось гениальным выходом физики из тупика, является лишь неосознанным применением этого факта.

В настоящей работе не приводится вся аргументация противников ТО, накопившаяся за время её существования – это задача историков. Здесь приводятся лишь некоторые замечания в духе общего содержания работы.

Захват теорией относительности филосовских, общенаучных и, вообще, общечеловеческих понятий: пространство и время – нельзя признать корректным. Получается, что свои утверждения ТО преподносит как истинув последней инстанции, т.к. в общечеловеческом понимании элементарней свойств у материи уже не бывает. Если бы пространство и время ТО с самого начала назывались, например, эйнштейновскими, то сразу выяснилось бы, что эйнштейновское пространство это нечто вроде поля, воздействующего на материальные объекты. Вводя поправки с обратным знаком на величину этого поля, мы всегда можем вернуться к евклидо-ньютоновскому пониманию пространства и времени как свойств материальных объектов, а вовсе не части этих объектов. В гл. 4 показано, что однородное изотропное пространство может быть введено всегда. То же самое можно утверждать и относительно однородного времени.

На замечания предыдущего абзаца, достаточно важные с точки зрения общей теории познания, можно было бы смотреть снисходительно, но…

В работе «О нетранзитивности преобразований теории относительности и некоторых других аспектах этой теории» (см. [16] ) показано, что технические расчёты по формулам ТО зависят от начальной СО, которая произвольна (!), и, в общем случае, дают неправильный – произвольный (!) результат для ожидаемых динамических параметров движения. Преобразования Лоренца в реальных расчётах ускорителей отталкиваются от фиксированной (земной) системы отсчёта. Если предположить движение Земли со скоростью ~ 400 км/сек, то погрешность ~ 10^-6 легко устраняется эксплуатационными настройками. Возможно такой погрешности нет из-за предполагаемого рядом авторов увлечения эфира полем Земли. Во всяком случае, если бы  расчеты производились от произвольной СО, например, улетающей от нас со скоростью 0.999 скорости света древней галактики, то, согласно ТО, результат был бы произволен!

Повторим вкратце аргументацию работы [16] .

Следуя пионерской работе по ТО А. Эйнштейна [15], запишем зависимость показаний часов t’ инерционной системы отсчёта 2 (ИСО2), от показаний часов t ИСО1, синхронизированных с последними в момент времени t’ = t = 0

t’ = t (1 - v₂₁ x/c²)/ α₂₁                                                                                    (1’),

α₂₁ = (1 – v₂₁²/c²)^0.5,

где v₂₁ – скорость ИСО2 относительно ИСО1;

c – скорость света.

Запишем далее, опять же следуя [15], зависимость интервала времени ∆t₂₁ в (ИСО2) по сравнению с интервалом времени ∆t₁ в ИСО1 (с учётом, что ∆x/∆t = v)

∆t₂₁ = α₂₁∆t₁                                                                                                     (1).

α₂₁ характеризует скорость хода часов в ИСО2 по сравнению с аналогичной скоростью в ИСО1. Очевидно, что это объективный и очень важный для практики параметр.

Заметим, что согласно этой работе А. Эйнштейна:

• Соотношение (1) справедливо для всех часов, движущихся вместе с ИСО2.

• ИСО1 и интервал ∆t₁ – произвольные, поэтому мы можем для какой-то ИСО3 записать

∆t₃₂ = α₃₂∆t₂                                                                                                     (2).

Положив в последнем равенстве ∆t₂ = ∆t₂₁, получим

∆t₃₂₁ = α₃₂∆t₂₁ = α₃₂α₂₁ ∆t₁                                                                              (2’).

С другой стороны

∆t₃₁ = α₃₁∆t₁                                                                                                     (3).

Легко, однако, убедиться, что

α₃₁ = (1 – v₃₁²/c²)^0.5 ≠ α₃₂α₂₁ = [(1 – v₃₂²/c²)(1 – v₂₁²/c²)]^0.5                            (4),

т.-е., преобразование времени в ТО не обладает свойством транзитивности. Тот же результат можно получить для преобразования длины отрезков в ТО. Это означает, что ТО противоречит элементарной логике: “если a = b и b = c, то a = c”.

Таким образом, расчётные физические параметры материальных объектов в теории относительности существенным образом зависят от исходной системы отсчёта, хотя, по логике работы [15], часы, линейки и оси координат СО предполагаются не влияющими на эти объекты.

Положим в выражениях (2’) и (4) v ₃₂ = - v₂₁ = v, т.е. скорость ИСО3 противоположна скорости ИСО2. Тогда

 ∆t₃₂₁ = α₃₂α₂₁∆t₁ = (1 – v²/c²)∆t₁                                                                   (2’’)

вместо очевидного ∆t₃ = ∆t₁, то есть, замкнутое циклическое преобразование ТО нерефлексивно. Часы ИСО1 и ИСО3 в этом случае одноместны!

Нерефлексивность преобразований общей теории относительности (ОТО) не является новостью. В [1], стр. 303 читаем:

«Синхронизация же часов вдоль замкнутого контура оказывается, вообще говоря, невозможной. Действительно, обойдя вдоль контура и вернувшись в исходную точку, мы получили бы для ∆x⁰ отличное от нуля значение. Тем более оказывается невозможной однозначная синхронизация часов во всем пространстве».

∆x⁰ в цитируемой работе – временна’я координата пространства-времени.

И ещё.

Во всех учебниках и справочниках наряду с (1’) фигурирует формула так называемого обратного преобразования

t = t’(1 + vx’/c²)/α                                                                                           (7),

получающаяся при переходе от штрихованных координат к нештрихованным заменой v на –v. Переходя опять к интервалам с учетом ∆x’/∆t’ = v, вместо (1) получим

∆t = ∆t’(1 + v²/c²)/α                                                                                         (8).

Здесь снова возникает вопрос. По самой сути ТО, все ИСО равноправны. Тогда как отличить штрихованную ИСО от нештрихованной? Когда ставить перед v²/c² плюс, а когда минус? В [15] ИСО1 считается неподвижной, а ИСО2 – «разогнанной». А если бы эти системы существовали всегда (без разгона), то результат изменился бы? Впечатление такое, что, пытаясь замаскировать нерефлексивность преобразований ТО, авторы окончательно запутывают проблему вплоть до недобросовестных спекуляций. В частности, не только на форумах, но и в учебниках разноместность часов используется, как у Ходжи Насреддина: эмир умрёт, или ишак сдохнет, прежде чем вы докажете, что нельзя ишака обучить английскому языку. Подчеркнём ещё раз, что в статье [16] речь идёт не о показаниях, а о скорости хода часов, которая объективна и одинакова во всех точках выбранной системы отсчёта. Соотношение этих скоростей в различных системах, естественно, тоже объективно и легко проверяется, не оставляя места рассуждениям типа: «это кому-то что-то кажется, а как происходит на самом деле, вы не докажете».

В гл.2 п.3 было указано, что представление ТО о зависимости метрики пространства от движения СО не выдерживает критики и не предлагает никакого механизма выполнения этой зависимости при изменении скорости СО. На самом деле, при движении меняются не пространство и время, а материальные носители системы отсчёта – линейки и часы, то есть, мы возвращаемся к представлению, предложенному Д. Фицджеральдом еще в 1891 г. и, независимо от него, Г.Лоренцем в 1892 году. Будем называть эту теорию теорией Фицджеральда-Лоренца (ТФЛ)

Согласно ТФЛ в соответствии с уравнениями Максвелла, при движении электрических зарядов даже в одну сторону по сравнению со статикой между ними возникает дополнительное взаимодействие. Поскольку атомы состоят из зарядов, при их движении, в результате этого дополнительного взаимодействия, меняются размеры атомов и всего движущего тела. Единственная корректировка, которая должна быть внесена в эту теорию – это то, что не только электромагнитные, но и ряд других известных полей, как оказалось, зависит от движения частиц. Неизменным остался факт, что при движении меняется движущийся объект, а не окружающее пространство.

Лоренц вычислил величину сжатия и для удобства расчётов ввёл преобразование координат и времени для движущейся системы. Эти преобразования позволяли записать уравнения движения для разных скоростей в единой форме. Они получили название преобразований Лоренца. После проведения расчетов, с помощью обратных преобразований можно было перейти к прежней системе координат.

На основании опытных данных и электродинамических расчетов к этому же времени было установлено, что эффективная масса системы заряженных частиц, т.е. их сопротивление изменению скорости увеличивается с увеличением скорости. Правильную величину этой зависимости установил Лоренц. Многие ученые тогда склонялись к мысли, что природа массы электромагнитна.

Во всех этих рассуждениях оставался неясным вопрос, относительно чего считать эту самую скорость? Смелый ответ Эйнштейна: «от любой ИСО!», как мы только что показали, приводит к абсурду. Да он и сам неявно предполагал, что при возврате к исходной ИСО1 надо менять знак при v₂₁², т.е., ИСО1 в его статье, на самом деле – выделенная система отсчёта. В ТФЛ предполагалось, что существует некая среда – эфир, от которой и следует отсчитывать скорость.

Достаточно подробный анализ этого вопроса содержится в работе А. И. Заказчикова “Загадка эфирного ветра” [20] и статье П. Г. Баскова «Экспериментальное опровержение специальной теория относительности Эйнштейна» [21]

В квантовых теориях поля эфир является нам под названием физического вакуума. При этом, он не ассоциируется ни с газом, ни с жидкостью. Скорее его можно представить некой средой, строительным материалом, из которого формируются материальные частицы и поля в качестве его возбуждённых состояний.

Обратим внимание, что силовые поля, ответственные за необычное для физиков XIX века поведение материи, непотенциальны, т.е., зависят не только от координат, но и от других параметров, в частности, от скорости движения (см. [22]).

Заострим внимание на физических различиях теорий Лоренца и Эйнштейна.

Когда физики говорят о том, что в движущейся системе изменяются реальные пространство и время (СТО), они имеют в виду, что в соответствии с преобразованиями координат и времени меняются абсолютно все тела, процессы и взаимодействия. Согласитесь, это весьма жёсткое утверждение. Еще до всякого опыта напрочь отвергаются любая вероятность каких-либо (возможно, пока неизвестных) процессов, зависящих от пространства и времени другим образом. Отсюда неизбежно следует невозможность движений и взаимодействий со скоростью, большей скорости света. Это утверждение как раз и приводит к тем проблемам фундаментальной физики, которые описаны в гл.2 и зациклены, как мы убедились, на совершенно необоснованных предположениях этой теории.

В теории Лоренца таких общих предположений не делается, поэтому ограничение скорости взаимодействий не действует, например, на взаимодействия, ответственные за квантовомеханическое поведение элементарных частиц. Из эксперимента по двум запутанным фотонам следует [23]: скорость передачи взаимодействия между ними примерно в сто тысяч раз превышает скорость света. Эйнштейн знал об этом явлении и считал его основным препятствием для всеобщей применимости теории относительности.

Дискуссия по вопросу равноценности систем отсчета доходила даже до того, что Эйнштейн склонен был считать системы Коперника и Птолемея равноценными, однако эта идея при всем авторитете Эйнштейна не прижилась, вероятно, она показалась чересчур странной, тем более, что эти системы неинерционны.

Видимо, именно в это время Майкельсон воскликнул в шутку: “Если бы я знал, что произойдет из-за моего открытия, я бы этого никогда не открывал!”.

Мы еще вернемся к тем замечательным перспективам для науки, которые открываются в результате снятия упомянутого ограничения, а сейчас рассмотрим более подробно проблемы, связанные со 2-м законом термодинамики.

 

 

6. Второй закон термодинамики и “тепловая смерть” Вселенной

Значительное место, уделенное в настоящей работе 2-му закону, связано с тем, что это наиболее загадочный по своим следствиям и необъяснённый с позиций остальной физики и философии постулат. Кроме того, он значительно ближе к техническим задачам современности, чем, скажем, занимательная фантастика про «Большой взрыв» или «инфляцию» во Вселенной.

Выравнивание температуры в изолированной системе, предсказываемое 2-м законом термодинамики, называется диссипацией (рассеянием) энергии. Практика работы тепловых машин и теоретические исследования в классической газодинамике подтверждают 2-й закон для этих сфер со 100-процентной достоверностью.

Сама по себе история установления этого закона, начиная от трудов С. Карно (1824 г) и Р. Клаузиуса (1850) очень любопытна и поучительна [5]. Интересующийся читатель без труда найдет ее в общедоступных учебниках.

Уже сам Р. Клаузиус отметил одно, весьма неординарное следствие 2-го закона.

Если в качестве изолированной системы выбрать всю Вселенную — а она очень подходит под определение “изолированная”, т.к. с увеличением размеров системы условия на ее границах все меньше влияют на внутренние процессы — то, следуя 2-му закону, придем к выводу, что с течением времени температура во Вселенной выровняется и прекратятся любые процессы и движения, кроме однообразного унылого теплового движения атомов и молекул.

В свое время (конец XIX в.) это высказывание произвело весьма сильное впечатление и вызвало бурные дебаты. Еще не известна была ядерная природа энергии Солнца и звезд, поэтому “тепловая смерть” не казалась такой уж далекой.

