Естественная механика природы

Начнём с эфира физики семнадцатого-девятнадцатого веков. Материальные тела должны двигаться в нём примерно так, как в газе. Первое, что обращает здесь на себя внимание, это то, что эфир должен быть полностью однородным (континуумом), а не состоять из частиц. Иначе придется объяснять ещё и взаимодействие этих частиц между собой. Логика при этом замкнётся в круг, из которого не будет выхода. Именно объёмная однородность эфира и создаёт трудности с механистическими представлениями о существовании в нём упругих продольных, а тем более поперечных волн. Притяжение и отталкивание материальных тел в эфире можно обосновать лишь возможностью существования в нём недоступных нам дополнительных измерений, которые искривляют эфир подобно тому, как это объясняет применительно к гравитации общая теория относительности. Причём эти искривления должны одновременно обеспечивать все типы фундаментального взаимодействия.

Вторым способом является официально признанное сегодня наукой взаимодействие на расстоянии с помощью специальных, обладающих свойством корпускулярно-волнового дуализма элементарных частиц материи, излучаемых веществом. О противоречивости, нелогичности и недостатках этого способа сказано выше. Здесь же следует отметить, что механистически волновые явления и притяжение материальных тел вообще невозможно себе представить, если не объединить идею корпускулярно-волнового взаимодействия с той же идеей субматериального эфира. По существу, прежняя теория эфира и современные представления о континууме пространства-времени – это ведь практически одно и то же. Разница лишь в том, что при объяснении свойств пространства-времени механистическая смысловая интерпретация сегодня считается невозможной – необходимо и достаточно лишь математическое описание этих свойств. Так что все недостатки теории эфира, в части возможностей механистической интерпретации законов природы, полностью сохраняются и при этом способе, который, к тому же, ещё и намного сложнее первого, в том числе в плане математики.

Третий способ – это прямое (непосредственное) взаимодействие частиц вещества с помощью соединяющих их линий (также материальных), способных упруго растягиваться и сжиматься. С интерпретацией механистических причин центрального взаимодействия никаких вопросов здесь не возникает.

Примечание. При этом способе подразумевается, что связанная центральными силами взаимодействия материя нашей Вселенной конечна. Ниже будет обосновано, что это (практически без сомнений) так и есть.

Для того, чтобы такая система взаимодействия обеспечивала способность большого количества взаимосвязанных материальных тел двигаться относительно друг друга (включая вращение), остается лишь наделить указанные упругие отрезки линий возможностью пересекаться между собой без разрушения. Казалось бы, механически это невозможно, так как такие линии без разрушения могут лишь касаться между собой (взаимодействуя при этом, уже друг с другом). Да – это так, если считать, что линии имеют толщину, то есть трёхмерны, или, хотя бы ширину, то есть двухмерны. Если же допустить, что данные линии материи одномерны (такой вывод, вытекающий из принципа двоичности, выше уже был сделан), то касание и пересечение становится для них одним и тем же событием. В какую сторону разойдутся после касания одномерные линии – разницы нет. Следовательно, можно предположить, что они не только касаются, но и пересекаются между собой мгновенно и без разрушения. Возникновение в таких линиях при их касании-пересечении поперечных волн вполне представимо, если допустить, что оно тоже будет мгновенным. Отсутствие массы (как и в классическом эфире) означает здесь лишь то, что волны эти, скорее всего, будут не плавными, а ломаными, что хорошо согласуется с квантовыми представлениями.

Вот, пожалуй, и все способы. Их только три, и все они, в плане реализации, не бесспорны. Но взаимодействие материи существует, следовательно, природа смогла использовать какой-то из них, ведь других способов, похоже, нет. То, что природа в своих фундаментальных основах использовала сразу несколько принципиально отличающихся способов взаимодействия, явно противоречит постулату о простоте и рациональности мироздания. Так какой же способ выбрала природа?

Попробуем оценить вышеперечисленные способы на степень их соответствия постулату о простоте и рациональности мироздания. Представьте себе, что вы решили спроектировать «новую Вселенную». Раз проектирование начинается «с чистого листа», то вы можете выбирать любые решения. Какой из перечисленных выше вариантов взаимодействия вы выберете? Для меня, например, выбор третьего варианта будет практически безальтернативен, так как он надежнее, функциональнее и, к тому же, значительно проще, особенно, если указанные линии принять за отрезки прямых (с возможностью поперечных волновых колебаний, конечно). А какой вариант можно посчитать самым нерациональным и сложным? Я считаю, что второй. Так что же заставляет нас отказывать природе в простоте и рационализме и думать, что она выбрала для себя самый неудачный вариант?

