Накануне шестой физической революции - Владимир Ацюковский

Не лучше обстоит дело и со второй основой современной теоретической физики — квантовой механикой, из которой выросла квантовая теория поля.

Квантовая механика проповедует бесструктурность частиц и отсутствие каких бы то ни было причин, по которым частицы обладают своими свойствами — наличием магнитного момента, заряда, спина и т. п.

Частицы точечны, т. е. они безразмерны. И хотя это обстоятельство приводит к энергетическому парадоксу, почему-то никого это не смущает. Никто не ставит под сомнение исходную планетарную модель атома, разработанную Резерфордом еще в 1911 г. и в силу своей ограниченности приведшую к громадному количеству противоречий, хотя успехи ее на первых порах были бесспорны. Вместо изучения конкретных структур и механизмов взаимодействий в конце концов все свелось к чисто внешнему, весьма поверхностному описанию, что привело к рассмотрению лишь вероятностных оценок процессов.

Дело дошло до того, что сам факт возможности наличия какого бы то ни было механизма в явлениях микромира стал отрицаться, отрицаются и причинно — следственные отношения в явлениях микромира, чем накладываются принципиальные ограничения на познавательные возможности человека.

«Общепринятые» математические зависимости теории относительности и квантовой механики приобрели статус абсолютной истины, и на соответствие им проверяются все новые теории, которые отбрасываются, если такого соответствия нет.

Однако не лишне напомнить тот тривиальный факт, что каждое физическое явление имеет бесчисленное множество сторон и свойств и что для полного описания даже простого явления необходимо иметь бесконечно большое число уравнений. И ни в коем случае нельзя считать, что те уравнения, с которыми мы сегодня имеем дело, описывают явления сколько-нибудь полно, будь то уравнения Шредингера для явлений микромира, уравнения Максвелла для электромагнитного поля, или «закон» всемирного тяготения Ньютона. Это означает, что уточнение фундаментальных законов и уточнение их математического описания должно стать обычным рабочим делом, и ореол непогрешимости, освящающий сегодня несколько исходных формул или «принципов», должен быть снят.

Сегодня уже многим ясно, что и теория относительности, и квантовая механика в современном ее изложении уводят исследователей от попыток выяснения внутренней сущности явлений, заменяя эту сущность внешним, поверхностным описанием, основанным на некоторых частных постулатах и предположениях. Не стоит поэтому удивляться, что подобный подход оказывается все менее продуктивным. Ограниченность направлений исследований, вытекающая из подобной методологии, не позволяет выяснить глубинные процессы природы, что закономерно приводит к тому, что многие существенные факторы в экспериментах и теоретических исследованиях оказываются неучтенными, а многочисленные полезные возможности — неиспользованными. Укоренившийся в науке феноменологический метод все больше проявляет свою беспомощность.

Сложившееся положение в теоретической физике — накопление противоречий, разобщенность и дифференциация ее направлений, поверхностность описания явлений, непонимание глубинной сути явлений и как следствие всего этого — утрата руководящей роли при постановке и проведении прикладных исследований свидетельствуют о глубоком методологическом кризисе, охватившем теоретическую физику. Нет никаких оснований полагать, что кризис будет разрешен на тех же путях, по которым продолжает двигаться теоретическая физика или на путях создания, как рекомендовал Нильс Бор, «безумных идей» (то есть когда все уже вообще перестанут понимать что-либо).

Для того чтобы найти выход из создавшегося тупика, чтобы разрешить накопившиеся противоречия и продвинуться дальше как в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях, следует вспомнить, что в науке всегда существовал метод, отличный от феноменологического, метод динамический, заставляющий изыскивать внутренний механизм явлений, исследовать структуру материальных образований и взаимодействий на глубинных уровнях организации материи. При динамическом подходе каждая структура подразумевается состоящей из частей, а каждая часть — из еще более мелких. Движение этих частей и их взаимодействие в конкретных случаях и есть конкретное явление.

Объяснение явления как целого при динамическом подходе сводится к прослеживанию причинно-следственных отношений между элементами явления.

