Контрольная работа: Физическая парадигма и универсальная теория
Все эти вопросы будут обсуждаться в ч. I. Они важны для разработки новой парадигмы.
О «Теориях Всего Сущего»
На бостонском симпозиуме, когда речь заходила о «Теории Всего Сущего» или окончательной теории, под этим понималась отнюдь не теория Мироздания – не тот сегодня уровень фундаментальной физической теории, чтобы рассчитывать на подобное. Однако теории, претендующие на универсальное описание мироустройства, известны. Их немного и успешными назвать их нельзя, но для характеристики поисков в этом направлении, важном для нас, мы представим две теории – одну антиредукционистскую и одну редукционистскую.
Теория Д. Дойча. Она не относится к физическим теориям. Поэтому мы приведем представления автора не о структуре реальности, а о формировании универсальной Теории Всего. Он, как и многие, считает целью научной теории объяснение мира, полагая, что должно пониматься не все, что существует, а все, что понято. «Мы понимаем структуру реальности, только понимая теории, объясняющие ее». Если структура реальности едина, то путь обобщения теории приведет к «единственной теории единой структуры реальности». «Это будет теория всех предметов: Теория Всего». Она будет первой универсальной теорией. Так как теории принципиально несовершенны, ее в свое время вытеснит более глубокая и точная теория, и т.д. «Создание Теории Всего будет последним большим объединением и в то же время первым шагом к возникновению нового мировоззрения». Дойч считает, что при редукционистском подходе фундаментом становится «упрощенная Теория Всего», универсальная теория частиц, сил, пространства и времени вместе с некоторой теорией начального состояния Вселенной. Остальная физика образует первые несколько этажей. Астрофизика и химия займут более высокий уровень, геология еще более высокий и т.д. Еще выше – биохимия, биология и генетика. «В нетвердых слоях стратосферы примостились такие предметы как теория эволюции, экономика, психология и вычислительная техника». Однако «никто на самом деле не собирается выводить принципы биологии, психологии или политики из принципов физики. Причина, по которой предметы более высокого уровня поддаются изучению, состоит в том, что в определенных условиях непостижимо сложное поведение огромного количества частиц становится мерой простоты и удобопонятности. Это называется исходом: простота высокого уровня исходит из сложности низкого. Явления высокого уровня с понятными фактами, которые нельзя просто вывести из теории низкого уровня, называются исходящими явлениями». «Цель наук высокого уровня – дать нам возможность понять исходящие явления, самыми важными из которых…являются жизнь, мысль и вычисление». «Четыре основные нити объяснения, которые могут составить первую Теорию Всего – это квантовая физика, эпистемология, теория вычислений и теория эволюции».
Можно согласиться с Дойчем, что его «Теория Всего» несовершенна. Это яркий пример спекуляции, не утруждающей себя доказательствами.
Теория Г. Шилова. У этой теории иной статус. Эта физическая редукционистская теория представляет интерес тем, что в ней фактически заложен поляризационный подход, лежащий в основе настоящей работы. Это делает возможным сравнение.
Как известно, от А. Эйнштейна ведет начало еще одно направление поиска, нацеленное на универсальное описание мира, – единая теория поля. В ее основе лежит геометризация полей материи. Эйнштейн надеялся, что на этом пути ему удастся найти уравнения «совершенной квантовой теории», так как появившаяся квантовая теория его не удовлетворяла. Шиповым в «Теории физического вакуума» строится более общая ЕТП, основанная на идее, что «…в мире нет ничего, кроме кривизны и кручения». Как считает ее автор, «проблема создания единой теории поля получила свое решение в теории физического вакуума» – «основного состояния любого вида материи, являющего источником всех частиц и полей». Вывод уравнений 10-мерного вакуума, не содержащих физических констант, основан на новом «принципе всеобщей относительности всех физических полей… Все физические объекты становятся относительными, приобретая возможность менять свои массы, заряды, спины и т.д. при рождении из физического вакуума». Эти характеристики «частицеподобных решений» уравнений определяются тензором кривизны, становящимся относительным.
Поля материи, образующие тензор материи, – «это торсионные поля, являющиеся источником нового вида взаимодействий – торсионных», порождающих силы инерции в ускоренных системах отсчета. «В инерциальных системах отсчета поля инерции, образующие плотность материи, удовлетворяют волновым уравнениям, подобным уравнению Шредингера… При этом волновая функция квантовой теории оказывается связанной с реальным физическим полем – полем инерции и получает детерминистскую интерпретацию». «Поле инерции и представляет собой единое поле».