Теперь зададим себе вопрос: какой из известных нам видов взаимодействия постоянно связывает все частицы вещества нашей (наблюдаемой нами) Вселенной между собой? Ответ практически безальтернативен – гравитация. Очевидно, что она связывает любую материю, по крайней мере, материю, имеющую массу. А каков порядок этой связи? Каждая частица вещества связана с каждой, где бы они ни находились в пределах наблюдаемой нами Вселенной. Другого варианта ответа здесь тоже нет. Причём, чтобы такая связь была реализуема с точки зрения механики, необходимо, чтобы вещество в пределе делилось на частицы, вообще не имеющие объём. Но если такая система связей существует, то можно ли допустить, что природа не использовала именно её и для обеспечения всех остальных видов взаимодействия материи? Скорее всего, нет. Это бы полностью противоречило постулату о рациональности и простоте мироздания. «Поэтому, поскольку возможно, должно приписывать те же причины того же рода проявлениям природы» – это уже не Аристотель, а Ньютон [18].

Отсюда следует четвертый философский вывод. Соединение точечных частиц вещества, каждой с каждой, отрезками материальных (реально существующих) одномерных линий, наделенных силовыми свойствами и возможностью пересекаться между собой без разрушения, является наиболее простым и рациональным способом обеспечить взаимодействие между ними.Соответственно, наиболее простым и рациональным способом обеспечить существование материи в движении и во времени, можно считать неразрывную структуру, состоящую из дискретных элементов упругой одномерной не имеющей массу материи, связанных между собой в узловых точках, наделённых инертностью (массой) и вообще не имеющих объём (пространственную размерность).

Учитывая этот вывод и перечисленные в первой главе противоречия и загадки, связанные с законом тяготения, мы постепенно приходим к мнению, что гравитация не может быть основана на излучении. Кроме того, исходя из полной идентичности законов тяготения и Кулона, можно предположить, что электромагнетизм и гравитация используют либо одну и ту же, либо спаренную систему материальных силовых линий. Если это так, то, вследствие явной взаимосвязи электромагнетизма с излучением, мы приходим к мысли, что эти же силовые линииявляются и основой для передачи излучения в нашей Вселенной. Если не считать излучением движение в пространстве наделённых массой микрочастиц вещества, а это логично, то можно сделать вывод, что излучение связано не с движением каких-либо лишенных массы частиц, а передаётся волнами, распространяющимися по одномерным линиям не обладающей массой материи (которые обеспечивают либо только электромагнитное взаимодействие, либо электромагнитное и гравитационное вместе). Впрочем, с дилеммой, выраженной взятой в скобки в предыдущем предложении фразой, мы способны разобраться прямо сейчас. Мы знаем, что электромагнитное излучение реально существует, а гравитационное мы не можем экспериментально обнаружить, по крайней мере, в тех процессах, где явно возникает электромагнитное. Мы также знаем, что электромагнитное взаимодействие искажается присутствием между взаимодействующими телами вещества, а гравитационное нет. Такое различие в свойствах позволяет предположить, что искажение электромагнитного взаимодействия является следствием изменения длины его силовых линий волнами, возникающими за счёт пересечений этих линий между собой. Пересечения силовых линий неизбежны, вследствие постоянного наличия в любом веществе внутреннего вращательного движения составляющих его частиц, не говоря уже об относительном движении самих материальных тел. В линиях же гравитационного взаимодействия, по всей видимости, волны излучения при пересечениях не возникают, поэтому нет никаких причин для искажения самих сил этого взаимодействия. Отсюда следует, что силовые линии электромагнитного и гравитационного взаимодействия – это система спаренных линий, которые, если в электромагнитных линиях нет волн излучения, в силу одномерности, полностью совпадают, то есть являются единым отрезком прямой линии. И опять явно прослеживается принцип двоичности.

Сегодня мы считаем, что в природе существуют четыре фундаментальных типа взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Два последних действуют лишь на очень небольших расстояниях, поэтому их невозможно философски связать с системой, основанной на взаимодействии каждой частицы вещества с каждой. Значит, существует второй, принципиально иной способ взаимодействия? Это, конечно, полностью согласуется с принципом двоичности (дважды два – четыре), но ведь мы рассмотрели, похоже, все возможные механистические способы взаимодействия и пришли к выводу, что лишь один из них прост, рационален и логичен, а остальные нет.

Примечание. «После экспериментального подтверждения существования бозона Хиггса, поле Хиггса стали называть пятым фундаментальным взаимодействием» [5] (статья «Поле Хигсса»). Но давайте пока оставим это «поле» без внимания.