Были приложены немалые усилия со стороны самых выдающихся умов того времени, чтобы найти какое-нибудь решение. Результатом этих усилий стало очень бурное развитие молекулярно-кинетической теории.

Трудами известного австрийского физика Л. Больцмана (1844 —1906) было показано, что, если в качестве модели вещества принять модель в виде системы хаотически движущихся атомов (или молекул), упруго сталкивающихся друг с другом (наподобие бильярдных шаров), то 2-й закон получается как неизбежное следствие такого движения. Хотя в принципе Больцман отрицал “тепловую смерть Вселенной”, однако о конкретном механизме процессов, противоположных 2-му закону, рассуждать, как правило, отказывался. Лишь иногда он высказывал предположение, что, возможно, наблюдаемое нами пространство, весьма далекое от теплового равновесия, есть гигантская флуктуация (неравномерность) в необъятной Вселенной. Исследователи с самого начала отнеслись к этой идее скептически, и чем дальше, тем этот скептицизм возрастал: изучение все более удаленных объектов Вселенной убеждает, что никаких признаков уменьшения неравновесности в этих объектах не наблюдается.

Д. Максвелл (1831 —1879) придумал шуточный механизм, который мог бы осуществлять перевод энергии на более высокий температурный уровень (“ловушка Максвелла”). Представим себе камеру, наполненную газом и разделенную перегородкой на две части —левую и правую. В перегородке имеется дверка, которую открывает и закрывает некое существо (“демон Максвелла”). Предположим, “демон” решил нагреть правую часть сосуда. Тогда, при подлете молекулы слева демон открывает дверку только для быстрой молекулы, и напротив — справа налево пропускаются только медленные (“холодные”) молекулы.

Несмотря на свою шуточность, “ловушка Максвелла” предоставляет прекрасные возможности для обучения и выявления “подводных камней” во 2-м законе термодинамики. Д. Максвелл сделал много открытий в молекулярно-кинетической теории, построил систему уравнений электродинамики. Вероятно, он был очень близок к разгадке противоречий 2-го закона. Очень жаль, что этот замечательный ученый так рано ушел из жизни.

Между тем, время шло. Яростные сторонники — как и яростные противники — 2-го закона постепенно умирали, а в физике появилась другая, на первый взгляд, даже более острая проблема, которую мы уже частично рассматривали.

Американский ученый А. Майкельсон (1852 —1931) в 1881 г провел опыт по определению разницы в скоростях прохождения света вдоль и поперек предполагаемого движения Земли. Для этого он сконструировал специальный прибор (интерферометр Майкельсона), в котором взаимодействовали два луча от одного источника света, но, благодаря зеркалам, прошедших разные пути. В результате такого взаимодействия возникают светлые полосы там, где волны разных лучей в одной фазе, и темные полосы там, где волны в противофазе. Этот прибор весьма чувствителен к разности фаз взаимодействующих лучей, которая зависит от проходимого светом расстояния и от его скорости в лучах, т.е., если бы время прохождения света между базовыми точками интерферометра было разным в разных направлениях, то, по расчётам Майкельсона, при повороте интерферометра характерные полосы на его выходе смещались бы. Однако, сколько ни крутил Майкельсон свой прибор, смещение было значительно меньше ожидаемого и находилось, как решили аналитики тех времен, в пределах точности эксперимента.

Мы уже отмечали, что такой результат вызвал появление двух теорий: теории Фицджеральда-Лоренца (ТФЛ) и теории относительности (ТО). ТО, использующая на самом деле выделенную систему отсчета - СО Земли (жульнически или по простоте душевной?) - в пределах точности измерений, по мнению учёных того времени, в том числе самого Лоренца, лучше соответствовала опытным данным, что как раз объясняет, почему Лоренц отступился в то время от своей теории. Между тем, как отмечает Басков [21], повторяя доказательства Кахилла [24], если при расчёте интерферометра использовать не механику Ньютона, а механику ТФЛ, учитывая чисто технические моменты: влияние показателя преломления воздуха, сдвиг Френеля и т.п., то получается великолепное соответствие механики ТФЛ с опытом Майкельсона-Морли, опытами Мюллера и множеством других опытов.

Величина взаимодействия движущихся зарядов в обеих теориях одинакова, однако в теории Эйнштейна это взаимодействие выступает не как первопричина изменений в движущейся системе, а как следствие неких других принципов. Подобный подход затемняет физику молекулярно-кинетических движений, хотя, конечно, не может изменить того фундаментального факта, что взаимодействие молекул может быть совсем непохожим на соударения бильярдных шаров, в частности, зависеть от скорости (и энергии) движения, т.е., быть непотенциальным. 

В гл. 10 мы покажем, как это взаимодействие, на первый взгляд, далёкое от проблем 2-го закона термодинамики, в корне меняет поведение ансамбля движущихся молекул и способствует концентрации энергии вместо её диссипации согласно 2-му закону, а сейчас остановимся на замечательных следствиях отмены ограничения скорости тонких взаимодействий, необоснованно вводимых теорией относительности.

 

7. Кванты против ТО

Теория никогда не должна заменяться простым умением, которое будет беспомощным перед лицом необычных фактов.

М. Планк

Серия непреодолимых трудностей возникает у теории относительности при рассмотрении с ее позиций вопроса о размерах элементарных частиц. Требование теории, чтобы абсолютно все процессы подчинялись одним и тем же преобразованиям (абсолютность относительности), делает неминуемым вывод об ограниченности скорости любых движений и взаимодействий скоростью света. Системы с ограниченной скоростью передачи взаимодействий не допускают существования абсолютно твердых тел, и это вряд ли вызывает возражения. Проблема состоит в том, что ограничение скорости любых взаимодействий конкретной величиной (скоростью света) исключает возможность частице при взаимодействии со светом поддерживать какую бы то ни было внутреннюю структуру, что находится в вопиющем противоречии с опытом. Наиболее дотошных читателей мы отсылаем к фундаментальному учебнику по теоретической физике Л. Д. Ландау и Е. М. Лившица, т. II, “Теория поля”.

Изложенная выше последовательность рассуждений привела к тому, что релятивистская теория в ее исходной форме должна была считать элементарные частицы сосредоточенными в жестко-нулевом объеме. По-видимому, нет никакого смысла рассматривать многочисленные доводы против этой идеи; если мы спросим математика (безотносительно нашего случая), допустимо ли деление на нуль, в ответе можно не сомневаться. Главное, что эта теория не оставляет ни малейшей лазейки или надежды на какой-нибудь компромисс — мол, это только первое приближение, а вот если поточнее посчитать, то все будет о ‘Кей. Принцип относительности или есть, или его нет.

Исследования микромира показали, что элементарные частицы вовсе не испытывают стремления стягиваться в точку. Напротив, они ведут себя весьма капризно, совсем не так, как бильярдные шары. Их поведение скорее напоминало поведение предметов в руках ловкого фокусника: подчиняясь его воле, они появлялись совсем не там, где их ждала неискушенная публика. Конечно, мы не имеем возможности увидеть все это непосредственно и вынуждены оценивать поведение частиц косвенно, по воздействию на другие предметы, а тут нас подстерегает новая ловушка: эти другие предметы тоже состоят из элементарных частиц, которые ведут себя не менее капризно.

И все же ученые установили закономерности поведения микрочастиц! Правда эти закономерности некоторых поразили почти так же, как если бы им сказали, что движением действительно руководит фокусник. Изучение этих закономерностей составляет предмет квантовой или, по-другому, волновой механики, зародившейся в середине 20-х годов прошлого века.

Мы не имеем здесь возможности осветить все проблемы, возникшие в квантовой механике, скажем только, что рассматривавшаяся выше проблема пространственной протяженности переросла в проблему поведения частицы вообще. Дело в том, что, сохраняя по многим признакам свою целостность как частица, она по другим признакам вела себя как волна. Некоторые ученые (В. Гейзенберг) поначалу в принципе не хотели придавать какой-либо физический смысл своим вычислениям, в то время как другие (Луи де Бройль, Э. Шредингер) считали, что получившиеся уравнения (совпадавшие по форме с волновыми) отражают реальное движение материи. Однако, когда они подсчитали фазовые скорости волнового движения, то эти скорости оказались равными c²/V, что, разумеется, намного больше скорости света.

В те времена взлета теории относительности (да и позже) никто из ведущих научных авторитетов не решился усомниться в абсолютности этой теории, поэтому спор шел лишь по квантовым представлениям. Развернулась продолжительная дискуссия. Было предложено считать волновое уравнение в качестве уравнения для вероятностей соответствующих состояний микрочастиц. Против такого подхода выступал Эйнштейн. Он говорил: “Бог не играет в кости”.

Во всех известных ранее сферах применения теории вероятностей случайность какого-либо события объяснялась просто недостатком информации. Например, вероятность той или иной комбинации карт в руках нашего партнера превратилась бы в достоверность, если бы карты сдавались картинкой вверх. Движение молекул, подчиняющихся механике Ньютона, становится для нас вполне достоверным, как только мы узнаем начальные положения, скорости и закон взаимодействия исследуемых молекул.

Естественно, что при недостатке информации о начальных условиях квантовая механика также вынуждена применять вероятностные методы. При определении конечного состояния, кроме этой проблемы, у нас возникает еще проблема измерения, т.к. энергия воздействия прибора такого же порядка величины, что и энергия самой частицы, поэтому мы опять вынуждены пользоваться теорией вероятности.

Кроме этого, нормального, применения квантомеханики в настоящее время приписывают вероятностный смысл тем событиям, которые они могут предсказать с полной достоверностью, что не имеет аналогии в других сферах теории вероятностей: зная совершенно точный закон взаимосвязи величин, характеризующих состояние квантовой системы, физики, тем не менее, пытаются уверить нас, что эти величины не могут зависеть друг от друга ибо они описывают слишком удаленные части системы. “Не могут зависеть, однако совершенно точно, что зависят” — в этом смысл дискуссии об особой логике в квантовой механике.

Предыдущая фраза — вовсе не риторический прием [4]. Ученые проделали такой опыт. Они брали пластину с двумя отверстиями и пускали на эту пластину элементарные частицы, но настолько редко, что присутствие двух частиц одновременно было исключено. За этой дырчатой пластиной они помещали на некотором расстоянии фотопленку, которая фиксировала попадание частицы на тот или иной ее участок. После достаточно длительного времени на пленке получалась некоторая картинка, отражающая, очевидно, вероятность попадания частиц в разные ее места. И что же получилось? А получилась такая же картинка, как от волны, прошедшей одновременно через два отверстия. Лучи, прошедшие от разных отверстий, сложились на фотопленке в строгом соответствии со своими фазами.

Тогда ученые проделали еще один опыт. Сначала они закрыли одно отверстие и пустили частицы так же, как в предыдущем опыте, затем закрыли второе отверстие, а первое открыли, продолжив облучение. Когда проявили фотопленку, то картинка оказалась совершенно другой, чем в первом опыте! Никакого сложения фаз не было.

Получалось, что в первом опыте элементарная частица одновременно проходила по двум отверстиям (сложение фаз разных частиц имеет ничтожную вероятность, тем более, что картинка не менялась при чрезвычайно слабом потоке, например, одна частица в час). Это казалось ученым совершенно невероятным: все привыкли считать элементарные частицы совсем малюсенькими, тем более, что теория относительности вообще приписывала им жестко-нулевой размер. Другие предположения казались не менее дикими. Но что самое интересное — квантовая механика совершенно точно предсказывает результаты этих опытов!

Согласитесь, что объяснение такого поведения частицы вероятностным фактором, мягко говоря, весьма натянуто. Все говорит о том, что частица не наугад, а совершенно точно “знает” о существовании 2-х отверстий. Если бы крупье в каком-нибудь казино столь же достоверно знал о картах игроков и использовал эти знания в своих целях, вряд ли полиция поверила бы, что на его столе действует своя, особая теория вероятностей!

Все эти противоречия исчезают, если не предполагать наличие у объектов каких-то свойств, не подтвержденных опытом, например, ограничение всех скоростей скоростью света. Бог не играет в кости, но он и не придумывает для себя ограничений, которые позволили бы слепому случаю не подчиниться общим законам.

Можно приводить другие примеры, когда стараются не вспоминать принцип относительности в его исходном виде (например — при движении с очень большими скоростями, когда рядом с первоначальной частицей образуются пары частиц и античастиц), но мы обратим внимание лишь на то, что теория относительности с самого начала блокирует вопрос, какие процессы происходят в самой световой волне, в его мельчайшей частице — фотоне. Мы знаем, что конечный результат действия фотона проявляется со скоростью света, но как это происходит во времени, с точки зрения теории относительности — вопрос непреодолимой трудности. То же самое можно сказать и в отношении других элементарных частиц.

Квантовая механика использует абстрактный и довольно сложный математический аппарат. Физики уже привыкли к мысли, что не все, что они делают, поддается нормальному разумению. Известный американский физик Р. Фейнман писал: “Одна знакомая мне дама очень интересовалась физикой и просила ей что-нибудь рассказать”. Когда в конце рассказа длиной в четыре академические лекции (прочитанных, конечно, не только для нее) дама спросила: “Простите, сэр, Вы не могли бы сказать, почему все так происходит?”, этот знаменитый профессор, член всяческих академий и нобелевский лауреат ответил: “Скажу по секрету, я этого не знаю. Более того, если честно признаться, то этого не знает никто!”.

