Філософія фізики

Філософія фізики, якщо говорити про її сучасному етапі, відрізняється, як відомо, крайньою відірваністю від звичайних уявлень, що стосуються реальності і властивостей цього світу. Нова фізика - так називається остання глава книги Фрітьофа Капри "Дао фізики", в цьому плані не виняток і присвячена, власне, філософії некласичної фізики. А далі вже йдуть глави "Індуїзм" та інше по частині східної містики. Так що цією статтею я і закінчую огляд цієї по-своєму чудовою книги.

Однак мушу сказати, що я не фізик і навіть, вибачте, не філософ, так що огляд зазначеної глави я можу зробити ні з філософських позицій, але з точки зору коректності використовуваного Фрітьофом мови.

"Відповідно до теорії відносності, невірно, що простір має три виміри, а час існує окремо від нього. Одне тісно пов'язане з іншим, і разом вони утворюють чотиривимірний« просторово-часової »континуум. Простір, як і час, не існує саме по собі. далі, на відміну від ньютонівської моделі, тут немає єдиного плину часу. Різні спостерігачі, рухаючись з різними швидкостями щодо спостережуваних ними явищ, вказували б різну їх послідовність. у такому випадку, дві події, одночасні для одного наб юдателя, для інших відбудуться в різній послідовності. В результаті, всі виміри в просторі і часі, які стають відносними, втрачають свій абсолютний характер. І час, і простір - лише елементи мови, який використовує певний спостерігач для опису спостережуваних явищ ".

"У 1915 році Ейнштейн висунув загальну теорію відносності, яка, на відміну від спеціальної, враховувала гравітацію, тобто взаємне притягання всіх тіл з великою масою. У той час, як спеціальна теорія була схильна до безлічі експериментів, загальна теорія ще не знайшла свого остаточного підтвердження . і все ж вона є найбільш широко визнаною, послідовною і витонченої теорією гравітації, і знаходить широке застосування в астрофізиці і космології ".

Опустимо перебільшення, а в іншому фраза "теорія ще не знайшла свого остаточного підтвердження" може означати лише одне: ця теорія можливо не вірна. В даному випадку, спасибі Фрітьофу Капре за чесність. Втім, можна врахувати і сучасну фізичну філософію: Ейнштейн начебто і не прагнув створити теорію, яка пояснює низинну реальність, яка існує в уявленнях людей. Його завданням, мабуть, було створення теорії елегантною і красивою, але не пояснює, а лише пророкує явища реальності. Така філософія підходу до завдань фізичної теорії зараз у фізиків-теоретиків вельми поширена.

"Відповідно до теорії Ейнштейна, гравітація здатна« викривляти »час і простір. Це означає, що в викривленому просторі закони евклідової геометрії не діють, так само як двомірна площинна геометрія не може бути застосована на поверхні сфери. На площині, наприклад, ми можемо намалювати квадрат наступним чином: відміряти один метр на прямій лінії, відкласти прямий кут і знову відміряти один метр, потім відкласти ще один прямий кут і знову відміряти метр, нарешті, в третій раз відкласти прямий кут і, повернувшись у вихідну т чку, отримати квадрат. Однак на поверхні кулі ці правила не подіють. Точно таким же чином евклідова геометрія марна в викривленому тривимірному просторі. Далі, теорія Ейнштейна стверджує, що тривимірний простір дійсно викривлене під впливом гравітаційного поля тіл з великою масою ".

Час і простір знаходяться в нашій голові - це наш спосіб, за допомогою якого ми описуємо світ. Поза нас як окремі сутності час і простір не існують, вони не складаються з чогось матеріального, тому гравітація ніяк не може їх викривити. Геометрія, всупереч нової філософії фізики, - це теж наші правила (правила обчислень), які поза нас не існують. В цілому, з точки зору нормального вживання мови, весь абзац є безглуздим набором слів, що зводиться до опредметнення наших абстрактних понять і маніпулювання ними таким чином, як ніби ці опредмеченное поняття і справді існую поза нами.

"Простір навколо таких тіл - планет, зірок і т. Д. - викривлене, і ступінь викривлення залежить від маси тіла. А оскільки в теорії відносності час не може бути відокремлене від простору, присутність речовини впливає і на час, внаслідок чого в різних частинах Всесвіту час тече з різною швидкістю. Таким чином, загальна теорія відносності Ейнштейна повністю відкидає поняття абсолютного простору і часу. Відносні не тільки всі виміри в просторі і часі; сама структура простору-часу залежить від розподілу речовини у Всесвіті, і поняття «порожнього простору» також втрачає сенс ".

Остання фраза абзацу просто чудова - вона говорить про те, що по суті під простором в теорії відносності розуміється матерія, а не щось ще. Але в нормальному науковому мовою і навіть в філософії фізики не належить мати різні назви одного поняття або елемента. Інакше, вийде чехарда смислів і понять, що, не виключаю, могло бути однією з цілей створення теорії відносності з її способом "втечі від очевидності".

"Очевидне протиріччя між властивостями хвиль і частинок вирішилося зовсім непередбачуваним чином, поставивши під сумнів саму основу механістичного світогляду - поняття реальності матерії. Усередині атома матерія не існує в певних місцях, а, скоріше,« може існувати »; атомні явища не відбуваються в певних місцях і певним чином напевно, а, скоріше, «можуть відбуватися». Мова формальної математики квантової теорії називає ці можливості можливостями і пов'язує їх з математичними величинами, предс ающімі в формі хвиль. Ось чому частинки можуть в той же час бути хвилями. Це не «справжні» тривимірні хвилі, як, наприклад, хвилі на поверхні води. Це «імовірнісні хвилі» - абстрактні математичні величини з усіма характерними властивостями хвиль, що виражають ймовірності існування частинок в певних точках простору в певні моменти часу. Всі закони атомної фізики виражаються в термінах цих ймовірностей. Ми ніколи не можемо з упевненістю говорити про атомному явище; ми можемо тільки сказати, наскільки ймовірно, що воно відбудеться ".