В чём же дело? Разрешить эту проблему, признаюсь честно, философски я не смог. Но, чтобы не загонять наши с Вами, читатель, рассуждения в тупик ненужных сомнений, забегу немного вперёд. То, с чем не смогла справиться философия, сравнительно легко сделала физика, к которой мы перейдем в следующей главе. Математический аппарат, основанный в первую очередь на комбинаторике, позволил объединить сильное и слабое взаимодействия (по признаку их проявления только на сверхмалых расстояниях) в один тип, названный ядерным взаимодействием (это обобщающее название используется в современной научной терминологии), связав его, в свою очередь, с взаимодействием электромагнитным, а его дуализм с дуализмом электрических и магнитных свойств электромагнитного взаимодействия, вытекающим из сущности и самого названия последнего. Пространственная ограниченность ядерного взаимодействия нашла своё объяснение в том, что, имея дуализм направленности, электромагнитное взаимодействие может либо проявляться сильно (например, в ядрах атомов) либо компенсировать само себя так, что это воспринимается нами за признак его слабости или даже отсутствия. В действительности же (по абсолютной величине) электромагнитное взаимодействие между любыми частицами вещества существует всегда, и оно намного сильнее любых типов взаимодействия, представления о которых сложились в современной физике.

Примечание. Во мнении, что в природе существует только два фундаментальных типа взаимодействия вещества – гравитационное и электромагнитное, нет ничего нового. Это было мнение большинства учёных девятнадцатого века. В настоящей книге лишь приводятся аргументы в пользу необходимости вернуться к этому мнению.

Но если силы взаимодействия, согласно принципу двоичности, делятся на типы, то и такая характеристика вещества, как масса, скорее всего, должна быть чем-то дополнена. Кандидат, из существующих в современной физике понятий, здесь практически один – это электрический заряд. Он единственный логически может быть связан с дополняющим гравитацию электромагнитным взаимодействием, так как магнитный заряд, наиболее вероятно, есть лишь следствие существования заряда электрического. Ведь магнитный монополь (гипотеза Поля Дирака) экспериментально до сих пор не обнаружен. Таким образом, мы вводим дуализм и в характеристики вещества, мерой количества которого в классической физике считалась только масса. Будем считать, что масса и электрический заряд неразделимы и вместе являются характеристиками вещества, а, скорее, материи в целом, так как законы тяготения и Кулона связывают массу и электрический заряд и со второй основой материи – силой, которая, в свою очередь, может быть создана силовыми линиями гравитационного и электромагнитного взаимодействия (четвёртый философский вывод). Независимость произведений масс и электрических зарядов легко может быть объяснена взаимной компенсацией взаимодействия зарядов с противоположными или одинаковыми знаками.

Теперь попробуем разобраться, какую из основ материи, вещество (массу-заряд) или силы взаимодействия (гравитационную и электромагнитную), использует природа для ограничения основ движения – скорости и ускорения? В том, что такие ограничения существуют, мы убедились, наблюдая их у скоростей звука, света, а также у тел и потоков, движущихся со скоростями, близкими к этим критическим величинам. Маловероятно, что природа использует оба способа. Она должна была «выбрать» тот из них, который более прост и рационален, и «применять» его везде.

Используем наглядный пример. Вы не задумывались, почему скорость вылета пули из ствола пневматического оружия существенно ниже, чем из ствола аналогичного огнестрельного? Дело в том, что указанная скорость не может превысить критическую скорость звука для выталкивающего пулю из цилиндрического ствола расширяющегося газа, а эта скорость прямо пропорциональна корню квадратному из абсолютной температуры газа. Поэтому скорость вылета пули из ствола огнестрельного оружия за счёт высокой температуры пороховых газов может в разы превосходить скорость звука в атмосферном воздухе, тогда как для пневматического оружия, где температура выталкивающего пулю рабочего тела (воздуха) при расширении становится ниже атмосферной, такое невозможно ни при каком давлении.

Примечание. Воздух в стволе перед пулей не создаёт в огнестрельном оружии критического барьера, так как пуля (или даже фронт расширяющихся горячих газов при холостом выстреле), выталкивая этот воздух, сжимает и нагревает его, соответственно повышая в нём скорость звука, а, следовательно, и скорость выхода его из ствола.

Технически обеспечить сверхзвуковую скорость пули в стволе, конечно, можно. Для этого надо сделать конец ствола в форме сопла Лаваля, а пулю (для большей эффективности) сделать саморасширяющейся (упругой). Но мы решаем не техническую проблему, а просто рассматриваем необходимый для обоснования наших рассуждений (даже не физических, а философских) наглядный пример, поэтому оставим ствол цилиндрическим. Когда фронт выталкивающего пулю газа достигает критической скорости звука, он уже не может её превысить ни при каком полном давлении газа. Даже если какой-то внешней силой увеличить скорость пули выше этой величины, то между ней и фронтом газа образуется разряжение, которое, уже наоборот, будет «тормозить» пулю (при выстреле в атмосфере). Итак, существует хорошо известная нам прямая взаимосвязь между скоростью распространения звуковых волн в газе и критической скоростью движения газовых потоков в цилиндрических каналах.

