Скрестить квантовую и относительности теории – алхимия нашего века?

Посмотрите, чем заняты наши современные физики – пишет Стивен Вайнберг: Через схоластику к единству. Основная их цель отыскать такую чудо-теорию, которая бы описывала все виды взаимодействия — гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное. Чем они лучше средневековых алхимиков, схоластов, утопистов... Человечество уже ставило перед собой цели: изобрести вечный двигатель; найти философский камень, чтобы любой металл превращать в золото; приготовить снадобье от всех болезней; создать логический метод для решения любых правовых и жизненных коллизий... И вот перед нами новая «благородная» цель: сочинить такую фундаментальную теорию, с помощью которой можно было бы решить любую физическую задачу.

 

Аналогичное томительное и вместе с тем обнадеживающее предчувствие овладевало учеными Средневековья. Каждый алхимик и схоласт видел свое предназначение в отыскании лишь последнего звена в длинной цепи теоретических и экспериментальных поисков, которое сообщит всем ранее накопленным знаниям волшебную силу. Они уверены, что именно им удастся осчастливить человечество путем открытия некоего «философского камня». Многие даже убеждены, что сделали это. Их картина мира не имеет изъянов: куда не посмотри, все гладко и ясно. Такое гармоничное состояния знаний часто наблюдается у мистиков и верующих людей.

 

Если спросить у современных физиков: как можно создавать «Единую Теорию Всего»? Ответа на этот вопрос мы, конечно, не услышим, зато, как и в прошлые века, ученые-утописты, фантазирующие на ниве «коммунистической» физики, заняли в научном сообществе самые передние и почетные места.

 

Вместе с тем мир, в некоторых физических представлениях, сдвинулся до невероятной простоты. Вот что я читаю в книге известного физика Ли Смолина "Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует":

 

"За последнее столетие наше физическое описание мира значительно упростилось. Раз уж речь идет о частицах, они проявляются только в двух видах: кварки и лептоны. Кварки являются составляющими протонов и нейтронов и многих частиц, которые мы аналогично им открыли. Класс лептонов охватывает все частицы, не состоящие из кварков, включая электроны и нейтрино. Обобщая, известный мир объясняется шестью видами кварков и шестью видами лептонов, которые взаимодействуют друг с другом посредством четырех сил (или, как их еще называют, взаимодействий): гравитации, электромагнетизма, и слабых и сильных ядерных взаимодействий.

 

Двенадцать частиц и четыре взаимодействия это все, что нам нужно, чтобы объяснить все что угодно в известном мире".

 

Но все же, при этой простоте, есть проблема. О ней, например, пишет Брайан Грин в книге Элегантная вселенная:

 

"Современная физика покоится на двух столпах. Один из них – это общая теория относительности Альберта Эйнштейна, которая дает теоретическую основу для понимания вселенной в ее наиболее крупных масштабах – звезд, галактик, скоплений галактик, и далее к необъятным просторам самой вселенной. Другой столп – это квантовая механика, дающая теоретическую базу для понимания вселенной в ее наименьших масштабах – молекул, атомов и далее вглубь субатомных частиц, таких как электроны и кварки. За годы исследований физики с невообразимой точностью экспериментально подтвердили практически все предсказания каждой из этих теорий. Но использование этих же теоретических средств с неизбежностью ведет еще к одному, обескураживающему выводу: в своей современной формулировке общая теория относительности и квантовая механика не могут быть справедливы одновременно".

 

Ну, насчет невообразимой точности всех предсказаний это, мягко говоря, преувеличение. Однако, что же делать с тем, что "общая теория относительности и квантовая механика не могут быть справедливы одновременно". Вернемся к Ли Смолину:

 

"Вселенная, в которой мы сами находимся, находится во взаимосвязи, что означает, что все взаимодействует со всем прочим. Нет оснований, по которым мы могли бы иметь две теории природы, покрывающие различные явления, как если бы одна никогда не действовала вместе с другой. Все требует, чтобы конечная теория была полной теорией природы. Она должна включать в себя все, что мы знаем... ПРОБЛЕМА 1: Объединить ОТО и квантовую теорию в одну теорию, которая может претендовать на роль полной теории природы".

 

Ура, выход есть! Нетленные идеи алхимии средневековья возродились! О них не только Ли Смолин говорит: две очень верные теории, которые не могут быть верны одновременно, надо объединить. Ну, объединить, коль скоро эти две теории описываются математическим языком, это, значит, собрать вместе их математические постулаты (исходные уравнения), что-то там слегка поправить, раз уж разом они не могут быть верны, а далее соорудить какую-то всеобщую математическую конструкцию. Так я рассуждаю с позиций дилетанта. Но, поразмыслив, я пришел к такой, вот, мысли: для того, чтобы что-то объединить, надо, как минимум, представлять что мы можем и собираемся объединять.

 

Что собой представляет квантовая теория? Передаю слово Вернеру Карлу Гейзенбергу (книга Физика и философия), одному из основателей этой теории и также ее так называемой копенгагенской интерпретации:

 

"Было предпринято много попыток подвергнуть копенгагенскую интерпретацию критике и заменить ее другой, более соответствующей представлениям классической физики и материалистической философии.

 

Эти попытки предпринимаются с позиций, которые можно разделить на три различные группы. Представители первой группы хотя и принимают полностью копенгагенскую интерпретацию экспериментов, но не удовлетворены используемым при этом языком, то есть лежащей в основе ее философией, и заменяют ее другой.

 

Представителями второй группы делаются попытки в определенных критических пунктах изменить квантовую теорию.

 

Наконец, представители третьей группы просто выражают свою общую неудовлетворенность квантовой теорией, не выдвигая при этом определенных контрпредложений. К ним можно причислить Эйнштейна, Лауэ и Шредингера.