Из уравнений вакуума Шиповым выделено «семь уровней реальности»: Абсолютное Ничто, первичное торсионное поле, физический вакуум, элементарные частицы, газ, жидкость и твердое тело. Абсолютное Ничто имеет два состояния абсолютного вакуума: неупорядоченное и упорядоченное. «На этом уровне нет ничего конкретного: ни наблюдателя, ни вещества. Идет процесс самоорганизации Абсолютного Ничто, который заключается в нумерации точек пространства», кривизна и кручение которого равны нулю. «Пустое, но пронумерованное пространство предполагает существование «первичного сверхсознания», способного осознать Абсолютное Ничто и сделать его упорядоченным. На этом уровне реальности решающую роль играет «сверхсознание», выступающее в роли активного начала идеального, действующего в рамках всеобщего принципа относительности. Переход с первого уровня реальности на второй осуществляется спонтанно либо под действием торсионного поля. На этом уровне поле кручения представляет собой элементарные пространственно-временные вихри, не переносящие энергию в обычном ее понимании, но переносящие информацию». Геометрия пространства на этом уровне представляет собой 10-мерное многообразие, причем кривизна оказывается равной нулю, а кручение отлично от нуля. «На третьем уровне реальности возникает виртуальная материя, способная при взаимодействии передавать энергию. Ее уравнения не содержат никаких физических констант». «Переход материи из виртуального состояния в реальное происходит после того, как константы или функции интегрирования в том или ином конкретном решении приобретают физические значения. В этом случае возбужденное вакуумное образование – инерцион – проявляет себя как реальная частица или поле. Иными словами, происходит рождение реальной материи из вакуума, т.е. переход на четвертый уровень реальности». На этом уровне и «устанавливается соответствие физического вакуума существующим фундаментальным уравнениям физики». Таков сценарий Шилова рождения материи из «ничего».
Наряду с частицами, имеющими положительную массу, должны рождаться частицы с отрицательной массой. Шипов ссылается на Я.П. Терлецкого, введшего понятия позитон и негатон и считавшего, что негатоны распределены во Вселенной равномерно, компенсируя неоднородно распределенную массу позитонов. Современная плотность негатонов ничтожна, поэтому они ненаблюдаемы в эксперименте. В больших же масштабах они должны проявлять себя. К таким проявлениям он относит наличие спиральной структуры у галактик. Согласно Терлецкому, должны существовать и тахионы – сверхсветовые частицы с мнимой массой. Такая картина Вселенной принята в теории Шилова. Кроме того, «к теоретическим следствиям относятся:
1) построение эйнштейновской единой теории поля как теории физического вакуума;
2) соответствие уравнений физического вакуума всем фундаментальным уравнениям современной физики;
3) построение детерминированной квантовой теории, удовлетворяющей требованиям Эйнштейна;
4) открытие новых типов фундаментальных взаимодействий, основанных на точных решениях уравнений физического вакуума;
5) теоретическое описание торсионных взаимодействий;
6) фундаментальное описание монопольного излучения в электродинамике;
7) обобщение некоторых теорем и законов классической механики».
В подтверждение своей теории Шипов рассматривает некоторые эксперименты с использованием так называемых торсионных генераторов и приемников, результаты которых не удается объяснить в рамках обычной физики. Вне этих рамок находятся и предсказанные им «физические объекты, которые по своим свойствам претендуют на роль посредника в психофизических явлениях». Особенность торсионных полей Шипов связывает со спином, который рассматривается как спиновый заряд. Поэтому электромагнитное поле и другие поля со спином получают в теории необычные «торсионные» свойства и используются для объяснения аномалистики.
Теория Шилова выделена нами потому, что в ней сделана попытка понять возникновение материи из «ничего», дан некий сценарий ее рождения. Представление о вакууме в ней и КТП различны, а поиск выхода из кризиса теории требует ревизии взглядов на вакуум как на исходное состояние материи. Образование физических величин из «ничего» – это поляризационный процесс, материализация «Пустоты», то, что связывает подходы Шилова и настоящей работы. Однако имеется одно принципиальное различие между ними. Геометрическая природа взаимодействия в ЕТП отделяет физическое пространство от материи, делая пространство первичным. Здесь пространство не возникает из «ничего», это высшая данность, в которой реализуются материя и сознание. Таков принцип построения ЕТП. Вопрос, почему пространство выделено, не обсуждается. Это постулат теории.