А теперь, рассматривая физику выстрела с позиции второго закона Ньютона, постулируем, что дело здесь не в газе (в данном примере аналоге силы), а в пуле (массе), свойства которой не позволяют ей достичь предельной скорости в канале ствола. Несмотря на очевидность того, что это не так, в рамках философских рассуждений мы имеем на это право. На основании указанного постулата не остаётся ничего иного, как применить к скорости пули тот же принцип ограничения, который в СТО признан причиной невозможности для любого тела, обладающего массой, превысить скорость света. Придётся считать, что масса пули начинает асимптотически стремиться к бесконечности уже при достижении критической скорости звука. А раз это не так, то почему же не предположить, что природа и при ограничении движения тел со скоростью света использует принцип похожий на тот, с помощью которого она ограничивает движение со скоростью звука? Ведь свет, как и звук, явно имеет волновую сущность (пусть даже и дополненную корпускулярными свойствами). Зачем природе, уже имеющей в своем распоряжении одну способную изменяться основу материи – силу, наделять такими же свойствами и вторую – массу, раз она может без этого обойтись? Такая сложность законов природы, безусловно, противоречит постулату о рациональности и простоте мироздания. Можно привести и ещё один логический довод в пользу взаимосвязи относительного движения тел с силой их взаимодействия друг с другом, а не массами этих тел. Согласно третьему закону Ньютона, центральные силы действуют одинаково, в противоположных направлениях и являются векторными величинами. То есть к силе может быть применён тот же принцип симметрии, который мы применяем к скорости или к ускорению (тоже величинам векторным). Сила центрального взаимодействия двух тел принадлежит им, и только им, в точности также как этим телам принадлежат скорость и ускорение их движения относительно друг друга.

Что же может противопоставить этой логике специальная теория относительности? Аналоги в природе? Их нет. Тоже логику? Давайте попробуем. Масса принадлежит лишь одному из двух движущихся относительно друг друга взаимодействующих тел и не является параметром только системы из этих двух тел, а используется в физических задачах с любыми другими телами. Если математическую связь с относительностью здесь, как показал Эйнштейн, установить можно (за счёт придания скалярной в целом массе векторных свойств), то философски эта связь вообще не прослеживается. Более того, чтобы доказать СТО Эйнштейн связал её с инерциальными системами отсчёта, без применения которых чисто математический вывод этой теории уже некорректен. А можно ли вообще считать, что инерциальные системы отсчёта применимы для объяснения фундаментальных основ мироздания, а не являются абстракцией, применять которую можно только для установления приблизительной взаимосвязи наблюдений с теоретически осознанной реальностью и только для практических задач, где точность такого подхода можно признать достаточной? Процитирую самого Эйнштейна. В 1920 году, объясняя положения своей теории, он говорил: «Не может быть пространства, а также части пространства без потенциалов тяготения; последние сообщают ему метрические свойства – без них оно вообще немыслимо. Существование гравитационного поля непосредственно связано с существованием пространства» [3]. Из этих слов следует, что в пространстве не может существовать ничего, на что не действовали бы силы тяготения, а ведь любое поступательное движение изменяет их баланс, что делает немыслимым применение инерциальных систем отсчёта для объяснения фундаментальных основ мироздания. Условий соответствующих поступательному движению с постоянной скоростью в природе просто нет. Если бы у философов древности спросили: «Можно ли с помощью того, чего в Мире нет, объяснить то, что в Мире есть?», как вы думаете, что бы они ответили?

Из приведённого выше высказывания Эйнштейна также следует, что ему оставалось сделать буквально полшага, чтобы связать не только гравитацию и пространство, а всю материю и пространство в единое смысловое целое. Он этого не сделал. Жаль. Из дальнейшего станет ясно, что именно эта мысль и легла в основу нового мировоззрения.

Теперь ещё раз процитирую Эйнштейна: «Если мы пожелаем избежать слишком специальных предположений,мы можем высказать одно соображение: сила, действующая между двумя данными частицами, зависит только от расстояния между ними, подобно силам тяготения. Это предположение кажется довольно простым. Можно было бы представить гораздо более сложные силы, например зависящие не только от расстояния, но и от скоростей обеих частиц(подчёркнуто мной, – С.С.)» [4]. До вывода о логичности введения в физику представлений о влиянии относительного движения тел (пусть не прямого, а опосредованного волновыми явлениями) на величину центральных сил электромагнитного взаимодействия между ними здесь уже даже не полшага. Фактически Эйнштейн сделал этот вывод (или согласился с выводом Леопольда Инфельда, так как они писали это вместе, во второй половине тридцатых годов двадцатого века, хотя, судя по построению фраз, указанное написал сам Эйнштейн). Но, вместо того, чтобы развить эту мысль (которая, судя по всему, появилась уже значительно позже создания СТО и ОТО), Альберт Эйнштейн остался на прежних позициях (что критическая для вещества скорость света объясняется безграничным ростом массы при относительном движении тел).