Описание внешних сторон явления при динамическом подходе есть всего лишь следствие, а не главное содержание явления, как это вытекает из феноменологии. Динамический подход подразумевает возможность создания наглядных моделей на всех уровнях организации материи.

Динамический метод в естествознании всегда оправдывал себя. Основной линией развития естествознания всегда было поэтапное углубление в структуру материи, переход на все более глубинные уровни ее организации. Переход на новый уровень всегда означал коренную ломку устоявшихся представлений, являлся очередной физической революцией и обеспечивал выход из кризиса.

История демонстрирует примеры эффективности динамического подхода для разрешения накопленных противоречий. Структуры материальных образований становились понятными, если в рассмотрение вводились материальные образования более глубокого уровня. Когда оказалось, что число разнообразных молекул стало велико, в рассмотрение были введены атомы. А когда выяснилось, что число типов атомов стало велико, возникло понятие «элементарных частиц» вещества, из которых атомы состоят. При этом становились понятными структуры старших уровней организации материи. Оказывалось, что материальные образования старшего иерархического уровня отличаются друг от друга в первую очередь набором элементов — материальных образований младшего иерархического уровня. При этом младшие образования, например, атомы или «элементарные частицы» наделялись на первых порах лишь простейшими, наиболее существенными свойствами, что даже отражалось в названии: атом («неделимый»), «элементарные частицы», т. е. простейшие частицы. И кризис благополучно разрешался.

Вскрытие структур, понимание внутреннего механизма создавало возможность для направленных действий. Ставились направленные исследования, появлялись новые методы, увеличение числа разнообразий старшего уровня уже никого не пугало, так как было ясно, как все это происходит и почему. Открывались совершенно новые перспективы теоретических и прикладных исследований и применений. Очередная физическая революция демонстрировала миру свои качественно новые возможности. Эти новые возможности сразу становились достоянием прикладников и служили человечеству.

Так в VI–IV веках до нашей эры совершился переход естествознания от природы в целом к субстанциям — земле (твердь), воде (жидкость), воздуху (газ) и огню (энергия). Это дало развитие философии.

В XII–XIII веках нашей эры в рассмотрение были введены вещества, и это дало развитие строительству.

В XVI веке было введено понятие молекулы (маленькой массы), и появилась механика.

В конце XVIII века было введено представление об атоме, и появились химия и электричество.

В конце XIX — начале XX века было введено представление об «элементарных частицах», и это дало начало атомной энергии.

Не следует ли и сейчас, учитывая, что число «элементарных частиц» вещества уже составляет от 200 до 2000 (в зависимости от того, как считать), что все они способны переходить друг в друга, применить тот же метод и ввести в рассмотрение новую, еще более «элементарную» частицу, новый «кирпичик» мироздания? Тогда выяснится, что все так называемые «элементарные частицы» вещества — сложные образования, построенные из этих «кирпичиков». Тем самым узаконивается строительный материал для «элементарных» частиц и появляется возможность анализа структуры этих совсем не элементарных частиц вещества.

Такую частицу следует назвать «амер», поскольку именно так ее называл Демокрит. По его мнению амер — частица атома и есть истинно неделимая частица материи, а совокупность амеров — это эфир, среда, заполняющая все мировое пространство, являющаяся строительным материалом для всех видов вещества и обеспечивающая своими движениями все виды взаимодействий, в том числе ядерные, электромагнитные и гравитационные, а также и другие, ныне не известные.

Именно так и следует поступить, и это будет очередная, шестая по счету физическая революция, которая должна дать человечеству совершенно новые возможности для сосуществования с природой, частью которой он является.

II. Эфиродинамика

Экспериментально доказано, что физический вакуум способен рождать «элементарные частицы» вещества. Это заставляет полагать, что составные части таких частиц, их «кирпичики» уже содержатся в физическом вакууме. Следовательно, налицо единство материи физического вакуума и материи «элементарных частиц» вещества. Однако «элементарные частицы» вещества являются основой строения атомов — их ядер и электронных оболочек, а атомы — основой строения молекул вещества, вещество же является основой строения всех тел, вплоть до звезд и галактик. Таким образом, можно констатировать единство сущности всех материальных образований, подтверждающее на практике идею монизма Вселенной.