Если же исключения для пространства-времени не делать и не постулировать первичность торсионных полей, то возникает другая теория, которая названа нами поляризационной. В ней природа всех взаимодействий связана уже не со свойствами пространства – кривизной и кручением, а с симметрией. Это то, что объединяет ее с КТП. Коренное различие в природе поляризации нуль-вакуума предопределяет разницу в возможности адекватного описания наблюдаемой реальности. Несмотря на универсальность подхода, описания иерархических уровней косной и живой материи в теории Шипова нет. Сравнение теории с экспериментом носит весьма ограниченный характер. Теория оперирует не только тремя фундаментальными константами, но и другими. При этом она не достигает той точности описания опытов, которая не позволила бы усомниться в ее адекватности. В ней нет ответа и на многочисленные вопросы, обсуждавшиеся на бостонском форуме, без чего нельзя говорить о ЕТП как о новой фундаментальной теории физики. Адекватность ЕТП наблюдаемому миру не доказана. Поэтому она не была воспринята физиками «традиционной ориентации», но получила признание в среде исследователей, занимающихся аномалистикой и интерпретирующих ее с помощью «торсионных» полей. Декларируемая первичность «торсионных» полей противоречит современным представлениям и поляризационной теории, считающим первичным скалярное поле.
Близкими в концептуальном отношении к представлениям Шилова являются идеи Дж. Хегелина, согласно которым сфера Сознания, Мышления, Коллективного разума имеет материальную основу в виде Единого Поля, а различные индивидуальные сознания следует рассматривать как проявление единого универсального сознания, что соответствует ведической традиции. В качестве физической основы Единого Поля у Хегелина выступают суперструны. Его представления легли в основу научно-исследовательской программы Международного университета Махариши. Одно из ее направлений – попытки воздействия на ход социальных процессов с помощью целенаправленной коллективной медитации.
Можно констатировать, что существуют попытки радикально расширить монофундаменталистский «физический кругозор», особенно в сторону сознания, которое Н. Бор считал физическим феноменом. Однако они не способны переубедить антиредукционистов. И не только их. Эти попытки были недостаточно успешными, чтобы поколебать существующую парадигму и помешать критической ситуации в фундаментальной физической теории благополучно перекочевать из второго тысячелетия в третье.
Современная естественнонаучная парадигма
Система основных концептуальных положений, характеризующих определенный этап развития науки, меняется вместе с ней. Ревизия научной парадигмы – это постоянно идущий процесс, и потому ее формулировка всегда будет иметь неоднозначность, неопределенность. Это относится и к современной парадигме – парадигме рубежа тысячелетий. Характеризуя научный зтап, обычно указывают отдельные концептуальные положения, отражающие его специфику. Попытки дать более или менее полную формулировку системы основных положений автору неизвестны. В такой формулировке, собственно говоря, нет и особой нужды – науку это не продвинет, а споров, что считать общепринятым, может вызвать множество.
Иное дело, если речь идет о новом взгляде на мир, на его устройство. Тогда нужно зафиксировать существующее миропонимание, чтобы была возможность четче уяснить предлагающиеся изменения и сфокусировать на них дискуссию.
Мировоззрение обычно считается уделом философов. Но наука о Природе – это физика. Если считать, что ничего, кроме Природы, не существует, казалось бы, физики и должны формулировать миропонимание, исходя из добытых ими эмпирических данных. Однако современный уровень развития физики не позволяет понять множество загадок Природы, без чего нельзя проникнуть в тайну мироустройства. Вследствие этого современная физическая парадигма неэквивалентна научной парадигме, следствием чего является разделение наук на естественные и гуманитарные. Физики смогут заменить философов только тогда, когда будет создана окончательная универсальная теория Природы – теория Мироздания. До тех пор философы будут домысливать недостающее. Как мы видели выше, единичные попытки ее создания физиками предпринимаются, но мало кто верит, что успех возможен в обозримом будущем. Немало и тех, кто считает зто принципиально невозможным. Речь идет не о религиозных людях, не о гуманитариях, считающих, что у «них свои законы», а о физиках.
Слава богу, науке демократия противопоказана, поскольку творческий процесс индивидуален. Поэтому, констатировав сложившуюся ситуацию, начнем продвижение к намеченной цели, начав с попытки сформулировать современную естественнонаучную парадигму. Не претендуя на полноту и учтя спорность ряда положений, сконцентрируемся на той ее части, которая будет подвергнута ревизии в рамках предлагаемого поляризационного подхода.
Мы разобьем парадигму на три основных блока, охватывающих материю всех масштабов. В первый блок включим положения, характеризующие фундаментальный уровень материи. Этот блок будем называть «фундаментальной парадигмой». Второй блок содержит основные представления о Вселенной как о едином целом. Это – «космологическая парадигма». Наконец, третий блок включает положения об иерархической структуре материи. Это иерархический блок парадигмы, или «иерархическая парадигма». Относительно нее идет спор редукционистов и антиредукционистов.
В предлагаемых ниже формулировках курсивом выделены те позиции, которые сохранятся в поляризационной парадигме. Возможно, не все приводимые положения парадигмы можно счесть концептуальными, но базисный характер описываемых ими свойств материи представляется очевидным.