Среди многих физиков стало складываться примерно такое отношение к теории: “Работает и ладно!”. Когда обыкновенные люди или, тем более, философы пытались высказаться, что, мол, существуют кроме физики другие знания, из которых можно позаимствовать некоторые подходы к решению задач, то их немедленно обвиняли в дилетантизме и пр. и пр.

Последние замечания являются лишь небольшой частью причин накопления значительных противоречий в исходных представлениях физики.

 

8. Что такое полная обратимость? Субквантовые взаимодействия

Электрон так же неисчерпаем, как и атом

В. И. Ленин

При обсуждении 2-го закона термодинамики очень скоро выяснилось, что при определенных предположениях о свойствах молекул - носителей теплового движения - он может быть выведен средствами теории вероятности. Возник вопрос, как это может получаться из строго детерминированной (подчиняющейся однозначным законам) классической механики?

Обычно приводится рассуждение: если обратить все движения в противоположную сторону (перевернув также и магнитные поля), то статистическая система будет повторять свои предшествующие состояния в обратном порядке. Таким образом, классическая механика как будто допускает системы, в которых вместо выравнивания температуры будет наблюдаться увеличение температурной неравномерности.

Все здесь замечательно за исключением того, что осуществить это невозможно: классической механикой обращение скоростей категорически запрещено — вспомните: “любое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не подействует какая-либо сила”.

Кроме того, реальные системы всегда имеют хаотические внешние условия; простыми расчетами и компьютерными экспериментами легко показать, что в этом случае никакого увеличения температурной неравномерности не происходит, если даже искусственно перевернуть все скорости частиц; в ходе этих расчетов и экспериментов выясняется, кстати, что любые погрешности расчетов постепенно уводят систему от строгого повторения предшествующих состояний и опять-таки направляют по пути, предсказываемому 2-м законом термодинамики.

Изучение квантовомеханических явлений инициирует новые взгляды на проблемы обратимости (которые, вообще-то, должны были бы возникнуть и без квантовой механики).

Строго говоря, полная обратимость какого-либо явления должна означать, что от этого явления не остается никакого следа — ни в человеческой памяти, ни в записях приборов, ни в других телах, т.к. все эти следы суть необратимые изменения соответствующих носителей памяти. Если в Вашем сердце загорится Солнце, а через некоторое время все вернется к исходному положению, то Вы этой вспышки даже не заметите!

Представления о существовании обратимых движений могут оказаться в определенном смысле полезными, хотя, на первый взгляд, мало к чему обязывающими.

Под видимой оболочкой необратимых проявлений может находится целый океан полностью и частично обратимых процессов. Тот спектр необратимых явлений, который мы видим, можно представить как результат действия определенных комбинаций упомянутых процессов. Наиболее грубо и явственно необратимость фиксируется изменением состояния атома, что может иметь своим продолжением химическую реакцию, поворот магнитного момента и т.п.

Можно, однако, представить, что имеются более тонкие изменения, улавливающие волны фаз задолго до появления 9-го вала. Этим могут объясняться экстрасенсорные способности отдельных людей. В следующей главе мы коротко остановимся на этих вопросах.

Скорость распространения обратимых взаимодействий не обязана быть ограниченной скоростью света, т.к. все измерения этой величины относились к необратимым его воздействиям. При этом острота корпускулярно-волновой проблемы квантовой механики просто перестает существовать.

Среда, которая передает обратимые взаимодействия (назовите ее физическим вакуумом или эфиром — как угодно) может обладать любой плотностью и передавать сколь угодно тонкие и быстрые сигналы, которые, впрочем, при полностью обратимых взаимодействиях не могут иметь последствий (что касается частично обратимых процессов, то тут заранее сказать ничего нельзя).

Одним из основных, а может быть даже единственным аргументом против теории Лоренца в конце XIX века была слишком высокая, согласно теории упругости, жесткость “эфира” – гипотетической среды распространения света, которая соответствовала бы наблюдаемой его скорости. Представления XIX века об “эфире” молчаливо подразумевали отсутствие в нем непотенциальных взаимодействий, которые могут передаваться с большой скоростью и в разреженной среде. Заметим, что современная физика не идентифицирует массу с количеством материи. В модели с обратимыми процессами массу, как и скорость света, можно считать некоторыми мерами необратимости.

Характер результатов квантовой механики становится в один ряд с характером результатов других наук: их детерминированность или вероятностность зависит от возможности точного описания влияющих факторов.

Естественно, что волновое поведение частиц требует для своего объяснения существования особых взаимодействий в структурах этих частиц. Назовём эти взаимодействия субквантовыми. Очевидно, что субквантовые взаимодействия как раз и формируют то, что мы называем квантовомеханическим поведением частиц. Для выполнения этой своей роли их скорость не может быть ограничена скоростью света, уже даже исходя из того, что они формируют как внутренние движения в фотоне, так и сам фотон. Повторим ещё раз, что все измерения скорости света относились к грубым необратимым его воздействиям: фиксации глазом человека, засвечиванию фотоплёнки и т.п.

Субквантовые взаимодействия не ограничиваются областью внутри частиц, а и выходят далеко за их пределы, о чём свидетельствует необычность взаимодействий элементарных частиц друг с другом. Кроме грубых – квантовых – фиксаций, субквантовые взаимодействия могут воздействовать на более тонкие датчики, реагирующие на состояния поляризации, поляризационный шум, дисперсионные характеристики других шумов, волны фаз как предваряющих мощные события, так и следующих за ними.

Ясно, что те же выводы мы получили бы, если бы с самого начала не расширяли известные факты ограниченности скорости определенных взаимодействий на другие, даже еще неизвестные взаимодействия.

Заметим, что в изложенной концепции становится очевидным абсолютно необратимый характер классической механики.

Если мы вернемся к вопросу о пространственной протяженности элементарных частиц, то заметим, что у нас теперь нет никакой необходимости считать эти частицы имеющими нулевой размер; более того, учитывая создаваемые телами поля, если не делать заранее никаких необоснованных предположений, мы должны вначале положить, что любое тело занимает весь бесконечный объем, взаимопроникая в другие тела и взаимодействуя с ними. Разумеется, ничто не мешает сузить это априорное (предварительное) предположение при решении различных конкретных задач. При этом выясняется, что понятие материального тела, считавшееся в классической механике само собой разумеющимся, представляет на самом деле продукт нашего анализа окружающего мира.

В свете изложенного, вопрос о том, “прыгают” ли частицы по пространству, или волновые свойства присущи их внутренней структуре, допускает теперь некоторое третье представление: в едином бушующем мире, где частицы рождаются, взаимопроникают, взаимопревращаются и взаимодействуют друг с другом, где само понятие частицы определенного сорта часто зависит от неких джентльменских соглашений, неделимо-атомистические представления сами по себе теряют смысл; по-другому видится также и понятие “внутренняя структура”.

Из всего сказанного следует, что, если даже полная обратимость в чем-то и существует, то она никак не решает проблем 2-го закона термодинамики.

А проблемы эти заключаются не столько в страхе перед “тепловым” концом света, сколько в логической несообразности такого хода событий. Если должен быть конец света, то должно быть и начало. Сразу возникает вопрос: а что было до этого начала? Что, 2-й закон действовал наоборот? А какова механика этого обратного действия? И почему все изменилось? Говоря научным языком, абсолютизация 2-го закона термодинамики приводит к абсурдному выводу об отрицании принципа однородности времени (частным следствием которого является закон сохранения энергии-массы), равноценного принципу причинности и, в конечном счете, идее единства мира (см. гл. 14).

Если мы будем отрицать существование механизма образования температурных неравномерностей (или, как еще говорят, термодинамических неравновесностей) в известных нам условиях, то, в конце концов, все равно вынуждены будем признать существование такого механизма при других условиях, которые нормальная, недогматическая наука просто обязана найти. Ясно, что неполнота и ущербность наших теорий могут, кроме всего прочего, скрывать от нас и чисто практические возможности.

Бытующее предположение, что 2-й закон не абсолютен из-за бесконечности Вселенной, не соответствует ни масштабам, ни расположению реальной неравновесности окружающего мира: она выглядит пришедшей из прошлого, а не из бесконечности; кроме того, его авторы весьма невнятно объясняют конкретный механизм действия своей модели.

По тем же причинам несостоятелен тезис о том, что 2-й закон неприменим для открытых систем: если в открытую систему не вносить термодинамических неравновесностей, то этот закон будет действовать еще неумолимей, чем в изолированных системах, причем это положение справедливо для сколь угодно больших объемов. Введение условия изолированности в классические формулировки 2-го закона по мысли первооткрывателей закона должно было придать этим формулировкам большую строгость, а вовсе не для того, чтобы оставить дальнейшим интерпретаторам лазейки для туманных заморочек. На самом деле изолированных систем в природе просто не существует: самый совершенный теплоизолятор беспрерывно вносит в статистическую систему хаос от столкновений с огромным количеством молекул стенки, в то время как для нарушения необходимых условий справедливости механической теоремы Пуанкаре достаточно и одной хаотической молекулы.

Здесь мы должны четко осознать, что, очевидно, не может быть и речи о простой отмене 2-го закона, как, скажем, закона о каком-нибудь налоге. Речь может идти лишь о расширении его такой системой представлений, которая не имела бы изложенных выше внутренних противоречий, наподобие расширения классической механики квантовыми представлениями.

 

 

9. Тонкие взаимодействия, экстрасенсорика, предчувствия. Тактика референтов – тупо всё отрицать

…легко быть философами, выучась наизусть три слова: “Бог так сотворил” – и сие дая в ответ вместо всех причин.

М. В. Ломоносов

В предыдущей главе мы сняли налёт мистики с указанных в заголовке явлений – большей частью этот налёт создаётся совершенно необоснованным ограничением скорости абсолютно всех, даже неизвестных в начале ХХ века взаимодействий. Между тем, уже квантовомеханическое поведение элементарных частиц невозможно объяснить без взаимодействий, действующих быстрее скорости света (субквантовых). Читатель, ознакомившийся с гл. 8, уже понял физику этих явлений. Задача дальнейших исследований заключается в конкретизации механизмов передачи тонких взаимодействий и необходимых для этого датчиков и рецепторов. К сожалению, российская государственная наука не только не способствует этим исследованиям, но и всячески их тормозит, а кроме того, уже в школе вбивает в головы малышей совершенно абсурдные принципы ТО, да ещё убеждая в их гениальности. И то, что эти исследования всё же довольно широко проводятся, можно выразить словами известной чекистской поговорки: «Это не ваша заслуга, а наш недосмотр».

К примеру, в Журнале Формирующихся Направлений Науки (ЖФНН) приведено описание большого количества хорошо задокументированных экспериментов по тонким взаимодействиям, биополям и дальней экстрасенсорной связи. В работе Сергея Кернбаха, Виталия Замши и Юрия Кравченко «Дальние и сверхдальние приборные взаимодействия» [25], [26] описаны проведенные эксперименты типа прибор-прибор и оператор-прибор на расстоянии >1 км, >100 км, >1000 км и >10000 км. Для экспериментов были в основном использованы сенсоры на основе двойных электрических слоев и светодиодные генераторы, а также детектор ИГА-1 и оптоволоконные генераторы.

Сам факт передачи информации на такие расстояния с помощью маломощных генераторов, не использующих традиционные электромагнитные схемы, не вписывается в существующие представления официальной физики. Очевидно, что при такой передаче образуется резонансный канал, выбирающий из миллионов возможных приёмников именно согласованный с генератором. Многие авторы относят такое взаимодействие не к энергетическому, а к информационному. Однако применение к физическому явлению такого, «чисто бестелесного» термина, нельзя признать удачным. На самом деле, в тонких резонансных взаимодействиях затраты энергии, во-первых, могут быть ничтожными, а во-вторых, компенсироваться также и с другого конца канала – вспомним о концепции почти полностью обратимых взаимодействий гл. 8. Не надо быть великим оракулом, чтобы понять, что такое поведение материи совершенно не совместимо с грубоквантовой передачей энергии, да ещё ограниченной величиной скорости света.

На близких расстояниях, ещё до настройки и в процессе настройки резонанса, кроме резонансного, возникают также и другие воздействия, в том числе – энергетический шум, т.е., тепловое воздействие, поэтому исследователям приходится применять меры по термостабилизации процесса. Однако, поскольку сенсор высокочувствителен к поляризации атомов и молекул, на него влияют поляризационные шумы и их спектр, поэтому воздействие генератора на сенсор происходит с некоторой задержкой. Этим же объясняется «зарядка» материалов, подвергаемых облучению и некоторые другие особенности экспериментов.

Кстати, эти же поляризационные шумы, от которых, как и от электромагнитного шума в определенном диапазоне частот, трудно, практически невозможно экранироваться, наряду с тонкими взаимодействиями могут служить причиной загадочного феномена биополей.

Экстрасенсорные способности отдельных индивидуумов проявляются не только в виде биологического воздействия на высокочувствительные сенсоры и других людей, но и в феноменах предчувствий и пророчеств. Существует море литературы по этим вопросам. Широко известен факт о видении за сотни километров М. В. Ломоносовым трагедии на море, случившейся с его отцом. В «Великой книге пророков» из-ва ОЛМА [27] описано много задокументированных фактов предчувствий трагических событий.

