Конец зигзага на пути познания? По материалам публикаций журнала Президиума Российской академии наук

– Мне кажется, всё это звучит достаточно самонадеянно. Тем не менее, рамки беседы вынуждают меня обойтись без дальнейших комментариев, просить вас не уклоняться от темы и быть более конкретным.

– Принимаю замечания и возвращаюсь к своей констатации в прошлой беседе того, что формула E=h? раскрывает смысл прямолинейного движения, а E=mc

– вращательного. В действительности это была всё же оговорка, хотя и неосознанная: заключённый в формулах смысл требует расшифровки, для чего я и привлекаю ваше внимание непосредственно к фотону. Начнём с прямолинейного движения: ещё Эйнштейн выявил сохраняющуюся направленность фотона, что свидетельствовало об осуществлённом при его рождении выборе в изотропном пространстве одной-единственной оси, вокруг которой и происходят все события, связанные с жизнью фотона («квант действия» h воспроизводится на ней с определённой частотой ?). Нетрудно заметить здесь определённую аналогию с инерциальным движением классической механики. Её же выводами придётся пользоваться и при попытках выявить истоки вращательного движения в жизни фотона. Но прежде я хочу вернуть вас к представлениям о мере сосредоточенности и мере рассредоточенности, которые мы с вами обсуждали в прошлой беседе.

– Я помню, что они в вашей трактовке соответствовали понятиям «массы» и «протяжённости», выделенным из постоянной Планка.

– Совершенно верно, и теперь можно уточнить, что это было связано с единственным направлением, характеризующим прямолинейное движение охваченной действием точки. Но что произойдёт, если она как начало множества направлений будет вовлечена ещё и во вращательное движение? Классическая механика подсказывает: в этом случае появится момент инерции: I=mr

с размерностью г?см

, где r — радиус вращения, и значит, мера рассредоточенности здесь окажется двумерной величиной (плоскостью круга). Что же в итоге? Лишь то, что прежнее бытие точки, чья размерность, как вы помните, 1/с

, превратится в её инобытие – г?см

/с

. Но ведь именно такова размерность столь интересующей нас энергии!

– Говоря откровенно, мне в этих ваших ошеломляющих выводах видится подгонка под вами же объясняемую реальность: сначала предлагается геометрический образ точки, потом – некая «вселенская» формула её бытия, а теперь ещё и её инобытие. Но ведь это не физика, а метафизика!

– За откровенность благодарен, но коль скоро вы упомянули о метафизике, то я лучше адресую вас к обсуждаемым нынешними физиками «тёмной массе» и «тёмной энергии», как раз и возникшим из-за отказа признавать реальность пространства. А жизнь фотона вся на виду, достаточно лишь приглядеться повнимательней. И тогда станет ясно, что порция энергии, переходя в пространство, скажем, из кристалла рубинового лазера, вовлекается одновременно и в поступательное (вдоль оси), и во вращательное (по часовой стрелке вокруг оси) движение. Это, в свою очередь, значит, что ни в какую плоскость круга она не впишется, поскольку граница его, – окружность, – в действительности превращается здесь в виток винтовой линии. Так что с момента выбора направления вокруг него начинается формирование такой линии, образованной точками встречи противоположно направленных центробежных сил F

=mc

/r, где m и r — переменные величины, и направленных извне линий напряжённости пространства. Именно эти точки и создают границу мгновенного динамического равновесия при формировании фотона – виток, начинающийся на сам?й оси и заканчивающийся на ней же в тот момент, когда вся порция энергии целиком опосредована пространством, перешла в него.

– Мне это совершенно непонятно. Вы утверждаете, что фотон формируется, и вместе с тем он же, по-вашему, исчезает в пространстве!

