Базовые математические отношения 2 страница
Вот как сейчас обстоят дела: детали новой теоретической системы, насколько они разработаны сейчас, можно найти только в моих трудах и трудах моих помощников, но система теории не равноценна тому, что о ней написано. В реальности она включает в себя все последствия, которые следуют из нашего признания гипотезы общего отношения обратной взаимообусловленности между пространством и временем. Общему признанию этой гипотезы предстоит долгий путь в связи с наличием проблем взаимопонимания. Бесспорно, никто не стал бы возражать против изучения следствий такой гипотезы. По существу, любой, кто искренне интересуется развитием науки, и кто осознает беспрецедентный масштаб этих следствий, не смог бы не пожелать выявить, насколько далеко они реально простираются. Вот как выразил это немецкий рецензент.
“Лишь скрупулезное исследование всех размышлений автора может показать, прав ли он или нет. Официальным школам естественной философии не следует избегать этого (будьте уверены, значительного) усилия. Более того, здесь мы задаемся вопросами фундаментальной значимости”.
И все же, как, несомненно, все вы знаете, научное сообщество, и особенно та часть сообщества, которую мы привыкли называть Влиятельными Кругами, очень неохотно позволяет обсуждение теории в журналах и на научных встречах. Они не утверждают, что выводы, к которым вы пришли, неверные; они пытаются просто их игнорировать, и надеются, что со временем они исчезнут. Конечно, это абсолютно ненаучный подход, но поскольку он существует, с ним приходиться иметь дело. Именно с этой целью будет полезно иметь некоторое понятие о мышлении, которого придерживается оппозиция. Есть индивидуумы, которым просто не хочется волновать свое мышление, они не воспринимают никаких аргументов. В одной из своих книг Уильям Джеймс рассказывает о беседе с известным ученым, касающейся того, что сейчас мы называем экстрасенсорным восприятием. По словам Джеймса, ученый утверждал, что даже если экстрасенсорное восприятие – реальность, ученым следует объединиться с тем, чтобы скрыть этот факт от широкой известности, поскольку существование любой такой вещи вызвало бы хаос в фундаментальной научной мысли. Несомненно, некоторые чувствуют то же самое по отношению к СТОВ. И пока имеются такие люди, мы не многое можем сделать. Не существует довода против капризного отказа рассмотреть то, что мы можем предложить.
|
|
|
Однако в большинство случаев, оппозиция базируется на неверном понимании нашей позиции. Обычно, проблема тех, кто поддерживает соперничающие научные теории, такова: Какая теория лучше? Главный вопрос состоит в том, какая теория лучше согласовывается с наблюдениями и измерениями в тех областях физики, к которым относятся эти теории. Но поскольку все теории специально разрабатываются на основе наблюдений, решение обычно в большей степени основывается на предпочтениях и предубеждениях философской или другой, ненаучной природы. Большинство тех, кто вначале сопротивляется СТОВ, считает то, что мы просто создаем еще одну проблему или несколько проблем того же рода. Например, астрономы пребывают под впечатлением, что мы спорим с тем, что очевидная последовательность (движение) естественной системы отсчета – это лучшее объяснение разбегания отдаленных галактик, чем Большой Взрыв. Но мы спорим вовсе не с этим. Мы обнаружили следующее: для объяснения определенных фундаментальных физических явлений, которые не могут быть объяснены любой традиционной физической теорией, требуется постулировать общую обратную связь между пространством и временем. И как только мы постулировали такую связь, появляются простые и логические ответы на главные проблемы, возникающие во всех областях физики. Таким образом, речь идет не о том, что мы предлагаем лучший набор теорий для замены Большого Взрыва и других специальных теорий ограниченного масштаба, а о том, что у нас имеется общая теория, применимая ко всем областям физики. Следовательно, теории ограниченной применимости вообще не нужны.
|
|
|
|
|
|
Хотя нынешнее издание описывается как “пересмотренное и дополненное”, на самом деле пересмотров очень и очень мало. Как указывалось раньше, постулаты были сформулированы изначально, и в них не произошло никаких значимых изменений. Это также означает, что структура теории в новом издании по существу та же, что и в первоначальном. Единственные, значимые различия обнаруживаются в нескольких местах, где проясняются ранее неясные положения или первоначальные выводы заменяются более простыми рассуждениями. Однако при передаче этого нетрадиционного труда в печать, возникли многие проблемы, связанные с его объемом, и чтобы сделать публикацию вообще возможной, пришлось ограничить количество рассмотренных тем и степень детализации внутри каждой темы. По этой причине цель нового издания – не только обновить теорию посредством добавления результатов, полученных за последние двадцать лет, но и представить часть первичных результатов (приблизительно половину), упущенных в первом издании.
|
|
|
Из-за значительного разрастания труда, новое издание будет выпущено в нескольких томах. Первый том автономен. Он развивает основные законы и принципы, применимые к физическим явлениям вообще. Он показывает всю цепь размышлений, ведущих от фундаментальных постулатов к каждому из выводов, которые относятся к разным рассматриваемым областям физики. Последующие тома будут применять те же базовые законы и принципы к множеству других физических явлений. Оказалось полезным до некоторой степени изменить порядок изложения. В результате в этот том был включен значительный объем материала, пропущенный в первом издании, в то время как некоторые темы, такие как электрические и магнитные явления, обсуждаемые в первом издании, были перенесены в следующие тома*.