Когда профессорам задаются вопросы, чем они объясняют эти предчувствия, на десятки порядков превышающие простую вероятность, они глубокомысленно заявляют: «Мы этого пока не знаем». Как следует из всего вышеизложенного, и не узнаете при таком отношении к фактам!

Борьба комиссии РАН против некоторых независимых исследователей описана в статье В.А.Жигалова «Уничтожение торсионных исследований в России» [28]. Возражения Жигалову можно посмотреть в [29].

 

10. Что концентрирует тепловую энергию?

Женщина из старой притчи о Бенджамине Франклине спросила… “Но, профессор Франклин, какое же этому применение?”, на что Франклин ответил: “Мадам, а какое применение новорожденному?”

С. Пауэлл

Термин “концентрация энергии” в качестве понятия, противоположного термину “диссипация (рассеяние) энергии”, часто применял наш выдающийся ученый и изобретатель П. К. Ощепков.

Все наши высокие научные деятели отмахивались от этого термина, как от назойливой мухи: причем здесь, дескать, концентрация, когда энтропия увеличивается... Читатели, незнакомые со словом “энтропия”, могут найти его объяснение во всех учебниках по термодинамике и в большинстве учебников по физике. Несколько позже мы коротко обсудим изменение энтропии в описываемых процессах.

Но вернемся к вопросам концентрации энергии. Если мы вспомним неоднократно отмеченный здесь факт зависимости взаимодействия микрочастиц от энергии, то решение покажется нам почти тривиальным, само собой разумеющимся.

“Демон Максвелла” есть в каждой элементарной частице! Каждая частица умеет различать быстрых и медленных партнеров, энергичных и не очень! Наша задача заключается лишь в том, чтобы установить, в каких случаях превалирует стремление к объединению энергичных частиц, а в каких — к распаду, и тогда нам станет ясно, где заводятся мировые часы, а если немного повезет, то попробовать сконструировать и самим что-нибудь подобное.

Вспомним, какие взаимодействия зависят от скорости. Самое известное — это притяжение одноименных зарядов, движущихся в одном направлении и разноименных, движущихся в противоположных направлениях. К ним можно отнести также дополнительную силу притяжения, связанную с возрастанием массы движущегося тела. Во взаимодействиях, которым обязан своим происхождением квантово-механический характер движения, вообще координаты и импульсы частиц настолько повязаны, что невозможно говорить об их отдельном рассмотрении.

В явлениях сверхпроводимости и сверхтекучести присутствуют притяжения, связанные с кинетической энергией частиц, и поэтому они (явления) находятся на самой грани 2-го закона – см. [30].

В качестве концентратора энергии можно представить систему, в которой энергичные частицы притягиваются к некоторому центру сильнее, чем медленные, создавая около него повышенную температуру. Такой характер распределения температуры вблизи притягивающего гравитационного центра предсказывает теория, основанная на эквивалентности гравитационной и инертной масс (в этом вопросе теория Лоренца совпадает с общей теории относительности). Таким образом, вблизи гравитационных центров образуется своеобразный “котел”, энергия частиц в котором может достигать величин, значительно превосходящих энергию покоя; современный уровень физической науки не знает пока, чем могут быть ограничены эти величины.

Этот процесс легко моделируется в компьютерном эксперименте. Программу Вы можете составить сами. В качестве канвы Вы можете взять любую программу по молекулярной динамике, см. [31], [32], приняв для гравитационной массы частиц зависимость от скорости в соответствии с преобразованием Лоренца. Масса m частицы, движущейся со скоростью V:

        m = m₀/(1 —V²/c²)^1/2                                                                             9-1;

где m₀ —масса покоя,

c —скорость света.

Приняв для Вашей модели какое-нибудь подходящее гравитационное поле — такое, чтобы Ваши расчеты не выходили за пределы точности компьютера и давали наглядный результат (чтобы, например, изменение энергии частицы при падении в центр было сравнимо с ее энергией покоя), Вы очень быстро убедитесь, что, действительно, вблизи притягивающего центра средняя энергия частиц выше, чем вдали от него, причем при ньютоновском характере тяготения ничего подобного не происходит. Надо, правда, обратить Ваше внимание, что некоторые алгоритмы молекулярной динамики очень плохо сохраняют энергию, поэтому следует подкорректировать алгоритм расчета столкновений таким образом, чтобы эта величина сохранялась.

Ещё проще можно понять этот процесс, использовав барометрическую формулу Больцмана для плотности частиц n в зависимости от высоты z:

n = n₀exp(-mgz/kT)                                                                           9-2,

где n₀ - плотность частиц при z = 0,

g – ускорение свободного падения,

k – постоянная Больцмана,

T – абсолютная температура.

Учитывая для m зависимость 9-1, получим, что более тяжелые – а значит, и более энергичные частицы скапливаются вблизи гравитационных центров. Кстати, зависимость энергии молекул от гравитации предвидел Э. К. Циолковский, который имел свехчутьё по физике. Но вот то, как природа использует это обстоятельство – тема отдельной главы 11.

Таким образом, некоторые результаты, выведенные в ОТО, могут быть получены на основе более общих физических принципов.

Нетрудно заметить, что явление концентрации энергичных частиц опровергает, как минимум, одну из исходных формулировок 2-го закона, гласящую о том, что в изолированной системе тепло в конечном счете всегда передается от горячего тела к холодному. Для понимания того, как могут возникать термодинамические неравновесности, этого опровержения пока еще недостаточно (как, видимо, недостаточна даже для классических газов, и сама эта приведенная формулировка), и все же унылая картина, которую рисовали нам скептики “тепловой смерти”, существенно изменилась: “котел”, в который “сваливается” все больше и больше частиц с колоссальной энергией, что-то непохож на тихое кладбище.

В свете вышеизложенного исключительное значение приобретает теория этого самого “котла”, теория концентрированных состояний материи, которая среди представителей разных школ вызывает многочисленные споры.

 

11. От “черной дыры” до “Большого взрыва” и почему эквивалентны инерционная и гравитационная массы?

Если мы посмотрим современные теории концентрированных состояний, то увидим, что большинство из них опирается на общую теорию относительности (ОТО), которая утверждает, что при таких состояниях материя превращается в “черную дыру” – объект, обладающий столь сильным гравитационным полем, что никакие физические тела, никакие сигналы не могут вырваться из него наружу. С другой стороны, существующие расчеты ретроспективы Вселенной согласно этой же теории приводят к заключению, что когда-то вся материя была сосредоточена в одной точке, но по какой-то причине произошел взрыв (называемый “Большим”), и с тех пор Вселенная непрерывно расширяется. Нетрудно заметить, что эти два вывода ОТО противоречат друг другу: во время “Большого взрыва” материя все же сумела в противовес первому предложению вырваться из “черной дыры”!

Теория “черных дыр” создавалась, исходя из возможности существования элементарных частиц нулевого размера. Между тем, уже во вводных главах квантовой механики показано см. [2], [7], что в тех полях, потенциальная энергия которых стремиться к -∞ медленнее, чем -1/r², частица никогда не падает на дно (r = 0). Изо всех силовых полей частицы, которая должна была бы гипотетически стать центром будущей “черной дыры”, гравитационное поле – самое слабое, его потенциал стремится к -∞ пропорционально -1/r, да еще с очень маленьким коэффициентом, так что другие частицы, которые должны были бы вместе с нашей создать гравитирующий комплекс, образуют на самом деле группу взаимопроникающих квантовых “облаков”, в центре которой гравитационное поле вообще равно нулю (как, например, в центре Земли). Сжать такую группу можно лишь при помощи внешнего давления, которое при формульных доказательствах существования “черных дыр” наоборот отбрасывается, как пренебрежимо малое. С точки зрения внешнего наблюдателя (т.е., любого реального наблюдателя) сама ОТО не допускает приближения частицы к этому центру на расстояние, меньшее r_g, где r_g = 2Gm/c² – гравитационный радиус Шварцшильда (согласно ОТО даже свет, идущий из внешнего мира, останавливается, не достигая этого радиуса), см. [33], [34]. В этой формуле: G = 6,67*10^-11 м³/(кг*сек²) – гравитационная постоянная; m – масса материи, находящейся внутри сферы радиусом r_g. Таким образом, поскольку начальный r_g = 0, то, по логике ОТО, “черные дыры” из обычной материи при действии одного лишь гравитационного поля образоваться не могут, и, если они существуют, то не благодаря, а вопреки теории относительности. Повторим, что этот результат ОТО получает в системе координат любого реального наблюдателя, а видимость "пересечения" материей границы Шварцшильда возникает лишь для виртуальной нестатической пространственно-временной системы координат, специально подогнанной под тезис постоянства скорости света: срабатывает один из математических фокусов при делении на нуль.

Почему же, несмотря на относительную слабость, только гравитационное поле заслужило чести считаться следствием искривления пространства? Возможно, это – результат гипноза великого И. Ньютона, назвавшего свой закон гравитации законом всемирного тяготения. В этот закон входит величина массы, считающейся одной из наиболее общих характеристик материальных объектов.

Однако, посмотрим внимательно, так ли уж независима гравитация от остальных полей частицы? Например, никто не выделяет из этого поля ту часть, которая возникает при движении зарядов в атоме. Если в какой-то момент токи соседних атомов совпадают по направлению, то атомы притягиваются, если противоположны – отталкиваются. Казалось бы, средняя по времени сила должна быть равна нулю, однако это не так. Во время притяжения токи приближаются друг к другу, и эта сила оказывается большей, чем сила отталкивания в другой момент времени, когда токи отдаляются. Интегральная сила такого взаимодействия будет притяжением. Она зависит от скорости внутренних движений и от взаимного притяжения частиц в атоме (отрицательного потенциала), т.е., от полной энергии этих движений. Если посмотреть другие взаимодействия частиц атома, то увидим, что они также зависят от энергии. Естественно положить, что вся масса m = E/c² является результатом подобных взаимодействий, зависящих от внутренних движений в атоме и его элементарных частицах. Из этой модели естественным образом вытекает принцип эквивалентности гравитационной и инертной масс, а также внутренний механизм сохранения энергии-массы.

Мы видим, что гравитация целиком зависит от конфигурации материальных объектов, их движений и силовых полей (в том числе – внутренних), поэтому приписывание гравитации какой-то особой роли в искривлении пространства, отличном от самой сути материальных объектов, является, по меньшей мере, необоснованным.

Интересны в этой связи опыты, проведённые В. Н. Самохваловым и описанные им в статье "Неэлектромагнитное силовое взаимодействие при вращении масс в вакууме " [35].

Автором представлены результаты экспериментальных исследований взаимодействия вращающихся дисков из неферромагнитных материалов и их силового воздействия на подвижные массы в вакууме - возникновение вращения и отталкивания твердых тел от вращающейся массы с силой порядка 2,5...2,7 Н. Это более чем на 20 порядков больше величины гравимагнитных сил, определяемых ОТО. Особо впечатляет, что в воздухе такого взаимодействия нет! Экспериментально установленные силовые эффекты дают основание полагать, что в природе значительную роль играют взаимодействия, обусловленные относительным перемещением масс.

В процессе обсуждения результатов проведенных исследований, для объяснения физики наблюдавшихся в экспериментах процессов выдвигались различные причины. Остановимся на возможных причинах электромагнитной природы.

Автор проверял электроскопом наличие электрического поля вблизи торцов дисков при их вращении, наличие магнитного поля компасом и индуктивной катушкой (150 витков, диаметр навивки 8 мм, длина — 16 мм). Эти измерения дали нулевой результат. Автор приводит также аналогичные результаты других экспериментаторов. Исходя из вышесказанного, и с учетом того, что силовое взаимодействие проявлялось между дисками, выполненными из неэлектропроводных материалов (картон, бумага, пластик), автор делает вывод, что наблюдавшиеся эффекты не имеют электромагнитной природы.

Остановимся на этом более подробно.

Согласно современным представлениям о строении вещества, оно состоит из атомов, представляющих из себя положительно заряженные ядра, окружённые отрицательно заряженной электронной оболочкой. В этом отношении и классическая теория, и самая современная теория твёрдого тела едины.

Движение пластины твердого тела можно представить как положительно направленный электрический ток, расположенный в середине, и отрицательно направленный ток, расположенный по краям образца. По закону Ампера противоположно направленные токи отталкиваются. О величине этих сил можно судить по тому, что они могут порвать витки катушек и провода линий электропередач при коротких замыканиях. В рассматриваемой движущейся пластине силы Ампера увеличивают ее поляризацию, а встречное движение двух пластин вызывает их отталкивание. Если мы рассматриваем соосное вращение двух параллельных сбалансированных дисков, то, ввиду большой симметрии, система войдет в стационарное состояние и описанное выше взаимодействие будет значимо на расстояниях, сравнимых с атомными.

Другое дело - несбалансированные диски. При удаленном друг от друга положении несбалансированных масс собственная поляризация дисков будет больше, чем при их сближенном положении, что вызовет большее отталкивание дисков при сближении масс, чем в стационарном случае. В процессе изменения величины поляризации будет происходить взаимное смещение электронов и ядер и, соответственно, расходоваться энергия.

