Каноны эволюции

Что в данном направлении для науки сделал и что не смог прояснить Ньютон? Создавая механику планетарной системы, он включил в неё силы гравитации: они притягивают планету к Солнцу и непрерывно отклоняют инерционный порыв планеты к прямолинейному движению. Обозначились два свойства космических тел – это их инерция и силы гравитации. При этом в свою небесную механику он в «помощь» двум свойствам очень осторожно включил ещё и «божественные толчки».

Позднее Лаплас создал математическую модель Солнечной системы и доказал, что планеты по инерции долго, в пределе – вечно, могут поддерживать круговое (эллиптическое) движение. Он пришёл к выводу, что «божественные толчки» Ньютона вообще не нужны. Лаплас как бы окончательно снял, или решил, завуалированный основной вопрос физики и философии – извечный спор между материализмом и идеализмом. Однако «божественные толчки» Ньютона, его «ненаучные» идеи окончательно не прояснились до сих пор.

Промежуточный вывод.Пристальный взгляд на современные гипотезы эволюции мира рождает множество вопросов. Почему планеты отделились от большого вихря и от общей массы звёздного материала? Кто извне «запалил» термоядерную реакцию в прототеле звезды? Как затем тяжёлые химические элементы попали в тело планет? В главе «Образование Солнечной системы» мы попробуем ответить, создавая непротиворечивую гипотезу на основе новых начал физики и принятых далее в настоящей главе постулатов.

Для дальнейшей конкретизации своих вопросов и сомнений хочу обратиться к книге Ричарда Фейнмана «Характер физических законов». Фейнман – известный физик, лауреат Нобелевской премии, участник атомного проекта США. В своей книге он разъясняет очень сложные вопросы доступным языком, применяя простые примеры и находя нужные слова. В то же время Фейнман – типичный представитель современной физики, носитель её неоднозначных идей.

Он пишет: «Свободное движение не имеет никакой видимой причины. Почему предметы способны вечно лететь по прямой линии, мы не знаем. Происхождение закона инерции до сих пор остаётся загадкой» [60].

Подразумевается, что свободное движение предмета – это движение по инерции, в частности, Фейнман анализирует силы гравитации. Давайте и мы с вами займёмся «небесными силами», для чего рассмотрим вопрос в его графическом изображении. Рисунок 1 настоящей книги – это копия рисунка из книги Фейнмана. На нём мы видим движение планеты по орбите, видим вектор сил гравитации, направленный к центру, и вектор инерции планеты, направленный по касательной к траектории орбиты.

Фейнман поясняет данный рисунок так: «Поэтому, решил Ньютон, планете, вращающейся вокруг Солнца, не нужна сила, чтобы двигаться вперёд; если бы, не было никакой силы, планета летела бы по касательной» [60]. Пытаясь упростить изложение важных вопросов для широкой публики (или считая их уже решёнными), он искажает историю науки и умалчивает о том, что Ньютон дополнил инерционное движение планет «божественными толчками». Возможно, Фейнман полагал, что Ньютон ошибся, и скромно умолчал об этом.

На мой взгляд, Ньютон здесь осторожничает: он понимал, что если силы гравитации вызывают ускоренное отклонение планет в сторону Солнца, то рано или поздно планета должна упасть на Солнце, и вынужден был признать эпизодическое вмешательство извне. Нужны некие силы, которые должны выталкивать планеты и возвращать их на основную орбиту.

Как величайший физик Ньютон увидел неточность в планетарном равновесии сил, поэтому в своё понятие инерционного движения планет добавил «божественные толчки». Последователи позднее исказили его божественно-диалектические подходы в физике, пытаясь интерпретировать законы механики в свете материалистических идей.

Фейнман полностью поддерживает Лапласа и тоже считает, что внешние воздействия не нужны. Лаплас как математик проигнорировал это физическое «неладное» от Ньютона и полностью математизировал небесную механику. Можно сказать, спрятал нерешённый вопрос физики в дремучих лесах безликих математических формул. Позднее постарался и Джеймс Клерк Максвелл, предложив свою интегральную схему и «невидимые шестерёнки», поясняя электромагнитное поле.