– Никакого противоречия здесь нет. Во-первых, рассматриваемый нами процесс динамичный – возникающий вокруг оси фронт возмущения перемещается со скоростью света, так что любая статичная модель фотона условна: формирование его действительно осуществляется по мере перехода в пространство. Во-вторых, представляя собой порцию энергии, он вовсе не исчезает. Зато теперь само пространство, вынужденное вначале уступать экспансии навязываемой ему энергии, что соответствует первой половине витка, переходит затем к преследованию «агрессора» с нарастающей силой по мере иссякания запаса его собственной энергии, так что к моменту окончания витка ни о каком достижении первоначального равновесия не может быть и речи. Стало быть, процесс продолжается: на той же оси в той же последовательности формируется второй виток, но на этот раз с поворотом против часовой стрелки, что разъясняет простая схема (рис.1).

Вместе же они как раз и соответствуют поведению электрических линий напряжённости, то есть динамике поступательного движения вдоль оси и соблюдению динамического равновесия в первом полном цикле электромагнитных колебаний (о магнитных явлениях речь у нас пока идти не будет); далее всё повторяется при полном соблюдении законов сохранения.

– Если призвать на помощь воображение, то такое объяснение выглядит, несмотря на изрядную долю в нём мифологичности, вполне убедительно.

– Ну что ж, и на том спасибо. А поскольку вы уже как-то свыклись с реальностью линий напряжённости пространства, направленных вовнутрь, то не станете отрицать, что плотность их должна возрастать по мере приближения к геометрическому центру, то есть с ростом кривизны образуемой ими границы. Это, в свою очередь, предполагает возможность достижения предельной кривизны – круга, радиусом r

, при которой образуемая линиями напряжённости граница станет для них самих непреодолимой, то есть превратится в постоянную. Но тогда и у формирующего её изнутри круга, естественно, того же радиуса появляется возможность приобрести пространственно-временн?ю стабильность. Вот вам и условия для создания устойчивого внешнего динамического равновесия элементарной частицы.

– Но это предположение, мне думается, не может быть оправдано.

– Не стану полемизировать по этому поводу – предлагаю обратить внимание на давным-давно известный факт: возможность появления пары устойчивых элементарных частиц (электрон-позитрон), что может, как известно, произойти при достижении переносимой квантом энергии 1,02 мэв (16,4?10

 г?см

/с

) и выше. В свете всего, что мы с вами обсудили выше, факт этот находит вполне убедительное объяснение; я даже попытаюсь изобразить это на схеме, состоящей из двух колец (рис.2):

Она, мне думается, поможет не только увидеть воочию разгадку фоторождения, но и получить достаточно наглядное представление о двух, не сводимых другу к другу, группах вращений, позволяя, тем самым, вообще осмыслить явление частиц и античастиц. Вдобавок, здесь со всей ясностью обнаруживается результат перехода энергии прямолинейного движения E=h? в энергию вращательного движения E=mc

. В целом же, несмотря на ваш вполне понятный и оправданный скептицизм, я считаю нашу беседу попыткой подойти к объяснению многих важнейших вещей. И если она будет интересна читателям, я готов к продолжению нашего с вами диалога.

«Энергия: экономика, техника, экология»

2007. №10. С. 68—74.

У истоков динамичности пространства

Принимая во внимание интерес читателей к начатому диалогу корреспондента журнала Т. Л. Мышко с С. В. Гальпериным, редакция публикует ниже текст их беседы (предыдущие материалы см.: Энергия 2005. №11; 2006. №6; 2007. №3).

– Семён Вениаминович, предложенная вами форма диалога считается полезной, по-моему, ещё со времен Сократа, но уместно ли её использование в наши дни для попыток обсуждать основы научной картины мира, притом в академических журналах?

– Если говорить о создании фундаментальных трудов в форме диалога, то появление сегодня чего-либо подобного галилеевскому «Диалогу о двух системах мира» представить себе действительно невозможно. Что же касается упоминаемого вами Сократа, то его обращённый к собеседнику императив: «Познай себя», пожалуй, в чем-то сродни моим усилиям, направленным непосредственно на активизацию вашего сознания. А публикация наших бесед на страницах вашего журнала, давая возможность его читателям осознать действие всеобщего принципадинамическогоравновесия во Вселенной, нисколько, на мой взгляд, не противоречит статусу научно-популярного издания.