Тем, кто не имеет доступа к первому изданию, и хотел бы узнать, что говорит СТОВ об отложенных для будущей публикации темах, скажу следующее: краткое обсуждение этих тем содержится в публикации 1965 года Новый взгляд на пространство и время. Некоторую дополнительную астрономическую информацию с особой ссылкой на недавно открытые компактные астрономические объекты можно найти в книге Квазары и пульсары, изданную в 1971 году.
Было бы нереально упомянуть всех людей, внесших свой вклад в развитии деталей теоретической системы и привлечение внимания к ней со стороны научного сообщества. Однако я в неоплатном долгу у основателей NSA: д-ра Дугласа С. Крамера, д-ра Пола Ф. Де Лесспинаса и д-ра Джорджа У. Хэнкока; д-ра Франка Ф. Андерсона, нынешнего президента NSA, отредактировавшего этот том. Также, я благодарен бывшим и нынешним членам Исполнительного Комитета NSA: Стивену Берлину, Рональду Ф. Блэкбурну, Фрэнсису Болдереффу, Джеймсу Н. Брауну младшему, Лоренсу Денслоу, Дональду Т. Элкинсу, Рейнеру Хаку, Тодду Келсо, Ричарду Л. Лонгу, Фрэнку Х. Мейеру, Уильяму Дж. Митчелу, Гарольду Норрису, Карле Рюкерт, Рональду У. Сацу, Джорджу Уиндольфу и Гансу Ф. Уэншеру.
Дьюи Б. Ларсон
Глава 1
Истоки
Для человека каменного века, мир, в котором он жил, был миром духов. Могущественные боги метали молнии, обрушивали волны на побережье, насылали ужасные зимние бури, приходящие с севера. Менее могущественные сущности правили лесами, скалами и водными потоками. Злые духи, часто вместе с мощными правителями стихий, угрожали человеческой расе со всех сторон. И лишь вмешательство ряда дружественных, но капризных божеств делало существование человека вообще возможным.
Гипотеза, что материальные явления – это непосредственные результаты действий сверхчеловеческих существ, была первой попыткой определить фундаментальную природу физической вселенной: первой общей физической концепцией. Сейчас научное сообщество относится к ней как к наивной и достаточно нелепой попытке объяснения природы, но, на самом деле, она оказалась достаточно убедительной, чтобы оставаться по существу неизменной на протяжении тысячелетий. Фактически, она все еще приемлема, целиком или частично, очень значительным числом населения мира. Такое широкое принятие не так уж и необъяснимо, как могло бы показаться научно подготовленному уму; оно достигнуто только потому, что концепция “духа” обладает некоторыми действительно сильными положениями. Её структура логична. Если человек принимает исходные условия, он не может обоснованно оспаривать выводы. Конечно, такие исходные условия полностью приняты для этой цели, но таковы и многие исходные условия современной науки. Индивидуум, без колебаний принимающий идею “ядерной силы”, вряд ли будет критиковать тех, кто верит в существование “злых духов”.
Особое достоинство физической теории, основанной на концепции “духа”, в том, что это исчерпывающая теория; она не испытывает трудностей с усвоением новых открытий, поскольку все, что требуется, это постулировать какого-то нового демона или божество. Она может иметь дело даже с еще не совершенными открытиями, просто принимая “неизвестного бога”. Но, несмотря на то, что теория может обладать какими-то хорошими характеристиками или приводить к каким-то значимым достижениям, это не обязательно означает, ни то, что она верна, ни то, что она адекватно удовлетворяет нынешним требованиям. Три или четыре тысячи лет назад более продвинутые мыслители начали осознавать, что концепция “духа” обладает несколькими очень серьезными слабостями. Сейчас природа слабостей понята достаточно хорошо, чтобы не прибегать к расширенному обсуждению. Следует осознать существенное положение: на определенной стадии истории господствующая концепция фундаментальной природы вселенной подверглась критическому исследованию и была сочтена неадекватной. Поэтому её заменили новой общей физической концепцией.