Можно ли какими-то измерениями показать "амперовское" происхождение массодинамических сил? Предполагаю, что сделать это будет непросто. Эта проблема возвращает нас к активно обсуждавшейся в конце XIX века идее электромагнитной природы массы. Выше было показано, что, при наличии взаимодействия амперовского типа между токами, два вращающихся диполя (например, атомы) притягиваются друг к другу.

Само собой, понятно, что усреднение взаимодействия производится с учетом квантовомеханической «размазанности» взаимодействующих диполей и с учетом фаз волновых функций. Поскольку фазовые скорости волновых функций не ограничены скоростью света, то вполне вероятно, что гравитационное взаимодействие

а) надо отнести к тонким взаимодействиям – тому же классу, что и любое субквантовое взаимодействие;

б) несмотря на высокую частоту изменения оно не образует гамма-квантов и вообще каких-либо электромагнитных квантов.

в) не обязано быть ограниченным скоростью света.

Возвращаясь к проблеме “черных дыр”, мы должны задать вопрос, почему при их расчете отбрасываются сильнейшие близкие внутриядерные взаимодействия в угоду слабым гравитационным, являющимся, в сущности, лишь дальним усреднением близких взаимодействий? Не Бог сочиняет наши формулы, он не виноват, что мы распространяем их за пределы применимости, получая деление на нуль! Материальные объекты вовсе не обязаны априорно подчиняться квадратичным формам метрического тензора ОТО, существующего как бы отдельно от остальных свойств объектов.

Причину остановки света вблизи r_g ОТО приписывает тому, что притяжение здесь становится бесконечно сильным и растягивает в глазах тамошних обитателей их родное пространство (читай – субстанцию, представляющую локальную систему координат), а вместе с ним исследуемое пробное тело со скоростью, равной тамошней скорости света, а поскольку ТО не знает бо'льших скоростей, то на само движение этой самой субстанции скорости уже и не остается. Со стороны все это выглядит, как полный стопор. На самом деле, если бы где-то и начало экстремально расти притяжение, то, памятуя, что в действительности изменению подвергаются материальные объекты, а не пространство, мы должны были бы при расчете учитывать внутреннюю структуру элементарных частиц, а она, как мы здесь неоднократно подчеркивали, никак не может подчиняться теории относительности, причем, ввиду экстремальности ситуации, малейшая разница в этой структуре вызвала бы принципиально другой результат. Обо всем этом идеологи ОТО, как минимум, должны были бы сообщить вместе с другими исходными допущениями теории. Если применять преобразования Лоренца в их первоначальном значении к элементам материальных объектов без необоснованных предположений и с соблюдением принципа эквивалентности гравитационной и инертной масс, то получается вполне разумный результат при любых конечных силах тяготения даже при отсутствии других взаимодействий, хотя этот случай, очевидно, вряд ли будет соответствовать реальности, в которой при сближении частиц силы становятся все более разнообразными, зависящими от структур и энергий этих частиц, а относительная роль гравитации и, собственно, ее абсолютное значение стремятся к нулю.

В связи с поднимаемыми здесь проблемами возникают некоторые вопросы и к космологическим теориям.

1. Для анализа того, будет ли Вселенная бесконечно расширяться, или, расширившись до какой-то величины, она начнет сжиматься, необходимо знать плотность материи. При расчете этой плотности не всегда учитывается релятивистская масса нейтрино и фотонов – прямое нарушение принципа эквивалентности гравитационной и инертной масс. Если рассуждать подобным образом, то следовало бы уменьшить массу атомов, выбросив релятивистскую поправку на движение электронов, а также внутриядерные движения нуклонов, внутринуклонные движения кварков и т.д., короче вообще ликвидировать массу, поскольку вся она, согласно формуле: E = mc² – релятивистская. Исходя из вышеизложенного, для гравитации масса покоя на самом деле вообще не имеет никакого значения вне общей массы.

2. Гипотеза о происхождении Вселенной в результате “Большого взрыва” выдвинута на основании установленного астрономами факта так называемого “красного смещения” спектральных линий удаленных космических объектов, причем, чем дальше объект, тем смещение больше. Физики объяснили этот факт тем, что объекты удаляются от нас, а, как известно (эффект Доплера), при удалении источника света его спектральные линии смещаются в сторону уменьшения частоты. Уменьшение частоты в результате прохождения через какие-нибудь газы астрофизиками отвергается, т.к. при этом изображение было бы сильно размыто. Мы не вдаемся здесь в дискуссию о том, был или не был взрыв, отметим лишь, что, кроме движения источника света, на “красное смещение” влияет гравитация и другие поперечные и продольные силовые поля огромных, неравномерно (в локальном смысле) расположенных масс материи, рядом с которыми пролетают фотоны на своем неблизком пути к наблюдателю, и учет этого влияния может существенно изменить оценку скорости предполагаемого “разбегания галактик”. О том, что гравитация обязательно влияет на “красное смещение”, свидетельствует отклонение луча света (его “притяжение”) гравитирующими телами. Согласно 3-му закону Ньютона эти тела сами будут испытывать возмущение от прохождения света, неминуемо отбирая у него энергию, что как раз и соответствует “красному смещению” (Учитываемое в настоящее время астрофизиками влияние гравитации источника излучения составляет лишь весьма малую часть “путевого” влияния). “Размытию” же фотона (и не только от указанных сил) препятствуют внутрифотонные квантовомеханические силы, благодаря которым фотон только и может существовать как целостная частица (см. гл.13).

3. Косвенным признаком “Большого взрыва” астрофизики считают однородное изотропное излучение с температурой ~3К, которое они назвали “реликтовым”, полагая, что оно осталось после того, как при остывании праматерии, образовавшейся в результате этого взрыва, плазма превратилась в обычное вещество, прозрачное для света, и последний получил, как говорится, возможность “свободного полета”. Здесь опять возникает детский вопрос. Эйнштейн считал, что в любой инерционной системе отсчета свет не может стоять на месте. Никто пока не опровергал этого тезиса. Во время образования обычного (неионизованного) вещества размер Метагалактики, R₀, согласно наиболее распространенным космологическим теориям, составлял не более 1 млн. световых лет. С тех пор прошло ~14 млрд. лет. За это время свет с любой точки R < R₀ давно покинул бы то место, где мы с вами находимся – не ближе 10 – 13 млрд световых лет от края Метагалактики, практически в ее центре. По этой причине предположение ученых о происхождении излучения ~3К из той эпохи требует дополнительных разъяснений. Здесь у Вас имеются богатые возможности для гипотез. В частности, можно предположить, что реликтовое излучение – это свет, уже многократно возвращавшийся от космологического горизонта под действием сил гравитации и показывающий, что Метагалактика на отдаленной периферии уже начала сжиматься. Второй вариант: рассматриваемое излучение – это “красное смещение”, доведенное до своего логического предела, т.е., излучение удаленных галактик и межгалактических пространств, понесшее всевозможные потери энергии и прошедшее фильтрацию на своем невообразимо длинном пути, показывающее как бы среднюю эффективную температуру наблюдаемой вселенной, то излучение, которое швейцарский астроном де Шезо предполагал обнаружить в видимой части спектра (1744 г.). Возвращаясь к первому варианту, легко заметить, что он является лишь частью второго. Вот Вам пример рекурсии!

Хотя взаимодействие между фотонами (см. [1]) ничтожно, однако не стоит сбрасывать его со счетов: во время своего невообразимо длинного пути фотон с конкретной звезды чрезвычайно долго взаимодействует с другими, в том числе, так называемыми “реликтовыми” фотонами, обмениваясь с ними энергией. Кроме того, что это обстоятельство может быть еще одной из причин "красного смещения", оно способствует также и изотропности излучения. Другой, по-видимому, более важной причиной изотропности является глобальная однородность вещества во вселенной.

 

 

12. Надо ли гнуть пространство и что такое “материальный объект”?

Не должно принимать в природе иных причин сверх тех, которые истинны и достаточны для объяснения явлений.

И. Ньютон

Задача о поведении частиц вблизи друг друга снова вернула нас к вопросу об ограниченности представления о том, что гравитационное поле есть результат искривления метрики пространства-времени.

В норме языка, которая до теории относительности вообще не подвергалась сомнению, под пространством понималось “то, в чем все расположено”, а это самое “все” обобщенно называлось, как правило, “материальными объектами”. Мы уже говорили, что философы до настоящего времени не удосужились дать определения этим понятиям (считая, видимо, что они даны свыше). В приведенной норме словосочетание “метрика пространства” в отрыве от материальных объектов не подразумевало содержательного смысла.

Считается, что Эйнштейн вразумил нас, будто пространство и время – это нечто такое, о чем мы раньше не подозревали. Однако, когда физики говорят, что пространство искривлено, то на вопрос: “относительно чего?”, – они или не отвечают, или начинают нести какую-то околесицу.

Ранее уже отмечалось (см гл.1, 5), что понятия “материальный объект”, “пространство”, “время” суть категории сознания (как, впрочем, и любые другие понятия), поэтому вполне естественно, что их смысл в нашем сознании может меняться. У читателя, возможно, появился вопрос такого плана: “Ну хорошо, я уловил, что понятие “пространство” есть категория сознания, а что же такое само пространство?”. В этом вопросе проявляется заложенное природой представление, что человек непосредственно ощущает окружающий мир, в то время как на самом деле он имеет дело с информацией, переработанной у него в голове.

Почему же возникает такое представление? Дело в том, что в подавляющем большинстве случаев ощущения нас не обманывают. Поэтому, когда в младенчестве мы усваиваем без четкого определения какие-либо понятия (в т.ч., напр., - “пространство”), впоследствии нам кажется, что мы их получили прямо от природы. Когда в более зрелом возрасте человек возвращается к осознанию таких понятий, то фактически он пытается проникнуть не в бездны мироздания, а лишь в извилины собственного головного мозга. Сам по себе способ анализа окружающего мира не имеет значения, если он приводит к правильным результатам, и здесь мы можем ответить по существу поставленного вопроса. С огромной долей вероятности общественно установившиеся к настоящему времени понятия адекватно и наиболее эффективным способом отражают реально существующий мир, а противоречия отдельных теорий, как правило, локализованы в узкой области и существуют лишь до той поры, пока не будут сметены очевидностью практики.

Возвращаясь к представлениям о пространстве, предложенным ТО, заметим, что эта теория также не дает определения понятию “пространство”, и в то же время приписывает ему метрику, опять же не объясняя, каким образом может быть определена метрика без материальных объектов. Когда идеологи ТО говорят об искривлении пространства, то невольно выдают себя, т.к. подразумевают искривление относительно евклидовой метрики. Если они откажутся от последней, то будет потеряна сама система понятийных координат.

Потеря понятийных (да и пространственно-временных) координат ярко проявляется в процедуре ОТО по синхронизации часов: если синхронизировать часы ОТО по замкнутому пространственно-временному контуру, то в общем случае конечные показания часов не будут совпадать с начальными, хотя речь идет об одной и той же пространственной точке в тот же момент времени. Очевидно, что на самом деле ОТО просто не знает в какую точку заводит ее эта процедура!

Что означает по современным представлениям понятие “материальный объект”? Это — некоторая особенность пространства, проявляющая себя во взаимодействии с другими объектами, что, в свою очередь, вызывает их изменение во времени. Когда древние строили геометрию, они стремились влияние материальных объектов свести к нулю. С их точки зрения было бы настоящим жульничеством утверждение типа: “гравитационное поле искривляет прямую, потому что искривляется изображающая её нить”, а чем луч света лучше нити?

Конечно, понятие “пространство” — категория сознания, поэтому всегда можно перенести часть свойств материальных объектов на свойства пространства. Именно в таком смысле надо понимать преобразования пространства-времени, используемые многими современными физическими теориями. Важно не запутаться в этом самим авторам и не забывать, что такое пространство уже не будет однородным, да и называть его стоит как-нибудь по-другому, например, “эйнштейново пространство”. При этом выясняется, что, во-первых, декларируемый отказ от евклидовой геометрии – не более, чем иллюзия: все метрические коэффициенты упомянутых теорий на самом деле прямо или косвенно отсчитываются от евклидовой метрики; во-вторых, под эйнштейновым пространством замаскировался все тот же “эфир”, да еще в виде предельно плотной все заполняющей субстанции с невероятно жесткими свойствами; в-третьих, спор, о том, какое пространство реально, абсолютно беспредметен: именно в данном случае мы должны помнить, что понятие “пространство” – категория сознания; и наконец, в-четвертых, на примере квантово-механических взаимодействий мы убедились, что рассматриваемый перенос свойств материальных объектов на свойства пространства может не отражать всего многообразия различных взаимодействий объектов и их элементов. В процессе рассуждений об относительности пространства-времени не стоит забывать об относительности понятий.

Предложенное определение материального объекта, несомненно, вызовет критику отдельных философов, в частности, ленинистов. При всем уважении к их кумиру, невозможно отрицать, что ленинское определение материи без дальнейшей расшифровки мало что дает в понимании этого термина, при том, что в определении слишком большой вес придан словам «данная нам в ощущениях», как будто без ощущений нет материи.

Если руководствоваться единой системой понятий (а как по-другому? нельзя же в начале доказательства под x понимать вес слона, а в конце – вес мухи), то структурирование субстанций, называемых определенными физическими теориями как пространства, свидетельствует о существовании материальных объектов, ответственных за эти структуры.