Примечание. Правда, Эйнштейн ввёл зависимость от движения одновременно массы, длины и времени, что, вследствие установленной вторым законом Ньютона связи силы именно с этими параметрами, позволило в ряде случаев приблизительно скомпенсировать неучтённое влияние движения собственно на силу. Этим, на мой взгляд, и объясняются определённые успехи теории относительности в части теоретического обоснования и предсказания реальных явлений природы. Опять напрашивается сравнение с геоцентрической системой Птолемея, также обеспечивавшей возможность объяснять и предсказывать результаты наблюдений. В последней, вместо одной орбиты планеты использовалось представление о сразу двух круговых, взаимосвязанных орбитах (деференте и эпицикле), скорректированных, к тому же, эквантом или вторичным эпициклом (третьей орбитой). Так что даже соотношение по сложности модели мироздания в сравнении с предполагаемой реальностью у Эйнштейна здесь такое же, как у Птолемея – три к одному. В обоих случаях возникает вопрос: зачем объяснять количественные закономерности наблюдаемых явлений столь сложно и непонятно, если это можно сделать намного проще и логичнее? Конечно же, и масса, и сила – это абстрактные (языковые) понятия. Мы их придумали, и, в принципе, мы же имеем право их изменять. Хотя выходить здесь за границы, где эти абстракции вообще начинают терять своё изначальное смысловое значение, пожалуй, не следует. К тому же, изменять в зависимости от относительного движения вместе с массой ещё и такие величины, как длина и время, когда здесь можно обойтись изменением одной лишь силы (это будет доказано) природа точно не будет. Она экономна.

Возвращаясь к четвертому философскому выводу, а также указанным следствиям из него, можно найти и возможную причину волнового кризиса, обусловливающую предел скорости света в движении заряженных микрочастиц, экспериментируя с которыми мы этот предел не можем преодолеть. Мы ведь используем для ускорения частиц и сохранения ими заданной траектории движения исключительно электромагнитные силы. При этом мы сегодня уверены, что электростатические силы не зависят от скорости движения частиц относительно оборудования, которое эти силы создаёт, поэтому и называем их статическими. Но если эти силы создают линии одномерной материи, в которых при пересечениях возникают поперечные волны, увеличивающие длину таких линий, то скорость движения, увеличивая здесь частоту пересечений, обязательно повлияет на сами силы, причём только в сторону их уменьшения.

Предыдущие размышления привели нас к мнению, пусть пока к гипотетическому (в дальнейшем оно будет обосновано), что кроме гравитационного и электромагнитного взаимодействия никаких других видов силового взаимодействия в нашей Вселенной не существует. Следовательно, закон изменения любых сил взаимодействия при изменении расстояния между взаимодействующими телами без учёта влияния волновых процессов нам хорошо известен, проверен экспериментально и является действительно фундаментальным законом природы:

F r

= const, (4)

где F и r, соответственно, сила взаимодействия (согласно её определению, введённому вторым законом Ньютона) и расстояние между материальными точками. С учётом четвертого философского вывода, формулу (4) следует считать отражением природных свойств силовых линий, связывающих материю нашей Вселенной воедино. При таком подходе величина r отражает уже не расстояние между материальными точками, как таковое, а длину соединяющих их материальных силовых линий.

Выше уже говорилось, что никаких объективных оснований полагать, что существует эффект экранирования материей гравитации (и, соответственно, гравитационное излучение) мы сегодня не имеем. Поэтому силы гравитационного взаимодействия, скорее всего, изменяются пропорционально только именно расстоянию между материальными точками, то есть так, как мы сегодня себе это и представляем. А вот для электромагнитного взаимодействия длина силовых линий, создающих это взаимодействие, при возникновении волн в них должна становиться больше указанного расстояния, что, соответственно, уменьшает силу взаимодействия материальных точек при одном и том же расстоянии между ними. Это обосновывается и наличием в природе электромагнитного излучения, и экранированием электромагнитного взаимодействия веществом.

Примечание. Ниже будет показано, что волновые процессы, наиболее вероятно, являются самой причиной деления электромагнитного взаимодействия на электрическое (так точнее, чем электростатическое) и магнитное, что магнитное взаимодействие есть результат неравномерного искажения волнами электромагнитного излучения силовых линий, по существу, обеспечивающих лишь одно фундаментальное взаимодействие – электрическое.

Отсюда следует гипотеза, что наблюдаемый нами световой барьер в относительном движении частиц вещества обуславливает асимптотическое стремление к нулю электромагнитных сил, обеспечивающих ускорение этих частиц. Более подробный анализ этого вопроса выходит за пределы общих философских рассуждений, поэтому, давайте, проведём его тогда, когда речь пойдёт уже о собственно физике, а пока сформулируем,пятый философский вывод.