Это оказалось не легкой задачей. Концепция “духа” хорошо вписывалась в тогдашний паттерн мышления и обладала мощной поддержкой со стороны “Истеблишмента”, который всегда противился главным нововведениям. В большей части мира, в которой она существовала, разрыв с общепринятым мышлением был невозможен. Но по какой-то причине, атмосфера благоприятствовала тому, что в то время в Греции и соседних областях превалировало критическое мышление. И именно там было совершено существенное изменение основной концепции вселенной. Революция в мышлении происходила медленно и постепенно. Анаксагор, которого иногда называют первым ученым, приписывал Разум всем объектам, неодушевленным и одушевленным. Если с горы катился камень, он объяснял, что это действие продиктовано Разумом камня. Даже Аристотель до некоторой степени придерживался концепции “духа”. Его взгляд на падение камня был бы таким: это просто одно из проявлений общей тенденции объектов искать свое “естественное место”. Ускорение во время падения он объяснял как результат того, что “каждый момент падающее тело двигалось с большим ликованием, поскольку оказывалось ближе к дому”.[1] Однако, в конце концов, остатки концепции “духа” исчезли, и появилась новая общая концепция – основа всей научной работы и по сей день.
Согласно новой концепции, мы живем во вселенной материи. Вселенная материи состоит из материальных “вещей”, существующих в окружении, обусловленном пространством и временем. Эта концептуальная основа оказалась настолько полезной, что за три тысячи лет усилием многих поколений ученых было создано обширное систематическое знание о физической вселенной, достижение, которое, не побоюсь сказать, не имеет себе равных в человеческой жизни.
На фоне впечатляющего успеха, который позволил концепции “материи” доминировать в организованном мышлении со времен древней Греции, может показаться неуместным предположение, что эта концепция не отвечает нынешним потребностям. Но окончательная судьба любой научной концепции или теории определяется не тем, что она сделала, а тем, что сейчас ей делать не удается. Кладбище науки полно теорий, очень успешных в свое время и внесших свой вклад в развитие научного знания, когда наслаждались всеобщим признанием: теория тепла, теория флогистона, теория астрономии Птолемея, теория атома в виде “бильярдного шара”, и так далее. Следовательно, время от времени, уместно подвергать все основные научные идеи изучению и критическому исследованию с целью определения, адекватно или нет идеи, хорошо служившие в прошлом, удовлетворяют более точным запросам настоящего.
Как только мы подвергаем концепцию вселенной материи критическому анализу, сразу же становится очевидным, что эта концепция не только больше не адекватна своей цели, но и что современные открытия полностью опровергли ее основы. Если мы живем в мире материальных “вещей”, существующих в рамках, обусловленных пространством и временем, тогда в некоей форме материя является основной характеристикой вселенной: она сохраняется в разных физических процессах. Такова суть концепции. На протяжении многих веков атом считался конечной единицей, но с открытием частиц, меньших, чем атомы (или, по крайней мере, менее сложных), было обнаружено, что при надлежащих условиях атомы распадаются и в процессе распада испускают частицы. Субатомные частицы играли роль конечных строительных блоков.
Например, одна из составляющих, из которых, как считается сейчас, состоит атом, - нейтрон - спонтанно делится на протон, электрон и нейтрино. Затем, одна из “элементарных частиц”, предположительно основных и не изменяющихся единиц материи, преобразуется в другие, по-видимому, основные и не изменяющиеся единицы. Прилагаются энергичные усилия, чтобы приспособить концепцию вселенной материи к объяснению событий такого рода. Они направлены на допущение еще меньших “элементарных частиц”, из которых могли бы строиться известные субатомные частицы. Сейчас, теоретики счастливы, конструируя теоретические “кварки” или другие субчастицы и наделяя эти плоды воображения набором свойств, таких как “шарм”, “цвет” и так далее, чтобы увязать с экспериментальными данными.
Но нисхождения в более низкие уровни физической структуры, даже в свете чистой гипотезы, нельзя достичь без того, чтобы не предпринимать другие значимые шаги по удалению от реальности. Во времена атомной теории, изначально предложенной Демокритом и его современниками, атомы, из которых, по их мнению, состояли все физические структуры, были полностью гипотетическими, но последующие наблюдения и эксперименты раскрыли существование единиц материи, обладающих точно такими же свойствами, которые приписывала атомам атомная теория. Следовательно, так как сейчас обстоят дела, эта теория может законно претендовать на представление реальности. Но дело в том, что не существует наблюдаемых частиц, которые обладали бы всеми свойствами, необходимыми для рассматривания их как составных частей наблюдаемых атомов.
Поэтому, теоретики прибегли к весьма спорному средству, предположив, специально для этой цели, что наблюдаемые субатомные частицы (то есть, частицы, менее сложные, чем атом) являются составными частями атомов, но обладают другими свойствами, если находятся в атомах, чем свойствами, которые обнаружили теоретики, наблюдая эти частицы независимо.