Мы уже отмечали, что a priori материальный объект занимает весь бесконечный объем, взаимопроникая в другие объекты. Такой подход характерен для квантовой механики. Классическая механика рассматривала силовые поля материальных объектов отдельно от них самих. Ясно, что на самом деле материальная субстанция силовых полей неотделима от осязаемой, состоящей из вещества части материальных объектов, и разделение последних на поле и вещество есть лишь способ нашего анализа окружающего мира.

В предыдущей главе было показано, что ОТО неприменима к концентрированным состояниям материи, а для космических масштабов может использоваться лишь в качестве математического приема. Мировоззренческие рассуждения о так называемой “замкнутой Вселенной” не стоят выеденного яйца, поскольку эйнштейново пространство отражает на самом деле свойства некоторого материального комплекса, а не всего безграничного пространства. Вводя поправки с обратным знаком на кривизну эйнштейнова пространства (которые нам известны), мы всегда можем вернуться к евклидовой геометрии, в которой вопрос о “замкнутости” пространства даже и не стоит.

Защитники ТО иногда говорят о какой-нибудь формуле, будто бы на 100% подтверждающей их теорию, даже не слушая оппонента, который приводит 100 различных способов получения той же самой формулы. Сами по себе софистские приемы неинтересны и проходят только в том случае, если у софиста подавляющая власть, однако в связи с этим претенденту на успех следует отметить для себя, что, многократно применяя метод рекурсии к какому-либо понятию, мы в конце концов приходим к весьма четкому его определению с той точностью, с которой вообще определена миллионнолетняя практика существования человечества, и дальнейшие нагромождения формул, как бы умно они ни выглядели, уже не могут изменить этих исходных понятий, и поэтому не стоит поддаваться сомнению или унынию, что какой-нибудь профессор завтра опозорит Вас, заявив, что согласно изобретенной им Формуле Высшей Философии, Ваше утверждение о равенстве боковых сторон равнобедренного треугольника нарушается в 13-м знаке после запятой.

Итак, повторим: метод рекурсии дает твердую уверенность в основах полученных знаний. Для любого человека хотя бы мало-мальски знакомого с программированием вычислительной техники последнее утверждение не вызывает ни малейшего сомнения. Любое последующее изменение определения обозначает, в сущности, другое понятие, и, по правилам хорошего тона, должно называться другим словом до тех пор, пока соответствующие изменения не войдут в норму языка. Вместе с тем, обращаем внимание молодых читателей на недопустимость перерастания упомянутой уверенности в высокомерную самоуверенность: как бы Вы ни были умны, Ваши знания - лишь неполное и иногда, к сожалению, кривое отражение окружающей действительности; кстати, метод рекурсии сам по себе предполагает, что у познающего имеются определенные сомнения, которые он и пытается разрешить при повторном рассмотрении.

 

13. Как образуются термодинамические неравновесности – основа многообразия живой и неживой природы?

Какими пустыми кажутся романы, а фантастические сказки – лишенными воображения сравнительно с этими необычайными явлениями, связанными между собой общностью первоначал, с этим порядком в кажущемся хаосе…

М. Склодовская-Кюри (со слов Евы Кюри)

Мы уже отмечали, что концентрация энергии сама по себе еще недостаточна для получения термодинамических (или механических) движущих сил. Для последнего необходимо, чтобы энергия теплового движения превратилась в какую-нибудь другую форму энергии. Мы не будем взывать к интуиции или догадливости читателя, скажем сразу, что для этой цели великолепно подходит тот “котел”, который получается (см. гл. 9) вблизи сильного гравитационного центра. Известно, что для ядерных превращений необходима довольно большая энергия и что радиоактивные ядра часто имеют весьма значительное (до нескольких миллиардов лет) время жизни.

Таким образом, общая схема возникновения термодинамических неравновесностей выглядит так: гравитационный центр притягивает из окружающего холодного пространства наиболее энергичные частицы (охлаждая холодное), которые вблизи центра набирают дополнительную энергию (отбирая ее, опять же, у выталкиваемых холодных объектов); эти частицы вступают затем в ядерные реакции, в результате которых высокотемпературная тепловая энергия преобразуется в ядерную. Поскольку радиоактивные ядра имеют значительное время жизни, в процессе диффузии (или при других процессах переноса) они уходят в окружающее пространство, снабжая его так называемым “ядерным горючим”, которое в дальнейшем служит источником всех движущих сил в природе.

Этот результат можно получить даже из термодинамических соотношений при грамотном их использовании, однако надежнее в этом случае применить более общие научные принципы, в том числе – из теории вероятности. Мы же получим его проще – из компьютерного эксперимента.

В модель, построенную в гл. 9, внесем некоторые дополнения. Можно, например, ввести частицы разного сорта (протон и электрон) и промоделировать образование нейтрона, но на данном этапе положите просто, что, при достижении частицей определённой энергии, с определенной вероятностью из нее образуется новая частица с большей энергией покоя, в которую переходит часть энергии движения. В соответствии с принципом детального равновесия с той же степенью вероятности при тех же условиях возможен обратный переход.

При подходящем подборе параметров задачи Вы увидите, что новые частицы образуются вблизи притягивающего центра, но затем диффундируют по всему объёму и за его пределы (если Ваша модель позволяет последнее).

Обратим внимание, что изложенный механизм действует вследствие зависимости массы частиц от скорости в соответствии с формулой m=m₀/(1-V²/c²)^1/2. В условиях слабых гравитационных полей, в частности – поля Земли, этот эффект практически невозможен.

Поскольку новые частицы неравновесны, то они могут создавать источники энергии вдали от того места, где образовались (например, в звёздах).

Изложенный механизм, на первый взгляд, подтверждает догадку, высказанную Д. Н. Зубаревым в "Физической энциклопедии" 1988 г., о том, что невозможность "тепловой смерти" Вселенной обусловлена влиянием гравитационных полей. Однако причину такого поведения он видит в том, что гравитация, по его мнению, является "внешней" по отношению к статистической системе и вопрос сводится все к тому же невнятному тезису о каком-то чудо-влиянии открытости системы на прекращение действия 2-го закона - см. гл. 8.

Наша модель генерирует “радиоактивные” частицы в условиях термодинамического равновесия. Реальные системы, очевидно, не обязаны дожидаться равновесия, процессы концентрации и организации энергии идут параллельно со всевозможными другими процессами, создавая богатые возможности для самых разнообразных явлений и ассоциаций материальных объектов.

Вокруг статистического обоснования 2-го закона термодинамики написано колоссальное количество работ. Некоторые из них настолько подробно объясняют, почему этот закон всегда и всюду справедлив, что неискушенные обыватели находятся в состоянии полнейшего удивления, отчего это у кого-то до сих пор еще имеются сомнения. Но что интересно, все эти теоретики в своих рассуждениях обходят молчанием, каким образом их необычайно умные абстракции приводят к отмеченным выше грубым ляпсусам? Мы не можем здесь выполнить огромную, и к тому же неблагодарную работу, сначала разъясняя все эти доказательства, а потом их опровергая, тем не менее сделаем некоторые общие замечания.

Здесь уже неоднократно отмечалось, что в основе упомянутых доказательств лежало представление о носителях теплового движения как о каких-то неизменных шариках наподобие бильярдных. Считалось, что статистическая система таких шариков консервативна, а равновесие в малых частях этой системы достигается быстрее, чем в больших. Подсознательно подразумевалось, что взаимодействия можно привести к потенциальному виду. В квантовых системах неявно предполагалось, что система “знает” о всех своих состояниях и, в соответствии с этим “знанием” строит частоту нахождения в том или ином состоянии, в том числе, во всех взаимных потенциальных ямах.

Начнем с последнего. И теория Лоренца и, в особенности, теория относительности не предполагают бесконечной скорости передачи взаимодействий, поэтому какого-то общего для системы расположения и даже определенности в количестве энергетических уровней не существует и поэтому-то распределение Гиббса замкнутой системы, посчитанное без учета этого факта, приводит к парадоксальному заключению, что ее энтропия не может ни увеличиваться, ни уменьшаться. На самом деле, вследствие конечности скорости передачи взаимодействий, энтропия и другие термодинамические функции однозначный смысл могут иметь только в качестве локальных величин, их аддитивность должна каждый раз доказываться отдельно. В частности, для описанного нами “котла” энтропия явно зависит от непотенциальных взаимодействий, приводящих к объединению носителей теплового движения в новые группы с неким согласованным резонансным движением. При тепловом соударении с третьими частицами эти резонансы выступают как единое целое, уменьшая таким образом энтропию. Особенно заметным рассматриваемое уменьшение энтропии окажется при выносе резонансов в область пониженных тепловых энергий, где ничтожно мало частиц, способных разрушить резонанс. Обратим внимание, что в классических потенциальных полях ничего подобного происходить не может. В потенциальных полях любое, самое незначительное изменение внешней температуры вызывает немедленное изменение энергии взаимного движения частиц рассматриваемого комплекса.

Очевидно, что замечание предыдущего абзаца показывает ограниченность представлений о консервативности статистической системы и вытекающей из нее теоремы Лиувилля, см. [3]. Теорема Лиувилля и в классическом варианте неприменима к отдельной частице, в случае же непотенциальности взаимодействий основные события происходят именно на уровне отдельной частицы.

Заметим, что дискретность состояний и наличие потенциальных барьеров в квантовых системах – результат непотенциальности взаимодействий, ответственных за квантовомеханическое поведение. Поскольку внутренние квантовомеханические движения могут совершаться со скоростями, большими скорости света, то силы, зависящие от скорости, начинают превалировать над статическими силами. Например, магнитные силы токов в электроне становятся больше электростатических сил, что позволяет электрону сохранять целостность при всей “размазанности” своего квантового “облака”. Очевидно, что, без привлечения представлений о непотенциальных взаимодействиях невозможно объяснить само существование элементарных частиц.

Этот же механизм лежит в основе так называемого обменного взаимодействия элементарных частиц, в частности – электронов, и мы избавляемся от очередной порции мистики. Известно, что обменные силы играют колоссальную роль в формировании электронной структуры твердого тела. Притяжение токов лежит в основе механизма сверхпроводимости см. [30]. Непотенциальные взаимодействия токов в фотоне объясняют его фантастическую устойчивость при движении на колоссальные расстояния в течении многих миллиардов лет, несмотря на собственную размытость и воздействие многочисленных частиц и силовых полей.

При выводе уравнений Максвелла используются представления о непотенциальных взаимодействиях, и в этом отношении Максвелл продвинулся значительно дальше, чем теория относительности, для которой процессы в электромагнитной волне – темный клубок запретов и неясностей (к слову, здесь уже отмечалось, что Максвелл был весьма близок к разгадке парадоксов 2-го закона термодинамики). Другой замечательной особенностью уравнений Максвелла является то, что они используют представление о многообразии материи, представленной в данном случае взаимодействием электричества и магнетизма. В уравнении Дирака, описывающем электрон, число образов материи достигает восьми – 4 комплексные функции.

Во многих учебниках квантовой механики даже не упоминается, что запись волновой функции в комплексном виде означает взаимодействие не каких-то мнимых призраков, а 2-х вполне материальных сущностей.

Характерной особенностью непотенциальных взаимодействий является их способность образовывать специфические “взрывные” комплексы. Действительно, представим, что в описанный выше резонанс случайно попала какая-то третья частица и затормозила движение одного из участников резонанса. Ввиду зависимости непотенциальных сил от скорости, притяжение между ними (участниками) резко ослабеет, и под действием других сил (в том числе, и потенциальных) резонанс развалится, в некоторых случаях – с колоссальной энергией. Этим механизмом могут вызываться многие явления – от радиоактивного распада до “Большого взрыва”. Им же, кстати, могут быть вынесены и термодинамические неравновесности (которые в нашем компьютерном эксперименте выносились диффузией). Очевидно, он лежит в основе философской концепции о чередуемости эволюционного развития и революционных взрывов, вне зависимости от того, нравятся кому-то последние, или не нравятся.

Из анализа вышеизложенного выясняется действительный физический смысл классических формулировок 2-го закона термодинамики. Стремление классических статистических систем к рассеиванию своих подсистем является следствием того, что в таких системах, мельчайшие подсистемы (носители теплового движения) при максимальном сближении (“дно” взаимодействия) отталкиваются друг от друга. Противоположный случай – отсутствие “дна” – приводит к другой крайности – проваливанию материи в “черную дыру”.

Одновременно выясняется, почему при статистических обоснованиях 2-го закона эклектичное, на первый взгляд, вклинивание методической по своему существу, связанной с недостатком информации, почти субъективной, теории вероятности в задачу строго детерминированной механики, симметричной по отношению к изменению знака времени, приводит к объективно достоверному результату, несимметричному к упомянутому знаку. Все дело оказывается в том, что классический 2-й закон термодинамики рассматривает системы, изначально поставленные в такие объективные условия, что самый строгий детерминированный расчет приведет к тем же результатам, что и теория вероятности.

