ФИЛОСОФИЯ (последнее)
Количественные формы организации материи
Актуальные публикации по вопросам философии. Книги, статьи, заметки.
Количественные формы организации материи.
Вейник Е.В.
Рукопись, 25 ноября 2007 года.
Введение.
Ученые со стародавних времен пытались умозрительно представить себе строение вселенной, устремляя своё внимание как в космические дали, так и к наимельчайшим частицам - первоэлементам. О разделении мироздания на количественные уровни, как правило, речи не шло, ибо мир представлялся единым и обнимающим человека. Со временем пришло понимание и необходимость хотя бы условно подразделить его на мега-, макро- и микромир. Естественно, что центральную, среднюю позицию занял макромир – сфера обитания человека и приложения его житейских интересов.
Разговоров о мирах, лежащих за пределами трех известных, наука не вела и не ведет, т.к. имеет весьма смутное представление о том, что это такое. Философию, например, число количественных уровней особенно не волнует, её в первую очередь интересует качественный ряд форм движения материи, расставленных по степени сложности от простейшей (механической) до высшей – социальной. Такой подход неизбежно подтолкнул к созданию комбинированного понятия "структурных" уровней материи, которое затушевало проблему необходимости четкого различия между количеством и качеством многообразия форм движения.
Однако следует сознавать, что задача философии [1, стр.21-22] "заключается именно в том, чтобы дать всестороннее и исчерпывающее качественное и количественное определение астаты в целом. Но выполнить эту задачу без целесообразной классификации всех существующих астат невозможно. В этой классификации в сжатой форме должна быть закодирована вся теория. Причем классификация должна охватывать две принципиально различные, но одинаково важные стороны астаты – качественную и количественную, т.е. должна фактически распадаться на две различные классификации. Современное естествознание уже накопило достаточно знаний для того, чтобы оказалось возможным хотя бы вчерне сделать необходимые определения". В приведенной цитате "астата" – форма движения материи, или обобщенное движение. Следовательно, материя существует в виде астаты (санскр. asthata - движущийся, отправляющийся и т.д.; по-гречески astata – неустойчивая, волнующаяся, неспокойная). Термин впервые использован в монографии - Вейник А.И., "Кокиль", Минск: Наука и техника, 1972, стр.212.
1. Что мы имеем на сегодняшний день?
Наука прекрасно справлялась и справляется сегодня практически со всеми проблемами, встречающимися в так называемом макромире, т.е. на том количественном уровне мироздания, где находимся мы с Вами и даже философы вместе с физиками. Макромир с двух сторон как бы "окружают" мегамир и микромир.
Мегамир (дискретные источники излучения, такие как Солнце, звезды, галактики и пр.) астрономы исследуют с помощью единственно пригодного для этой цели электромагнитного излучения. Считается, что в самые мощные оптические телескопы видны объекты, находящиеся на расстоянии до 8 миллиардов световых лет. Аналогично расчетный радиус "видимой" Вселенной, то есть Вселенной, воспринимаемой с помощью радиотелескопов, составляет примерно 11-15 миллиардов световых лет. Успехи достигнуты грандиозные, однако они сильно ограничиваются свойствами этого излучения – фотонов.
Исследование мегамира является прерогативой космологии, которую определяют как науку об эволюции и крупномасштабной структуре Вселенной. В настоящее время можно выделить два глобальных направления в трактовке её судьбы. Материалистическая диалектика рассматривает Вселенную вечной и бесконечной. Такое понимание формировалось материалистами (философами и физиками) на протяжении не менее 2500 лет. Релятивистская космология в последнюю сотню лет выдвинула альтернативную, хотя и очень мало обоснованную, гипотезу о конечности жизни Вселенной (теория Большого взрыва), тем самым предоставив серьезный довод теологам в пользу божественного создания мира, выражаясь словами академика Я.Б. Зельдовича, "из ничего" [2]. Подробный анализ и противопоставление указанных направлений провел известный киевский философ В.Н. Игнатович [3].
Микромиром занимаются физики, в основном изучая осколки, возникающие при столкновении элементарных частиц между собой. Судя по всему, физика давно подошла к своему пределу, определенному известным критерием Д. Рэлея, требующим для опытов применять инструменты, меньшие предмета исследования. Именно поэтому попытка использовать привычную экспериментальную технику для изучения материальных носителей субмикромира (мира полей, или наномира), т.е. более тонкого, чем микромир, столкнулась с непреодолимыми трудностями. Даже на окраине микромира «макро»-приборы не могут «ощутить» индивидуальность отдельных элементарных частиц, поэтому ученые были вынуждены оперировать их статистическими множествами, для чего пришлось привлечь себе в помощь теорию вероятности, придумать принцип неопределенности и пр., как бы узаконивающих несовместимость своих желаний и возможностей. Именно этот математический трюк заставил науку не только завязнуть, а даже остановиться, на подступах к объектам субмикромира, но и "философски" обосновать свои неудачи.