С целью более точного теоретического отображения реальности следует считать, что масса любых частиц вещества, количественно отражающая свойства инертности материи всегда постоянна (инвариантна). Любые критические условия, связанные со стремлением скорости движения частиц вещества (частиц материи, обладающих массой) к тому или иному пределу могут быть лишь следствием влияния движения материи на силы, которые это движение изменяют, а не на массу.

Примечание. Мнение, что получение массы из энергии, и наоборот, экспериментально доказано с помощью опытов с элементарными частицами, является следствием применяемого при обработке результатов этих опытов математического аппарата, в частности СТО. Массу ведь невозможно замерить непосредственно. Её можно только рассчитать. Массу тела легко рассчитать, замерив его вес. Но элементарные частицы мы «взвешиваем» не с помощью гравитации, а с помощью электромагнитного взаимодействия при очень высоких скоростях их движения. При этом силы электрического взаимодействия, как сказано выше, сильно искажаются волнами электромагнитного излучения. Не учитывая эти искажения и применяя при расчётной обработке экспериментальных данных математический аппарат специальной теории относительности, мы и создали в своём сознании иллюзию о взаимопревращениях массы и энергии. Ниже это будет рассмотрено более подробно. Здесь я пишу об этом только для того, чтобы у Вас, читатель, не возникло преждевременных вопросов ни к автору этой книги, ни к себе.

А сейчас, пожалуй, следует постараться ответить на ещё один из самых главных и древних философских вопросов: бесконечна Вселенная или, всё же, конечна? Обе эти точки зрения существуют и сегодня. Причём вопрос этот касается не только бесконечности размеров Вселенной (бесконечности «вверх»), но и предела делимости материи (бесконечности «вниз»).

Позицию сторонников мнения о бесконечной делимости материи хорошо сформулировал в своей вышедшей в 1909 году книге «Материализм и эмпириокритицизм» Ленин, который, вне зависимости от оценки результатов его политической деятельности, безусловно, был сильным философом. «Электрон», – писал он: «так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна…» Это мнение вполне логично. Если считать, что Вселенная бесконечна «вверх», то из этого логично вытекает и бесконечность природы «вниз», то есть предела дискретности микромира существовать не может. Но это полностью противоречит наблюдаемым нами квантовым эффектам. Если бы всё обстояло так, как считал Ленин (справедливо отметить, что в то время, когда он это написал, полноценной квантовой теории ещё не было никакой), то квантовые эффекты практически одинаково проявлялись бы на всех уровнях, от вселенского до бесконечно малого, или бы не проявлялись нигде. Но они наблюдаются лишь в микромире, я бы даже сказал, только в наномире. Не может также быть, чтобы атомарный уровень организации материи, являясь промежуточным, оказался наиболее простым и структурированным (таблица Менделеева) в мироздании. Значит, дискретность материи, упрощение её состава и структуры имеют абсолютный предел «вниз». Но из этого следует вероятность того, что наша Вселенная в смысле того материального мироустройства, продуктом эволюции которого мы являемся, и в котором мы себя ощущаем, имеет предел «вверх», то есть тоже конечна.

Для доказательства конечности нашей Вселенной методом отрицания невозможного можно привести один очень убедительный довод, известный в науке, как гравитационный парадокс или парадокс Неймана-Зееленгера. Если бы бесконечное пространство нашей Вселенной было заполнено бесконечным же количеством вещества, связанного действием гравитации, то на каждую точку вещества со всех сторон действовали бы бесконечно большие силы тяготения, так как «ничто конечное не может обладать бесконечной силой… невозможно бесконечной силе быть в конечной величине, так же как конечной [силе] в бесконечной [величине]» [17]. Не согласиться здесь с Аристотелем, по-моему, просто невозможно. И сама мысль, и её формулировка – безупречны. Ни убавить, ни прибавить.

Примечание. Так что господа Нейман и Зееленгер, сформулировав вышеуказанный «парадокс», ничего принципиально нового, по существу, не сказали. Они просто ещё раз обратили внимание на то, что является прямым следствием логической закономерности, отмеченной ещё во времена глубокой древности, которую, по праву лучшей из известных её формулировок, можно назвать «принципом бесконечности Аристотеля». Разумеется, Нейман и Зееленгер «Физику» Аристотеля могли и не читать, а, следовательно, пришли к той же мысли совершенно самостоятельно. Я, например, сначала сам пришёл к такому же выводу, потом нашёл блестящее подтверждение своим мыслям в научном наследии Аристотеля и лишь затем узнал, что оказывается в современной науке это носит название «парадокс Неймана-Зееленгера».