Гипотетически процесс образования все новых и новых резонансов может как будто привести к тому, что вся тепловая энергия перейдет в организованную ядерную форму и энтропия обратится в нуль. Это – как бы антипод “тепловой смерти”. В качестве общественного аналога можно представить, что все мы выстроились в одну шеренгу и дружно прыгнули в какую-нибудь пропасть. Такую же перспективу сулит нам сваливание в “черную дыру”. Утешает лишь то, что в реальности мир не находится ни в “черной дыре”, ни при “тепловой смерти”.

 Последовательные сторонники принципа однородности времени ожидают от нас с Вами, дорогой читатель, такой модели Вселенной, в которой при увеличении концентрации и организованности энергии усиливались бы процессы рассеяния термодинамических неравновесностей с их дальнейшей диссипацией, и наоборот - рассеянные состояния интенсифицировали бы процессы концентрации. Непотенциальность реальных фундаментальных взаимодействий дает все основания утверждать, что такие модели существуют. Явления гравитационной неустойчивости, космические магнитные "динамо" и вступление в резонанс фотонов с уверенностью можно отнести к упомянутым процессам.

 

14. Единство мира и плюрализм мнений

…законы и правила природы везде одни и те же…

Спиноза

Ничто не возникает ниоткуда и не уходит в никуда

 Закон Ломоносова (студенческая версия)

Казалось бы, идея единства мира не может вызывать никаких сомнений. Единство мира означает, что все явления в мире взаимосвязаны и что следствием одинаковых обстоятельств будут одинаковые события. Первую часть этого утверждения исследователь должен принимать в качестве априорного предположения. Это – своего рода предосторожность: каждый раз независимость или слабую зависимость одного события от другого надо доказывать отдельно.

Проповедуемая теорией относительности мысль о том, что измерения пространственных и временных характеристик материального мира зависят от его состояния, сама по себе не несет ничего нового: давно известно, что длина линейки и ход часов зависят, например, от температуры. Все усилия людей были направлены на то, чтобы исключить или учесть эти влияния, поэтому попытка изобразить каждую инерционную систему как некий отдельный мир со своим временем и пространством есть в определенном смысле шаг назад и, мягко говоря, не вполне соответствует принципу единства мира.

Конечно, мы можем считать системы отсчета (поскольку они, как и другие понятия – категории сознания) равноценными, однако при рассмотрении их динамики и истории мы обязаны считать эти системы неоднородными с остальным пространством. Никто же не поверит, например, что, двигая тетрадь с нарисованной в ней системой отсчета, мы меняем размеры галактик. Вообще говоря, системы отсчета вводятся для записи, хранения и передачи информации. С этой точки зрения наиболее удобными, как правило, являются системы центра масс. Их предпочтительность и неравноценность по сравнению с другими системами отсчета легко отслеживается также в законе сохранения общего импульса, да и в других законах сохранения. Так что правота Коперника должна быть признана не только в память о погибших за его учение светлых умах человечества, но и по самому своему существу.

В гл. 5 мы показали, что реальные релятивистские изменения материальных объектов зависят от скорости их движения относительно выделенной СО (ВСО). Совершенно очевидно, что зависимость ВСО от гравитационного поля и различных экранирующих тел представляет огромный научный интерес. Но столь же очевидно, что в рамках обожествления ТО определить эту зависимость невозможно. В интернете проскользнуло сообщение, что НАСА отказалась от применения СТО. Иногда кажется, что американцы, как в гонке вооружений, изматывают Россию ложными концепциями: у них денег много, они печатают их сами, а все остальные национальные элиты, храня свои ценности в долларах, оплачивают ухмылки дяди Сэма реальным трудом и кровью своих народов.

Постулат о том, что законы природы, записанные с помощью преобразований Лоренца в разных инерционных системах, имеют одинаковую форму, справедлив лишь для части взаимодействий. Взаимодействия, ответственные за квантовомеханические явления и процессы, происходящие в световой волне, подчиняются более глубинным законам, управляющим, в частности, и конкретным механизмом реализации упомянутого постулата в его сфере действия. Ситуация здесь сходна с соотношением группы явлений, зависящих от скорости звука (передача слабых механических возмущений в веществе) и более быстрых электромагнитных взаимодействий, без которых была бы невозможна передача энергии между атомами и, как следствие – вся упомянутая группа звуковых явлений. Обратим внимание, как экономно расходует природа, если можно так выразиться, свою законотворческую базу: законы неподвижного тела плавно переходят в законы движущегося объекта. Стоит ли удивляться восхищению человека, видящего в совершенстве законов природы великую мудрость Творца?!

В гл. 5 мы отмечали, что 1-й и 2-й постулаты Эйнштейна – принцип относительности и изотропность скорости света в движущейся системе – в общем случае несовместимы между собой. Между тем, величина скорости света и её зависимость от направления важны для правильной синхронизации часов и определения одновременности событий. Это особенно актуально для тех объектов, в которых имеются взаимодействия со сверхсветовыми скоростями. В связи с тем, что между точками движущейся системы не исключена возможность передачи сигналов по каналам ВСО, очевидно, что непротиворечиво определить одновременность для таких случаев можно только в рамках ВСО. Другое определение может привести к абсурду. Ясно, что при таком определении одновременности и соответствующей синхронизации часов, скорость света, передаваемого по каналам ВСО, будет казаться неизотропной при измерении из движущейся системы [36].

Имеются сообщения о прямых опытах по определению времени прохождения светового сигнала между различными точками движущейся системы – напр., опыт Маринова (1984 г.), см. Эфир или физический вакуум?. Статьи. Наука и техника (http://n-t.ru/tp/in/efv/htm)[37].

В этом опыте луч лазера разделялся на две равные части, которые излучались в противоположных направлениях через отверстия двух дисков, насаженных на определенном расстоянии на одном валу. При отсутствии вращения дисков лучи полностью проходили через отверстия и улавливались фотодатчиками, вызывая равные фототоки. Когда вал вращался, равенство токов нарушалось, что, по мнению экспериментатора, свидетельствует о различии во времени прохождения светового сигнала в противоположных направлениях. Подсчитанная в этих опытах скорость движения Земли равнялась 362 км/сек и в пределах точности измерений (40 км/сек) совпала со скоростью, посчитанной по анизотропии земных измерений интенсивности “реликтового” излучения. Было очень много критики по проведению этого опыта, но никто из критиков не сообщил сведений о его повторении с отрицательным результатом.

В работе Баскова [21] и приведённых там ссылках описываются опыты, свидетельствующие о неизотропности скорости передачи сигналов по кабельным линиям.

Казалось бы, сумма доводов против идеологических мифов ТО (не говоря уже об ее арифметике) делает абсурдным обожествление этих мифов, тем не менее, они не только защищаются, но и воспеваются в широкой прессе, и не думайте, что авторы этих сочинений не осведомлены, или не умны – в отсутствии ума скорее можно заподозрить тех, кто ожидает добровольного отказа жрецов от куска хлеба. Поэтому нет никакого смысла переубеждать деятеля, изображающего себя ортодоксальным релятивистом. Иногда это и не безопасно. Пусть он остается при своих высказываниях: если он не дурак, то первым бросит камень в своих кумиров, в противном – он не составит Вам конкуренцию, когда необходимо будет сделать выбор между экзотическими ляпсусами ТО и действительным ходом событий.

В политическом лексиконе взаимосвязь явлений называют “комплексным подходом”. Когда идет разговор о том, что какая-то отрасль “вытащит всю промышленность”, читатель мечтающий стать помощником президента, не должен забывать об этом самом “комплексном подходе”. За утверждением о том, что какая-то наука главнее других, наверняка стоит личный интерес. Последствия от излишнего доверия к “технарям” – узким специалистам различных отраслей – вообще могут оказаться разорительными и противоположными тем целям, во имя которых общество подвергается немыслимым затратам. Вы должны помнить, что и “комплексный подход” и приоритеты у каждого из общественных деятелей свои (иногда весьма далекие от истинных общественных интересов), но для Вашей карьеры это может оказаться даже кстати. Вы должны лелеять амбиции шефа, но лишь до той степени, чтобы он не раздавил Вас при своем падении.

В разные времена человек так или иначе ставил себя в центре Вселенной. Со временем, объективности ради, он несколько отодвигал этот центр. Сначала была гео-, затем гелио-центрическая, сейчас – “Больше-взрыво”-центрическая система. Судя по известным цифрам из современных космологических теорий, центр “Большого взрыва” находится где-то недалеко от нас, так что в смысле антропоцентризма эти теории недалеко ушли от древних представлений.

В древности, когда человек делал лишь первые шаги в познании мира, при скудности фактических сведений, наиболее важным для него было общее представление об устройстве мира, то, что сейчас мы называем мировоззрением, а занимающуюся этими вопросами науку – философией. По большому счету, других наук тогда и не было. Со временем, по мере накопления конкретных знаний, оказалось, что научные предсказания можно получить и не вдаваясь в общие вопросы мировоззрения. Яркий пример из современности – квантовая механика, достигшая впечатляющих результатов не благодаря, а вопреки господствующему мировоззрению (теории относительности). Некоторые закономерности, традиционно рассматриваемые философией, имеют ясно видимые физические обоснования, например, развитие по спирали есть результат движения под действием сил инерции и притяжения к центру, который совершает, в свою очередь, движение по более пологой спирали, воспринимаемое за ограниченный период наблюдения как поступательное.

На примере геометрии мы уже отмечали, что практически все аксиомы – исходные предположения науки – могут быть выведены из надлежащим образом сформулированных определений, вводимых в ее основаниях. Например, утверждение: “Часть меньше целого”, известное как один из законов логики, является просто констатацией филологического факта: под частью в норме языка как раз и понимается некоторая доля, меньшая целого.

В связи с вышеизложенным возникает вопрос, а нужны ли вообще аксиомы, и, попутно – какова актуальность теоремы Геделя о неполноте аксиоматического подхода? Для ответа на эти вопросы мы должны еще раз напомнить, что система определений, аксиом, теорем есть способ нашего анализа окружающего мира, и применение этих элементов должно обусловливаться исключительно необходимостью наиболее эффективного отображения действительности. При этом аксиомы могут оказаться не началом такого анализа (или познания), а промежуточным или даже конечным результатом определенного этапа исследования. Можно с уверенностью заявить, что система понятий, о которой идет речь, с учетом рекурсии позволяет с огромной точностью отобразить окружающую реальность, и в этом смысле неполнота аксиоматического описания не имеет особого значения.

В последнее время появилось много различных теорий, пытающихся каким-то образом разрешить отмеченные в гл.2 противоречия, причем для этого делаются иногда весьма экзотические предположения о строении материи. В настоящей работе таких предположений нет, напротив – показано, что ряд постулатов, пропагандируемых официальной наукой, излишни, а некоторые и неверны (тезис о невозможности определения основных понятий, постулат об абсолютности относительности). Это вовсе не значит, что в дальнейшем не могут быть открыты какие-то новые структуры, просто еще раз обращаем внимание, что: во-первых, наши построения – всего лишь отображение действительности и они могут быть различными; во-вторых, человечеством накоплен огромный багаж знаний, он уложен в виде определенных понятий и теорий, и история познания свидетельствует, что дальнейшие теории, как правило, формулируются в терминах известных понятий без излишних предположений, не вызываемых необходимостью. Проповедуемое здесь изгнание необоснованной мистики из оснований естественных наук только и может развязать запутанные узлы и открыть дорогу для дальнейшего развития, которое и не снилось тем мистикам! При этом идея о единстве мира должна стать отправной точкой для такой развязки.

Необходимо заметить, что метод рекурсии далеко не нов и автор не собирается приписать себе его открытие. Он давно и с успехом применяется в конкретных областях науки и практики, и только философы, видимо, считают, что они и так, по самому определению своей науки настолько мудры, что им нет необходимости вслушиваться в заземленные высказывания филологов и детских врачей про то, как у человека возникают различные понятия – см. гл.1. Кроме того, они не без основания опасаются, что четкое определение понятий может сделать неактуальными для широкой публики некоторые их внутренние разногласия, в том числе, такие для них совсем святые, как спор: "что первее – сознание или материя?"!

Иногда противопоставляют идею о единстве мира и плюрализм мнений, как будто плюрализм мнений означает плюрализм истин. Плюрализм мнений, кроме всем понятной свободы суждений, имеет ценность еще и в разносторонности освещения одной и той же истины.

Некоторые критики известных теорий опускаются до оскорбительных выпадов в адрес их авторов, но совсем негоже заниматься такими оскорблениями в цивилизованной полемике. Анализ исторических условий (некоторые детали которого были упомянуты выше) убедительно доказывает, что и неевклидова геометрия Лобачевского, и теория относительности Эйнштейна были основательной встряской в закоснелых представлениях прошлого при абсолютности всеобщего мнения, что эти представления даны нам свыше. Повторим еще раз, что свыше нам дан разум, а методы познания человек выбирает сам.

В то же время Вы должны четко осознавать, что обожествление упомянутых имен отдельными деятелями чаще всего объясняется не преклонением перед ними, а вполне меркантильными интересами (или желанием унизить молодого ученого: "Тоже мне Эйнштейн нашелся - даже я и то, вон, не считаю себя умнее Лобачевского!").

 

15. Чему учит история?

Из всех традиций и принципов Французской революции, которая создала метрическую систему… и не один раз поощряла науки, государство запомнило только прискорбные слова Фукье-Тенвиля, отправившего Лавуазье на гильотину: “Республике не нужны ученые”.