Полностью разделяю мнение Эйнштейна, что все вместе они выдали лишь «случайные» математические алгоритмы. Завеса из формул скрыла физическую, или философскую, сущность явлений, которые они описывают. В результате теоретическая физика скорее потеряла, чем обрела, лишившись своей метафизической составляющей и раздражителя, двигавшей её на протяжении веков. Однако интуитивные догадки, как мне кажется, можно считать (тоже) одним из эффективных методов науки. Например, математические алгоритмы Максвелла прошли проверку практикой и востребованы в настоящее время, при этом его «невидимые шестерёнки» остаются для нас непонятными до сих пор.

Я полагаю, что искажения в приведённых мной примерах, как и многие другие, связаны с интерпретацией работ великих учёных прошлого и благими пожеланиями облегчить и упростить усвоение материала обучающимися. Новые поколения, оторванные от первоисточников и изучающие предлагаемые интерпретации, лишаются естественных научных раздражителей. Фейнман прячет «божественные толчки» Ньютона, другие интерпретаторы убрали из периодической таблицы «эфир» Менделеева. «Благими пожеланиями» устлан путь ошибок в науке. В наших дальнейших теоретических построениях самым активным образом будут участвовать и «божественные толчки» Ньютона, и первоэлемент Менделеева – «эфир».

В то же время Фейнман пишет: «Физика ещё не превратилась в единую конструкцию, где каждая часть – на своём месте. Пока мы имеем множество деталей, которые трудно подогнать друг к другу» [60]. В качестве примера в другом месте он отмечает: «До сих пор никому не удалось представить тяготение и электричество как два разных проявления одной и той же сущности» [60]. Мы примем во внимание его добросовестное признание о «недоделках» физики и постараемся в настоящей книге найти выходы из создавшегося положения.

Рассмотрим рисунок 1 более пристально. Он очень похож на параллелограмм равновесия сил. На рисунке мы видим динамическое равновесие. Однако о равновесии двух сил речь не идёт. Вектор инерционного движения планеты можно описать в виде произведения mv, а вектор сил притяжения – как ma, где m – масса тела, v – скорость, a – ускорение. Парадокс: мы составили параллелограмм равновесия между количеством движения mv и силой ma!

Я считаю это примером ненамеренного софизма в истории науки. Мы сравнили (сложили) площадь поверхности тела с его объёмом, составили из них динамическое равновесие планетарной системы и оказались перед дилеммой: чтобы выполнить условие равновесия и соблюсти правила механики, мы должны либо считать, что силы притяжения не являются силой, либо считать силой количество движения mv – инерцию.

Задачу в любом случае решать нужно, и мы это сделаем позже. Равновесие планетарной системы и законы небесной механики существуют на деле, это неоспоримый факт. Ошибка, вероятно, кроется в физических понятиях: скорее всего, инерция является не совсем инерцией. Мы опять видим нерешённые проблемы фундаментальной физики. Означает ли это, что механика Ньютона ошибочна? Если да, почему будущая плеяда знаменитых физиков пропустила ошибку?

Дело в том, что силы гравитации, возникающие между физическими телами, ведут себя как ma, у них есть квадратичная зависимость – обратная зависимость от расстояния между телами. Силы гравитации действуют на расстоянии, или бесконтактным способом.

Напротив, динамическая сила F=ma, принятая (придуманная) Ньютоном, не зависит от каких-либо условий и действует лишь при непосредственном контакте тел. Я немного уточню: динамические силы не зависят от расстояния между телами, потому что действуют при непосредственном контакте. Таким образом, мы приходим к предположению, что силы гравитации – это нечто другое по своей природе.