Напомню высказывание В.Л. Гинзбурга: "В принципе, могут существовать и какие-то другие поля, но самые тщательные опыты, проведенные разными группами физиков в различных странах, не смогли их обнаружить. Значит, если они и вообще существуют, то ответственны лишь за ничтожные силы, которые не удалось зарегистрировать лучшей существующей аппаратурой" [4]. С точки зрения критерия Рэлея эти слова абсурдны. Некоторые протоны ещё можно рассмотреть с помощью электронов, разогнанных до огромных (околосветовых) скоростей. Но для регистрации более тонких структур необходимы приборы, способные использовать в качестве датчиков частицы много меньших размеров, чем электрон. Очевидно, что нельзя исследовать электрон с помощью другого электрона, а потому не ясно, какой "лучшей" аппаратурой можно регистрировать что-то, кроме электронов.
Казалось бы, физика могла бы гордиться своими достижениями в познании свойств электромагнитного поля, но куда деваться от искусственно созданных трудностей? И остается ученым лишь математически моделировать мир полей, до материальных носителей которых руки не дотягиваются, – нет соответствующих инструментов.
2. Граница раздела между макро- и микромиром.
Граница между макромиром, где действуют законы механики Ньютона, и микромиром, где вступают в силу законы квантовой механики, сегодня определяется эффективностью применения постоянной Планка.
Макс Планк (1858-1947) - один из основоположников квантовой механики - пришел к идеям квантования энергии, пытаясь теоретически объяснить процесс взаимодействия между недавно открытыми электромагнитными волнами и атомами и, тем самым, разрешить проблему излучения абсолютно черного тела. Он понял, что для объяснения наблюдаемого спектра излучения атомов нужно принять за данность, что атомы излучают и поглощают энергию порциями (которые ученый назвал квантами) и лишь на отдельных волновых частотах.
Энергия, переносимая одним квантом, равна E = h, где - частота излучения, а h - элементарный квант действия, представляющий собой новую универсальную константу, получившую вскоре название постоянная Планка. Планк же первым и рассчитал её значение на основе результатов имеющихся экспериментов h = 6,548*10^–34 Дж·с (в системе СИ); по современным данным h = 6,626*10^–34 Дж·с. Соответственно, любой атом может излучать широкий спектр связанных между собой дискретных частот, который зависит от орбит электронов в составе атома. Вскоре Нильс Бор создал (1913) стройную, хотя и упрощенную модель атома, согласующуюся с распределением Планка.
Опубликовав свои результаты в конце 1900 года, сам Планк - и это видно из его статей - сначала не верил в то, что кванты - физическая реальность, а не удобная математическая модель. Однако, когда пять лет спустя Альберт Эйнштейн опубликовал статью, объясняющую фотоэлектрический эффект на основе квантования энергии излучения, в научных кругах формулу Планка стали воспринимать уже не как теоретическую игру, а как описание реального физического явления на субатомном уровне, доказывающее квантовую природу энергии.
Теперь постоянная Планка фигурирует во всех уравнениях и формулах квантовой механики. Она, в частности, определяет масштабы, начиная с которых вступает в силу принцип неопределенности Вернера Гейзенберга. Грубо говоря, постоянная Планка указывает нам нижний предел пространственных величин, после которого нельзя не принимать во внимание квантовые эффекты. Будучи получена всего лишь для теоретического описания единичного физического явления, постоянная Планка вскоре стала одной из фундаментальных констант теоретической физики, определяемых самой природой мироздания.
3. Существует ли субмикромир (наномир, или мир полей)?
Для современной физики нет такого понятия, как субмикромир. Чтобы оно появилось, необходимо решить несколько принципиально важных проблем, в частности, отказаться от понятия корпускулярно-волнового дуализма в физике; признать фотон частицей, принадлежащей субмикромиру, равно как и возможность существования на этом уровне многих иных частиц; отказаться от отождествления математического поля с физическим и считать "полем" статистическое множество однотипных объектов субмикромира.
Неприятие перечисленных проблем обязано рождению и бурному распространению релятивизма в материалистической философии. В этом смысле особенно примечательно выражение немецкого физика В. Гейзенберга, подчеркивающее полную зависимость философии от физики: "Дурная философия, исподволь губит хорошую физику" [5, стр.172].
Под прессом науки материю подразделили на две разновидности - вещество и поле. Классическая физика различала их по массе покоя - вещество обладало массой покоя, не равной нулю, а физическое поле имело нулевую массу покоя (поле - не вещество, а "полевая функция", попросту - математическая формула! [6]). В конце концов путаница в формулировках философских терминов и подмена здравого смысла математическими процедурами завела физиков в тупик, точнее к изучению четырех сил, обнаруженных в микромире, и бессмысленным попыткам их объединения.