Ева Кюри

…Соломон говорит, что “все новое есть лишь забытое старое…”

Френсис Бекон

Говорят, что история ничему не учит. Видимо, чрезвычайно сильны мотивы поступков, приводящих к историческим катаклизмам и упущенным возможностям.

В свете настоящей статьи возникает вопрос, что если правительство введет на самых ранних стадиях обучение школьников методу рекурсии? Практически без всяких затрат мы получили бы думающее поколение. Более того, можно даже снизить затраты, освободив учащихся от загрузки совершенно ненужными, не соответствующими его уровню развития и, как мы убедились, ошибочными сведениями. Кроме умеющего думать, мы получили бы и более здоровое поколение.

Правда, сразу следует другой вопрос, а кому это надо? Судя по статье В.А.Жигалова [23] (см. гл. 9), референтам РАН думающее поколение ни к чему, т.к. добавляет им головной боли. Рядовым учителям, затюканным огромным количеством указаний и связанной с ними писаниной, не до общих проблем, да и кто им даёт слово?

Говорят, что общественные предсказания никогда не сбываются. Если предсказывают, что завтра будет плохо, то плохо становится уже сегодня, а если предсказывают скорое светлое будущее, то это будущее не наступает никогда, потому что на него перестают работать: зачем? — скоро и так всё будет хорошо!

И уж совсем бесперспективно подсказывать обществу, как надо правильно поступать — оно всё равно поступает по-своему. Из вышеизложенного молодой карьерист должен сделать для себя необходимый вывод: вовсе не факт, что завтра всякая очевидная истина будет признана, а очевидная глупость отвергнута. Добиваться признания идеи значительно труднее, чем ее найти.

Как это ни парадоксально звучит, иногда развитию собственно науки вредит... излишнее финансирование. Всем известны достижения ученых XIX века, у которых вообще не было государственного финансирования. Примеры противоположного свойства – “лысенковщина” и Чернобыль. Часто можно слышать об огромном вкладе РАН в мировую фундаментальную науку. Только вот многие технические устройства как при царе, так и сейчас мы покупаем за границей.

Складывается парадоксальная ситуация: учёным мудрецам правительство выделяет немалые деньги, но не верит им и покупает технологии за рубежом. Все попытки руководства каким-то образом изменить ситуацию наталкиваются на мощное лобби – учёные грозят сингулярностью. Только Лаврентий Павлович находил язык, который они понимали. Возможно, непросто было обмануть А. Н. Косыгина, но он был не на первых ролях. На самом деле, решение проблемы известно: необходимо ликвидировать «монополию на правду», приватизированную некоторыми деятелями РАН, а ответственным руководителям правительства не стесняться быть компетентными – как мы здесь выяснили, не эйнштейны горшки обжигают!

Читателя не должны вводить в заблуждение глупые гипотезы, публикуемые в качестве доказательства разрешенного плюрализма мнений. Для кланов эти гипотезы чрезвычайно выгодны: дескать, смотрите – если бы не мы, во что превратилась бы наука! Можно даже предположить, что эти провокации, в том числе – в средствах массовой информации, специально организуется для того, чтобы деньги и другие ресурсы, предназначенные на проведение научных исследований, попадали “нужным” людям.

А может, действительно, Господь Бог считает, что нельзя обезьянам давать гранату, и эти руководители специально держат народ в неведении?

Известно, что цивилизация имеет свою оборотную сторону. Народ впал в гиподинамию, средняя рождаемость среди христианского и постхристианского населения упала до единицы на одну пару женщина-мужчина, причём, реже рожает средний, самый трудовой слой. Может, в правительстве считают, что нам не нужно чересчур умное население? Первый и второй Рим пали из-за экспансии варваров. Чтобы не пал Третий Рим, может, надо ограничить образование 7-ю классами, как одно время рекомендовало ЮНЕСКО для Украины, чтобы производить варваров у себя дома, так сказать, по программе импортозамещения?

Учёные утверждают, что размер мозга у современного человека меньше, чем в средние века: сейчас не надо заботиться о хлебе насущном – иди в магазин и покупай, можно вообще ни о чём не думать – есть компьютер. В сфере производства люди скоро совсем будут не нужны – есть роботы. Предпринимателей люди интересуют лишь как покупатели, кому можно сбагрить товар, о необходимости которого они ещё час назад не подозревали. История гласит, что даже меньшая расслабленность привела Рим к краху.

А. Эйнштейн говорил, что открытия совершают люди, которым почему-то неизвестно то, о чем знают все – этакая, знаете, русская сказка про Иванушку-дурачка! Думается, что это справедливо лишь для дурачка из влиятельного клана, прогулявшего уроки 4-го класса про транзитивность. Революционные повороты в науке, как и в обществе, случаются тогда, когда все давно знают, что данная теория неверна, но боятся: низы – Главного начальника, Главный – как бы чего не вышло. И вот появляется Главный, который имеет неосторожность недостаточно пресекать вольнодумство, которое, по истечении времени, достигнув критической массы, уже не может быть остановлено. При этом Главный не успевает за ходом событий, но, тем не менее, считается их идеологом. Награжденным становится непричастный, наказанным – невиновный, а простого попугая вдруг начинают представлять в качестве передового мыслителя. Яркий пример такой ситуации – эпоха М. С. Горбачева.

Могут сказать, что в результате революции 1991 г. номенклатурный класс в целом не пострадал, а некоторые даже выиграли. Однако это не совсем так – многим пришлось расстаться с тёплыми местами вовсе не по своей воле. Сейчас в науке складывается примерно такая же ситуация: всё больше думающих ученых видят маразм ТО, оставляя в неведении начальников академий, гордую уверенность которых в своей непогрешимости яростно защищают референты («не надо беспокоить фюрера – он очень раним!»).

Между тем, и тонкие и фундаментальные непотенциальные взаимодействия открывают дорогу изобретениям устройств с абсолютно новыми возможностями (на некоторые из них уже имеются авторские свидетельства). А может, и впрямь, нельзя обезьянам давать технологии? Например, 5-й постулат Евклида подвергался сомнениям почти 2,5 тысячи лет, а идея вращения Земли вокруг своей оси (высказанная еще во времена Аристотеля, и, позднее – Гераклитом Понтийским и Аристархом Самосским) – около 2-х тысяч лет до Коперника и 200 лет после него. Так что просматривая наиболее очевидные из затронутых здесь истин, Вы как бы получаете уникальную возможность заглянуть в 45-й век, когда они, наконец, будут признаны! В то же время следует учитывать, что оппоненты теории относительности уже сейчас накопили большое количество возражений, поэтому Вы должны быть готовы в любой момент опубликовать заготовленные заранее разгромные статьи по этой теории.

Главной проблемой является, по-видимому, информационная завеса, которой оказались прикрыты затронутые здесь вопросы. Особенно чётко это видно по учебной литературе. Изложение ведётся так, как будто никогда не было и нет ни альтернативных точек зрения, ни, вообще, каких-либо проблем. Даже при нарушении принципа причинности не допускается и намёка на возможность другой трактовки фактов взамен той, которая, в сущности, трактовкой не является. Скажем прямо, что такая ситуация явно не в интересах общества.

Вспоминается рассказ про одного американского предпринимателя, который на глазах советской делегации принял от своего рабочего рационализаторское предложение, немедленно заплатив ему 200 долларов, но после ухода рабочего выкинул его чертеж в корзину. Когда наши поинтересовались, зачем же тогда он заплатил деньги, американец ответил: “В следующий раз он (и не только он – прим. авт.) принесет мне такое, что я заработаю 200 тысяч!”.

Так поступает настоящий хозяин. Если у нас будут такие хозяева, жизнь продолжится, иначе – будем вечно кого-то догонять, пока, как загнанная лошадь, не свалимся в овраг истории…

 К сожалению, расхожая рекомендация учиться на чужих ошибках часто приводит к новым, теперь уже своим просчётам. Хорошо учиться на чужих достижениях, но в науке, как говорил классик, повторяя слова Евклида, нет проторенных дорог.

 

 

Источники информации

 

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теоретическая физика в 10 томах - М., «Наука»:

               1. Т.2 Теория поля, 1973 г.

               2. Т.3 Квантовая механика

               3. Т.5 Статистическая физика, 1964 г.

4. П. А. Дирак, Принципы квантовой механики, Физматгиз, 1960.

5. Б. И. Спасский, История физики, ч. II, М., «Высшая школа», 1977.

6. Г. КОРН и Т. КОРН, Справочник по математике, “Наука”, 1978.

7. А. С. Давыдов, Квантовая механика, Физматгиз, 1963.

8. В. Б. Берестецкий, Е. М. Лифшиц, Л. П. Питаевский, Квантовая электродинамика, М., Наука, 1989.

9. В. А. Гусев, А. Г. Мордкович, Математика. Справочные материалы, М., «Просвещение», 1988.

10. И. М. Дубровский, Б. В. Егоров, К. П. Кривошапка, Справочник по физике, Киев, "Наукова думка", 1986 г.

11. В. И. Рязанцев ВАВИЛОНСКОЕ СТОЛПОТВОРЕНИЕ В ФИЗИКЕ

12. В. I. Рязанцев, Рекурсiя пiзнання i обгрунтування аксiом геометрiї.  Збiрник наукових праць, м. Хмельницький, 2001.

13. Мацуо Комацу. Многообразие геометрии, М., "Знание", 1981.

14. А. В. Силин, Н. А. Шмакова. Открываем неевклидову геометрию, М., «Просвещение», 1988.

15. А. Эйнштейн. «К электродинамике движущихся тел», «Собрание научных трудов” Под редакцией И.Е. Тамма М. Наука, 1966, т. 1, стр. 7.

16. В. И. Рязанцев. О нетранзитивности теории относительности и некоторых других аспектах этой теории, 2019.

http://mathenglish.ru/constanta/ryazantsev/ryazantsev1.htm.

17. В. Н. Дубовик, В. И. Рязанцев. О влиянии силы Лоренца на движущуюся в магнитном поле атомоподобную систему. В сб. "Проблемы ядерной физики и космических лучей", вып. 32, Харьков, из-во при Харьковском государственном университете, 1989.

18. Вопросы теории плазмы. Вып. 1, М., Госатомиздат, 1963.

19. Херсонский В. К. Об ионизационном равновесии атомарного водорода в сильном магнитном поле, Астрономический журнал, 1987, т. 64, № 2.

20. А. И. Заказчиков, “Загадка эфирного ветра”, УРСС, М.

21. П. Г. Басков «Экспериментальное опровержение специальной теория относительности  Эйнштейна» http://irgeo1.ru/denialSTO.htm

22. В. И. Рязанцев, НЕПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКЕ, http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/8892.html

23. Квантовая механика опровергла Эйнштейна. httpHYPERLINK "http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/"://HYPERLINK "http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/"lentaHYPERLINK "http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/".HYPERLINK "http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/"ruHYPERLINK "http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/"/HYPERLINK "http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/"newsHYPERLINK "http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/"/2008/08/14/HYPERLINK "http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/"quantumHYPERLINK "http://lenta.ru/news/2008/08/14/quantum/"/

24. Reginald T. Cahill, A New Light-Speed Anisotropy Experiment: Absolute Motion and Gravitational Waves Detected. Progress in Physics, 4, 73-92, 2006.

25. Журнал Формирующихся Направлений Науки, Пилотный выпуск №1 \ С. Кернбах, В. Замша, Ю. Кравченко. Дальние и сверхдальние приборные взаимодействия

http://www.unconv-science.org/n1/kernbach/

26. Журнал Формирующихся Направлений Науки, Выпуск №4 \ С. Кернбах. Минимальный эксперимент

http://www.unconv-science.org/n4/kernbach1/

27. «Великая книга пророков», ОЛМА, М., 2006 г.

28. В. А. Жигалов, Уничтожение торсионных исследований в России

http://m-l-m.info/wp-content/uploads/faily/Unichtojenie-torsionn.polei-v-Rossii.pdf

29. Е. Б. Александров https://refdb.ru/look/2655924.html

30. В. И. Рязанцев, Сверхпроводимость, сдвиг Лэмба и взаимодействие токов по закону Ампера, http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10305.html.

31. Х. Гулд, Я. Тобочник, Компьютерное моделирование в физике, ч. 1, М., "Мир", 1990.

32. Д. В. Хеерман, Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике. М., Наука, 1990.

33. И. Л. Новиков, В. П. Фролов, Физика черных дыр, М., Наука, 1986.

34. В. И. Чёрные дыры и соотношения Гейзенберга http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/14517.html

35. ЖФНН №1\1, В. Н. Самохвалов, Неэлектромагнитное силовое взаимодействие при вращении масс в вакууме

http://www.unconv-science.org/n1/samokhvalov/

36. Г. Б. Малыкин, «Паралоренцевские преобразования», УФН, т. 179, № 3, 2009 г.

37. Эфир или физический вакуум?. Статьи. Наука и техника (httpHYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"://HYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"nHYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"-HYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"tHYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm".HYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"ruHYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"/HYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"tpHYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"/HYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"inHYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"/HYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"efvHYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"/HYPERLINK "http://n-t.ru/tp/in/efv/htm"htm).

38. http://viryazancev.narod.ru/re4.htm