– Вы в очередной раз упускаете из виду, что сам? название нашего журнала целиком определяет его проблематику. Обращение к неоднократно упоминаемому вами принципу, наверняка, полезно для развития общего кругозора, но всё же, думаю, это, скорее, предмет для обсуждения в философских кругах.

– Не могу с вами согласиться: речь ведь идёт не о каком-то отвлечённом обсуждении, а о непосредственной осознанности того, что соблюдение динамического равновесия – необходимого и достаточного условия стабильности – требуется всегда и везде. В прошлой беседе я, помнится, обращал ваше внимание на то, что в стремлении профессионалов-экологов повсеместно сохранять экологическое равновесие выражена, по сути, основа целостности самог? мироздания – динамическоеравновесиеточки. Но ведь то же самое обнаруживается и в экономике – скажем, сопоставление необходимых затрат с возможностями их покрытия при освоении высоких технологий или анализ колебаний спроса и предложения на мировом рынке топливных энергоресурсов.

– Создаётся впечатление, что вы готовы всё на свете объяснить посредством одной лишь точки. Вот уже и колебания, наблюдаемые в рыночной стихии, оказываются, по-вашему, каким-то образом привязанными опять-таки к ней.

– Представьте себе, всё очень даже просто. Нетрудно видеть, что амплитуда и период – компоненты обычного механического колебания – надёжно отделяют каждый его цикл друг от друга. С точкой, само собой разумеется, оба они явно несовместимы, что подтверждается и предложенной ранее вашему вниманию формализацией её бытия в виде 1/t

(1/с

) – я бы даже назвал такое свойство «точечностью». Однако именно здесь и обнаруживается потенциальный характер природы самих колебаний, их скрытая динамика: ведь в точке (вы, конечно, помните) начало расходящихся и конец сходящихся направлений совпадают. Поэтому и в открытых в своё время Луи де Бройлем вездесущих «волнах материи» не было ничего необычного, – они не противостояли зернистости («корпускулярности») вещества, как, впрочем, и не дополняли её. Обнаруживаемые повсеместно (социально-экономическая сфера не исключение) волны свидетельствуют о единстве мироздания и его изначальной целостности.

– Мне думается, что любых свидетельств, самих по себе, без привлечения математики, всё же недостаточно для таких обобщающих выводов.

– Это действительно так. Толкование какого бы то ни было явления вне связи его с математикой для нынешней науки лишено объективности. Однако характер такой связи, её особенности целиком историчны и волей-неволей несут на себе печать некой договорённости (конвенциональности). В конечном счёте, обусловлены они своеобразием мировосприятия научного сообщества, сложившегося на определённом этапе развития науки. Процитирую, для примера, недвусмысленно выразившего взгляды физиков ХХ века Макса Борна: «Я утверждаю, что математическое понятие точки континуума не имеет непосредственного физического смысла. Так, например, не имеет смысла говорить, что координата x точечной массы (или центра масс протяжённого тела) имеет величину, представленную в некоторых заданных единицах действительным числом, скажем, x=?2 дюйма или x=? см». Из этого краткого умозаключения ясно видно, что Борн подменяет конкретную физическую сущность («центр масс») лишь местом (координатой) на специально выделенном (ограниченном координатными осями) участке пространства, то есть полностью игнорируя равнозначность точек и равноправие направлений в нём. Я же исхожу из того (вы, вероятно, помните), что на месте абстрактной материальной точки трехмёрного пространства классической механики или точно такой же точки-события четырехмёрного пространственно-временн?го континуума Минковского-Эйнштейна обнаруживается конкретная точка – центр бесконечного множества («семейства») направлений; обратите внимание: конкретной её делает неповторимость этого множества – несовпадение с направлениями от любой другой точки. Всё это означает, что мы имеем дело вовсе не с условной – математически формализованной, а с реальной – символически выраженной точкой. Отсюда вывод, диаметрально противоположный утверждению Борна: математическое понятие точки пространства имеет непосредственный физический смысл. Надеюсь, вы убедились теперь, что несовпадения в начальных посылках, формирующих основу научного мировосприятия, прямо сказываются на характере осознания связи физики с математикой?