Но вернёмся к книге Фейнмана, где он пишет: «Эта удивительная проверка показала, что с теорией Ньютона всё в порядке» [60]. К данному заключению Фейнман приходит, описывая множество экспериментов, где определяется значение ускорения свободного падения g.

Подчеркну, что законы Ньютона действуют между физическими телами. Возникает вопрос: как это взаимодействие происходит в микромеханике, которая сегодня называется квантовой механикой? Оказывается, между ней и классической механикой возникают непримиримые противоречия. Учитывая объективные трудности в достоверном познании микромира (мира элементарных частиц), может быть, нам стоит проверить и уточнить механику Ньютона?

Когда я своими сомнениями делился с физиками, многие вскакивали с места и шли к доске, писали формулы, призывали не трогать Ньютона. Они утверждали, что законы Ньютона доказаны опытным путём. Как разрешились мои сомнения, я расскажу в главе «Образование Солнечной системы». Там попробуем вместе разобраться во всех перечисленных мной вопросах на великом космическом примере.

Теперь коснёмся малоразработанной темы образования вихрей. В чём заключаются логические пробелы гипотезы Лапласа и его детерминизма? Он не объясняет, какие силы в космосе или, может быть, имманентные свойства материи, подвигли космическое образование из частиц в круговое и вечное вихревое движение. Понятно, что силы гравитации могут концентрировать частицы, однако неясно, какие именно силы закрутили большой космический вихрь. Данное «недомыслие» в науке продолжается очень долго – уже сотни лет. Мы признаём различные физические законы и объясняем существующие явления, но не знаем, какие силы инициируют обычные природные вихри в атмосфере и в водной среде. В физике до сих пор нет теории обычных вихрей.

В общей системе как бы ниоткуда появился вращательный момент силы. Мы можем только догадываться: это каждая пылинка знает свой круговой маршрут или вихревое движение началось в результате гравитационного скопления частиц? Ясно только одно: учёные заметили, что иногда в атмосфере или в водной среде возникают вихревые эффекты. Отсюда по принципу аналогий делается общий вывод, что у космического скопления частиц появляется или есть изначально способность к вихревому движению. Как известно, аналогия – метод, не всегда имеющий большой доказательный вес, его нужно сочетать с общей композицией науки и постулатной базой.

Силы, инициирующие вихри, не могли появиться ниоткуда. И мы видим, что вопрос о физическом смысле образования вихрей в природе, о том, какие силы инициируют их, до сих пор остаётся без ответа. Да что тут говорить: для современной науки неясна природа энергии вообще! Понятие энергии в прямом и переносном смысле существует само по себе, оно остаётся за пределами освоенных нами знаний. К этому выводу я пришёл, можно сказать, случайно, изучая климат и пытаясь осмыслить, что такое тепло в атмосфере.

Обобщая всё вышесказанное, основными нерешёнными проблемами теоретической физики я бы назвал гипотезу построения атома, понятие материи, понятие энергии и теорию полей. Углубляясь в изучение всех этих проблем и вопросов, я сделал неожиданный вывод, что рационального решения и ответа на них до сих пор нет.

Начала фундаментальной физикипо уровню миропонимания со времён Ньютона не продвинулись ни на йоту.

До этого физику, как и многие из вас, я считал для себя недосягаемой наукой, а самих физиков – небожителями. На деле это колосс на глиняных ногах, это смесь математики и фрагментарных фактов, физических понятий, не связанных общей теорией. У разных разделов физики есть самостоятельные постулатные базы, иногда они категорически противоречат друг другу. В фундаментальной части физики возникла величайшая путаница, и главная беда, что мы пока не отдаём себе отчёт в том, как сильно ошибаемся.

Думаю, что главная причина всех недоработок заключается в следующем: никто не устанавливает сроки для решения данных научных задач, не принимает целенаправленных и подкреплённых соответствующими ресурсами мер для прогресса фундаментальной физики. Прикладные науки с успехом развиваются, а основные фундаментальные вопросы десятками (сотнями) лет остаются без ответа и даже не стоят на повестке дня.