В понятии материи релятивисты сконцентрировали своё внимание на слове "объекты" и сосредоточились на их изучении, классификации по размерам и свойствам, а также поиске новых. Методика экспериментальных исследований, основанная на дроблении элементарных частиц, позволяла множить открытия разлетающихся осколков и создавать немыслимые теории о том, как они умудряются сосуществовать внутри исходных объектов. Отсюда понятно, что если в результате "реакции" дробления получался избыток или недостаток энергии, то его... приписывают новой частице.
Когда забрались слишком далеко и слишком глубоко, то для объяснения открытий и их связи между собой пришлось всё чаще и чаще жертвовать здравым смыслом и отдавать предпочтение "царице полей" – математике, закрывая глаза на то, что математика – всего лишь язык общения, ничуть не лучший, чем прочие. Для характеристики его гибкости и беспредельной способности объяснять необъяснимое можно смело использовать выражение - "принцип изворотливости теоретиков" (астроном В.И. Слыш, 1973).
В конечном счете в энциклопедических словарях терминологию довели до полного абсурда, например:
"Материя (лат. materia), вещество; субстрат, субстанция; содержание. В латинский философский язык термин введен Цицероном как перевод греч. hyle. Понятие материи как субстрата вещественного мира было выработано в греческой философии в учениях Платона и Аристотеля, при этом материя понималась как неоформленное небытие (meon), чистая потенция. Сформулированное Декартом понятие материи как телесной субстанции (в противоположность "мыслящей" субстанции), обладающей пространственной протяженностью и делимостью, легло в основу материализма 17-18 вв. Материя - центральная категория диалектического материализма" [7].
Но это писали, наверное, для школьников и студентов, а в "серьёзных" книгах материю фактически подразделили на вещество и физическое поле, различающихся наличием или отсутствием массы покоя.
"Вещество, вид материи, который, в отличие от физического поля, обладает массой покоя. В конечном счете вещество слагается из элементарных частиц, масса покоя которых не равна нулю (в основном из электронов, протонов, нейтронов). В классической физике вещество и физическое поле абсолютно противопоставлялись друг другу как два вида материи, у первого из которых структура дискретна, а у второго – непрерывна. Квантовая физика, которая ввела идею двойственной корпускулярно-волновой природы любого микрообъекта, привела к нивелированию этого противопоставления" [8].
"Поле физическое, особая форма материи; система с бесконечным числом степеней свободы. К полю физическому относятся электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерных сил, а также волновые (квантовые) поля, соответствующие различным частицам (например, электро-позитронное поле). Источниками полей физических являются частицы (например, для электромагнитного поля – заряженные частицы). Создаваемые частицами поля физические переносят (с конечной скоростью) взаимодействие между соответствующими частицами (оно обусловлено обменом квантами поля между частицами)" [9].
Определение "поля физического" - сущая ерунда. Выражение "система с бесконечным числом степеней свободы" явно вкладывает в понятие поля математический смысл. Да, аппарат математики действительно позволяет с легкостью оперировать любым числом измерений (степеней свободы), но перенос и приспособление этого технического приема к свойствам объектов превращает создание физических и космологических теорий в подлинное "мифотворчество".
С другой стороны поле – это "особая форма материи", значит всё-таки речь идет о материи, хотя непонятно, как это согласуется с предельной абстракцией понятия материи в философии (подобного рода абстракция может быть только в единственном числе!). Но если она вынужденно выделена, то возникает естественный вопрос, над которым никто не хочет задуматься: к какому уровню мироздания она относится? И последнее, представленный перечень полей, мягко выражаясь, несколько своеобразен. Во-первых, почему их только четыре, тогда как диалектический материализм утверждает, что на каждом количественном уровне мироздания, включая, стало быть, и субмикромир, их может и должно быть "бесконечно" много. Во-вторых, а куда делись "простенькие" всем известные электрическое и магнитное поля? И в-третьих, насколько правомерно называть "полями" поле ядерных сил, а также волновые (квантовые) поля?
Теперь немного о "важном" отличительном признаке вещества и поля - о массе покоя. Испокон веку масса считалась формой движения материи, гарантировано присущей всем объектам мега-, макро- и микромира, которые по словам материалистов "копируются, фотографируются, отображаются нашими ощущениями". Хотя, следует заметить, такое свойство массы (непререкаемая обязательность) следует только из так называемого "повседневного" опыта человечества, накопленного в нашем макромире, и бездоказательно распространенного на всё и вся в природе. Кстати сказать, энциклопедия "Физика микромира" справедливо отмечает [6]: "Природа массы одна из важнейших нерешенных задач современной физики. Принято считать, что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны (электромагнитным, ядерным и др.) однако никакой количественной теории массы создать не удалось. Не существует также и теории, объясняющей, почему массы элементарных частиц образуют дискретный спектр значений и тем более позволяющей определить этот спектр".
Если считать, что физическое поле – это совокупность объектов субмикромира, то масса единичного субмикрообъекта должна быть обязательно, но количественно на много порядков меньше массы любой элементарной частицы (микрообъекта). На данном этапе развития науки объекты субмикромира пока порознь (индивидуально) не наблюдаемы, хотя изучение свойств этих же объектов в виде статистических множеств (так сказать, в "полевом" виде) идет весьма успешно.