Это радикальный отход от стандартной научной практики построения теорий на прочных фактических основах. Правомочность таких теорий, по меньшей мере, сомнительна, но архитекторы теорий “кварков” идут намного дальше, все более и более удаляясь от объективной реальности и строя свои теории полностью на допущениях. В отличие от гипотетических “составляющих” атомов - субатомных частиц с гипотетическими наборами свойств вместо наблюдаемых свойств, - кварки являются гипотетическими частицами с гипотетическими свойствами.
Ненадежность выводов, достигнутых с помощью таких вымученных и искусственных конструкций, должна быть очевидной. Но, на самом деле, совсем необязательно формировать суждение на этой основе, потому что, не взирая на то, как выполняется деление материи на все меньшие и меньшие частицы, теория “элементарных частиц” материи не может объяснить наблюдаемое существование процессов, когда материя превращается в не-материю и наоборот. Взаимозаменяемость - это позитивное и прямое доказательство того, что концепция “материи” неверна; физическая вселенная не является вселенной материи. Ясно, что должно существовать нечто, более фундаментальное, чем материя, некий общий знаменатель, лежащий за материальными и нематериальными явлениями.
Открытие, отвергающее традиционное мышление о физических основах, сегодня приветствуется не больше, чем концепция “материи” в античном мире. Старые навыки мышления удобны как разношенные туфли, и автоматическая реакция на главное изменение в основных идеях – сопротивление, если не категорическое возмущение. Но если научный прогресс продолжается, существенно не только создавать новые идеи для решения новых проблем, но и с равным усердием отбрасывать старые идеи, пережившие свою полезность.
Не требуется никакого дополнительного свидетельства для подтверждения вывода, что ныне принятая концепция вселенной материи ошибочна. Наблюдаемое взаимопревращение материи и не-материи само по себе является исчерпывающим и убедительным опровержением утверждения, что материя – это основа. Но когда неизбежная категоричность ответа, который мы получаем из взаимопревращения, вынуждает признать полный провал концепции вселенной материи, и мы больше не можем принимать ее обоснованность, легко видеть, что эта концепция имеет множество других недостатков, и должна была быть изменена научным сообществом уже давно. Самая очевидная слабость этой концепции в том, что основанные на ней теории не способны идти вровень с прогрессом в области эксперимента и наблюдения. Новые главные физические открытия почти всегда приходят как сюрпризы, “неожиданные и даже невообразимые сюрпризы”[2] по словам Ричарда Шлегеля. Они не предугадываются на теоретических основах и не могут приспосабливаться к существующей теории без какой-либо значимой модификации предыдущих идей. Конечно, сомнительно, будет ли любая модификация существующей теории адекватно иметь дело с некоторыми из наиболее непокорных исследуемых явлений.
Современная ситуация в физике элементарных частиц по общему признанию граничит с хаосом. Однако все могло быть по-другому, если бы новая информация, быстро накапливающаяся в этой области, постепенно проясняла ситуацию. Но на самом деле, представляется, что она только углубляет существующий кризис. Если что-то в этой запутанной области и прояснилось, так это то, что “элементарные частицы” не элементарны. Но основная концепция вселенной материи требует существования некоего вида элементарной единицы материи. Если ныне известные частицы не являются элементарными единицами, как принято считать, тогда, поскольку не существует экспериментального подтверждения гипотезы субчастиц, вся теория структуры материи остается без видимой поддержки.
Другой главный пример неспособности современных теорий, основанных на концепции “материи”, справляться с новым знанием вселенной, связан с недавними открытиями в астрономии. Здесь, проблема в почти полном отсутствии любой теоретической структуры, к которой могут относиться вновь наблюдаемые явления. Несколько лет назад была опубликована книга, призванная представить всю значимую доступную информацию об астрономических объектах, известных как квазары. Она содержит следующее утверждение, которое почти так же уместно сейчас, как и тогда, когда книга была написана:
“Из обсуждений в последующих главах будет видно: существует так много конфликтующих идей, касающихся теории и интерпретации наблюдений, что, по крайней мере, 95% должны, конечно, быть неверными. Но сейчас никто не знает, какие из них входят в эти 95%”.[3]
После трех тысяч лет изучения и исследования основы теории, базирующейся на концепции “материи”, мы имеем право на нечто большее. Природа имеет обыкновение сталкивать нас с неожиданностями, и совсем не разумно ожидать, что господствующая ныне структура теории предоставит мгновенный и полный отчет обо всех деталях новой области. Но, по крайней мере, мы должны быть способны помещать новые явления в уместные места в рамках общей структуры и без труда рассматривать их основные аспекты.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 250; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!