– Да, конечно же, убедилась, хотя считаю, что говорить сейчас о формировании новых основ научного мировосприятия всё-таки достаточно преждевременно. И ещё: при всей несовместимости представленных позиций должно же быть у них при этом какое-то общее основание?

– Конечно. К тому же оно очень простое: физикаестьгеометрия. Сам Эйнштейн и его последователи являлись убеждёнными сторонниками геометризации физики, но избранный ими путь отрицания физической содержательности пространства так к успеху и не привёл, создав лишь новые проблемы. Альтернативой ему служит развитие представлений Николая Кузанского о Вселенной, приведённых (надеюсь, помните) в моей статье об Эйнштейне: сфера, центркоторой везде, а окружностьнигде. Кстати, такие же представления, навеянные неоплатоником Плотином (III в.), не были чужды Кеплеру, Дж. Бруно, Паскалю, однако, не получив дальнейшего развития, в конце концов, вообще выпали из научного мировосприятия. Между тем, давным-давно известно, что новое – хорошо забытое старое, и если потенциальныхвозможностей описанной выше модели Вселенной окажется достаточно, чтобы с учётом одного лишь принципа динамического равновесия объяснить всю полноту осуществляемых в ней действий, подлинную основу геометризации физики можно будет считать установленной. Вы согласны?

– Я могла бы, возможно, согласиться, если бы мне был полностью ясен смысл ваших доводов. Например, что вы имеете в виду, упоминая «потенциальные возможности» предлагаемой модели?

– Попытаемся разобраться. Поскольку речь идёт о сфере, невозможно отрицать наличие её чёткой пространственной структуры, которую, помимо центра, представляют при нарастании порядка мерности линейный радиус, сферическая поверхность, наконец, объёмный шар. В то же время здесь полностью отсутствует какая бы то ни было статичность структурных элементов; стало быть, к такой модели невозможно применить привычные системы отсчета и пространственные меры измерения. Тем не менее, она целиком динамична.

– Мне, пока что, непонятно, откуда у вас появилась «динамичность», которая должна быть, как я понимаю, связана с силой, с энергией: ведь в самом определении модели о ней нет ни слова!?

– Хочу вам напомнить, что в моей статье об Эйнштейне предлагалось отождествить геометрический образ Вселенной Кузанского с физически содержательным пространством, отказавшись от нынешней двусмысленности физического вакуума. И тогда в нём нетрудно обнаружить явные признаки потенциальнойдинамичности, которую ясно осознавал ещё Фарадей, заявлявший: «Я не мыслю ничего, кроме сил и линий, вдоль которых эти силы проявляются». А ещё вспомните обсуждаемое в наших прошлых беседах появление линий напряжённости пространства в процессе формирования фотона или при образовании электрона: действие всегда вызывает противодействие. Наконец, бытие точки пространства, предполагающее наличие бесконечной скорости, тождественной (как выявил Лосев) абсолютному покою, сразу же наводит на мысль о присущей самом? пространству энергии, связанной именно с такой формой движения.

– Ваши аргументы, не спорю, заслуживают внимания; но поскольку вы сами заявляете о неприменимости к пространству обычных процедур измерения, то оно со всей своей «динамичностью» так и останется, по-моему, «вещью в себе», интересующей, возможно, философов, но никак не физиков.

– Удивительно пессимистичный вывод, к счастью весьма далекий от реального положения дел. Ведь у нас с вами ещё в первой беседе возникло, по-моему, вполне определенное взаимопонимание, касающееся природы массы (m) и протяжённости (l), как потенциально свёрнутых в точке сосредоточенности и рассредоточенности (этим же и определяется её двойственность). Позже, как мне казалось, вы осознали ещё и возможность реального выражения бытия самой точки в формуле 1/t

(1/с