Вообще говоря, вопрос надо бы поставить иначе, способны ли мы с помощью сегодняшней экспериментальной техники (макротехники) измерять не только индивидуальную массу, но и другие свойства объектов субмикромира, или нет. Скорее всего, современная техника в принципе для этого не пригодна, на что указывает, например, известный закон неопределенности. Вот и приходится физикам исследовать не субмикрообъекты, а их статистические множества. В сущности, вся "полевая" физика зиждется именно на статистической (волновой) основе. Вынужденный отказ от дискретности, как основополагающем атрибуте материи, и замена её "корпускулярно-волновым дуализмом" привел к смешению понятий, относящихся к совершенно разным микро- и субмикромирам, и привлечению математики в качестве важнейшего исследовательского инструмента.
В частности считается, что обыкновенный фотон представляет собой одну из мельчайших частиц микромира (мира элементарных частиц, атомов, молекул и т.п.). Такое можно было бы предположить, ведь и в нашем макромире есть мальки (например, бактерии) и гиганты (например, многотонные киты), так почему же в микромире не может быть похожей разницы между объектами. Но с точки зрения той же физики фотон дуалистичен, т.е. в одних случаях он проявляет себя элементарной частицей (объектом микромира), в других – волной (объектом субмикромира). Именно наличие у фотона волновых свойств подталкивает считать его как раз представителем субмикромира, а не микромира.
Второй пример, вместо чем признать факт существования субмикромира, такого же разнообразного и дискретного (дискретность – фундаментальнейшее свойство материи), как микро- и макромиры, и пытаться искать вполне конкретные объекты-носители качественно разных полей, например, кванты электрического заряда (не элементарной частицы!), магнитного, гравитационного и пр., изучают их статистические множества, переводя исследования из области физики в область математики. Размышлять о частицах электрического и магнитного зарядов давно забросили, а вот гравитон энергично ищется и поныне, хотя правильнее сказать, "вычисляется".
Между прочим, термин "гравитон" впервые появился в 1934 году в книге под названием "Математическая теория новой относительности" индусского академика Шах-Сулеймана. Критикуя релятивистскую теорию гравитации за полный отказ от принципов ньютоновской механики и справедливо подчеркивая, что теория Эйнштейна целиком геометризировала гравитационное поле, лишив его свойств материальной среды, Шах-Сулейман постарался вывести все эффекты гравитации без применения принципов теории относительности и для объяснения тяготения предложил гипотезу, согласно которой любое тело излучает во всевозможных направлениях гравитоны. Американский физик Джозеф Вебер с 1959 года до конца своей жизни (2000) безрезультатно ловил гравитационные волны. Не отстает от него и наш физик В.Е. Брагинский. Денег вложено немерено, а конца-края не видно! Например, недавно (в 1994) в Татарстане создан Научный центр гравитационно-волновых исследований "Дулкын" на правах института Академии наук республики Татарстан.
Третий пример, неверие в существование предела физических возможностей экспериментальной макротехники, который недвусмысленно подчеркнул закон неопределенности, подвигло к изобретению иллюзорных "виртуальных частиц" (их нельзя наблюдать, потому что они как бы есть, но ещё как бы не родились), занимающих центральное место в современной квантовой теории поля. Только физики, обремененные математикой, смогли выдать такую "безумную" идею! Вопиющее упрямство в своей мнимой правоте аукнулось фантасмагорией: "Энергия и импульс непрерывно флуктуируют, и в течение малых промежутков времени может "временно нарушаться" (в классическом смысле) закон сохранения энергии, а процессы, протекающие внутри малых объёмов, могут сопровождаться "местными нарушениями" закона сохранения импульса" [6]. А ведь эта самая "ползучая виртуальность" укоренилась в теориях строения атомного ядра, физического вакуума и пр.
4. Субмикромир (наномир, или мир полей) последний или нет?
Весьма не праздный вопрос. Физические поля – до сих пор загадка. Принято считать, что их четыре вида (электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерные сил, волновые квантовые поля элементарных частиц). Они вроде бы и материальны, а вроде бы и "особая форма материи; система с бесконечным числом степеней свободы". С одной стороны материальные носители (кванты) полей вербально обозначены, а с другой поля - это волны, не понятно чего. Неясно также, к какому количественному уровню мироздания указанные носители принадлежат – то ли к микромиру, то ли к субмикромиру.