Экспериментальная физика по многим причинам здесь не помощник, это как раз тот случай, когда сначала нужна научная теория, чтобы затем на основе хотя бы косвенных экспериментов появилась возможность её доказать. Мы пока можем лишь фантазировать, прибегать к метафизике – когнитивному методу Аристотеля. В дополнение к метафизике я также воспользуюсь научным методом Зигмунда Фрейда.

Читая Фрейда, я восхищался его популярными и одновременно весьма скучными лекциями. Он буквально из крох создавал начала психоанализа; оговорка, очитка, забывчивость, сновидения и все другие, казалось бы, мелочи, служили для него научным материалом. Мелкие косвенные факты он собирал скрупулёзно, накапливал, выделял из них существенное, и в итоге из всего их множества сложил теорию психоанализа.

В настоящей книге мы попробуем воспроизвести основные положения физики, встраивая в них новые понятия для доработки гипотезы о начале мира и создания эволюционной теории климата с прицелом рано или поздно выйти на конструирование общей теории эволюции.

У меня все вышеперечисленные вопросы нарастали в процессе осознания климатической угрозы. Со временем они объединились в один большой вопрос: как разрешить существующие противоречия и заполнить основательные пробелы в фундаментальной физике? В книге «Каноны эволюции» я хочу, во-первых, обратить внимание на эти пробелы и, во-вторых, сделать попытку заполнить их самостоятельно. Но не будем забегать вперёд.

Физика и философия. Постулатные основы

Большинство учёных всего мира, не только философы, очень высоко оценивает законы диалектики, и считают их универсальными законами мирового развития. В частности, знаменитый принцип единства и борьбы противоположностей указывает на универсальный источник развития на фундаментальном уровне. Данный принцип, или закон, диалектики утверждает следующее.

1. Все объекты, явления и процессы материальной и духовной сферы обязательно содержат в себе противоположные начала, им присущи противоречивые стороны и тенденции.

2. Борьба противоречивых сторон объекта происходит потому, что противоположности находятся в единстве, отчего объекты не разрушаются, а, наоборот, совершенствуются, эволюционируют.

Единство и борьба противоположных начал являются неотъемлемыми свойствами любого физического тела, любой материальной частицы. Действие данного философского закона должно распространяться и на микромир, определять свойства субстрата, или мельчайших неделимых частиц. Если мы примем диалектическую концепцию и критически используем её при построении общей теории эволюции, то придём к однозначному пониманию начального этапа эволюционных процессов в Солнечной системе.

Однако прежде чем предлагать собственные гипотезы и теории, пытаться ответить на основополагающие вопросы, в том числе и естественных наук, необходимо построить новые начала физики, сделав это на прочном фундаменте постулатной базы. Мы пойдём дорогой Аристотеля и Фрейда: используя оба научных подхода, будем последовательно вводить все необходимые постулаты и понятия, которые в дальнейшем помогут при выработке гипотез и создании теорий. В книге «Каноны эволюции» это будут гипотеза образования Солнечной системы и эволюционная теория климата (ЭТК).

Нам в большей степени придётся полагаться на косвенные факты, у которых есть один большой недостаток: они часто толкуются неоднозначно. При интерпретации (толковании) косвенных фактов всегда появляется множество вариантов, количество которых ограничено лишь возможностями человеческого мозга. Поэтому для построения собственной адекватной и непротиворечивой интерпретации мы будем использовать широко известные научные, в том числе философские, методы. Из них как основной я уже выделил диалектику.

Нам пригодятся и менее распространённые подходы к научному творчеству, об интуиции и научных догадках я уже упомянул, теперь отдельно остановлюсь ещё на двух. Это принципы герметизма, из которых наиболее важным для дальнейших построений станет принцип соответствия: «что есть наверху, то есть внизу; что есть внизу, то есть наверху». Для проверки выбранного варианта интерпретации мы будем применять метод, который я называю композиционным, когда истина доказывается системой понятий или в действующей модели.