 

Все оппоненты квантовой теории едины, однако, в одном пункте. Было бы желательно, по их мнению, возвратиться к представлению о реальности, свойственному классической физике, или, говоря на более общем философском языке, к онтологии материализма, то есть к представлению об объективном, реальном мире, мельчайшие части которого существуют столь же объективным образом, что и камни и деревья, независимо от того, наблюдаем мы их или нет.

 

Когда разбирают работы представителей первой группы, то можно было бы даже сказать, что здесь мы имеем дело совсем не с контрпредложениями, выдвинутыми против копенгагенской интерпретации, а с их точным повторением на другом языке. Поэтому можно только спорить о целесообразности этого языка. Эта группа контрпредложений использует идею "скрытых параметров". Так как законы квантовой теории предсказывают результаты эксперимента, вообще говоря, только статистически, то, основываясь на классической точке зрения, можно было бы предположить, что существуют скрытые параметры, которые, будучи ненаблюдаемыми в любом обычном эксперименте, в действительности определяют результат эксперимента, как это всегда считалось ранее в соответствии с принципом причинности. Поэтому в некоторых работах была предпринята попытка изобрести такие параметры внутри рамок квантовой механики.

 

В этом плане, например, выдвинул свои контрпредложения Бом, но если отвлечься от возможного в будущем изменения квантовой теории, то язык Бома, как уже отмечалось, не говорит в отношении физики ничего иного, чем язык копенгагенской интерпретации".

 

Я поясню, коротко, как я это понимаю. А понимаю я это так, что квантовая теория по своей сути является физической теорией. Ее исходные математические предпосылки отвечают реальности так же, как и математические описания законов Ньютона. С той разницей, что предпосылки первой, выглядят сложнее. Например, уравнение Шредингера, несмотря на его сложность, это математически оформленный физический постулат. А что касается копенгагенской и прочих еще более "лихих" интерпретаций теории, то к сути теории они имеют отношение по принципу "притянутые за уши". То есть, к собственно теории эти мистические интерпретации отношения не имеют.

 

В теории относительности Эйнштейна все иначе. Мистификация у него заложена в самых исходных предпосылках. "Истинный" физический смысл преобразований Лоренца, на которых строится ТО, впервые раскрыл Эйнштейн. Он объявил их равноценными. Каждое верно для той системы, к которой оно относится. Мнимое время преобразований Лоренца у Эйнштейна есть действительное время. А это уже мистика чистейшей воды.

 

Исходя из факта, что абсолютную одновременность двух пространственно отдаленных друг от друга событий физически невозможно представить, так как не существует бесконечно большой скорости сигналов, Эйнштейн сделал вывод, что понятие абсолютной одновременности и выводимое из него понятие абсолютного времени не имеют физического смысла. Требование Маха исключать из физической науки «бессмысленные», то есть не проверяемые опытом, понятия сыграло при этом важную роль.

 

Никакое сложение величин скоростей не может ни достигнуть, ни превысить по величине константу c. Это, например, означает, что для наблюдателя в космосе скорость света и скорость движения Земли не будут складываться, а одновременные для землянина события могут быть неодновременными для небожителя.

 

Так в работе «Объясняет ли общая теория относительности гравитационные эффекты» (изд. МГУ, 1986 г.) академик А.А.Логунов пишет: «таким образом, при более глубоком рассмотрении общая теория относительности (ОТО) оказывается несовместимой с фундаментальными законами природы - законами сохранения энергии, импульса и момента количества движения... ». Иными словами, ОТО не является теорией физической.

 

Вот и возникает у меня, дилетанта, вопрос: следует ли объединять теорию, основанную на экспериментально установленный физических предпосылках, с теорией, построенной на предпосылках иной природы, и что из подобного объединения может получиться?

 

Исходные положения ТО и ныне великими мужьями от физики не ставится под сомнение, а получается то, что сказал Ли Смолин, кстати тоже ярый приверженец этой теории:

 

"История, о которой я буду говорить, могла бы читаться некоторыми как трагедия. Говоря прямо, – и чтобы обозначить линию удара, – мы потерпели неудачу... На протяжении более чем двух столетий до сегодняшнего времени наше понимание законов природы быстро расширялось. Но сегодня, несмотря на все усилия, то, что мы достоверно знаем об этих законах, не превышает того, что мы знали о них в 1970е".

 

Я видел график, построенный одним исследователем о том, как связаны во времени рост научных открытий и магических (или мистических) представлений. Если я найду этот график в моих компьютерных завалах, я его приведу. Так вот, на этом графике построены линии магии и науки с древних времен до наших дней. Доля магии в науке уменьшалось, а наука шла вперед. Но последние десятки лет, наука почему-то резко ударилась в мистику, а собственно наука в части ее открытий в теоретической физике зашла в тупик, что не является секретом и о чем возвестил Ли Смолин.

 

Что делается, ежели рассуждать "по-крестьянски", когда заходишь в тупик. Естественно, приходится возвращаться назад. Как далеко нужно возвращаться назад из болота нынешней мистики, я не могу сказать. Может быть к каким-то еще до эйнштейновским представлениям надо возвращаться. Поправить некоторые уравнения, придуманные физиками, под реальность, а не пытаться с беспредельным упорством вколачивать реальность в слишком поспешно придуманные физиками уравнения и законы. Запостулировать и загнать в математику можно любую фигню, но когда тупик:

"Если тебе не виден путь, посмотри с другой колокольни".

 

Анонсы других статей

Copyright © 2009 - 2024 Алгоритмист | Правовая информация
Карта сайта
Яндекс.Метрика