Белорусский теплофизик А.И. Вейник, анализируя основы количественной классификации уровней материи, указал, что элементарное явление (форма движения материи) представляет собой отправную точку эволюции природы на уровне макромира [10, стр.70], "но мы не знаем, к какому из уровней мироздания оно фактически относится. Например, оно может быть более тонким, чем наномир, либо принадлежать самому наномиру. В обоих случаях порции (кванты) вещества на уровне микромира могут иметь сложное строение и состоять из большого множества элементарных порций. Однако пока мы не имеем достоверных сведений о составе и структуре квантов. Более того, мы не знаем даже самих некоторых квантов. Поэтому с целью дальнейшего продвижения вперед нам остается только одна возможность: на первых порах принять, что наипростейшими служат микропорции вещества (кванты), а вопрос об их составе и структуре оставить открытым до лучших времен, когда будет накоплено достаточное количество соответствующих опытных фактов. При этом остается открытым и вопрос о составе и структуре нановещества.
Таким образом, в основу дальнейших рассуждений мы кладем, как уже говорилось, разорванный на уровне микромира разномасштабный эволюционный ряд наипростейших явлений, то есть кванты вещества мы условно рассматриваем как некие элементарные бесструктурные образования. Если в ходе дальнейших исследований у квантов не удастся обнаружить сложного строения, то тем самым будет подтверждена справедливость этого предположения, останется лишь решить вопрос о нановеществе".
Хотя кое-что об объектах наномира нам известно [1, стр.244]: "Наномир существует в виде полей. Общее их число равно бесконечности – по числу элат. Нанообъекты (наниды) представляют собой образования значительно более тонкие, чем [микрообъекты]. Об их тонкости говорит, например, тот факт, что [микрообъект] способен излучать квантино в течение миллиардов лет без особого ущерба для себя. Это послужило А.Г. Иосифьяну [31, 32] основанием для того, чтобы постулировать возможность бесконечного суммирования (суперпозиции) полей в данной точке".
Мысль о множественности ещё более "тонких" миров, чем субмикромир, диалектический материализм не отрицает ("Электрон так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна..." – В.И. Ленин)! Но наперекор ему всплывает известное нынешнее противостояние философов и физиков. Обуреваемые гордыней физики дружно доказывают, раз не можем зарегистрировать "лучшей" аппаратурой, да ещё когда заблагорассудится, значит не существуют (вспомните сентенцию об обязательной воспроизводимости). Однако вопреки упорству физиков природа постоянно преподносит естествоиспытателям сюрпризы, которые нельзя игнорировать просто так.
А.И. Вейник писал [10, стр.515]: в количественном ряду "нам лучше всего известен макромир, что-то мы знаем о мегамирах, микромире и наномире. Однако самую серьезную загадку представляют для нас пикомир, фемтомир и аттомир. Я сейчас не рискну говорить о самом тонком из них - аттомире, но два других - пикомир и фемтомир - настойчиво к нам стучатся, и каждый день приносит все новые и новые сведения о них. Чтобы лучше воспринималась эта чрезвычайно сложная и важная специфическая проблема, ещё совсем недавно бывшая под строжайшим запретом, я начну с краткого описания известных фактов, а затем попытаюсь сделать некоторые обобщения..."
И далее [10, стр.548-549]: "Такова вкратце физическая интерпретация тонкого (пикомир) и сверхтонкого (фемтомир) миров, которые в количественной классификации следуют за наномиром. Перед нами раскрылась неизвестная ранее фантастическая красота мироздания, сверкающего бесконечной глубиной смысла и калейдоскопическим разнообразием красок, - это результат определения только двух новых явлений: хронального и метрического. Трудно себе даже вообразить, во что выльется открытие следующего нового явления, дозволяемого парадигмой ОТ, особенно в сочетании с ультратонким аттомиром. Нам уже сейчас многое придется переосмыслить в наших представлениях, начиная с зарождения жизни, эволюции её и вещества (теория Дарвина не проходит, да и мои соображения об этапах эволюции годятся только для классификации научных дисциплин) и кончая Вселенной".
5. Гипотезы о количестве уровней мироздания.
В настоящее время можно выделить три варианта мнений о числе "структурных" (читай, количественных) уровней форм движения материи:
а) число их конечно ("классическая" физика. Принимает во внимание только три, остальные не признает);
б) число их бесконечно (материалистическая диалектика);
в) число их бесконечно, но высший уровень переходит в низший (гипотетическая кольцеобразная конструкция).
Очевидно, что введение "бесконечностей" в варианты "б" и "в" приводит их к нелепости. Поясню, необходимость в бесконечностях возникает тогда, когда нет обоснования (доказательства) поведения модели при очень больших параметрах. Ученые, вместо чем сказать "не знаю", привычно прячут проблему в "бесконечность". Такая легкость навеяна математикой, для которой бесконечность – обыкновенный значок, обозначающий невозможность счета. Поэтому давно уже пора открыто признать, что появление в рассуждениях бесконечностей есть всего лишь маскировка ошибок в теории, и чаще всего в аксиоматике.