Ну, така "фізична" філософія - це вже просто махровий ідеалізм і повна нісенітниця для матеріаліста. Моя присутність в кімнаті, де я роблю ці замітки, є лише імовірним. В інший момент я можу тут не бути. Але це ніяк не означає, що я взагалі не існую. У всякому разі, з такою фізико-філософської трактуванням мого існування і існування матерії я не згоден.

"Незабаром після висунення квантової теорії стало очевидно, що вона не є всеосяжною теорією для опису ядерних явищ, і повинна бути доповнена теорією відносності. Справа в тому, що частинки, обмежені в межах ядра, часто рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Це дуже важливо, так як опис будь-якого природного явища, в якому діють швидкості, близькі до світлової, має враховувати теорію відносності і бути, як кажуть фізики, «релятивістським». Тому для точного розуміння світу ядра нам потрібна теорія, про 'едіняющая теорію відносності і квантову теорію. Така теорія ще не висувалася, і тому спроби повного опису ядра були приречені на невдачу. Хоча ми чимало знаємо про будову ядра і про взаємодії ядерних часток, ми не володіємо фундаментальним розумінням природи ядерних сил і складної форми, в якої вони проявляються. Не існує і всеосяжної теорії ядерної частинки, порівнянної з описом атома в квантовій теорії. існує кілька «квантово-релятивістських» моделей, цілком задовільно відображають окремі аспекти е аспекти світу частинок, але злиття квантової теорії і теорії відносності і створення загальної теорії частинок залишається основною з поки невирішених завдань, що стоять перед сучасною фізикою ".

Тут маленьке "але". Теорія відносності, згідно Фрітьофу Капре, остаточно не підтверджена. Більш того, експерименти з колом, що обертається зі швидкістю, близькою, не підтверджують розрахунки спеціальної теорії відносності. Коло залишається тим же колом, не зменшується, не деформується, не зникає, і все тут справи. Так що доцільність злиття квантової теорії і теорії відносності, різних за фізикою і філософією підходів, як мені видається, під питанням.

"Теорія відносності зробила сильний вплив на наші уявлення про матерію, змусивши нас суттєво переглянути поняття частинки. В класичній фізиці маса тіла завжди асоціювалася з якоюсь неразрушимой матеріальною субстанцією - з таким собі« матеріалом », з якого, як вважалося, були зроблені всі речі. Теорія відносності показала, що маса не має відношення ні до якої субстанції. будучи однією з форм енергії. Однак енергія - це динамічна величина, пов'язана з діяльністю або процесами. Той факт, що маса ч стіци може бути еквівалентна певній кількості енергії, означає, що частка повинна сприйматися не як щось нерухоме і статичне, а як динамічний патерн, процес, який втягує енергію, яка проявляє себе у вигляді маси якоїсь частки.

Можливість виникнення матеріальних частинок з чистої енергії - воістину саме незвичайне наслідок з теорії відносності, яке можна пояснити тільки за умови використання вище описаного підходу. До того, як фізика стала розглядати частки з позиції теорії відносності, вважалося, що матерія складається або з нерозв'язних і незмінних елементарних частинок, або зі складних об'єктів, які можна розкласти на більш дрібні; і питання було лише в тому, чи можливо нескінченно ділити матерію на все більш дрібні одиниці, або існують дрібні неподільні частки. Відкриття Дірака освітило проблему подільності речовини новим світлом. При зіткненні двох частинок з високою енергією вони зазвичай розбиваються на частини, розміри яких, однак, не менше розмірів початкових частинок. Це частки такого ж типу, що виникають з енергії руху (кінетичної енергії), задіяної в процесі зіткнення. В результаті проблема подільності матерії вирішується абсолютно непередбачуваним чином. Єдиний спосіб подальшого поділу субатомних частинок - їх зіткнення з використанням високої енергії. Таким чином, ми можемо знову і знову ділити матерію, але не можемо отримати більш дрібних частин, так як частинки просто виникають з використовуваної нами енергії. Отже, субатомні частинки одночасно подільні і неподільні.

Це положення справ буде здаватися парадоксальним доти, поки ми дотримуємося поглядів про складні «предметах», що складаються з «будівельних цеглинок». Парадокс зникає тільки при динамічному релятивістському підході. Тоді частинки сприймаються як динамічні патерни або як процеси, що задіють деяку кількість енергії, укладену в їх масі. В процесі зіткнення енергія двох частинок перерозподіляється і утворює новий патерн, і, якщо кінетична енергія зіткнення досить велика, то новий патерн може включати додаткові частки, яких не було у вихідних частинках.

Експерименти останніх десятиліть розкрили динамічну сутність світу частинок. Будь-яка частка може бути перетворена в іншу; енергія може перетворюватися в частинки, і навпаки. У цьому світі безглузді такі поняття класичної фізики, як «елементарна частинка», «матеріальна субстанція» і «ізольований об'єкт». Всесвіт являє собою рухливу мережу нерозділено пов'язаних енергетичних процесів. Всеосяжна теорія для опису субатомной дійсності ще не знайдена, але вже зараз існує кілька моделей, цілком задовільно описують її певні аспекти. Всі вони невільні від математичних труднощів і часом суперечать один одному, все ж відбиваючи при цьому глибинну єдність і рухливість матерії. Вони показують, що властивості частинки можуть бути зрозумілі тільки в термінах її активності, тобто її взаємодії з навколишнім середовищем, і що частки слід розглядати не як самостійні одиниці, а як невіддільні частини цілого ".