И здесь возникает неопределённость, очень часто сопутствующая нашим представлениям о бесконечности. С одной стороны, можно считать, что равнодействующая бесконечных сил тяготения на каждую материальную точку всегда будет равна нулю, как при покое, так и при относительном движении материи. Но тогда не только гравитация, но и любые иные виды силового взаимодействия материи в природе вообще бы не наблюдались, так как невозможно прибавить конечную силу к бесконечной. Всё опять бы свелось к нулевой равнодействующей всех сил. С другой стороны (в силу неопределённости понятия бесконечность), можно представить себе, что равнодействующая бесконечных сил тяготения на каждую материальную точку будет равна нулю только при состоянии покоя этих точек друг относительно друга, и любому отклонению любой материальной точки из положения равновесия будет препятствовать бесконечная сила. В этом случае наша Вселенная представляла бы собой бесконечное, абсолютно твёрдое тело, полностью лишённое движения (вне зависимости от каких-либо других видов взаимодействия, тёмной материи или энергии, и прочего). Для бесконечной Вселенной, заполненной бесконечным же количеством связанной гравитационным взаимодействием материи, возможен только один из этих двух вариантов. Третьего не дано. А ведь мы наблюдаем именно третий вариант – относительное движение элементов материи, связанных между собой конечными силами взаимодействия. И этот третий вариант может быть объяснён только конечностью нашей Вселенной, тем, что силы гравитации связывают между собой только конечное количество вещества нашей Вселенной и не действуют на материю (которая может быть и существует), не входящую в её состав. Он может быть объяснён логично, просто и точно, без всякой математической формалистики. Той же самой причиной, столь же логично, просто и точно объясняется и то, что окружающее нас пространство не светится бесконечно ярко, а представляет собой тёмный фон, с дискретными светящимися объектами на нём.

Примечание. Разумеется, нетрудно найти информацию, что в рамках общей теории относительности «гравитационный парадокс не возникает, поскольку сила тяготения в ОТО есть локальное следствие неевклидовой метрики пространства-времени, и поэтому сила всегда однозначно определена и конечна» [5] (статья «Гравитационный парадокс»). Но если в бесконечной, но связанной целиком гравитацией Вселенной «гравитационный парадокс не возникает», то возникает вопрос: как совместить это с сильным принципом эквивалентности инертной и тяжёлой массы, лежащим в основе вывода той же ОТО, если для определения тяжёлой массы в нём используется классический закон тяготения Ньютона? Для ответа и на этот вопрос тоже существует практически недоступный для смысловой интерпретации набор сложнейших математических формул и мистических понятий. Но тогда появляется ещё один вопрос: зачем создавать столь неимоверно сложные объяснения, когда существует альтернативный вариант объяснения того же самого, доступный для понимания практически любым человеком на Земле? Можно было бы привести здесь в качестве аргумента против этого альтернативного объяснения и современные представления о горизонте событий, но это очень слабый контраргумент. Горизонт событий может быть использован для объяснения в рамках ТО того, почему в случае бесконечной Вселенной всё наше небо не светится бесконечно ярко, так как в таком объяснении ещё есть хоть какая-то логика, но говорить о «гравитационном горизонте событий», не имея экспериментального подтверждения существования гравитона, по-моему, бездоказательно. Кроме того, считается, что события за таким горизонтом никак не влияют на события в наблюдаемой нами Вселенной. То есть фактически наша Вселенная конечна, даже исходя из таких представлений о ней.

Есть и ещё одно доказательство, что наша Вселенная состоит из конечного количества материи. На основании открытия Эдвина Хаббла мы уверенно пришли к выводу о том, что размеры нашей Вселенной изменяются. Никаких оснований отказываться от таких представлений сегодня, на мой взгляд, нет. Но бесконечность не может сжиматься или расширяться – это очевидный абсурд.

Наконец, только представления о конечности нашей Вселенной могут быть согласованы со сделанным выше четвёртым философским выводом, несовместимым с ОТО.

Поэтому, почти без всяких сомнений, Вселенная, данная нам в ощущениях и связанная воедино гравитацией (наша Вселенная), может состоять только из конечного количества частиц материи (скорее всего однотипных), взаимодействующих между собой с помощью также конечного количества непрерывных материальных силовых связей (соответственно, имеющих конечное количество видов или, вернее, свойств, наиболее вероятно два). Но, если наша Вселенная конечна, то в ней не могут действовать никакие физические законы, основанные на количественной бесконечности. Этошестой философский вывод.