Приведенный перечень "структурных" уровней советские философы И.Д. Панцхава и Б.Я. Пахомов (1971, [11]) трактуют немного иначе:
"а) имеется абсолютно первый уровень структуры материи;
б) имеется "дурная" бесконечность структурных уровней;
в) иерархия уровней образует круг, вершина (относительная) иерархической пирамиды некоторым образом порождает ее фундамент (относительный);
что считать относительным фундаментом и относительной вершиной - это в большей степени определяется особенностями нашего положения в этой замкнутой иерархической пирамиде. Каждая из этих моделей вызывает те или иные сомнения, однако третья, несмотря на некоторую фантастичность, в последнее время привлекает всё большее внимание ученых".
Взглянем на перечень Панцхавы-Пахомова непредвзято: два варианта "а" и "б" линейны и бесконечны, как геометрические луч и линия. Специфику варианта "а" составляет лишь наличие особой точки (исход луча), которую надо объяснять с привлечением дополнительных гипотез. Вариант "в" хотя и кольцевой, но, как известно, окружность бесконечно большого радиуса тождественна прямой линии. Отсюда напрашивается вывод, что И.Д. Панцхаве и Б.Я. Пахомову так не удалось избавиться от "дурных" бесконечностей.
Нечто похожее есть и у советского философа Г.А. Свечникова, который в 1969 году писал: "Материальный мир представляет собой бесконечную совокупность взаимосвязанных друг с другом качественно различных структурных уровней, образующих системы объектов". "Признание самодвижения материи заставляет предполагать, что концы бесконечного ряда структурных уровней, простирающихся вверх и вниз, должны где-то в бесконечности сходиться... В самом деле, если этот ряд не замкнут, т.е. концы этого ряда нигде не сходятся, то возникает трудность в обосновании самодвижения материи".
Польский писатель-фантаст Станислав Лем, рассуждая в своей книге "Сумма технологии" (1967) о самых фундаментальных положениях науки, штрихами обозначает бездну нашего незнания. При этом он вскользь задает интересный вопрос [12, стр. 239]: "Имеется ли предел устремлениям "вниз", к бесконечно малым размерам, и "вверх", к безграничным величинам, или они непонятным образом замыкаются наподобие круга?"
Ныне модный советский философ Э.В. Ильенков в статье "Космология духа" [13] отстаивает правомочность варианта "в", утверждая, что "истинная бесконечность имеет, как известно, форму круга, круговорота" (откуда ему это известно? – Авт.). Доказательство правоты весьма оригинально:
а) Один конец бесконечной линии (Конец бесконечности! Совершеннейшая нелепость. - Авт.) ограничивает первая особая точка – "мыслящая материя мозга, формой движения которой является мышление, есть абсолютно высший и непереходимый предел поступательного развития".
б) Другой конец бесконечной линии ограничивает вторая особая точка – "предел, ниже которого оказывается невозможным существование материи". Возможно это частица, "которая лишена каких бы то ни было свойств, кроме чисто механических", т.е. "лишена химических, электрических и тому подобных свойств".
в) Концы бесконечной линии Э.В. Ильенков соединяет, образуя "круг", следующим садистским способом: "в какой-то, очень высокой, точке своего развития мыслящие существа, исполняя свой космологический долг и жертвуя собой, производят сознательно космическую катастрофу – вызывая процесс, обратный "тепловому умиранию" космической материи, т.е. вызывая процесс, ведущий к возрождению умирающих миров в виде космического облака раскаленного газа и пара".
Выражаясь языком американского фантаста Роджера Желязны, "мыслящие существа" ради разогрева вселенной вздибливаются (самовзрываются. Термин из [14]), да не просто так, а неким "цепным" способом! (Времена ВОВ навеяли идею, что ли?.. – Авт.).
Ценность варианта Э.В. Ильенкова только в одном: он понял (может быть даже первый), что для создания кольцевой модели необходимо ограничить ряд с обеих сторон и предложить способ соединения концов ряда (правда, сам сделал это чрезвычайно нелепо).
Неявные ошибки Э.В. Ильенкова:
Во-первых, взгляните на вариант Э.В. Ильенкова с точки зрения его жонглирования терминами "бесконечность", "предел", "мыслящая материя мозга" и т.п. А какова мешанина из терминов материя, субстанция, движение (ссылка на суперфилософа: "Ленин, как известно, считал совершенно необходимым "углубить понятие материи до понятия субстанции")! Во истину - все смешалось в доме Облонских...
Во-вторых, просматривается пара утверждений, как бы нечаянно проскользнувших в схему, - "поступательное развитие": с одной стороны, "развитие" (с какой стати? - Авт.), с другой - "поступательное" (т.е. движение по кругу одностороннее. - Авт.). Автор ими пользуется как само собой разумеющимся. Но это еще надо очень серьезно доказывать.
В-третьих: "ясно (кому? - Авт.), что допущение более высокоорганизованной, чем мышление, формы развития мироздания (как бы ее ни толковать – материалистически или идеалистически) совершенно равносильно (? - Авт.) принятию тезиса о принципиальной непознаваемости мира, высших законов, которым он подчиняется в своем существовании", - какая самоуверенность, точнее фанатичная приверженность антропному принципу. Возвеличить человеческий разум Э.В. Ильенкову конечно очень хочется, но не до такой же степени.
6. Правила, способствующие разграничению количественных уровней.
Разрабатывая философские основы термодинамики реальных процессов, А.И. Вейник предложил два правила, которыми целесообразно руководствоваться при раскладке миров по количественным уровням. Они называются правилами (принципами) проницаемости и отторжения [1, стр.24; 10, стр.45-46].
Согласно правилу проницаемости, уровни мироздания должны выбираться таким образом, чтобы каждый последующий, более грубый мир, содержащий повышенное количество вещества, был бы при определенных условиях и в определенной мере проницаемым (прозрачным) для всех предыдущих, более тонких миров, содержащих меньшее количество вещества.
Согласно правилу отторжения, каждый последующий, более грубый мир должен быть способным и вынужденным при определенных условиях и в определенной мере отторгать (излучать, рождать) без особого ущерба для себя, а также поглощать вещество из всех предыдущих, более тонких миров.
В целом правила удобны, однако существуют заметные трудности при установлении наименьших, равно как и наибольших объектов (тел) внутри любого из рассматриваемых количественных уровней.
Например, мы с полным правом можем утверждать, что атомы, бревна, звезды и галактики принадлежат к различным количественным уровням мироздания, ибо перечисленные объекты определяются радикально неодинаковыми значениями индивидуальных характеристик. В соответствии с этим все атомы можно отнести к одному из количественных, уровней мироздания, объекты типа бревен - к другому, звезды - к третьему, галактики - к четвертому и т.д.
Атомы, бревна, звезды, галактики и тому подобные объекты различаются своими размерами, массами и другими характеристиками. Следовательно, искомые уровни мироздания необходимо и достаточно мысленно выделять по признаку размеров, масс и других свойств, отображающих объекты этих уровней. При такой постановке вопроса использованные термины - "тонкий" и "грубый" уровни мироздания - наполняются четким содержанием.
Короче говоря, для классифицирования Вселенную необходимо мысленно расчленить на различные по тонкости (или грубости) миры. Характеристики объектов выделенных миров должны различаться между собой весьма существенно. Благодаря этому обеспечивается гарантия того, что объекты различных миров будут подчиняться заведомо неодинаковым законам, что и требуется для поставленной цели. Трудность вопроса заключается в том, что в природе всегда можно обнаружить объекты самых различных размеров и масс, и если всех их расположить по любому из указанных признаков в правильный ряд, то практически не удастся заметить каких-либо существенных разрывов в значениях характеристик. Например, в отдельных конкретных случаях, если конкретный объект располагается где-то между двумя близлежащими уровнями, то подчас бывает трудно предпочесть один их них. Возможно и такое, когда определенного вида объекты могут существовать в разных вариациях, например микромолекулы и макромолекулы. Однако совершенно ясно, что такого рода затруднения должны быть присущи любым классификациям, которые попытались бы подразделить общую картину мироздания на отдельные специфические уровни. Поэтому подобные затруднения принципиального значения не имеют.
Указанные правила имеют под собой глубокие опытные основания, они подсказаны самой окружающей действительностью. В принципе не исключены и другие подходы, в которых могут быть использованы иные правила расчленения Вселенной. Однако применение правил проницаемости и отторжения вполне себя оправдывает и оказывается весьма плодотворным. С их помощью удается достаточно легко разложить мироздание по уровням, причем эти уровни кардинально различаются количествами вещества, образующего соответствующие объекты.
7. Перечень количественных уровней.
Можно предположить, что существует неограниченное множество различных количественных уровней вещества, составляющих Вселенную. Это предположение невозможно ни подтвердить, ни опровергнуть. Однако этот вопрос для нас не существен.
Если воспользоваться изложенными выше правилами и теми приставками, которые применяются в Международной системе единиц измерений (СИ) для обозначения величин, различающихся в 1000 и т.д. раз, то можно составить следующие названия для отдельных уровней Вселенной [1, стр.24; 10, стр.46-47]:
1. Аттомир 6. Макромир
2. Фемтомир 7. Мегамир
3. Пикомир 8. Гигамир
4. Наномир 9. Терамир
5. Микромир 10. Цетамир и т.д.
Начальные ступени этой классификации соответствуют тонким мирам, последующие - более грубым. Приставки из системы СИ применяются чисто символически, поэтому не следует думать, что один мир отличается от другого по размерам, массам и другим характеристикам объектов именно в 1000 раз об этом говорится ниже.
Известные представления об очень тонких мирах (атто-, фемто- и пико-) можно получить при обсуждении сложных форм явлений. Не исключено, что этому поспособствует изучение особенностей так называемых "аномальных" явлений.
К наномиру относятся так называемые поля - электрическое (электростатическое), гравитационное и т.д. Эти поля хорошо известны. Но слово "поле" слишком многозначно, поэтому, чтобы отличить физические поля от "математических", лучше именовать их нанополями.