В школьных учебниках и разных образовательных пособиях задачи часто предлагают с указанием ответа в конце книги: учащийся закрепляет пройденный материал, при этом правильность решения он всегда может проверить самостоятельно. Предлагая вниманию читателя указанные новые теории, я поступаю наоборот: мы уже знаем будущие ответы к условиям задач. Читатель должен рассмотреть готовое решение и увидеть: если всё проходит гладко, значит мы на верном пути.

Проверяя нашу гипотезу саморазвития эволюционных процессов, решение задачи известно заранее – это существующий сегодня мир. Нам нужно сотворить его теоретически. В своей гипотезе образования Солнечной системы я без серьёзных замечаний прошёл теоретический путь от хаоса до наших дней. Далее по такому же принципу выстраивалась эволюционная теория климата.

Рассмотрим следующую ситуацию. Допустим, у нас сломалось некое устройство. Мастер сначала проведёт общий осмотр, сделает диагностику, затем начнёт проверять работоспособность каждой отдельной составляющей, пока не обнаружит причину поломки, после чего заменит неисправные детали. Главной проверкой его работы будут успешный запуск и дальнейшее правильное функционирование всего устройства. Если оно запустится и будет работать, что значит, мастер правильно выполнил свою работу.

В нашем случае для создания гипотезы о начале мира нужно будет сначала определить субстрат и его свойства, необходимые для самозапуска эволюционной системы. Рассматривая происходящие в дальнейшем эволюционные процессы, мы должны будем описать условия, требуемые для их возникновения и развития, общие характеристики и основные принципы функционирования. Если наша научная модель, или эволюционная система, удачно «запустится», а она должна запуститься произвольно, без воздействия извне, это будет означать, что принятая нами постулатная база верна. Подчеркну, что наша система должна запуститься самопроизвольно, без «случайных толчков» – сейф физики должен открыться без грубого взлома.

Почему необходимо начинать наши теоретические построения с начала времён? Потому что, и это будет наш первый тезис, на участке галактического космоса, где образовалась Солнечная система, существовал хаос. Хаос – антитеза порядку, он не подчиняется никаким законам, в том числе и физическим. В мире хаоса, существовали лишь первородные свойства субстратов, и не было вообще никаких законов.

Выбор субстрата эволюционного движения

Ещё 2500 лет назад древние философы пытались найти движущую силу мира, «энергию жизни». Понятие субстрата как мельчайшей и неделимой материальной частицы в метафизику ввёл Аристотель, который считал, что у субстрата должны быть два противоположных свойства и подчёркивал его двойную природу. При этом в своей книге «Метафизика» он уточнял: «двойное не означает двое» [2].

В те времена люди уже догадывались о существовании первоэлемента. Для изучения природы и создания метафизики у древних философов не было никаких инструментов, кроме силы ума и фантазии. Они ограничивались лишь внешними наблюдениями природы, но при этом сумели заглянуть внутрь – в сущность материи.

Как медленно развиваются начала науки! Через два тысячелетия мы вновь вынуждены искать субстрат мира, искать универсальные частицы и их свойства, вынуждены заново вставать на исходные позиции. Странно, но сегодня мы, вооружённые совершенными приборами и технологиями, при определении субстрата и его свойств, подобно Аристотелю, должны прибегать к помощи метафизики и силе ума.

В физике субстратов стало слишком много – можно насчитать несколько десятков. По сути, все исследования физиков в ХХ веке были направлены на поиск субстрата, или «божественной частицы». Принимая решение о конкретизации субстрата, я исхожу из того, что первоначальное хаотическое скопление доатомной материи в космосе состояло не из тех элементарных частиц, которые известны сегодня физике. В хаотическом скоплении частицы и античастицы, электроны и протоны (кварки) не могут беспорядочно находиться вместе – они там просто уничтожат друг друга. Я имею в виду теоретическую сторону вопроса с намёком на безупречность современных гипотез.