Раз наша Вселенная конечна и, скорее всего, представляет собой единую структуру точечных элементов материи, неразрывно связанных между собой одномерными материальными же линиями, то может ли быть пространство, в котором расположена эта материя, чем-либо иным, кроме бескрайней абсолютной пустоты, не имеющей ни измерений, ни других физических свойств? А ведь получается, что нет, не может. Любое влияние пространства-пустоты на материю представляется здесь совершенно излишним и, в силу этого, крайне маловероятным, так как элементы материи вполне могут, как взаимодействовать, так и двигаться каждый относительно каждого, за счёт собственных физических свойств самой структуры материи. Кроме того, абсолютная пустота, по определению не имеющая метрических свойств, не может быть ни причиной взаимодействия или движения материи, ни ориентиром для их описания. Следовательно, все физические законы движения и взаимодействия материи могут быть определены экспериментально и, соответственно, сформулированы математически только с помощью систем отсчёта жёстко связанных с конкретными (реально существующими) элементами материи. Соответственно, учитывая шестой философский вывод, для математического описания физических законов, действующих в конечной по размерам и количеству элементов, на которые можно разделить составляющую её материю, Вселенной, невозможно применять бесконечное количество систем отсчёта.

Например, движение по инерции может быть только движением наделённых массой частиц вещества друг относительно друга, но никак не пространства (подробные физико-математические доказательства этому будут даны ниже).

Более того, основываясь на представлениях об объективной реальности Мира, на мой взгляд, вообще невозможно представить себе расположение его в чём-либо ином, кроме бесконечной и вечной абсолютной пустоты. Абсолютная пустота в сочетании с абсолютным ходом времени являются обязательным условием существования любого материального Мира и даже Мира «нематериального». В конце концов, даже такие уже не имеющие к естествознанию никакого отношения понятия, как «дух», как бы их не интерпретировать, не могут исключить существование этих двух основ любого существования.

Примечание. «Природа не терпит пустоты», – решил когда-то Аристотель, создав тем самым для себя самого и всей мировой науки самую коварную, на мой взгляд, в истории человечества физико-философскую ловушку, из которой мы не можем выбраться уже более двух тысяч лет. Впрочем, природе (материи) и не нужно «терпеть пустоту». Ведь материя всегда существовала, существует и будет существовать в абсолютной пустоте, которая никогда не мешала, не мешает и не будет мешать этому существованию. То же самое можно сказать и о времени.

Итак, седьмой философский вывод.Только материя имеет метрические и другие физические свойства. Пространство, как таковое, является бесконечной абсолютной пустотой, где материя располагается, но никакого влияния на физические законы, присущие этой материи, пространство-пустота не оказывает. Так же, как абсолютное пространство-пустота, на физические законы не оказывает влияние и единое абсолютное время, без которого представить себе движение элементов материи друг относительно друга принципиально невозможно.

Здесь следует уточнить, что, речь выше идёт об объективной сущности пространства-пустоты и абсолютного времени. Субъективно же мы наблюдаем пространство, оценивая расстояния между заполняющими его материальными телами. Представления о течении времени мы тоже получаем за счёт материи. В основе этих представлений лежит относительное движение её элементов. Поэтому для нас, естественных наблюдателей, являющихся частью нашей Вселенной, пространство-время и материя – это, можно сказать, одно и то же. То есть за счёт того, что материя реально существует в пустом пространстве, а её элементы движутся друг относительно друга, она сама, своим существованием, структурой и движением, формирует представления о пространстве и времени, данные нам в наблюдениях. Аристотель указывал, что «… Платон говорит в „Тимее“, что материя и пространство – одно и то же…» [17]. Созвучно этому и мнение самого Аристотеля, что «что отдельной [от вещей] пустоты не существует» [17]. Остаётся только уточнить, что речь в данном случае идёт не об объективной невозможности существования пустоты вообще (как считал Аристотель), а о том, что без материи она нами, людьми (и вообще любыми наблюдателями), просто никак не воспринимается, а, следовательно, для нас (наблюдателей), условно, и не существует. Так что ничего принципиально нового в этом нет. Следует также ещё раз отметить, что, безусловно, Мир в целом не может иметь абсолютных границ в пространстве и во времени, так как вмещающая материю абсолютная пустота не может не быть бесконечной и вечной.

Представления о нашей Вселенной, как о реально существующем, конечном и изолированном (пусть, возможно, не полностью) от внешнего Мира едином элементе материи позволяют сформулировать и свойственные этому элементу качественные (философские) законы сохранения. Не вызывает сомнений, что эти законы являются исключительно законами механики и касаться они могут только той материи, из которой наша Вселенная и состоит. Философское определение причинной основы бытия, как совокупности существования материи и её движения, позволяет свести все законы сохранения всего лишь к двум фундаментальным механическим законам – закону сохранения материи и закону сохранения её движения, которые также можно считать и единым (интегральным) законом сохранения материи и движения. Закон сохранения движения, а, следовательно, и материи (иначе нечему двигаться) вполне точно был, как выше уже говорилось и частично цитировалось, сформулирован ещё Аристотелем [17]: