Вероятно в будущем (если допустить, что у нашей цивилизации есть будущее), когда историки будут анализировать сложившуюся в конце XX – начале ХХI века ситуацию в плане философской основы мышления мыслящей части человечества, это время получит название ренессанса мистики. В XIX веке и в первой половине XX века, во время триумфального шествия позитивной науки и научно-технического прогресса вряд ли кто-либо из мыслящих людей мог всерьез предполагать, что в конце XX века человечество ждет период всплеска религиозно-мистических представлений о мироздании, сопровождающийся обострением религиозной нетерпимости, войнами за веру, воскрешением всевозможных казалось бы навсегда изживших себя учений, в основе которых лежат представления о магии, колдовстве и сверхъестественных силах, способных проявляться через человека при выполнении им определенных ритуалов. Особенно ярко выраженным этот всплеск оказался проявленным в постсоветской России, хотя и на Западе существуют аналогичные тенденции, не принявшие, может быть, формы повального увлечения на массовом уровне, но существующие как некая странная мода на веру в сверхъестественное среди людей, имеющих, в силу наличия у них избытка денежных средств, время на осмысление действительности вне рамок обыденной жизни, вертящейся в основном вокруг зарабатывания оных.

Многие и сейчас уже пытаются понять, чем вызван этот неожиданный интерес к мистике, магии и религии. Является ли он завершающий стадией существования этих представлений, своеобразной агонией, после которой они навсегда останутся в прошлом человеческой мысли, или, напротив, этот всплеск открывает новый эволюционный цикл в осмыслении действительности, возврат к старому, но на качественно новом уровне? Существует множество частных объяснений этого всплеска, как со стороны сторонников религиозно-мистической картины мира, видящих в нем нечто прогрессивное, так и со стороны его противников, видящих в нем возврат призраков средневековья. Первые полагают, что техногенная эволюция завела человечество в глобальный тупик, и что этот всплеск вызван к жизни необходимостью вернуться к старым формам мировоззрений, чтобы пройти заново, но в ином направлении, весь тот путь в духовном плане, который проделало человечество по меньшей мере со времен первой НТР, через разрушительные войны и небывалое по масштабам насилие к ситуации, когда само сохранение жизни на Земле оказалось под угрозой в результате продолжающегося ухудшения экологии планеты и холодной войны, продолжающейся и сейчас за ширмой дружелюбных улыбок политиков. Вторые полагают, что этот всплеск вызван к жизни как временная реакция на негативные психологические аспекты, порождаемые современным техногенным обществом, как своего рода инерция сознания мыслящих людей, неуспевающего адаптироваться к современным научно-техническим достижениям. В этом смысле этот всплеск можно рассматривать как одно из проявлений футурошока, о котором еще в конце 70-х – начале 80-х годов ХХ века предупреждал Тоффлер.

И та, и другая точка зрения по-своему верна. Но в рамках этой работы я не стану останавливаться подробно на социально-психологических аспектах, вызвавших и поддерживающих эту тенденцию мистификации жизни, которая отчасти затронула даже саму науку. Я хочу уделить здесь особое внимание идейным предпосылкам, заложенным в самом языке современной науки, которые способствовали этой тенденции.

Со времен Ньютона, создавшего язык классической механики, и до Максвелла, завершившего оформление концепции физического поля, в естествознании доминировали т.н. механистические представления о вселенной. В свете современных научных теорий они представляются неадекватными и, более того, существенно ограниченными в своем применении, однако нельзя не признать тот факт, что эти представления очень просты и наглядны. Математическим аппаратом ньтоновской механики является по сути дела элементарная векторная алгебра, которую изучают в школе то ли в шестом, то ли в седьмом классе. Сами по себе понятия массы, силы, скорости и материальной точки просто осознавать даже ребенку, по той простой причине, что все мы на собственном опыте хорошо знаем, что такое физическая сила, вес тела и скорость движения. Все мы в обыденной жизни прикладываем свою собственную мускульную силу к различным физическим объектам, ощущаем вес собственного тела и движемся (в смысле – телесно) с той или иной скоростью, или покоимся. Галилеевский принцип относительности скорости так же довольно просто осознавать, находясь в покое (в смысле физики, а не психики, разумеется) в движущемся объекте, например в автобусе. Так же просто осознать и физическую силу как вектор, совпадающий по направлению с направлением перемещения объекта, к которому она приложена, при прямолинейном равноускоренном движении. Конечно, помимо элементарной векторной алгебры в теоретической механике есть и производные, как полные, так и частные, и интегралы, через которые и вводятся в нее понятия механической энергии и импульса, и тензорная алгебра, используемая для описания поведения упругих анизотропных сред и много чего еще из различных разделов математики, но сама физическая картина материального мира остается одной и той же – система материальных точек, корпускул Ньютона, связанных различными упругими или пластичными связями. Даже переход к различным моделям непрерывных сред может быть получен в рамках ньютоновской механики просто как предельный переход от системы с конечным числом материальных точек, обладающих конечной массой, к системе бесконечного числа материальных точек, обладающих бесконечно малой массой, и непрерывно заполняющих рассматриваемый объем пространства. Но с момента, когда после опытов с броуновскими частицами в физике восторжествовали атомистические представления, все модели сплошных сред сами по себе стали просто удобными абстракциями, позволяющими описывать поведение ансамблей большого числа частиц. После того как Больцман и ряд других выдающихся теоретиков переформулировали термодинамику в формализме статистической механики, придав понятиям температуры, давления и внутренней энергии чисто механическую интерпретацию, простая и наглядная корпускулярная картина мира, казалось бы, окончательно восторжествовала. Единственная область физики, где у нее возникали некоторые и довольно существенные проблемы, была оптика. Волновые свойства света невозможно было объяснить в рамках представлений о том, что свет – это поток частиц, летящих от источника по траекториям, соответствующим световым лучам. Для объяснения этих волновых свойств света были введены представления о светоносном эфире – гипотетической и опять же механической газообразной среде, заполняющей все физическое пространство, в которой световая волна распространяется так же, как обычная звуковая волна распространяется в воздухе.

Однако, после опытов с поляризацией света, в ходе которых выяснилось, что свет представляет собой поперечные волны, концепция эфира, как механической среды, передающей световую волну, дала серьезную трещину. Поперечные волны, как известно, не могут существовать в газе, в котором возможно распространение только продольных волн. После этих опытов эфир уже невозможно было представить как механический газ мельчайших частичек, благодаря колебаниям которых передается световая волна. Представить же его как некую твердь, заполняющую собой все пространство, было довольно проблематично, тем более что огромная по сравнению с другими характерными для различных явлений переноса скоростями величина скорости света предполагала огромную жесткость такой среды, так что модель эфира как истинно непрерывной упруго-пластичной механической среды не работала. Дискуссии относительно физических свойств эфира продолжались вплоть до завершения Максвеллом классической электродинамики и некоторое время после этого. Максвелл объединил в своих уравнениях магнитные и электрические явления и вывел из них возможность независимого существования электромагнитной волны, скорость которой равнялась скорости распространения оптического света. Свет был интегрирован в рамки классической электродинамики и стал рассматриваться как возмущение электромагнитного поля. При этом само электромагнитное поле стало рассматриваться как некая самостоятельно существующая сущность, непрерывная в пространстве и времени, иными словами, истинно непрерывная субстанция, что положило начало закату хорошо знакомой, наглядной и простой корпускулярной механистической картине мира. И хотя для электромагнитного поля остается справедливым то же тензорное описание, что и для твердой упруго деформируемой среды, его совершенно невозможно рассматривать с механистических представлений.

Электромагнитное поле в классическом его понимании это не эфир, не гипотетическое проводящее свет вещество, и вообще не физическая среда в механическом понимании, это особая форма существования материи, колебания которой и есть световая волна. Наглядных аналогий, позволяющих представить себе эту субстанцию, не существует, и вот почему: когда мы рассматриваем распространение воздействия в какой-нибудь среде, мы предполагаем, что оно передается от частицы среды к частице среды, которые движутся, передавая друг другу энергию и импульс, подобно тому, как один бильярдный шар, сталкиваясь с другим, передает ему свое движение. Но когда мы говорим о распространении электромагнитной волны, то мы вынуждены констатировать, что воздействие передается от одной точки пространства другой точке пространства, что очень тяжело себе представить, т.к. точка пространства сама по себе это не физический объект, а геометрическая математическая абстракция, т.е. идеальный объект, который сам по себе никакими физическими свойствами обладать не может, ибо он не существует как элемент физической реальности. Что такое точка пустого пространства сама по себе? Ничто, в буквальном понимании этого слова, пустое место. Тем не менее, в рамках представлений классической электродинамики, это пустое место само по себе обладает физическими характеристиками: скалярным и векторным потенциалами, векторами электрического и магнитного поля, определяемыми как векторные производные от этих потенциалов, объемной плотностью энергии, определяемой через квадраты модулей этих векторов, и объемной плотностью импульса, определяемой через их векторное произведение. Энергия по определению, которое можно прочесть в соответствующей статье физической энциклопедии, есть общая мера количества движения, но когда мы говорим об электромагнитном поле в его классическом понимании, возникает вопрос: движения ЧЕГО? Ведь ничего нет, одна только пустота, которой приписываются абстрактные численные характеристики, пусть даже и снабженные физической размерностью.

“Природа не терпит пустоты” – довольно древнее изречение, не помню, к сожалению, чье именно. Древняя философия не терпела пустоты. Она не принимала ее, т.к. ее невозможно понять, ибо нет объекта для понимания. Пустота – просто ничто, о котором ничего нельзя сказать, поэтому, с точки зрения позитивной философии, предлагающей опираться только на практический опыт восприятия, пустоты не существует. Древняя Восточная философия полагала, что все существа и предметы во вселенной являются проявлением соединения двух начал: Ин и Ян, света и тьмы, черного и белого, что прекрасно отражено в восточном эзотерическом символе – черно-белом круге, разделенным надвое синусообразной волной – символом взаимопроникновения и гармонии обеих начал. Но древняя Восточная философия не считала черное ничем в буквальном понимании этого слова, свет и тьма – две философские силы, два диалектических начала, порождающие жизнь и эволюцию. Аристотель, ярчайший представитель древней Западной философии, так же не признавал пустоты. Он считал все пространство заполненным непрерывной субстанцией, являющейся аналогом эфира, как его воображали физики домаксвелловского периода. Саму инерцию Аристотель понимал как сопротивление изменению движения со стороны этой гипотетической среды. Согласно Аристотелю, без приложения силы никакое (в том числе и равномерное прямолинейное) движение невозможно в принципе, и даже когда тело движется равномерно и прямолинейно, что согласно Ньютону указывает на отсутствие сил, приложенных к нему, согласно Аристотелю все равно существуют две силы, находящиеся в полном равновесии – активная сила, отвечающее за движение тела, и уравновешивающая ее сила инерции, отвечающее за сопротивление этому движению со стороны эфира. Сама инертная масса тела (не путать с гравитационной массой) согласно такому подходу есть ни что иное, как результат взаимодействия этих двух противоположных сил. Забавно, что согласно ньютоновскому подходу, в отсутствии сил, ускоряющих тело, само понятие инертной массы становится попросту бессмысленным, т.к. она вводится в ньютоновскую механику феноменологически, как коэффициент пропорциональности между силой и ускорением, и в отсутствии и того, и другого, становится неопределенностью ноль-на-ноль, не имеющей физического смысла. Тогда как согласно диалектике Аристотеля, инертная масса сохраняет свой смысл и при равномерном прямолинейном движении, т.к. является порождением диалектического взаимодействия двух сил, являясь по сути дела одной из характеристик движения тела. Подход Аристотеля не только диалектически верен, но и более физичен, чем подход Ньютона. Странно, что толкователи и комментаторы философского наследия Аристотеля однозначно навешивают на него ярлык идеалиста-метафизика.

Из всего наследия греческой философии пустоту признавали, пожалуй, одни лишь атомисты – последователи Демокрита. Но согласно их представлениям пустота – это действительно пустота в буквальном понимании этого слова, т.е. ничем не заполненное пространство между атомами, лишенное в принципе каких-либо свойств. Именно в этом смысле пустота понималась и в рамках ньютоновской механики. Камнем преткновения на пути этой пустоты являлось то, что основное положение ньютоновской теории тяготения, согласно которому сила Всемирного Тяготения действует мгновенно сквозь пустое пространство и, следовательно, одно тело может дистанционно влиять на другое тело, противоречит нашему непосредственному жизненному опыту, согласно которому такое влияние невозможно. Но, несмотря на то, что пустота укоренилась таки в рамках классической механики, сам Ньютон не отказывался окончательно от концепции эфира, – среды-переносчика света и гравитации, – хотя и пытался объяснить свет как поток корпускул – идея, возрожденная много лет спустя после его смерти в рамках квантовой механики. Но, следуя своему известному принципу “гипотез не строю”, он не опубликовал при жизни своих соображений о предполагаемых им свойствах эфира. И, видимо, зря не опубликовал, они бы, возможно, дали дополнительный импульс этой идее и не дали бы ей преждевременно умереть. То, что Ньютон вовсе не был пророком пустоты и концепции дальнодействия, т.е. мгновенного действия физической силы сквозь пустоту без посредников, осуществляющих перенос движения от одного тела к другому, явствует из следующего фрагмента его письма Бентелю: “… мысль, что тяготение должно быть врожденным, присущим и свойственным материи так, что одно тело может действовать на другое на расстоянии через пустоту без посредства чего-либо другого, могущего передавать их движение от одного к другому, эта мысль является для меня такой нелепостью, что я убежден, что ни один человек, имеющий компетентную способность мышления в философских вопросах, не может впасть в подобное заблуждение”. Далее он продолжает: “Тяготение должно вызываться посредником, постоянно действующем, согласно известным законам; но что касается вопроса, будет ли этот посредник материален или нет, я предоставляю решить его моим читателям”. Вторым известным жизненным принципом Ньютона, дополняющим его знаменитое “гипотез не строю”, был принцип “физика, берегись метафизики!”, поэтому то, что он предлагает читателю самому решить вопрос о материальности или идеальности этого посредника-переносчика гравитации, само по себе говорит о том, что никаких конструктивных гипотез о материальной природе этой гипотетической среды-переносчика, которые можно было хотя бы косвенно проверить в его время, у Ньютона не было.

Не прав был Борн, когда связывал долгожитие классических корпускулярно-пустотных представлений ньютоновской механики с тем, что, по его словам, “гений Ньютона парализовал мыслителей на целое столетие”. Засилье концепции дальнодействия в физике домаксвелловского периода является мифом, созданным толкователями достижений физики этого периода, в основном оторванными от экспериментальной науки философами, которые подводили под физику философский базис. Волновая природа света требовала той самой гипотетической среды, на которую указывал в своем письме Бентелю Ньютон. Того же самого концептуально требовала и теория тяготения, хотя конечную величину скорости распространения гравитационного воздействия и его волновой характер (если они, разумеется, существуют в действительности) установить прямым экспериментом практически невозможно, в том числе и на существующей в настоящее время экспериментальной базе. На самом деле, картину домаксвелловских научных представлений о физическом мире можно в двух словах охарактеризовать следующим образом: все физические силы передаются либо при непосредственном контакте физических тел (их соударении) либо через непрерывную в пространстве деформируемую механическую среду, связывающую тела; а если такой среды не наблюдается в опыте (как в случае тяготения), все равно, есть что-то такое, странное и непонятное, заполняющее пустоту, что называется эфиром, который является переносчиком движения. На практике же, в численных расчетах небесной механики, считалось, что между небесными телами ничего нет, но это было лишь удобной математической абстракцией, что, кстати говоря, неоднократно подчеркивал сам Ньютон. Бернулли, чье имя носит выражение закона сохранения механической энергии в гидравлике, называл концепцию дальнодействия, т.е. идею передачи движения сквозь пустоту, “возмутительной”.

Резюмируя все вышесказанное по поводу механистических представлений домаксвелловской физики, надо закончить их рассмотрение тем, что в рамках этих представлений передача воздействия признавалась возможной только в результате непосредственного физического контакта (соприкосновения) сред и объектов. Так же, как это и происходит в нашей обыденной жизни, когда мы идем по улице, отталкиваясь непосредственно от земли своими ногами, или двигаем с помощью своих рук различные предметы. Все очень наглядно и совершенно просто объяснимо на непосредственном жизненном опыте. Там же, где этот непосредственный контакт на опыте не наблюдался, как в случае силы тяжести, в качестве математической абстракции принималась концепция дальнодействия, притом, что негласно все равно подразумевалась некая необнаруженная в ходе эксперимента субстанция-переносчик физической силы, которая отвечала за эту передачу – гипотетический эфир. Эта же или аналогичная субстанция-переносчик должна была бы отвечать и за перенос световых сигналов.

Ньютон указывал на альтернативу в выборе этого посредника: он мог быть материальным или идеальным. С точки зрения поздних традиций естествознания основанных на материалистической философии этот посредник должен быть материален, поэтому физики и искали всеми доступными им средствами тот самый гипотетический эфир, обладающий механическими свойствами, но не найдя его, они смирились с идеальным посредником – пустым пространством самим по себе, ибо предполагать наличие иного идеального посредника в виде каких-то сверхъестественных сил было бы уж совсем не в духе науки. То, что для объяснения волновых свойств света в этом пустом пространстве чисто конвенциально физика постулировала электромагнитное поле как новую форму существования материи, – скорее дань материалистической традиции, чем действительное решение парадокса волновой природы света. Вопрос же с передачей гравитации на данном этапе развития физики полностью оставался открытым, хотя чисто формально можно было ввести и гравитационное поле, как векторное поле ускорения свободного падения, но это не давало никакого практического выигрыша даже в сугубо утилитарном смысле обеспечения дополнительного удобства физических расчетов.

С приходом в физику концепции физического поля, которая заключается в том, что воздействие передается не от материальной частицы среды к материальной частице среды, а от точки пространства к точке пространства, началось триумфальное наступление пустоты. Существует достаточно распространенное мнение, что с приходом концепции физического поля, концепция дальнодействия, суть которой, как я уже упомянул чуть выше, в том, что движение может мгновенно передаваться от одного тела к другому через пустоту без посредника, и которая считалась слабым местом ньютоновской механики (точнее – ее философских оснований), была убрана из физики. О концепции физического поля в противовес старым корпускулярно-пустотным представлениям ньютоновской механики стали говорить как о концепции близкодействия, и это рассматривалось как существенное продвижение вперед в понимании Природы. На самом же деле по сравнению с бытовавшими ранее представлениями не изменилось ничего, кроме того, что передача движения сквозь пустоту стала не мгновенным, а постепенным процессом. Согласно представлениям ньютоновской теории тяготения сила тяжести мгновенно действует от одного тела к другому, согласно концепции физического поля это воздействие передается постепенно от одной точки пустого пространства другой точке пустого пространства.

В рамках представлений ньютоновской теории тяготения пространство само по себе никак не участвовало в переносе гравитационного воздействия, гравитационное воздействие действовало сквозь пространство или, что то же самое, помимо пространства, и не было необходимости наделять пустоту какими либо свойствами. В рамках концепции физического поля такой подход оказался уже невозможен, ибо, согласно этой концепции, сами точки пространства участвуют в передаче движения, за счет чего и удалось добиться псевдо-объяснения конечности скорости и волнового характера распространения света. В рамках этой концепции пустота оказалась не совсем пустотой. Оказалось, что она сама по себе обладает энергией, импульсом, потенциалами и даже абстрактными силовыми характеристиками, такими как напряженность электрического и магнитного поля. Но поскольку в пустоте нет объектов приложения сил, силовые характеристики в рамках полевой физики стали отходить на второй план, а на первый план стали выдвигаться потенциалы, ранее игравшие вспомогательную роль. Энергия и импульс, ранее вводимые в механику косвенно, как первые интегралы уравнений движения, постепенно стали приобретать в рамках полевых теорий черты первичных и основных величин, единственно имеющих физический смысл некоего скрытого и законсервированного в самом пространстве воздействия, проявляющего свою силу только тогда, когда в соответствующей точке оказывается реальная материальная частица. Тогда как прекрасно знакомое любому ребенку наглядное и просто осознаваемое понятие физической силы, имеющей свой конкретный источник, постепенно стало становиться условностью.

Все физики-современники Максвелла, который собственноручно забил первый гвоздь в крышку гроба идеи эфира, в том числе и сам Максвелл, не могли поверить в эту пустоту. Максвелл, возможно, так до конца жизни и не понял собственного творения – системы уравнений, из которой следовала возможность распространения колебаний в отсутствии среды-переносчика этих самых колебаний. Я так думаю, потому что понимать-то в общем-то нечего, в физическом смысле… В смысле математики, разумеется, все совершенно ясно – обычная система дифуров в частных производных, дающая в отсутствии источников поля, т.е. для случая абсолютного вакуума, классическое волновое решение. Но вот в смысле физики… В смысле физики нет материального носителя, которому можно было бы сопоставить это решение, чтобы оно имело физический смысл. И Максвелл, и Лоренц, и Пуанкаре, и Эйнштейн, и Шредингер, и вообще все крупные ученые, кто стоял у истоков современной релятивистской и квантовой физики, не верили в эту пустоту. Даже Эйнштейн, сведший концепцию силы практически на нет, отождествивший гравитацию с кривизной пустого пространственно-временного континуума, и окончательно возведший энергию в ранг основной физической величины, однозначно определяемой как масса тела, умноженная на квадрат скорости света в вакууме, так и не смог до конца отказаться от идеи материальной среды-переносчика электромагнитных колебаний и гравитационного взаимодействия. Но все экспериментальные попытки обнаружить эфир, предпринятые в конце ХIX – начале ХХ века, закончились провалом в том смысле, что из них был сделан вывод о том, что он не существует. Классическим примером подобного эксперимента является известный всем со школьной скамьи (но, как я полагаю, успешно забытый теми, кто впоследствии не занимался физикой) опыт Майкельсона-Морли, целью которого было обнаружение эфирного ветра. Опыт дал отрицательный результат, подтвердив тем самым независимость скорости света от системы отсчета и правильность релятивистских оснований Специальной Теории Относительности. Правда мало кто сейчас помнит о том, что опыт Майкельсона-Морли доказал не отсутствие эфира как такового, а лишь опроверг предположение о его неподвижности. Но это не суть важно, ибо в начале ХХ века создавались и модели, предполагающие полное увлечение эфира движущемся телом, но все они не согласовывались ни с экспериментом, ни с классической электродинамикой, которая, несмотря на свою внутреннюю пустотность в смысле физического содержания, прекрасно работала на практике.

Остался один единственный выход – объявить электромагнитное поле новой формой существования материи, обладающей совершенно уникальными, а точнее – невозможными с точки зрения наглядных механистических представлений свойствами. Так вся материя была разделена на две принципиально различные части – поле и вещество. И как только это было сделано, наступил глобальный кризис классической физики конца ХIХ – начала ХХ века, хорошо известный всем, кто интересовался когда-либо историей науки. “Овеществление” пустоты породило проблемы устойчивости заряженной частицы конечных размеров, самодействия заряда, бесконечной массы точечного заряда и “ультрафиолетовой катастрофы”. Ну и, наконец, самое парадоксальное: в опытах Эйнштейна по изучению фотоэффекта, подтвердивших эмпирическую квантовую гипотезу Планка, разрешающую парадокс “ультрафиолетовой катастрофы”, столь же революционную, сколь бредовую для своего времени, было установлено, что свет все-таки ни что иное, как поток частиц – фотонов, квантов электромагнитного излучения. Причем, эти частицы сами по себе являются носителями импульса световой волны, следовательно, можно говорить, что они распространяются именно вдоль светового луча, как и предлагал в своих ранних корпускулярных моделях света Ньютон. Фотоны – не частицы проводящего свет эфира, которые должны были бы колебаться поперек светового луча, фотоны – именно кванты света в первоначальном ньютоновском понимании. Оказалось, что свет – поток частиц, подчиняющихся волновым законам движения полевой физики. Но, мало того, оказалось, что все частицы обладают аналогичными абсурдными с классической точки зрения свойствами, которые получили название квантово-волнового дуализма.

Помимо всего, указанного выше, кризис классической физики дополнялся необходимостью коренного пересмотра представлений ньютоновской механики о пространстве и времени. Уравнения Максвелла, описывающие классическое электромагнитное поле, правильность которых (в смысле безупречности в совпадениях расчетных величин с наблюдаемыми фактами макромира) была многократно подтверждена экспериментально, оказались неинвариантны относительно преобразований Галилея классической механики. В частности, скорость света оказалось абсолютной величиной, не зависящей от выбора системы отсчета. В рамках механики Ньютона такой абсолютной величиной была сила, но с учетом экспериментальных данных, демонстрирующих абсолютность скорости света, силу пришлось рассматривать как относительную величину, зависящую от относительной скорости собственной системы отсчета тела. Это привело к необходимости введения релятивистских поправок к инертной массе тела, которая перестала рассматриваться как абсолютная характеристика тела, и так же стала зависимой от скорости его относительного движения величиной. Чтобы увязать все эти поправки в единое целое, Эйнштейн, следуя мысли впервые высказанной Пуанкаре, предложил считать, что релятивистские поправки следует относить не к свойствам тел (в частности – их геометрическим размерам), а к самим пространству и времени, которые были объединены им в единое целое – пространственно-временной континуум. Это объединение стало необходимым в силу того, что преобразования координат Лоренца – релятивистский аналог преобразований координат Галилея – затрагивают как пространственные, так и временные масштабы одновременно. Эйнштейн обосновывал свой новый взгляд на пространство и время тем, что раз уж физика оперирует непосредственно измеряемыми величинами, и, согласно эксперименту, свет, в силу универсальности своей скорости, оказался универсальным измерителем как расстояний, так и временных промежутков, релятивистские поправки следует относить непосредственно к самим измеряемым интервалам, а не к тому, что в них находится. Далее, дополнив принцип абсолютности скорости света, которая в рамках СТО была объявлена максимально допустимой скоростью переноса сигнала, принципом эквивалентности инертной и гравитационной масс, Эйнштейн обобщил концепцию СТО и на гравитацию, отождествив силу инерции, соответствующую равноускоренному движению, с силой Всемирного Тяготения. Так появилась на свет Общая Теория Относительности (ОТО). “Правовой базой” для подобного отождествления являлась все та же предпосылка о необходимости оперирования только непосредственно измеряемыми величинами. Природа силы тяжести такова, что ускорение свободного падения не зависит от массы тела, иными словами, инертная масса тела, как коэффициент пропорциональности во втором законе Ньютона, по величине в точности равна гравитационной массе тела, как его характеристики в гравитационном взаимодействии. Именно этот факт равенства обеих масс позволяет нам определять инертные характеристики тела взвешиванием на весах. Этот же факт лежит в основе явления невесомости, а именно, находясь внутри объекта, свободно падающего под действием силы тяжести (классический пример – свободно падающий лифт), вы не сможете обнаружить ни силы тяжести (собственного веса), ни силы инерции, и все процессы внутри объекта будут происходить так, как будто объект является инерциальной системой отсчета, хотя с точки зрения наблюдателя, смотрящего на него с земли, он движется равноускоренно. Факт равенства инертной и гравитационной масс (в том смысле, в котором они определяются в классической механике) проверен с высокой степенью точности, и Эйнштейн на основании этого факта предложил считать и ту, и другую массу просто одной и той же характеристикой тела, а движение под действием силы тяжести при рассмотрении в плоской геометрии – движением по инерции вдоль геодезической линии искривленного пространства-времени. Таким образом, оказалось, что пустота ко всему прочему имеет еще и неевклидову геометрию. Математическим аппаратом ОТО также является тензорная алгебра, но в отличие от классической электродинамики уравнения ОТО нелинейные, и в сильных гравитационных полях принцип суперпозиции не работает (если верить теории Эйнштейна, разумеется).

Возникли две системы характеристик пустоты. Первая система характеристик – те, которые фигурируют в электродинамике: векторы напряженности электрического и магнитного полей, 4-х вектор электромагнитного потенциала, вектор объемной плотности импульса электромагнитного поля (вектор Умова-Пойтинга) и объемная плотность энергии электромагнитного поля. Да! Чуть было не забыл! Помимо всего этого, приписываемого электромагнитному полю как особой форме существования материи, есть еще две характеристики, которые просто оказываются подвешенными в воздухе, т.к. вообще ни к чему не относятся: электрическая и магнитная проницаемости вакуума. Так как по определению электромагнитное поле это особая форма существования материи, которая существует в пространстве-времени и способна распространяться в вакууме, эти две величины просто невозможно приписать самому полю. Эти две величины характеризуют влияние конкретной среды, в которой распространяется электромагнитное поле, на характер его распространения, и в общем виде так же являются тензорными величинами. И если все силовые и энергетические величины, характеризующие электромагнетизм, можно концептуально приписать свойствам новой гипотетической формы существования материи, то с этими двумя величинами такого проделать невозможно. А коли это так, в электродинамике негласно подразумевается (хотя об этом и не принято упоминать) некая среда, обладающая изотропными электрическими и магнитными свойствами, в которой распространяется электромагнитная волна, когда она распространяется в абсолютном вакууме, т.е. в пустоте. И эта среда – пустое пространство само по себе. Можно согласится с тем, что полевые характеристики являются характеристиками поля как формы существования материи, хотя это довольно трудно в силу отсутствия наглядных представлений о том, что такое физическое поле. Эта концепция довольно долго пробивала себе дорогу в умах ученых XIX века, пока в конце концов не стала приниматься просто как неоспоримая данность, за неимением чего-нибудь более подходящего. По крайней мере, эта концепция ввела новую форму материи. Но как быть с магнитными и электрическими свойствами пустоты совершенно неясно. Для пустоты, например, можно точно так же ввести вектор поляризации, как и для обычной среды. Но возникает вопрос: поляризации ЧЕГО? Кстати, вектор напряженности магнитного поля по своему смыслу является магнитным аналогом вектора электрической поляризации и имеет физический смысл силы тока, наведенного в замкнутом проводнике магнитным потоком (по закону Фарадея), отнесенной к длине этого проводника. Но когда мы говорим о пустоте, возникает вопрос: где этот ток и где проводник, в котором он течет? Физическая размерность вектора поляризации (его еще называют вектором электрического смещения или электрической индукции) – “Кулон на метр квадратный [Кл/м2]”, а физическая размерность вектора напряженности магнитного поля – “Ампер на метр [А/м]”, но поскольку в пустоте нет ни “Кулонов” (электрических зарядов), ни “Амперов” (электрического тока), эти характеристики, имеющие, кстати говоря, наглядный динамический смысл, принято считать второстепенными. А основными характеристиками считают векторы напряженности электрического поля и магнитной индукции – абстрактные характеристики, получаемые как отношение вектора поляризации к электрической проницаемости среды и произведение вектора напряженности магнитного поля и магнитной проницаемости среды. В случае, если бы пустота не была бы пустотой, а была бы чем-то заполненной, они бы, я уверен, и рассматривались бы физиками как удобные абстрактные характеристики, не зависящие от конкретных свойств среды, но поскольку пустота все-таки есть пустота, и никуда от нее не денешься, приходится жертвовать наглядностью ради сохранения основной концепции.

Вернемся от этого небольшого лирического отступления к основной теме. Итак, первый набор характеристик пустоты – ее электромагнитные характеристики, причем электрические и магнитные силовые характеристики (пресловутые электрическую напряженность и магнитную индукцию) можно объединить в одну характеристику – тензор электромагнитного поля, а энергию и импульс – в тензор энергии-импульса. Второй набор ее характеристик – метрический тензор кривизны пространства-времени. В дополнение к этому есть еще магнитная и электрическая проницаемости пустоты, являющиеся скалярами в рамках представлений об изотропных электромагнитных свойствах пустоты. Сходство математического аппарата ОТО и классической электродинамики породило идею дальнейшего развития теоретической физики в направлении объединения гравитации и электромагнетизма на базе математического аппарата тензорной алгебры, и сведения всех видов движений к движениям по инерции вдоль геодезических линий искривленного пространства-времени. В рамках четырехмерной модели такое объединение по ряду причин оказалось невозможным, но оказалось, что в пятимерном пространственно-временном континууме (четыре пространственных и одно временное измерение) это объединение может быть осуществлено, но только в случае отсутствия в пространстве заряженных частиц. Заряженные частицы испортили все дело. Они мешали пустоте. Если бы их не было, и гравитацию, и электромагнетизм можно было бы рассматривать просто как кривизну пустого пятимерного пространственно-временного континуума, содержащего только электрически нейтральные массы, отвечающие за четырехмерную составляющую этой кривизны. Но если бы заряженных частиц не было, не было бы и никакого электромагнетизма, ибо именно эти частицы отвечают за излучение и поглощение света. Тем не менее, попытки такого объединения, начавшиеся почти сразу же после создания ОТО, продолжаются и по сей день. Более того, грандиозность этой затеи оказалась настолько заразительной, что предпринимались и предпринимаются попытки не только все физические взаимодействия, – гравитационное, электромагнитное и открытые к середине ХХ века слабое и ядерное, свести к колебаниям и деформации многомерной пустоты, но и сами источники этих взаимодействий – частицы, обладающие зарядами, массами, и рядом характеристик, отвечающих за участие в слабом и ядерном взаимодействии, представить как особые нарушения топологии или симметрий этой многомерной пустоты. Все эти попытки (насколько мне известно, а я слежу за происходящим в этом направлении) не увенчались успехом. И, как я полагаю по некоторым причинам, которые, как я надеюсь, станут ясны читателю, если он дочитает эту работу до конца, не увенчаются.

Следует так же отметить тот интересный факт, что неудача попытки объединения электромагнетизма и гравитации в рамках пятимерного пространства-времени имеет и обратную сторону. В рамках этой попытки было показано, что объединение невозможно, если есть и массы, и заряды, но возможно если есть массы и нет зарядов. Верно и обратное: объединение возможно, если есть заряды но нет масс. В приближении слабой гравитации, в котором искривленное пространство-время становится плоским и описывается геометрией Минковского, электродинамика прекрасно существует вместе со всеми своими зарядами и токами, а так же неразрешимыми в ее рамках парадоксами. Оно и понятно: ведь сама идея пространства-времени родилась именно из электродинамики. Она родилась из электродинамики, впитала в себя тяготение, но вернуться к электродинамике оказалась неспособна. Блудный сын, а вернее – дочь, – релятивистская физика, ушедшая от своего папочки, – классического электромагнетизма, – блуждает вдали от него по сей день.

Ну а что же квантовая физика? Квантовая физика, возникшая в то же время, что и релятивистская, некоторое время развивалась независимо от нее, пользуясь классическими представлениями о пространстве и времени. Однако в рамках этих представлений пришлось пересмотреть сами понятия положения частицы в пространстве и времени. Парадокс квантово-волнового дуализма, согласно которому вся материя имеет корпускулярную природу, но совершает движение по волновым законам полевой физики, невозможно было разрешить в рамках традиционных представлений о траектории движения, как некой непрерывной линии в пространстве, каждой точке которой соответствует момент времени, в котором частица в этой точке находилась. Было выдвинуто множество различных гипотез, призванных сохранить в квантовой физике классическое понятие траектории, но все они подразумевали наличие неких новых гипотетических сил, которые отвечали за волновой характер движения. Другой путь решения этого парадокса заключался в полном отказе от понятия частицы и сведение всех форм существования материи к различным полям, а квантовый характер их взаимодействия, согласно такому подходу, должен был бы объясняться взаимодействием волновых пакетов. И тот, и другой подход приводили к нелинейным моделям взаимодействия и предсказывали явления, не обнаруженные в эксперименте. В конце концов, физики смирились с этим парадоксом как с новым фундаментальным свойством материи, и приняли вероятностную концепцию микромира. Согласно этой концепции, все законы микромира предсказывают вероятности тех или иных событий. В соответствие каждой частице ставится волновая функция или “волна вероятности” – комплексная величина, квадрат модуля которой определяет объемную плотность вероятности нахождения частицы в той или иной точке пространства в тот или иной момент времени.

Апогеем развития квантовой физики было завершение к середине ХХ века квантовой электродинамики (КЭД), уравнения которой отвечают как требованиям квантовой картины мира, так и требованиям релятивистской физики. Как и классическая электродинамика, КЭД оказалась внутренне противоречивой. Не стану здесь останавливаться на ее противоречиях, т.к. это уведет мою работу в слишком специальную область.

С завершением КЭД завершила свое продвижение вперед и фундаментальная теоретическая физика. Завершила в том смысле, что с момента завершения этой теории все, чего смогла добиться фундаментальная теоретическая физика – это установление эмпирических и полуэмпирических закономерностей. Последним рывком было объединение электромагнитного и слабого взаимодействий в рамках теории электрослабого взаимодействия. Я думаю, что успех в этом направлении обусловлен именно слабостью этого самого слабого взаимодействия, т.к. сама КЭД хорошо работает только для относительно слабых электромагнитных полей, поэтому ее математический аппарат оказался пригоден и для слабого взаимодействия. Но для описания ядерных сил, или сильного взаимодействия, он оказался несостоятельным. Все попытки интегрировать в современную квантовую физику гравитацию так же оказались несостоятельными.

Тупик, в который зашла около полувека тому назад теоретическая физика, слабо отразился на научно-техническом прогрессе, т.к. открытия, сделанные в первой половине ХХ века, обеспечили для прикладной науки широкое поле деятельности. Наступил период освоения просторов, открытых фундаментальной наукой, главным образом в области квантовой электроники, где удалось добиться особенно впечатляющих результатов. Для того чтобы понять, насколько плодотворным оказался прорыв, сделанный фундаментальной наукой в первой половине ХХ века, достаточно осознать тот факт, что вся современная электроника и лазерная техника имеет в своей научной основе именно квантовую электронику – область прикладной физики, теоретической основой которой служат квантовые механика и электродинамика. А осознав этот факт нетрудно представить себе, какие новые перспективы могли бы открыться, если бы вслед за этими отраслями физики последовало бы дальнейшее развитие. Но, при всем моем уважении к множеству людей, работавших и работающих в этом направлении, следует признать, что никакого качественного движения вперед пока не наблюдается. Количественное движение есть, и достаточно большое. В экспериментальной физике микромира получено множество экспериментальных результатов, обнаружено множество новых частиц с различными свойствами, но вот теории, которая бы упорядочила все эти данные, до сих пор не создано.

Для того чтобы понять этот тупик, необходимо проследить весь путь наступления той самой пустоты, о которой я часто упоминаю в этой работе. Этот путь, по сути дела, был путем отказа от наглядных физических представлений, и чем дальше физика заходила по этому пути, тем труднее было понимать те предметы и явления, которые она рассматривала. Индуктивное (от частного к общему) научное познание эффективно только тогда, когда просто сохранять преемственность между старыми и новыми физическими представлениями, а это, в свою очередь, возможно тогда, когда возможно проведение между ними простых и наглядных аналогий. Но этих наглядных аналогий нет, когда мы осуществляем переход из привычного нам мира малых скоростей и энергий, и средних пространственно-временных масштабов, к большим или малым пространственно-временным масштабам, высоким энергиям и большим скоростям. Математически такой переход реализован: доказано, что все уравнения релятивистской и квантовой физики в пределе нашего привычного физического мира переходят в уравнения классической механики и электродинамики. Но физически этот переход не осуществлен.

Полемика на предмет необходимости соблюдения преемственности физических представлений между “новой” (неклассической) и “старой” (классической) физикой была довольно оживленной в 20…30-е годы ХХ века. Существовало две основных точки зрения: первой точки зрения, которая заключалась в признании необходимости этой преемственности, придерживалась “старая гвардия”: Эйнштейн, Шредингер, Де Бройль, Лоренц и ряд других известных ученых, которые и стояли у истоков “новой” физики. Они рассматривали все теоретические достижения этой “новой” физики и связанные с ими новые парадоксы, как промежуточные и временные, на смену которым должна прийти самосогласованная теория, в которой все “несуразности” и “странности” релятивистской и квантовой физики должны быть объяснены с позиций простых и наглядных представлений классической физики. Вторая точка зрения, заключавшаяся в том, что мы просто должны признать невозможность обеспечить эту преемственность, отстаивалась молодыми прагматиками копенгагенской научной школы во главе с Гейзенбергом, которые заявляли, что раз уравнения “новой” физики работают и дают хорошее совпадение с опытными данными, и переход между “новой” и “старой” физикой математически осуществлен, нечего ломать голову над тем, как подогнать новые представления под старые, а следует принять их просто как данность, к которой со временем привыкнут умы по мере отказа от старых привычных представлений.

На практике восторжествовала вторая точка зрения. Точно так же, как к концу ХIХ века умы привыкли к концепции физического поля, которое невозможно представить себе с помощью простых и наглядных механистических аналогий, и которое необходимо воспринимать просто как принципиально иную форму существования материи, к середине ХХ века умы привыкли и к квантово-волновому дуализму, и к искривленному пространственно-временному континууму, как к неким врожденным свойствам материи, пространства и времени, которые сами по себе не имеют внутренней природы, проявляются только в физических условиях, существенно отличных от тех, в которых мы живем, и, следовательно, не могут быть поняты или осознанны с помощью непосредственного жизненного опыта.

Такой подход, являющийся по сути своей умственным волюнтаризмом, привел к тому, что пытаясь отталкиваться от непонятного, но принятого как данность, теоретическая наука очень быстро уперлась в тупик, т.к. выход на новый виток познания оказался невозможен в силу того, что при познании от частного к общему, как и познает природу физика, прийти к непонятному можно, а вот отталкиваться от непонятного невозможно. По пути своего развития физика отталкивалась от простых и понятных представлений, пришла к непонятным, согласилась с тем, что понять их невозможно, и тем самым установила сама себе потолок, выше которого она уже не могла подняться. Упершись в этот потолок, она начала быстро разрастаться вширь, открывая новые элементарные частицы и взаимодействия, эмпирические закономерности, достигая впечатляющих успехов в прикладных областях, но перехода количества в качество не произошло, потому что в основе всей современной физики лежит ни что иное, как пустота, которую невозможно понять, потому что ее не может быть.

Проследим “Этапы Большого Пути Пустоты” вместе с проблемами, с которыми сталкивалась физика на каждом из них. Некоторые из этих проблем не упоминались выше, и будут включены в рассмотрение только сейчас.

1. Ньютоновская пустота – просто пустое пространство между частицами, лишенное всяких свойств. Основным недостатком ньютоновской механики, точнее – ньютоновской небесной механики, считается метафизическая по своей сути концепция дальнодействия силы гравитации. Напомню еще раз, что эта концепция заключается в том, что сила гравитации мгновенно передается через пространство без материального посредника. Но это не столько внутренний парадокс ньютоновской теории тяготения, сколько парадокс ее философских оснований, т.к. эта концепция вносит элемент метафизики внутрь физической теории. Сама по себе эта концепция не ведет (во всяком случае – явно) к внутренней противоречивости самой теории. Основным же физическим парадоксом ньютоновской пустоты, о котором я не упомянул ранее, являлся парадокс гравитационной неустойчивости вселенной, согласно которому вселенная может не иметь временного начала только в случае равенства нулю ее полной энергии, т.е. равенства всей суммарной кинетической энергии движения всех форм материи, рассчитанной в системе центра масс вселенной, суммарной потенциальной энергии всех форм взаимодействия всех форм материи, взятой по модулю.

Невозможность существования временного начала во вселенной (момента “Сотворения Мира”) в рамках ньютоновской механики следует из невозможности существования выделенной инерциальной системы отсчета (принцип относительности Галилея в ньютоновской механике) и временной симметрии (Т-инвариантности) законов ньютоновской механики. Однако само по себе требование расчета кинетической энергии в системе центра масс вселенной, делает эту систему выделенной инерциальной системой отсчета, которая “истинно покоится”. Хотя чисто формально это не нарушает галилеевского принципа относительности скорости ньютоновской механики (всегда чисто формально можно ввести скорость механического движения вселенной как целого, вопрос только в том, относительно чего она движется), это нарушает идеологию эквивалентности всех инерциальных систем отсчета. Этого можно избежать, предположив бесконечность не только пространства и времени, но и количества материи во вселенной, что негласно подразумевалось в рамках ньютоновской механики. При таком предположении вся внутренняя кинетическая и потенциальная энергии вселенной становятся бесконечными, и парадокс гравитационной неустойчивости просто теряет смысл, если не выдвинуть дополнительных гипотез относительно характера распределения материи при переходе к большим пространственным масштабам. Если следовать идеологии принципа эквивалентности всех инерциальных систем отсчета, то единственно возможной становится гипотеза о том, что при переходе к все большим масштабам, распределение материи во вселенной становится все более изотропным, что опять же возможно только в том случае, если при переходе к рассмотрению все больших и больших динамических систем их внутренняя кинетическая энергия стремится сравняться с внутренней потенциальной. Это означает, что при переходе к все большим и большим динамическим системам, система отсчета, связанная с их центром масс, становится все более и более приближенной к инерциальной. На практике так и получается: система отсчета, связанная с Солнцем, “более инерциальна”, чем связанная с Землей.

Но при таком подходе может возникнуть еще одна неприятная проблема – проблема выделенного пространственно-временного масштаба. Ведь понятия “большая” и “малая” – традиционно в классической физике принято считать сугубо относительными. Но если есть некая тенденция в установлении энергетического баланса в относительно больших и малых системах, то, во-первых, необходимо признать нарушение масштабной инвариантности в классической механике, что, опять же, противоречит ее представлениям о пространстве, а во вторых можно ввести “стрелу масштаба”, точно так же, как второй закон термодинамики (см. чуть ниже), нарушающий Т-инвариантность классической механики, позволяет ввести т.н. “стрелу времени”, т.е. однозначно различить прошлое физической системы от будущего. Переходя к пространственно-временной терминологии теорий Эйнштейна, сразу прослеживается связь между этими двумя фактами, не укладывающимися в рамки классических представлений об изотропном пространстве и времени. Более того, “стрела масштаба”, как и “стрела времени”, указывают так же на то, что с некоторых пространственно-временных масштабов классические представления могут вообще оказаться неадекватными, что и демонстрируют теории Эйнштейна и квантовые теории. Как видите, на уровне парадоксов, заложенных в основах классической физики, уже была заложена дальнейшая тенденция развития науки в направлении к релятивистским и квантовым теориям. Сам по себе факт нарушения масштабной инвариантности может считаться физическим следствием принципа относительности Галилея, если принцип относительности Галилея рассматривать не как постулат, принимаемый в ньютоновской механике a priori, а как экспериментально установленный физический закон. На парадокс гравитационной неустойчивости в рамках ньютоновской механики можно ответить, что принцип относительности инерциальных систем отсчета требует соблюдения внутреннего энергетического баланса между кинетической и потенциальной энергией динамической системы, который должен выполняться тем точнее, чем больше рассматриваемая система. Но тогда следует предположить, что величина гравитационной постоянной в Законе Всемирного Тяготения должна быть непосредственно математически связана с самой формой математического выражения принципа относительности Галилея. Но математическое выражение принципа относительности Галилея это просто тривиальная векторная сумма скоростей, в которой вообще отсутствуют массы тел, как их гравитационные характеристики. Из него эту связь никак невозможно вытащить, хотя и можно установить ее существование чисто умозрительно.

Точно так же концептуально из требования устойчивости вселенной, можно объяснить равенство инертной массы, как способности сопротивляться изменению движения, и гравитационной массы, как способности поддаваться изменению движения под действием силы тяготения, принятое a priori, как один из постулатов ОТО. Но если мы считаем, что устойчивость вселенной является физическим следствием принципа относительности Галилея, мы должны предположить, что и равенство инертной и гравитационной масс является его физическим следствием, и математически должно выводится из математической формы принципа относительности Галилея. Но в формуле принципа относительности Галилея нет масс, и тогда все, что остается, это признать, что она является частным случаем более общих преобразований координат, которые могут связать три физических факта: величину гравитационной постоянной, равенство инертной и гравитационной масс, и независимость динамики физических процессов при их рассмотрении из разных инерциальных систем отсчета. Возможно, что в этих общих преобразованиях все эти факты будут нарушаться, но в пределе тех параметров физического мира, при которых они соблюдаются с высокой степенью точности, все эти три факта должны выводиться как следствие, при этом сами преобразования, скорее всего, должны в общем виде быть нелинейными.

Таким образом, становится очевидным тот факт, я повторяю это снова, что потенциал дальнейшего развития классической физики в направлении к релятивистской и квантовой физике на чисто концептуальном уровне уже был заложен в рамках ньютоновской механики. Причем, этот потенциал остался до сих пор невостребованным, потому что в ходе своего развития в физике открывались новые свойства материи и новые взаимодействия (первым после тяготения бал электромагнетизм), и именно новый экспериментальный материал, а не мысли, нереализованные, но заложенные в физике ранее, служили двигателем этого развития. Связи трех фактов, о которых я упомянул несколько выше, нет до сих пор, более того, научных работ, в которых хотя бы ставилась задача установления этой связи, мне не встречалось. Хотя, в определенном смысле, преобразования координат Лоренца, – математическое выражение принципа относительности релятивистской физики, – можно рассматривать как шаг в направлении установления этой общей связи. Преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея в пределе малых по сравнению со скоростью света скоростей.

Завершая рассмотрение “ньютоновской пустоты” можно предположить, что этой гипотетической связи можно поставить в соответствие ту самую гипотетическую физическую среду, – пресловутый эфир, заполняющий собой эту пустоту, – свойствами которого эта связь и обусловлена. То, что те три наблюдаемых факта, о которых сказано выше, в тех физических условиях, в которых мы живем и действуем, распадаются на совершенно несвязанные друг с другом и независимые, можно приписать тому, что эта гипотетическая среда слабо проявляет себя в тех условиях, в которых работают принципы классической механики. Это возможно, например, если предположить что она обладает очень малой плотностью, по сравнению с плотностью материи, в окружении которой мы живем.

Повторю еще раз, что все, что касается “больших” и “меньших” масштабов, даже в предположении существования “стрелы масштабов”, следует понимать в относительном смысле, т.к. абсолютных масштабов в рамках ньютоновской механики, которую я рассматриваю в этой части своей работы, не существует. Абсолютные масштабы, такие как “элементарное действие”, “планковская длина” и т.п. возникают только в рамках квантовых теорий. Что касается скорости, то абсолютную скорость, – скорость света, – устанавливает релятивистская физика. Если обратить внимание на то, на что ученые внимание обычно не обращают, а именно, что эти понятия сложились в процессе эволюции физической мысли как следствие обобщения опыта и, по сути своей, являются просто элементами языка современной физики, созданными для удобства описания Природы, становится ясным тот очевидный факт, что как квантовая, так и релятивистская физика возвела в ранг абсолютных природных ограничений собственные языковые ограничения, что совершенно противоречит материалистическому подходу к описанию Природы, который, несмотря на это явное противоречие, продолжает исповедовать современная наука, и это так же является одной из идейных предпосылок “ренессанса мистики”. Поясню этот момент, который совершенно понятен мне, но может быть непонятен читателю. Т.н. фундаментальные физические константы существовали и ранее в рамках классической физики, и их было всего четыре, а именно: гравитационная постоянная в законе Всемирного Тяготения Ньютона, электрическая постоянная в законе Кулона для электрических сил, магнитная постоянная в законе Био-Саварра-Лапласса для магнитных сил, и постоянная Больцмана, введенная из соображений удобства в статистическую физику для пересчета внутренней энергии в термодинамическую температуру, т.е. для перенормировки “Джоулей” в “Кельвины”. Но есть одно большое отличие этих констант от упомянутых выше констант “нового поколения”, которое заключается в том, что все эти три константы вводятся в уравнения только для согласования размерностей физических величин. Они не описывают природный феномен, описание которого относится целиком и полностью только к закону, в котором они фигурируют! Из чего, кстати говоря, следует, что тем более абсурдно говорить об электрической и магнитной проницаемости вакуума, – с таким же успехом можно говорить о его “гравитационной проницаемости”, связанной с гравитационной постоянной, и если этого не сделали, то только потому, что гравитация не была облечена в рамки пустотно-полевой теории. Но в рамках современных физических представлений возникла совершенно иная ситуация: если раньше роль законов Природы играли только и исключительно взаимосвязи между различными формами движений, которые в своем математическом выражении принимали форму функциональных соотношений, регламентирующих движение материи, то теперь и сами числа, а числа, я подчеркиваю это снова, – это элементы языка, такие же, по сути, как и буквы, стали играть эту роль, – роль фундаментальных ограничений. Числа, как и буквы, сами по себе не несут и не могут нести смысловой нагрузки, которую несут лишь фразы, т.е., в контексте математики, уравнения. Из сказанного прямо следует, что эти фундаментальные ограничения не имеют смысла! Точнее, они возникли как следствие ограниченности человеческого ума на данном этапе развития науки, и эту ограниченность возвели в ранг фундаментальных законов Природы! Этот абсурд породил множество забавных спекуляций часто совершенно некомпетентных людей на темы вроде “а что было бы с Природой, если бы постоянная Планка имела бы другое значение”.

Здесь я сделаю небольшое лирическое отступление и немного порассуждаю на этот предмет. Эти спекуляции развиваются преимущественно в двух направлениях. Первое направление можно охарактеризовать как “физическое богословие”. Суть этого направления в том, что богословы, т.е. профессионалы в области извлечения “истины” из слов, приписываемых Богу, получили теперь возможность извлекать “истину” из цифр, благодаря возникновению в современной науке этой несуразной (и я совершенно уверен – временной) ситуации, суть которой в том, что, пользуясь аналогией с языком, цифрам пытаются приписать смысл, хотя это так же глупо, как пытаться приписать смысл отдельным звукам человеческой речи. Суть их рассуждений сводится к следующему: “Предположим, что все пропорции между фундаментальными постоянными были бы чуть иными, чем они есть на самом деле. Тогда картина физической вселенной неузнаваемо изменилась бы, и существование жизни в том виде, в котором она существует, стало бы невозможным”. Тут я с ними согласен. Но далее они делают совершенно парадоксальный на взгляд рационально-мыслящего человека вывод: “Раз из всей бесконечной числовой прямой эти константы имеют именно те значения, которые имеют, значит кто-то очень умный и могущественный позаботился о том, чтобы они были именно такими, чтобы в конце концов жизнь возникла в той форме, в которой она существует”. Таким образом, якобы, все сделано для того, чтобы, в конце концов, возник “Венец Творения”, очень важная, значимая, заранее запланированная и, безусловно, никем незаменимая во вселенских масштабах фигура, без которой вселенная ну прямо-таки не может существовать – человек (и они, в частности). На роль этого “кого-то” они ставят, как правило, антропоморфного бога, т.е. доброго супермена, запрограммировавшего развитие всей вселенной с учетом их блага, которого, кстати говоря, не было в тот момент, когда вселенная создавалась, потому что, согласно их же верованиям не было их самих, но до этого простейшего парадокса их рассуждения уже не доходят (из известных мне религий только в буддизме и саентологии представлена вера в человека, как в вечного духа, не имевшего ни рождения, ни смерти, в любой другой религии существует концепция “полубессмертия”: человек-душа бессмертен, но был создан, причем как заключительное звено Творения; термин “полубессмертие” я взял по аналогии с “полупространством” в геометрии). Забавно здесь то, что “высший смысл” они находят в явной бессмыслице, в отдельных слогах науки, из которых пока еще не составлены фразы. Это уже даже не вариант на тему “устами младенца глаголет истина”, это уже вариант на тему, когда пытаются слушать младенца, еще не научившегося говорить. Отчасти я их понимаю: это категория людей, для которых мучительно осознавать себя в качестве “космической пыли”, – разумной песчинки, затерянной в огромных глубинах Космоса. Но это, кстати говоря, указывает на отсутствие того самого смирения, к которому призывает человека любая религия, и это – один из психологических аспектов “ренессанса мистики”.

Замечу, что на почве классической физики такие спекуляции в принципе просто не могли бы возникнуть, т.к. в рамках классической физики значения фундаментальных констант действительно можно выбрать совершенно произвольно, – это никак не повлияет на физическую картину мира, это повлияет только на расчетные значения физических величин и будет означать просто переход к другой системе единиц измерения. Если длину мерить в дюймах, то гравитационная постоянная будет, очевидно, иметь другое значение, чем при измерении длины в метрах. Но можно проделать и обратное – задать произвольное значение гравитационной постоянной и из этого получить новую единицу измерения длины. Ничего в Природе от этого не изменится. В рамках релятивистской и квантовой физики ситуация принципиально иная: т.к. в рамках этих представлений физические константы сами по себе несут физический смысл, изменение одной из них, при сохранении других неизменными, радикально меняет физическую картину вселенной. И хотя конкретные значения каждой из этих констант так же, разумеется, зависят от системы единиц, их безразмерные отношения не меняются при смены системы единиц и являются просто уникальными абсолютными цифрами, якобы характеризующими параметры физического мира в котором мы живем. Я говорю “якобы”, потому что на самом деле эти цифры суть не что иное, как метафизические границы применимости тех физических теорий, в которых они фигурируют, и на самом деле характеризуют не столько Природу как таковую, сколько ограниченность наших собственных представлений о ней, которые мы имеем на сегодняшний день! Но такая точка зрения на эти цифры, как это не странно на первый взгляд, не фигурирует ни в одной из публикаций, посвященной вопросу безразмерных отношений фундаментальных констант. Ну глупо, повторяю еще раз, глупо ограничивать Природу собственной ограниченностью! Я уже назвал эту практику умственным волюнтаризмом и повторяю еще раз: именно эта практика и тормозит развитие теоретической физики сегодняшнего дня.

Второе направление более интересно чем “физическое богословие” и, возможно, будет продуктивно в своем развитии при правильной постановке задачи. Его можно было бы назвать “неопифагорейством”. Я употребляю этот термин не в ироническом смысле, как могут подумать материалисты, а в самом прямом. Это название наиболее полно отражает суть этого направления, которая заключается в том, что изучающие эти цифры исследователи путем составления рядов из них и их различных комбинаций пытаются обнаружить некую чисто численную закономерность, своеобразный информационный код вселенной, в которой мы живем. Направление это является по сути дела первой за все время существования науки попыткой рассматривать космическую эволюцию как процесс генезиса, как развитие свойств пространства, времени и материи, подобно тому, как генетика рассматривает развитие белковых организмов в соответствии в заложенным в них генетическим кодом. Это направление совершенно новое и тесно примыкает как к кибернетике, так и к фрактальной физике. Тогда вопросы типа “а что было бы, если бы постоянная Планка имела бы другое значение” действительно становятся актуальными, т.к. по сути дела они аналогичны вопросам: “а что если в ДНК заменить один ген другим”. Разумеется, в этом направлении тут же возникли представления о множественности миров, параллельных вселенных с разными физическими характеристиками, и прочая богатая почва для процветания научной и ненаучной фантастики. Сюда же примкнула целая куча псевдонаучных и наукообразных философий и откровенных демагогий, претендующих на какое-то приближение к истине. Впрочем, в этом нет ничего плохого, кроме того, что все это только дискредитирует в глазах рационально-мыслящих людей это, по-видимому, плодотворное направление, направленное на синтез физики и информатики, в результате которого, вполне возможно, наконец-то возникнет физическая картина эволюционного процесса, который до сих пор является предметом рассмотрения наук, которые при всем моем уважении к ним, я не могу назвать точными. При такой постановке задачи не просто констатируется факт наличия этих цифр, – они рассматриваются не сами по себе, а как результат проявления нового закона Природы, можно сказать – закона, связывающего законы. Тогда существующие открытые на сегодняшний день законы можно рассматривать как функционалы от значений безразмерных соотношений физических констант, а сами эти цифры – как переменные новых, неизвестных на сегодняшний день законов, к открытию которых наука подходит как бы “с другой стороны” – не со стороны фактов и наблюдений, а исходя из концепции вселенского единства Природы, т.е. со стороны метафизической. Но если на практике такой подход будет оправдан, этот путь “от философии” не должен смущать ученых. В конце концов, кредо Ньютона “физика, берегись метафизики!”, это всего лишь кредо, а не нерушимая заповедь, которая должна выполняться слепо и без рассуждений.

Возвращаясь к основной теме своей работы и продолжая завершение рассмотрения (замысловато сказано!) “ньютоновской пустоты”, следует отметить еще один факт, напрямую никак с классической механикой не связанный и никак из нее не следующий, но тематически примыкающей к предыдущему лирическому отступлению, – факт, установленный в термодинамике, согласно которому любая замкнутая система, в которой составляющие ее частицы слабо взаимодействуют друг с другом, стремится к максимально неупорядоченному состоянию. Этот факт составляет суть второго закона термодинамики. Для таких систем можно ввести понятие энтропии, – функции термодинамического состояния, которая характеризует степень неупорядоченности термодинамической системы. Энтропия замкнутой системы, согласно второму закону термодинамики, всегда увеличивается со временем. Второй закон термодинамики является единственным фундаментальным законом классической физики, нарушающим ее Т-инвариантность. Он анизотропен по отношению к ходу времени. Все законы классической физики, описывающие процессы в которых нарушается Т-инвариантность, описывают процессы, связанные с ростом энтропии. Наиболее наглядными примерами таких процессов являются процессы диффузии, теплопроводности и теплового рассеяния кинетической энергии движения тела (как целого) при трении. Если капнуть чернила в стакан воды, они растворятся в нем и равномерно заполнят его с течением времени. Это естественный прямой процесс. Обратного процесса, при котором самопроизвольно все чернила в стакане воды снова собрались бы в каплю, в естественных условиях не наблюдается, хотя он вполне возможен в рамках законов классической механики, если исключить из них закон роста энтропии. Процессы, подобные процессу растворения чернил в стакане, называют необратимыми; все они сопровождаются ростом энтропии.

Иногда из второго закона термодинамики делается необоснованное предположение о “тепловой смерти” вселенной, согласно которому с течением времени все, что в ней существует, придет в состояние полного термодинамически равновесного хаоса. Из этого, как следствие, выводят предположение о том, что когда-то в прошлом вселенная имела рождение (раз уж ей суждено умереть самими ее законами), которое в свою очередь объясняют метафизическими причинами. Вполне возможно, что вселенная действительно имела когда-то в прошлом временное начало (хотя это и противоречит концепции отсутствия выделенных инерциальных систем отсчета, устанавливая абсолютный момент отсчета времени), но если это так и есть, то это никак не следует из второго закона термодинамики. Предположение о “тепловой смерти” вселенной необоснованно, потому что для вселенной в целом в принципе невозможно ввести понятие энтропии так, как это делается в статистической физике, ибо невозможно пренебречь гравитационным взаимодействием ее удаленных частей. Так как гравитационное взаимодействие является дальнодействующим и неэкранируемым, приближение слабого взаимодействия для гравитации не работает во вселенских масштабах и вселенная в целом не удовлетворяет аксиомам равновесной термодинамики, в рамках которых имеет смысл закон возрастания энтропии, и не может в целом рассматриваться как тепловая машина. Тем более актуальна возможность рассмотрения эволюции вселенной в рамках “генетической” модели, к которой подводит системный анализ безразмерных соотношений фундаментальных констант.

2. Закончив с “ньютоновской пустотой”, перейдем к “максвелловской”. Максвелловская пустота – это электрически - и магнитно-изотропный вакуум, в котором распространяется электромагнитное поле. Само по себе электромагнитное поле принято (по привычке) считать формой существования материи, как, впрочем, и сами пространство и время. Если вы откроете физическую энциклопедию на соответствующей статье, вы узнаете, что пространство и время так же являются формами существования материи. Но и то, и другое утверждение являются, по сути своей, пустым звуком. Правильно было бы утверждать, что пространство и время является формой, в которой существует материя, а не формой существования материи. Точно так же и электромагнитную волну следовало бы считать формой движения эфира, в котором распространяются электромагнитные колебания, а не “вещью в себе”, как она представляется в классическом электромагнетизме. Не стану здесь еще раз критиковать классический плевой подход, а перейду к рассмотрению проблем “максвелловской пустоты”.

Во-первых, проблема устойчивости электрически заряженной частицы конечных размеров. Проблема заключается в том, что силы электростатического отталкивания должны разорвать на части заряженную частицу конечных размеров, если внутри нее не существует каких-то иных гипотетических сил, которые удерживают в ней заряд, стабилизируя ее. Опыты по рассеянию электронов указывают на то, что его характерный размер конечен. Когда мы рассматриваем электрон, объяснить эти силы с точки зрения теории тяготения невозможно, поскольку гравитация намного слабее электромагнетизма, если только электрон не является маленькой “черной дырой”. Но установленный экспериментально характерный размер электрона существенно больше гравитационного радиуса, соответствующего его массе, так что электрон далек от состояния “черной дыры”. В настоящее время стабильность протона и других адронов физика объясняет в рамках кварковой гипотезы; факт стабильности электрона никак не объяснен до сих пор, и за неимением объяснения этого факта электрон считают “истинно элементарной” (неделимой) частицей. Такой подход до недавнего времени был оправдан тем, что все заряды, обнаруженные в природе, оказывались по величине кратными заряду электрона, и считалось, что раз уж современная физика носит квантовый характер, вполне естественно, что и величина электрического заряда в природе так же квантована, поэтому электрон так же невозможно поделить на части, как и заставить его существовать в атоме на энергетическом уровне, не предусмотренном правилами квантования. Но совсем недавно, в самом конце ХХ века (не помню точно, к сожалению, когда именно), американские ученые обнаружили, что резонансы (короткоживущие частицы, появляющиеся как промежуточные продукты высокоэнергетичных ядерных процессов), могут иметь дробный (на единицу заряда электрона) электрический заряд, так что проблема заряда электрона снова стала актуальной как в рамках классической, так и в рамках квантовой электродинамики.

Во-вторых, проблема “самодействия” электрического заряда. При электродинамических расчетах характеристики поля рассчитываются в зависимости от положения и движения источников поля – заряженных частиц, и далее рассматривается воздействие поля на приемники поля – заряженные частицы, попадающие в него. Но поскольку заряженные частицы являются одновременно как источниками, так и приемниками поля, возникает вопрос: как поле источника действует на сам создающей его источник? Если мы полагаем, что поле действует на все заряженные частицы, попадающие в него, мы должны рассматривать и его действие на сам источник поля, который изначально в нем уже находится. Но если мы допускаем, что такое действие возможно, мы тут же выходим за рамки линейной модели взаимодействия, что противоречит принципу суперпозиции электромагнетизма (см. комментарий [10]).

Этот парадокс неразрешим не только в классической, но и в квантовой электродинамике. Уравнения квантовой электродинамики могут быть решены только в пределе теории малых возмущений, т.е. для относительно слабых полей, для которых справедлив электромагнитный принцип суперпозиции. Проблема “самодействия” заряда составляет один из неразрешимых парадоксов как классической, так и квантовой электродинамики, т.к. является, по сути дела, противоречием, заложенном в самом аксиоматическом основании обеих теорий. И принцип суперпозиции, и качественное “равенство всех зарядов перед лицом электромагнитного взаимодействия”, являются изначальными, и при этом – взаимно исключающими друг друга допущениями, лежащими в основании обеих теорий.

В-третьих, проблема бесконечной массы точечной заряженной частицы. Если для того, чтобы избежать проблемы устойчивости заряженной частицы (см. “Во-первых” несколько выше по тексту) мы предположим, что заряженная частица является точечной (только в этом случае о ней можно говорить как о неделимой в классическом, а не в квантовом понимании) то напряженность электрического поля в окрестностях этой частицы согласно Закону Кулона становится бесконечной, что влечет за собой бесконечность энергии поля в окрестностях частицы и, согласно релятивистской формуле Эйнштейна (Е=тс2), бесконечность массы частицы с ее окрестностью, что не наблюдается в опыте, т.к. масса элементарных частиц, в частности электрона, не только конечна, но и очень мала.

В рамках квантовой механики и КЭД электрон так же рассматривается как точечная частица, но чисто формально в рамках квантовой физики этот парадокс можно обойти, оперируя объемной плотностью массы, рассчитанной через квадрат модуля волновой функции электрона, и полагая, что электрон, обладающий согласно принципу квантово-волнового дуализма, волновыми свойствами, как бы “размазан” по всему пространству вместе со всей своей массой; иными словами, его масса не сосредоточена в одной точке, хотя электрон локализуется в точке в момент взаимодействия с другой частицей. Точно так же можно и вместо заряда электрона оперировать объемной плотностью заряда, считая, что его заряд так же не сосредоточен в одной точке, но это не убирает проблему удержания заряда, которая в этом случае переходит в проблему устойчивости волновой функции свободного электрона. Свободный электрон, согласно принципу относительности (как классическому, так и релятивистскому), сохраняет состояние своего движения, что в рамках квантовой механики означает сохранение волновой функции электрона неизменной во времени. Но если мы отождествляем квадрат модуля волновой функции с плотностью электрического заряда, этот заряд должен необратимо разлетаться в пространстве, что приводило бы к изменению волновой функции во времени.

В-четвертых, проблема, получившая историческое название “ультрафиолетовая катастрофа”, действительно ставшая катастрофой для классической электродинамики. Проблема вот в чем: если спектр теплового излучения абсолютно-черного тела (тела, поглощающего и переизлучающего 100% падающего на него излучения на всех длинах волн) рассчитывать в согласии с положениями классической теории электромагнетизма, оказывается, что энергия всего теплового излучения становится бесконечной величиной. В рамках корпускулярной модели света, в которой свет рассматривается как статистический ансамбль частиц, этого парадокса можно избежать, что и породило квантовую гипотезу (см. комментарий [7]), полностью разрушившую классические представления об электромагнитном поле, которые, как должно уже стать ясным читателю при ознакомлении с предыдущим материалом, были не слишком-то жизнеспособными.

В-пятых (и в-последних), проблема устойчивости атомов и дискретности атомных спектров. Проблема заключается в том, что если мы принимаем в качестве физической модели атома некий аналог Солнечной Системы, в которой роль Солнца играет положительно заряженное ядро, а роль планет, вращающихся вокруг него, играют электроны, то, согласно законам классической электродинамики, электроны, вращаясь вокруг ядра, должны непрерывно излучать свет и терять энергию вращения, которая со временем должна полностью перейти в световую, а сами электроны в конце концов должны упасть на ядро атома. Но ни непрерывного излучения атомов, ни “осыпания” электронов на ядра в опыте не наблюдается. Атомы стабильны и излучают не непрерывно, а дискретно, причем только свет определенных длин волн. Эти свойства атомов нашли объяснения в рамках квантовой физики, точнее, эти свойства получаются в рамках квантовой физики как следствие ее основных постулатов.

Закончив с “максвелловской пустотой”, перейдем к “эйнштейновской пустоте” или т.н. пространственно-временному континууму ОТО.

3. Итак, “эйнштейновская пустота”… Как уже говорилось выше, она родилась из “максвелловской пустоты”, и уже в силу этого унаследовала некоторые ее проблемы. Эта пустота искривленная – в дополнение к пустотным характеристикам классического электромагнетизма добавился метрический тензор кривизны пространства-времени. В рамках ОТО инвариантность скорости света относительно инерциальной системы отсчета и равенство инертной и гравитационной масс принято a priori, как основные положения теории, в доказательствах не нуждающиеся, что и повлекло за собой необходимость пересмотра традиционных представлений о пространстве и времени.

К безусловным достоинствам теорий Эйнштейна следует отнести тот факт, что впервые в истории физики явно была указана связь между пространством, временем и движением. “Уберите движущуюся материю, и Вы уберете пространство и время; эти понятия просто станут бессмысленными, т.к. у Вас не будет средств их измерения” – главный философский тезис, лежащий в основании релятивистской физики. Пространство-время ОТО можно рассматривать именно как физическое пространство-время, а не как математическую геометрическую абстракцию, т.к. оно непосредственно связано с характеристиками движения системы отсчета. Еще одним достоинством ОТО является то, что оно расширило класс “равноправных” систем отсчета, включив в него все равноускоренные системы. В рамках ОТО так же не возникает гравитационных аналогов парадокса “самодействия заряда”, т.к. в этой теории принята нелинейная модель гравитации и рассматривается действие гравитации сразу во всей вселенной и на все источники. Помимо этого, в рамках ОТО принята континуальная модель пространства-времени – бесконечно делимый пространственно-временной континуум, поэтому точечные частицы в рамках ОТО не рассматриваются и никаких локальных бесконечностей в ОТО не возникает. Считается, что все материальные тела имеют конечный размер, при уменьшении которого с сохранением массы тела в момент, когда характерный размер становится меньше гравитационного радиуса, происходит релятивистский гравитационный коллапс и образование “черной дыры”.

Взятая отдельно от всей остальной физики, ОТО является самосогласованной внутренне непротиворечивой теорией. Если из рассмотрения убрать электромагнетизм (из которого она отчасти произросла), она лишена парадоксов (если не считать “кажущихся” релятивистских парадоксов, типа известного “парадокса близнецов”). Единственной трудностью собственно ОТО являлся все та же проблема гравитационной неустойчивости вселенной, которая возникла еще в рамках ньютоновской механики. Согласно ОТО вселенная может либо расширяться, либо сжиматься. Более того, если в рамках ньютоновской механики она может быть равновесной при условии точного соблюдения баланса между внутренней потенциальной и кинетической энергиях, то в рамках ОТО вселенная в принципе не может быть равновесной, однако если суммарная масса вселенной равняется некоему критическому значению, скорость расширения вселенной будет стремиться к нулю со временем. Если масса вселенной меньше критической, скорость расширения вселенной будет стремиться к положительной величине, если больше – расширение вселенной сменится ее сжатием. Для того, чтобы сделать вселенную ОТО равновесной, Эйнштейн вводил в свои уравнения т.н. космологическую постоянную, имеющую смысл гравитационных свойств самого пространственно-временного континуума. Если масса вселенной больше критической, само пространство-время по мысли Эйнштейна должно обладать антигравитационными свойствами, чтобы уравновесить сжатие вселенной, сделав ее в целом статичной; если меньше, то оно должно обладать гравитационными свойствами, чтобы уравновесить расширение вселенной. Таким образом, в изначальном варианте ОТО фигурировала еще одна пустотная характеристика, в чем-то похожая по смыслу на магнитную и электрическую проницаемости вакуума. Две последних величины характеризуют собственные электромагнитные свойства пустоты, космологическая постоянная – ее собственные гравитационные свойства. Однако когда был открыт эффект “красного смещения”, его объяснение на основании релятивистского эффекта Доплера приводило к выводу о том, что наша вселенная действительно нестабильна и расширяется со временем. Отсюда был сделан вывод о том, что она имела таки временное начало, момент рождения, который получил название “Большой Взрыв”. Концептуально этот вывод очень плохо соответствует всему духу релятивистской физики, ведь согласно самой концепции относительности не может быть абсолютной системы отсчета времени. К тому же, если до “Большого Взрыва” не было ни пространства, ни времени, то, согласно самой ОТО, не было и материи, но тогда возникает вопрос, а что же все-таки взорвалось? Это, пожалуй, единственная загвоздка, целиком и полностью являющаяся трудностью самой ОТО. “Большой Взрыв” открывает дорогу метафизике в физику, что очень неприятно, т.к. противоречит позитивистским философским основаниям науки в целом, ибо, если до “Большого Взрыва” не было материи в том смысле, в котором она подразумевается в физике, не было и объекта для научного исследования, и все выводы и гипотезы относительно того, что же все-таки было до Большого Взрыва (если здесь вообще уместно использовать предлог “до”) могут быть чисто умозрительными. “Физика, берегись метафизики!” – изречение Ньютона, которое следует иметь в виду, когда в физике в той или ной форме возникает идея “Сотворения Мира”. Для сохранения самой концепции относительности бесконечной во времени вселенной, разумно предположить что эффект “красного смещения” имеет более сложную природу, чем тривиальный релятивистский сдвиг частот, но мне неизвестны какие-либо другие объяснения этого эффекта. Я хочу особо подчеркнуть, что я не являюсь противником идеи “Большого Взрыва” (или “Начала Времен”, “Начала Начал”, “Рождения Вселенной” и т.п. – называйте как угодно). Я против того, чтобы эта идея подрывала принцип причинности, лежащий в основе всей науки, согласно которому любая причина является следствием более ранней причины, ибо только благодаря принципу причинности вообще возможно познание как таковое, а любая идея, которая ставит принципиальные ограничения познанию, является, с моей точки зрения, вредной во всех отношениях. Кстати, в этом смысле ОТО страдает еще одним недостатком: универсальность скорости света и идея о принципиальной непреодолимости светового барьера тоже, в определенном смысле, ограничивает наши возможности к познанию, но универсальность скорости света, по крайней мере, установлена в многочисленных прямых экспериментах, хотя и истолкование результатов этих экспериментов так же может быть неоднозначным в том смысле, что вывод о принципиальной непреодолимости светового барьера может быть и неверным (см. абзац перед “лирическим отступленим” при рассмотрении “ньютоновской пустоты”).

Все же, если закрыть глаза на указанные выше недостатки, а так же на то, что ОТО имеет довольно слабое экспериментальное подтверждение в силу того, что в земных условиях ее поправки к законам классической механики очень незначительны, следует признать, что эта теория более успешна, чем классический электромагнетизм, т.к., по крайней мере, не сильно страдает от внутренних противоречий. Но как только мы пытаемся рассматривать ОТО в контексте всей остальной теоретической физики, она выпадает из него полностью.

Во-первых, эта теория не может органично включить в себя электромагнетизм, ибо, как я упомянул ранее, между зарядами и массами существует своеобразная “несовместимость”. Эта “несовместимость”, кстати говоря, является не только чисто математической проблемой, заключающейся в том, что тензор энергии-импульса электромагнитной волны не поддается геометризации (не является метрическим) в рамках геометрии Римана пространственно-временного континуума ОТО; а в рамках пятимерной модели не удается объяснить электрические заряды и токи. Эта “несовместимость” является физическим фактом: все частицы, активно участвующие в электромагнитном взаимодействии обладают пренебрежимо малой массой с точки зрения гравитационного взаимодействия, и на практике можно считать, что они в нем не участвуют. Создается впечатление, что в естественных природных условиях масса стремится “дистанцироваться” от заряда. Создать для какой-нибудь элементарной частицы условия, в которых гравитационное взаимодействие играло бы ту же роль в ее поведении, что и электромагнитное, на современной экспериментальной базе практически невозможно. На современных ускорителях можно достичь заметного эффекта релятивистского утяжеления частицы, но чтобы утяжелить ее до такой степени, чтобы гравитационное взаимодействие сравнялось по силе с электромагнитным, ее необходимо разгонять на синхрофазотроне размером с Солнечную Систему.

ОТО и электродинамика говорят на разных языках в том смысле, что математически их невозможно объединить в рамках единой теории, т.к. несмотря на схожесть математического аппарата, в них все же содержатся принципиальные различия. На первый взгляд это странно. Ведь сами релятивистские преобразования координат Лоренца родились из уравнений Максвелла классической электродинамики, и пересмотр всех классических представлений о пространстве и времени, проделанный в рамках СТО и ОТО, был проведен исключительно “в угоду” классической электродинамике. Так что же, этого для нее оказалось недостаточно? Дело в том, что в самой классической электродинамике, как было упомянуто несколько выше, уже заложены противоречия, связанные с зарядами и токами. Она является внутренне противоречивой теорией, и именно из-за этого не может быть интегрирована в “более гладкую” ОТО. Но это, в общем-то, проблемы не столько ОТО, сколько классической электродинамики. Но вот дальше…

А дальше – во-вторых. А во-вторых то, что ОТО совершенно не согласуется с квантовой физикой и ее представлениями о движении. ОТО полностью континуальная теория, которая не содержит в себе никаких предпосылок для того, чтобы включить в себя квантовую картину микромира. Хотя, здесь тоже работает своеобразный принцип “разделения теорий”: квантовые эффекты проявляются только в микромире, в котором гравитационная масса играет очень малую роль. Вернее, квантовые эффекты экспериментально обнаружены только в микромире, но являются ли они исключительно его свойством, которое не проявляется нигде более? Сомнительно… Между макромиром и микромиром существует множество аналогий. Атом, например, концептуально похож на Солнечную Систему: и у того, и у другого есть ядро, и у того и у другого есть спутники, и, наконец, электростатическое поле ядра атома имеет в точности ту же геометрию, как гравитационное поле Солнца. И Закон Всемирного Тяготения Ньютона, и Закон Кулона подчиняются формуле обратных квадратов. Это само по себе указывает на тесную связь электромагнетизма и тяготения, связь, которую не удалось установить до сих пор. И если квантовый характер электромагнетизма проявляется в микромире, то почему не предположить, что квантовый характер гравитации должен проявляться в макромире? Например, атмосфера нашей планеты, стабилизированная ее гравитационным полем, имеет ярко выраженную слоистую структуру, которая до сих пор никак удовлетворительно не объяснена. Удовлетворительной физической модели атмосферы нет до сих пор, хотя законы газовой динамики – система уравнений Эйлера, были открыты достаточно давно. Если бы такая модель существовала, мы бы могли не опасаться грозы, когда гидрометцентр предсказывает ясную погоду. Чего стоят погодные предсказания хорошо известно нам всем. Разумеется, я никак не хочу задеть этим людей, работающих в этой области, я лишь указываю на слабую предсказательную силу всех моделей, которые в этой области используются. А орбиты планет Солнечной Системы? Может быть, они тоже квантованы? Мы не знаем этого, ведь мы не в состоянии даже попытаться изменить их, чтобы посмотреть, что из этого получится. А даже если бы и были в состоянии, это был бы чересчур рискованный эксперимент. Конечно, можно говорить, что космические аппараты, которые мы посылали для исследования планет Солнечной Системы, двигались совершенно непрерывно, но… Быть может квантовый характер гравитации сказался на раннем этапе эволюции Солнечной Системы, когда она была раскаленным облаком, и в ней только образовывались первые сгустки вещества – центры, вокруг которых впоследствии сформировались глобусы планет Солнечной Системы? И орбиты этих планет не случайны, а предопределены, и предопределены не случайными флуктуациями распределения вещества на начальном этапе эволюции Солнечной Системы, а неизвестным нам пока фундаментальным законом природы. Вполне возможна и иная ситуация: гравитация действительно может иметь сугубо континуальный характер, но тогда ее можно рассматривать как континуальное дополнение к квантовой электродинамике, если полагать, что континуальность и квантовость – две стороны одной медали, и гравитация, как и электромагнетизм, имеют в своей основе одну и ту же природу, но в одном случае проявляющую свою континуальную сторону, а в другом – квантовую. Все может быть, и все эти вопросы имеют место, но их невозможно задавать в рамках ОТО, потому что в рамках ОТО квантовая модель никак не представлена. На этом завершим рассмотрение “эйнштейновской пустоты” и прейдем к “квантовой пустоте” или, как ее еще называют, “физическому вакууму”.

4. Физический вакуум – это пространство, в котором существуют волны вероятностей событий, определяющие закономерность в целом хаотичных в частностях процессов микромира. Согласно квантовой физике, ни в одной точке пространства не может быть энергетического уровня с нулевой энергией, поэтому в физическом вакууме постоянно происходят процессы спонтанного рождения и аннигиляции частиц, причем рождения “из ничего”, поэтому об этих частицах говорят как о “виртуальных”, в противовес реальным частицам, существующим какой-то продолжительный срок времени. Это пространство в рамках нерелятивистской квантовой механики имеет обычную евклидову геометрию, но вот положение частицы в этом пространстве вещь в рамках квантовой механики довольно странная. Любая частица находится одновременно нигде и везде. Существует вероятность найти ее в таких областях пространства, в которых согласно классическим представлениям она находиться не может, т.к. это бы привело к нарушению классических законов сохранения. Сами законы сохранения классических энергии и импульса носят условный, если так можно выразится, характер. Не стану вдаваться в подробности квантовой картины мира, т.к. все равно ее можно представить себе только чисто умозрительно, ибо никакими привычными аналогиями и образами передать ее невозможно, если только… Если только у Вас настолько богатое воображение, что Вы можете себе представить невероятную картину: элементарную частицу, обладающую памятью. Представьте себе пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью, причем свободных электронов, которые как целое, согласно принципу относительности, движутся по инерции, т.е. сохраняют состояние своего движения неизменным. Нет ни электрического, ни магнитного поля, которое влияло бы на их движение, кроме их собственного поля, создаваемого их зарядами. Допустим, что этот пучок был сформирован электронно-лучевой пушкой с достаточно большой длиной пробега, и является узконаправленным. Этот пучок в результате взаимодействия электронов друг с другом будет претерпевать естественное рассеяние, но для простоты мы будем полагать, что скорость его расширения мала по сравнению со скоростью движения самих электронов в направлении луча, так что их поток с хорошей точностью можно считать параллельным. И вот, оказывается, что этот пучок, налетая на мишень достаточно малого диаметра (в качестве мишени в подобных опытах как правило выступают атомы тонкой металлической фольги, сквозь которую пропускают пучок электронов), соизмеримого с величиной h/mv, рассеивается на этой мишени так, как будто это свет с длиной волны λ =h/mv. Объяснить такое поведение чисто электромагнитными причинами, – влиянием собственного электромагнитного поля пучка или электромагнитными свойствами мишени, – не получается. Более того, чтобы исключить собственное поле пучка из рассмотрения можно поставить эксперимент, в котором электроны будут вылетать из электронно-лучевой пушки по очереди, подобно тому как вылетают пули из пулемета, а не все вместе, и результат такого эксперимента оказывается почти в точности таким же (с точностью до поправок, вносимых собственным полем пучка), как если бы они двигались все вместе. Можно даже временной промежуток между такими “выстрелами” сделать очень большим по сравнению с самим временем движения электронов, можно сделать эти временные промежутки существенно различными, но на исход эксперимента это не повлияет. Получается примерно такая картина: электрон, налетая на мишень, претерпевает на ней рассеяние и попадает затем на регистрирующий экран за мишенью, после чего “выбывает из игры”. Место, в которое он попал нам известно, например, за счет того, что электрон вызвал в этом месте химическую реакцию, изменив вещество экрана. Единственный момент на протяжении его пути, когда электрон претерпевал воздействие извне, был момент, в который он взаимодействовал с мишенью. Все остальное время он двигался по инерции, т.е., согласно классическим представлениям – по прямой линии. В целом, т.о., траектория его движения должна была бы представлять собой ломаную линию, с точкой излома в месте нахождения мишени. Теперь мы выпустим второй электрон, затем – третий и т.д. И, в конце концов, обнаружим, что следы попаданий на регистрирующем экране ложатся т.о., что представляют собой дифракционную картину. (При рассеянии на металлической фольге, атомы которой представляют собой упорядоченную кристаллическую решетку, получится интерференционная картина). Точно так же ведут себя и совершенно лишенные электрических и магнитных свойств фотоны – частицы света: даже выпущенные по одному, они претерпевают дифракцию и интерференцию в соответствии с волновыми законами. Точно так же ведут себя электрически нейтральные нейтроны, для которых электромагнитное поле в их поведении играет меньшую роль, чем для заряженных электронов, т.к. нейтроны обладают только магнитным моментом. Волновое поведение элементарных частиц никак не связано (во всяком случае – в первом приближении) с их электрическими и магнитными характеристиками. Оно не связано вообще ни с чем, кроме их массы и скорости их движения. Таким образом, можно сказать, что само по себе движение по инерции имеет волновой характер, обусловленный произошедшими ранее событиями. Частица, взаимодействуя с мишенью, “запоминает” этот факт и дальше движется, причем по инерции, т.е. вне всяких посторонних воздействий, с учетом этого факта, как будто в результате этого взаимодействия у нее возникли “индивидуальные предпочтения” по отношению к различным траекториям движения, что в корне противоречит идее об изотропном пространстве и времени (или пространстве-времени, если рассматривать явления в рамках СТО). Для элементарных частиц “модно” попадать в дифракционные максимумы и “не круто” в дифракционные минимумы.

Как объяснить такое в предположении, что элементарная частица не имеет внутренней структуры, а если и имеет, то достаточно примитивную? Где находится “запоминающее устройство”, в котором фиксируются все моменты ее жизни? Причем запоминающее устройство с бесконечной информационной емкостью, если мы предполагаем, что временной интервал можно делить до бесконечности. Согласно представлениям квантовой механики, частицы, хоть раз провзаимодействовавшие друг с другом, несут на себе печать этого взаимодействия на протяжении всей своей жизни. А может быть и дальше… Может быть даже в процессах своего распада или аннигиляции они передают эту своеобразную “память” образовавшимся в результате этих процессов продуктам. Этим вопросом, насколько мне известно, ученые вообще всерьез до настоящего времени не задавались.

Это явление, – явление “информированности” элементарной частицы о всех других частицах, с которыми она хоть раз провзаимодействовала, – носит название “Парадокс Эйнштейна–Подольского–Розена”. Парадокс заключается в том, что, согласно уравнениям квантовой механики, возможно существование корреляций между различными измерениями, проводимыми в разных точках, разделенных пространственноподобными интервалами, что согласно СТО совершенно невозможно, т.к. это означало бы прохождение сигнала между этими точками со сверхсветовой скоростью и нарушение релятивистского принципа причинности. Согласно квантовой механике, подобного рода корреляции возникают потому, что результат измерений в какой-либо одной точке меняет информацию о системе в целом и позволяет предсказывать результаты измерения в другой точке. Причем предсказывать без участия какого-либо материального носителя вообще, который должен был бы двигаться со сверхсветовой скоростью, чтобы обеспечить влияние одного наблюдения на другое.

От чего в свете этого парадокса необходимо отказаться? От релятивистского принципа причинности, или от того привычного и совершенно бесспорного с точки зрения т.н. здравого смысла представления о том, что любая информация должна быть записана на материальном носителе? Содержимое жесткого диска компьютера, например, это информация. Может ли она существовать сама по себе, без жесткого диска компьютера, и если может, то где и в чем? Конечно, этот пример взят из макромира, и информация в привычном макроскопическом понимании (как набор символов) это не то же самое, что информация в мире атомов. Но, тем не менее, сам по себе термин “информация” – это термин, не существовавший в традиционной физической терминологии, это – составляющая терминологии кибернетики. И этот термин уместен, когда речь идет о человеке, т.к. мышление человека это, в том числе, обработка информации. Но в свете приведенного выше парадокса получается, что движение элементарных частиц это то же, в некотором смысле, обработка информации. Можно ли тогда говорить о том, что т.н. мертвая материя не может мыслить? И, согласно положениям квантовой механики, получается, что информация сама по себе распространяется мгновенно во всей вселенной сразу. Правильнее в этом случае говорить даже не о распространении, а просто о существовании информации в пространстве и времени. Можно развить эту идею дальше, и говорить об информационном поле вселенной, которое меняется мгновенно после каждого случающегося в ней события.

В квантовой механике есть что-то мистическое… Если ее законы просто принимать как данность и не задумываться над их внутренней природой, можно, конечно, спокойно относится ко всем ее положениям, никак не согласующимся с т.н. здравым смыслом (если допустить, что он здравый). Но если все же попытаться проникнуть вглубь этих законов, в их внутренние причины, и задаться вопросом, почему они имеют именно такой вид, то впору вводить понятие кармы элементарной частицы.

А с фотонами, – частицами света, – вообще получается что-то совершенно несуразное, и это – отдельная тема для разговора… Они обладают теми же волновыми свойствами, что и другие элементарные частицы, но помимо этого, они всегда движутся с одной и той же скоростью, с какой точки зрения на них не посмотри. Более того, если Вы представите себе, что “уселись верхом” на фотон, или, говоря научным языком, связали с ним систему отсчета, все, что есть во вселенной, независимо от своей природы и качеств, будет двигаться относительно Вас со скоростью света. Но это еще не все… Если Вы подставите скорость света вместо скорости относительного движения системы отсчета в релятивистские преобразования координат Лоренца, Вы тем самым обратите все пространственные и временные интервалы в бесконечность. С точки зрения фотона (если тут уместен такой оборот речи), он существует лишь один миг, который и есть все время существования вселенной; существует во всей вселенной сразу, находясь, тем не менее, лишь в одной ее точке, причем в вечном покое, летя при этом со скоростью 300 000 км/сек и “зная” все, что происходит во всей вселенной, т.к. является частью всепроникающего электромагнитного поля. Для человека, незнакомого с релятивистской и квантовой физикой, и полагающего, что фотон есть частица в традиционном понимании, все, что я сказал чуть выше о природе света будет выглядеть как набор абсурдных высказываний и неразрешимых парадоксов. Тем не менее, она именно такова, какой я ее описал в рамках доступных мне языковых возможностей.

Неудивительно, что несуразность этого описания приводит к тому, что физика принимает вероятностную картину мира. Все, что описывают законы микромира с точки зрения их традиционной интерпретации – вероятности тех или иных событий. Невозможность нестатистической интерпретации законов квантовой механики была теоретически доказана Д. фон Нейманом в 1927 году.

Но что есть вероятность? Вероятность – это не факт, фактом является наблюдение, т.е. свершившееся событие. Классическая физика оперировала фактами – конкретным положением частиц в конкретный момент времени. Она была физикой феноменов. Вероятность же – это чисто номинальное понятие. Можно обнаружить электрон, электрон наблюдаем. Но как обнаружить вероятность его положения в данной точке в данный момент времени? Ее что, можно увидеть или как-либо зарегистрировать? Нужно проделать множество наблюдений для того, чтобы вычислить ее. Таким образом, единичный факт в рамках квантовых представлений фактом еще не является. Он вообще ни о чем не говорит. Но утверждать подобное это приблизительно то же самое, что утверждать, что то, что Вы в данный конкретный момент времени видите своими глазами, это еще не факт, и ни о чем не говорит. Конечно, мне можно возразить, что в последнем случае речь идет о макромире, в котором все вероятности, взаимодействуя друг с другом, становятся возможностями и фактами, но это количественное соображение. Качественно же все выглядит именно так, как я сказал. Вроде как получается, что фактов как таковых вообще не бывает, но тогда что же все-таки изучает физика? Пусть понятие факта имеет смысл в макромире, тогда вопрос сужается: что же все-таки изучает квантовая физика? Она, по сути дела, изучает чисто номинальные явления. А если допустить, что будет создана Единая Теория Поля на основании основных положений квантовой механики, получится, что вся физика в целом будет изучать чисто номинальные явления. Она перестанет быть физикой феноменов и станет чисто номинальной наукой. Эта тенденция номинализации физики уже привела к тому, что вопрос о физическом смысле тех или иных характеристик в рамках квантовой механики стал чем-то неудобным. Задавать его стало своеобразным моветоном. В чем, например, физический смысл волновой функции электрона? Да в общем-то ни в чем, потому что волновая функция электрона не описывает феномен объективной реальности – это чисто номинальная характеристика его движения, она даже не имеет физической размерности.

Если вернуться немного назад, и посмотреть на характеристики электромагнитного поля, то можно прийти к выводу, что и они являются чисто номинальными характеристиками. Если у вас нет заряженной частицы, вы не сможете обнаружить электромагнитного поля – оно станет ненаблюдаемым. Если следовать концепции отказа от оперирования в рамках физики ненаблюдаемыми явлениями, которой придерживался Эйнштейн, мы должны признать, что и электромагнитное поле является номинальным понятием. Но это номинальное понятие жестко и однозначно связано с характером движения частиц, – в классическом электромагнетизме не было вероятностей, – поэтому это номинальное понятие еще сохраняло некую тень физического смысла, суть которой в том, что номинальные характеристики, описывающие поведение и распространение поля, все же обладают физической размерностью. Классическое электромагнитное поле – это поле возможности. Если случится так, что в электромагнитное поле попадет электрон, он будет двигаться в соответствии с законами классической электродинамики. Но с приходом квантовой механики, поле “расплылось”, и превратилось из поля возможности, которое ненаблюдаемо само по себе, но однозначно действует на то, что в него попадает, в поле вероятности. Физики провозгласили электромагнитное поле формой существования материи, но с “полем вероятности” квантовой механики, которое, по сути-то дела, можно интерпретировать как “информационное поле”, такого сделать уже не получается, потому что вероятность – это не физическая, а чисто математическая характеристика.

Возможность и вероятность – это неотъемлемые составляющие человеческого мышления, отвечающие за планирование на будущее. Информация – это данные для планирования, то, на основании чего оно осуществляется. Если мы полагаем, что классическая материалистическая философия является достаточным философским основанием для науки, мы должны исключить из науки эти понятия. Материя, тем более мертвая материя, которую изучает физика, не может мыслить (согласно классическому материализму), для нее существует в рамках философских материалистических оснований физики только одна возможность – безусловно подчиняться точным и однозначным фундаментальным законам физики. Однако современная физика вводит эти категории, – “возможность”, “вероятность” и “информация”, – которые ранее вводились только когда речь шла о психической и мыслительной деятельности человека, осознающего самого себя, пространство и время, в описание движения мертвой материи. Виртуальные частицы, имеющие виртуальное положение в пространстве и времени, способные (в соответствии с соотношениями неопределенностей Гейзенберга) “брать в кредит” энергию и импульс, самопроизвольно возникая “из ничего”, из т.н. нулевых колебаний физического вакуума, и исчезая “в ничто”, обладающие своеобразной “памятью” о всем своем прошлом и “знаниями” обо всем, что твориться во вселенной, некоторые собственные характеристики которых, например – масса и дебройлевская длина волны, зависят от того, из какой системы отсчета они измеряются, т.е. просто на просто от конкретной физической точки зрения, – таковы объекты, которые описывает современная квантовая физика. Можно ли вообще это называть объектами, а реальность, в которой они существуют – объективной?

Можем ли мы после всего этого утверждать, что современная физика – наука материалистическая?

Заканчивая описание “Этапов Большого Пути” пустоты, я сформулирую тот же вопрос в несколько другой форме: можем ли мы считать, что классическая материалистическая философия является достаточным философским основанием для современной физики? Я думаю – нет, не можем. Она не является даже достаточным основанием для классической полевой физики. Она является достаточным основанием только для классической механики. Это достаточно очевидно, т.к. сами философские материалистические основы науки закладывались параллельно с практическими успехами классической механики на заре становления позитивной науки и научно-технического прогресса, и в значительной степени были обусловлены ими. До того, как эти успехи были достигнуты, доминирующим мировоззрением, оказывающим определяющее воздействие на развитие философской мысли, было унаследованное от средневековья религиозное мировоззрение (речь здесь идет о т.н. Западной цивилизации).

Следует ли нам признать на основании всего, сказанного мной выше о тупике, в который зашло естествознание, что наука себя изжила? И да, и нет. Если говорить о научном методе познания, заключающемся в том, что мы исходим из непосредственно наблюдаемых в опыте явлений и приходим к выводам на основании их анализа, то этот метод, безусловно, является продуктивным и оправданным во всех отношениях, хотя, разумеется, не следует впадать в заблуждение полагая, что это единственно возможный метод познания. Но все дело в том, что из современной научной практики последовательно изживается сам научный метод познания. Проблемы построения Единой Теории Поля ставят в тупик современную экспериментальную физику, т.к. экспериментальное доказательство новейших физических теорий выходит за рамки доступных на сегодняшний день экспериментальных возможностей. Современная физика в значительной степени стала чисто умозрительной наукой и в этом смысле приобрела качественное сходство с любой другой философско-идеалистической системой взглядов, чему способствовало введение в научную терминологию понятий, не имеющих четкого (или вообще никакого) физического смысла. Она переросла собственные философские основания, как ребенок вырастает со временем из своей детской одежды, и ровно в той степени, в которой она выросла из “старого доброго” материализма, она оказалась “подвешенной в воздухе”, не имея под собой метафизических оснований.

Хоть Ньютон и призывал физику поберечься метафизики, но без метафизики, как без основы, физика не может существовать. Основные понятия физики, такие как пространство, время, движение, материя и т.п., не являются чисто физическими понятиями; в первую очередь эти понятия являются философскими категориями. Их определение выходит за рамки позитивной науки, потому что в ее рамках эти понятия являются первичными, не подлежащими определению; следовательно, их осознание не обуславливается наукой, а напротив – обуславливает ее развитие. Плохо, когда метафизика “встревает” внутрь физики, когда в рамки научной теории вводятся метафизические допущения, но сами рамки научной теории, если она претендует на универсальность, всегда являются метафизическими, т.к. эти рамки суть наши представления о физической реальности в целом, непосредственно связанные с нашим осознанием этой реальности (даже можно сказать сильнее – интуитивным осознанием), основанном на собственном непосредственном жизненном опыте.

Ровно в той степени, в которой физика по мере своего развития оказывалась “подвешенной в воздухе”, в ней укоренялась та или иная форма пустоты, т.е. та или иная система понятий, относимых к наблюдаемым явлениям материального мира, но не имеющих под собой четкого философского материалистического основания и потому не осознаваемых как феномен физической реальности. Насколько физика переросла свой материалистический философский базис можно судить по тому, насколько большое место в ней в настоящее время занимает пустота, а она занимает в ней практически 100%. Несуразность и абсурдность с точки зрения т.н. здравого смысла основных положений современной (в особенности квантовой) физики не является признаком того, что эти положения неверны, – “абсурдное” поведение элементарных частиц является наблюдаемым фактом. Скорее следует предположить, что этими недостатками, – несуразностью и абсурдностью, – страдают наши собственные привычные представления о пространстве, времени, движении и материи. Наше осознание философских категорий, лежащих в основе науки, соответствует эре зарождения науки, и не изменилось существенно с тех пор, поэтому справедливо говорить о том, что наше понимание основ физической вселенной существенно отстало от нашей же научной деятельности, которая из-за этого отставания к настоящему времени превратилась по сути дела в своеобразную игру математических моделей, оторванных от действительности.

Вся современная наука в настоящее время основывается на физике, и идеологический кризис физики означает кризис всей современной науки в целом. Стоит ли после этого удивляться тому, что сложившаяся в плане философских оснований современной науки ситуация способствовала бурному расцвету всевозможных альтернативных систем взглядов, стремящихся или дополнить научное мировоззрение, или опровергнуть его, предлагая свои трактовки и объяснения наблюдаемым явлениям. Предпочтение при этом, естественно, отдается “хорошо забытому старому”. “Естественно” по той простой причине, что стремление поиска ответов на новые проблемы в рамках прошлого является характерной чертой умственной лени тех, кто не осознает непрерывность и необратимость эволюции и полагает, что возможно обратить ход времени вспять, избежав т.о. осмысления существующих в настоящее время трудностей.

Если отбросить социально-психологические аспекты “ренессанса мистики”, о котором я упомянул в начале этой работы и которые связаны непосредственно с человеком и его субъективным отношением к происходящим в современности переменам и, следовательно, должны рассматриваться как субъективные причины существующего всплеска псевдонаучных, антинаучных и религиозно-мистических взглядов, следует признать, что объективной причиной этого всплеска является отсталость философской идейной основы современной науки; а по большому счету, – отсталость философии как таковой, ибо эволюция этой системы знаний, являющейся более общей чем наука и, следовательно, более важной, была заторможена как раз бурным развитием науки. Печальный парадокс заключается в том, что позитивизм, с его лозунгом “Зачем нам философия, когда у нас есть физика!”, долгое время служивший основой научного мировоззрения, привел к тому, что наука, образно говоря, срубила сук, на котором она сидела. Эволюционируя сама по себе, она ничего не отдала собственной первооснове и превратилась в некое подобие “колосса на глиняных ногах”, ибо ноги, на которых стоит наука – это и есть отставшая от современной жизни философия. Но поскольку философия это наука о мировоззрении в целом, то эта отсталость проявляется не только в науке, но и во всех других формах общественного сознания, таких как религия, оккультизм и т.п., и это так же является одной из причин того, что все альтернативы научному мировоззрению вытаскиваются из прошлого.

Следует ли видеть в этой тенденции к мистификации нечто прогрессивное? Это, разумеется, зависит от точки зрения, но на мой взгляд все то, что представляется в настоящее время как альтернатива научному методу познания и науке в целом, является ретроградными формами мировоззрений, вытащенными в современность из тьмы веков и завернутых в привлекательную для массовой публики обертку.

Следует ли игнорировать эту тенденцию или бороться с ней, пытаясь ее подавить? Этого уж точно делать не следует, ибо, во-первых, эта тенденция является фактом, хоть и не физическим, но историческим, а наука не имеет права игнорировать факты; а во-вторых, борьба с этой тенденцией a priori означает, что те, кто отстаивают научное мировоззрение, ставят сами себя на один уровень с теми, кого они сами же считают ограниченными, отсталыми и заблуждающимися людьми.

Что делать? Необходимо не бояться признать отсталость нашего осознания физической реальности. Я, разумеется, прекрасно отдаю себе отчет в том, что это мое предложение может быть (и, скорее всего, будет) принято в штыки многими людьми, считающими себя компетентными в области фундаментальной науки. Они, разумеется, могут сказать, что мои предложения вернуться к наглядным физическим представлениям и аналогиям являются следствием отсталости моего собственного мышления. Я этого ни в коем случае не отрицаю. Я, как и любой другой здравомыслящий человек, прекрасно осознаю собственную ограниченность. И я не страдаю от этого осознания, в отличие от многих других, которые и являются, как правило, проповедниками мистицизма и оккультизма, оправдывая свою ограниченность принципиальной невозможностью постичь замыслы Творца, или как-либо еще, хотя истина заключается просто-напросто в том, что им лень напрягать свои головы и искать новые пути. Но, судите сами, много ли людей понимают и могут хоть как-то уложить в своей голове основные положения современной фундаментальной физики? Не механически выучить и уметь применять ее формулы, а понимать их смысл? Я думаю, что очень не многие способны на это. Я, разумеется, не написал бы эту работу, если бы относил себя к их числу, и я честно признаю, что аксиоматический и философский базис современной науки меня (я допускаю, что в силу моей ограниченности и примитивности моего мышления, хотя я уверен, что я не более ограничен, чем миллионы моих сограждан) удовлетворить не может. Это, безусловно, субъективное мнение, но я уверен, что оно найдет много сторонников среди тех, кого волнует дальнейшая судьба науки, прогресса, и развития человеческой мысли в целом. Если сравнить за какие научные работы в прошлом и сейчас присуждаются Нобелевские Премии, то можно обнаружить явный сдвиг этих работ в прикладную область. Прикладная наука развивается на созданной ранее теоретической базе, но успехи прикладной науки не являются оправданием тому, чтобы закрывать глаза на несовершенство существующих теорий, которые перестали эволюционировать. Рано или поздно их потенциал будет исчерпан.

В настоящее время стало модным искать пути объединения науки и ортодоксальной религии, или, если говорить шире, науки и мистицизма. А как Вы думаете, уважаемые читатели, почему вообще возникла возможность поиска подобных путей? Вовсе не потому, что наука в своем развитии доросла до того, чтобы впитать в себя догматический идеализм и мистические представления, как утверждают некоторые сторонники мистики или религии (и современные богословы в частности). Это абсолютно абсурдный взгляд на ситуацию. Говорить такое значит утверждать, что наука в своем развитии не более и не менее как доросла до средневековых богословских спекуляций. А не будет ли более здравой точка зрения, согласно которой, она не доросла, а опустилась до такого уровня?

Почему такое оказалось возможным? Потому, что современная теоретическая физика имеет пустотное физическое содержание. Именно эта пустота и является почвой, на которой произрастают пустотные же мистические и религиозные представления. Именно эта пустотность ответственна за то, что теоретическая физика становится все более и более бесплодной, а наука в целом становится все более и более узко-прикладной и ограниченной текущими задачами технологии, которые формируются сиюминутной рыночной конъюнктурой. А этой рыночной конъюнктуре, в свою очередь, нет никакого дела до познания и понимания Природы, напротив, ей выгодно существование общества людей, неспособных понимать мир, в котором они живут, а способных только пользоваться предлагаемыми им идейными шаблонами мышления, коими, в частности, и являются различные религии. Потому что торговля мировоззрением – это тоже бизнес, и очень прибыльный, ибо он не требует практически никаких производственных затрат. И абсолютно безопасный, ибо по сути своей ничем не отличается от торговли воздухом, которой занимались устроители финансовых пирамид, но законодательно не подпадает под определение мошенничества.

Что такого связывает между собой науку и ортодоксальную религию, что в последнее время между ними завязалось некое подобие дискуссии? На различных форумах, существующих во “всемирной паутине”, можно найти отголоски этой дискуссии, так сказать, ее проекции в умах отдельных людей, участвующих в этих обсуждениях. Так что же общего? Ну, разумеется, предметная область, ибо и наука, и религия, и оккультизм и т.п., все это различные формы общественного сознания и мировоззрений, которые рассматривают наш мир и место в нем человека с различных точек зрения, но это лишь одна сторона медали. На вторую сторону этой медали мало кто обращает внимание, в силу того, что вторая сторона настолько самоочевидна, что выглядит недостойной внимания. А заключается эта вторая сторона в том, что для того, чтобы вести дискуссию, мало иметь общую предметную область, надо еще, помимо этого, говорить на одном языке.

Не только общая предметная область объединяет оккультизм, религию и современную науку. Их объединяет умозрительность. Их объединяет то, что и наука, и религия говорят языком пустоты. Их объединяет то, что наука, как и религия, в значительной степени стала идеологией и обросла догмами – положениями, принимаемыми по привычке, слепо и без рассуждений. Их объединяет то, что как под религией, так и под современной наукой нет прочного материалистического философского базиса, потому что мало кто прилагал усилия к тому, чтобы поднять уровень материалистической философии до того, чтобы она могла служить основой современной науке.

Вероятностная трактовка принципа причинности, принятая в современных квантовых теориях, по сути дела, является попыткой рассматривать природу как статистически закономерный хаос, в котором все может быть, и ничего нельзя сказать наверняка. Ну и, разумеется, находятся люди, которые используют эту слабость современного научного мировоззрения, утверждая, что раз все может быть, то может быть и то, во что они предлагают слепо поверить.

Если спуститься с небес физических моделей искривленных многомерных пространств, описываемых неголономной дифференциальной геометрией Римана–Картана, строимых современной фундаментальной наукой ради объяснения необъясненных феноменов мира элементарных частиц, в наш грешный трехмерный евклидов мир, и задаться вопросом, во что легче поверить – в то, что вселенная такова, как ее умозрительно представляет современная наука, или в человека, изображенного на церковной иконе, ответ становится очевиден. Бога, по крайней мере, можно изобразить. Антропоморфная религиозная вера, по крайней мере, наглядно визуализируется. А попробуйте представить себе хотя бы четырехмерный куб. Всего-то на всего…

Ну что, получилось?

А если нет, то как можно до сих пор говорить, что современная наука не требует от человека слепой веры? Ведь слепота это ни что иное, как неспособность видеть, не так ли? И если выбирать между слепой верой в науку и слепой верой в бога какой-нибудь религии, что предпочтет обычный человек, не имеющий специального образования, если его, конечно, вообще волнуют мировоззренческие проблемы? Богатый выбор, ничего не скажешь! И так, и эдак выходит, что ты слепой. Так что верь нам, и молчи в тряпочку. И верят. И в науку, и в религию, и в оккультизм, и в магию, и во все сразу, одновременно, потому что с точки зрения слепца все это одно и то же – темнота и не более того. Непонятно, но зато здорово… И много новых красивых и умных слов, которые можно глубокомысленно произносить перед стадом таких же слепцов.

Разумеется, важные и высокопоставленные в рамках современной академической системы сторонники научного элитаризма и кастовости могут мне возразить, что для того, чтобы понять Природу на современном уровне, надо приложить много усилий, и учиться, учиться, учиться и учиться, как говорил великий в прошлом вождь, ставший впоследствии бессмертным обитателем мавзолея на Красной площади. Что только очень способные и талантливые люди (такие, какими они себя считают и, возможно, вполне заслуженно), посвятившие всю свою жизнь этому делу, могут постичь “божественную красоту” мыслей великих ученых, кои легли в основание современных представлений о вселенной. Я, разумеется, не возражаю против умственного труда, учебы, величия естествоиспытателей прошлого и талантов их нынешних последователей, достраивающих абстрактный храм современной науки, хотя я уверен, что ни один из них так же не способен представить хотя бы четырехмерный куб, как и любой обычный, не имеющий к науке отношения человек. Против божественной красоты тоже не возражаю. Я не противник веры в Бога – это индивидуальное дело каждого. Более того, если, как это принято в пантеистической философии, под Богом подразумевается Природа как таковая, ее абсолютная рациональность, точная и строгая взаимная гармония, в которой находятся все ее явления, я могу совершенно спокойно называть себя верующим в Бога человеком, т.к. я верю как в закономерность Природы, так и в ее познаваемость с любой степенью точности. Я даже не противник догматических религий – слепо верить догматикам тоже индивидуальное дело каждого. Но Ньютон не становится менее великим человеком из-за того, что сегодня ньютоновскую механику может понять любой школьник, даже близко не обладающий его способностями. Почему его механику просто понять? Да хотя бы потому, что вся эта механика может быть наглядно изображена в поясняющих ее схемах и рисунках. Потому, что эта механика следует из непосредственного жизненного опыта людей и ему соответствует. Вот почему вера в ньютоновскую механику не является слепой.

Поймите меня правильно, я не призываю к возврату механистических представлений, это тоже возврат к прошлому, и я был бы ничуть не лучше современных проповедников, паразитирующих на несостоятельности современной материалистической философии, если бы отстаивал необходимость такого шага. И я не призываю к тому, чтобы исключить из физической терминологии кибернетическую и психологическую. Раз уж она появилась в физике, значит таковы требования сегодняшнего дня. К тому же работа на стыке столь различных научных отраслей обещает быть очень плодотворной. Вполне возможно, что именно на этом стыке в будущем будут целиком раскрыты численные закономерности биологической эволюции, ведь ДНК живой клетки – тоже информация. Вполне возможно, что в будущем ученые будут рассматривать вселенную как своеобразный мыслящий живой организм, наподобие живого мыслящего океана из романа “Солярис” Станислава Лема. В конце концов, давно замечено, что мысли научных фантастов часто становятся затем достоянием науки – вспомните хотя бы “Гиперболоид инженера Гарина”. Но океан Соляриса не был призраком. Он существовал как явление материального мира (в реальности романа Станислава Лема, разумеется). ДНК живой клетки, хранящее информацию о ее дальнейшем развитии, – тоже не призрак, это очень даже материальные и очень сложные химические соединения.

Я не проповедую откат в прошлое физики. Я лишь обращаю внимание на существующие в настоящее время проблемы, не обращать внимание на которые уже становится опасным. Я обращаю внимание на то, что эти кибернетические и психологические понятия, ставшие частью современной физической терминологии, не имеют под собой материальной основы. Они призрачны, как призрачны религиозные и мистические представления. Наше понимание и осознание философских категорий материи, движения, частицы, пространства и времени, которое у нас есть на сегодняшний день, не годится для того, чтобы сосуществовать с этими понятиями.

С точки зрения диалектической философии, эволюция возможна если есть единство и борьба противоположностей. Единство и борьба человеческой идеи и окружающего нас материального мира и обеспечивала эволюцию науки. Но с того момента, как началась идеализация науки, а затем и ее идеологизация, она становилась все менее и менее плодотворной, все более и более трудной для понимания и, как следствие, все более и более догматической, что и сделало ее похожей на своеобразную религию. С точки зрения диалектической философии это объясняется тем, что материя, как диалектическое дополнение человеческой мысли, постепенно исчезала из научного миропонимания. Математика является лишь инструментом познания окружающего мира, но в рамках современной физики математика стала инструментом познания самой математики. Наслоение одних математических абстракций, несущих на себе отголоски физического смысла в силу использования традиционной физической терминологии, на другие, возможно и представляет интерес для специалистов как своеобразная игра ума, но оно не имеет практического значения и не ведет к расширению понимания окружающей нас Природы.

Продолжать этот путь – обрекать творческую теоретическую мысль на еще большее бесплодие. Но переходить к догматическому идеализму как основополагающему мировоззрению – значит обрекать творческую мысль на полное бесплодие, ибо это то же самое, что изначально исключить саму физическую реальность как таковую из процесса познания. Если нет двух полюсов, – человеческой мысли и окружающей материи, – то нет ни диалектики, ни эволюции. Исторический опыт показывает, что любая религия ровным счетом ничего не привнесла в расширение понимания мира, в котором мы живем. Тот же сэр Исаак Ньютон помимо построения основ теоретической механики под конец своей жизни занимался трактованием Апокалипсиса Иоанна Богослова. Время показало, какой из этих двух трудов великого человека нашел большее практическое применение.

Каковы же пути выхода из тупика, в который зашло естествознание в настоящее время? Все проблемы и парадоксы, возникавшие на различных этапах развития физической мысли, как я продемонстрировал в этой работе, – и, надеюсь, достаточно наглядно, – так или иначе связаны с той или иной формой пустоты, присутствующей в рамках соответствующих теорий. Выход один – необходимо убрать всю эту пустоту из физики, а точнее – заполнить ее материей, и тем самым заткнуть дыру, в которую пролезают и на которой произрастают и паразитируют спекулятивные мистические и оккультные теории. На этой же пустоте произрастает и ряд сугубо современных псевдонаучных спекулятивных фантастических, а точнее, – научно-фантастических концепций мироздания. Именно на этом пути, – пути заполнения пустоты физической реальностью, я уверен, и лежат все ключи к разрешению всех парадоксов, существующих в рамках различных физических теорий. Необходимо заполнить чем-либо вроде эфира физическое пространство, вернув в физику понятие физической субстанции как диалектически дополняющее понятие к понятию физической частицы. Необходимо строить модель физической вселенной исходя из предположения о ее динамической стационарности, которое не противоречит принципу причинности. И, наконец, просто жизненно необходимо убрать из физики статистическую интерпретацию принципа причинности, принятую в рамках современных квантовых теорий. Но ставить такие задачи – значит идти поперек фундаментальных теорий, достаточно давно укоренившихся в науке. Против множества наросших на них ставших привычными представлений. Против множества учебников, на которых выросло не одно поколение ученых. Ставить такие задачи – значит нести ересь с точки зрения академической науки. Вот почему мало кто отваживается на то, чтобы сомневаться в том, в чем сомневаюсь я, не пытаясь делать вид, что понимаю о чем идет речь, когда речь идет о пустоте. И, наконец, ставить такие задачи значит отказываться от традиции преемственности формализма физических теорий, когда каждая новая теория должна включать в себя старую в качестве частного или предельного случая. Но это очень опасная традиция, ибо если на раннем этапе развития науки в теории возникли ошибочные парадигмы, они наследуются во всех остальных поколениях научных теорий. То же самое касается и неразрешимых противоречий. Этот механизм наследования формализма и математического аппарата, который подменил собой механизм преемственности физических представлений о материи, привел к тому, что дерево теоретической науки, похоже, до конца выросло в смысле реального содержания. Наслоения математических абстракций, разумеется, могут продолжаться и дальше сколь угодно долго. Точно так же, как механизм наследования в растительном мире приводит к возможности деления клеток и роста растений, аналогичный механизм служил делению физических теорий на прикладные отрасли и развитию своеобразного дерева научных знаний. Но где-нибудь в окружающем нас мире кто-нибудь видел дерево, которое может расти вверх бесконечно? Стремление ученых во что бы то ни стало сохранить преемственность теорий и математического аппарата напоминает мне стремление разработчиков очередного процессора Intel нового поколения сохранять в нем все команды, бывшие в процессоре Intel8086, которые давным-давно никак не используются ни разработчиками операционных систем, ни программистами. Кстати говоря, это стремление сродни стремлению богословов во чтобы-то ни стало сохранить ранее провозглашенные религиозные догматы. Преемственность теорий это не тоже самое, что преемственность наглядных физических представлений, на которой я настаиваю, и совсем не тоже самое, что преемственность экспериментальных результатов, на отказе от которой настаивать, разумеется, совершенно абсурдно, ибо они и есть истинный фундамент фундаментальной науки.

Резюмируя все, что здесь было сказано, следует заключить, что если не отважится на ломку традиционных философских представлений о пространстве, времени, движении и материи, которые к настоящему времени себя изжили, и не переосознать эти философские материалистические категории, лежащие в основе физики и науки в целом, подняв их на качественно новый уровень, удовлетворяющий требованиям сегодняшнего дня, нас ждет период застоя в теоретической физике. Ни разу за всю историю своего существования, эволюция теоретической физической мысли не останавливалась. В настоящее время она еще не остановилась, хотя я считаю, что она явно пробуксовывает. Если эта остановка произойдет, то вслед за ней последует неизбежное разложение, которым всегда сменяется любой застой. Хорошим примером, хотя и взятым “из другой оперы”, является разложение коммунистической идеологии в конце исторического периода брежневского застоя в СССР. О том, что ждет человечество, связавшее все области своей жизни с технологией и научно-техническим прогрессом, если эти застой и разложение случаться в будущем, остается только догадываться. Но ничего хорошего от такой перспективы ожидать не приходится.

Наличие паразитов на теле науки, коими являются новомодные оккультные и мистические течения, а так же ряд современных наукообразных, но не имеющих никакого отношения к реальной материальной науке, идеологий – первый признак слабости науки. И, возможно, – первый признак ее разложения… Многие сочтут, что я преувеличиваю существующие в настоящее время негативные околонаучные идеологические тенденции. Я счастлив, если это так и есть. Но игнорировать признаки болезни, надеясь на то, что она сама собой закончится, в данном конкретном случае безответственно, легкомысленно и очень опасно.

Голубовский Д.О.

Закончено 7 мая 2001 г.

Откорректировано и дополнено 27 мая 2001 г.

Вторая редакция 17 июня 2001 г.

Мелкие дополнения 30 мая 2002 г.

P.S. После прочтения этой работы кому-то (но уж точно не компетентным специалистам) может показаться, что я являюсь каким-то специалистом широкого профиля в области теоретической физики. Нет. Это вовсе не так. Все мои научные знания основаны только на университетском курсе и информации, почерпнутой мной из научно-популярных изданий. Сам я считаю, что я в основном дилетант в том, о чем здесь писал. И, возможно, все те парадоксы, на которые я здесь указал, для кого-то не являются таковыми. Возможно, что многие из них уже нашли какое-нибудь (и я не удивлюсь, если еще более парадоксальное) объяснение. В наш информационный век трудно уследить за всем, даже за развитием своей любимой отрасли знаний. Как бы там ни было, я написал о том, о чем мне самому интересно было писать. И я надеюсь, что найдутся те, кого заинтересует эта работа, несмотря на возможную недостаточную компетентность ее автора в рассматриваемых здесь вопросах. Для строгих же судий, которые наверняка найдут изъяны в моих знаниях, у меня есть одна просьба: не стреляйте в пианиста, он играет, как умеет. В любом случае, им полезно будет знать о моих заблуждениях, дабы уметь лучше выражать свои мысли для тех, кого они, возможно, учат современной физике.

Эта работа не претендует на критику чего-либо; эта работа не претендует на точное знание чего-либо. Эта работа – лишь точка зрения ее автора на его же знания, и на современное положение дел в отрасли, в которой он имеет честь работать.