Следующий более грубый мир классификации принадлежит микроскопическим объектам (микромир). К числу таких объектов относятся фотоны; электроны, позитроны, протоны, атомы, молекулы и т.п.
Макромир составляют привычные нам объекты, к которым принадлежим и мы сами.
Мегамир - это наблюдаемые космические объекты типа звезд с планетами, туманностей и т.д.
Гигамиру соответствуют космические образования типа галактик.
Терамир - это совокупности (скопления) галактик, объединенных в сложные системы, о свойствах которых сейчас можно делать лишь самые общие предположения.
Цетамир - сверхскопления галактик.
Может быть Вселенная не ограничена ни в одном из указанных направлений: ни со стороны тонкости объектов, ни со стороны их грубости. Во всяком случае галактики не являют собой предельно грубые образования, равномерно разбросанные в пространстве, как иногда думают, ибо известны крупные скопления галактик, сверхскопления скоплений, а также огромные "дыры" - "пустые" пространства между отдельными галактиками. Таковы последние данные астрономов. Как бы там ни было, но все это должно свидетельствовать в пользу иерархического строения Вселенной.
8. Усреднённая однородность Вселенной.
Нетрудно видеть, что количественная классификация миров хорошо удовлетворяет правилам проницаемости и отторжения. Например, гигаобъекты (галактики) при определенных условиях и в определенной мере прозрачны для мегамиров (звезд с планетами) и способны их излучать и поглощать. Точно так же мегаобъекты ведут себя по отношению к макрообъектам (обычным телам), макрообъекты - по отношению к микрообъектам (так называемым элементарным частицам, атомам и молекулам), микрообъекты - по отношению к нанообъектам (электрическому, гравитационному и т.п. нанополям).
Если ограничиться очень грубой оценкой [10, стр.48-49], то наиболее характерные объекты миров различаются по размерам примерно десятью порядками, а по массам - тридцатью. К нанополям это относится лишь предположительно, но нам хорошо известен следующий факт: нанополя - электрическое и гравитационное (наномир) - излучаются микрообъектами, например электронами, в течение миллиардов лет без заметного ущерба для электронов, отсюда можно сделать вывод о колоссальной разнице, существующей между размерами и массами нано- и микрообъектов.
Размеры и массы микрообъектов имеют следующий порядок: L = 10^-10 м и m = 10^-30 кг. Макрообъекты имеют размеры порядка L = 10^0 м и массы порядка m = 10^0 кг. Для объектов мегамира характерны следующие значения экстенсоров: L = 10^10 м и m = 10^30 кг.
Размеры гигаобъектов могут быть приблизительно оценены величиной 10^20 м. Но в вопросе об их массе пока еще нет достаточной ясности. Если считать, что средняя галактика содержит около 10^10 звезд, как об этом думали совсем недавно, то получится масса порядка 10^40 кг. Однако последние астрономические данные заставляют значительно увеличить это число. Например, сейчас уже считается, что наша Галактика имеет более 1,5*10^11 звезд. Кроме того, наблюдения Дж. Лейси, Ф. Баасома, Ч. Таунсома и Т. Джебалле (Калифорнийский университет, Беркли и обсерватория им. Хэйла Института Карнеги, США) показали, что в центре Галактики сосредоточено ядро, масса которого превышает 8*10^6 солнечных масс. К этому надо добавить объекты, излучающие в радио-, рентгеновском и других диапазонах. Все это позволяет высказать довольно реальное предположение, что для галактик характерны аналогичные числа порядка L = 10^20 м и m = 10^60 кг. Что касается тера- и более грубых объектов, то сейчас о них пока ничего сказать нельзя.
Любопытно отметить, что если характерный линейный размер возвести в куб, то получится некоторый объем V = L^3. Объем и масса дают плотность p = m/V кг/м3. Сопоставление полученной таким образом плотности для характерных объектов на различных уровнях мироздания позволяет обнаружить интереснейшее грубо приближенное свойство, заключающееся в приблизительном постоянстве величины р, которая в среднем равна 1 кг/м3. Всё изложенное наводит на мысль о наличии в обсуждаемой череде миров более глубокого смысла, чем кажется на первый взгляд. В частности, высвечивается любопытнейшая закономерность, согласно которой Вселенная оказывается в среднем однородной даже и при иерархическом ее строении.
Разумеется, все приведенные числа весьма приближенны, верен лишь их порядок. Но они очень наглядно выражают идею тонкости и грубости выделенных уровней мироздания. При этом разница между значениями величин, характеризующих объекты на неодинаковых уровнях, колоссальна. Поскольку количество вещества объекта однозначно определяет его структуру и поведение, постольку объектам на разных уровнях должны отвечать кардинально неодинаковые числовые меры качества вещества, а также количества и качества его поведения. Перечисленные уровни мироздания существуют во Вселенной как один подле другого, так и один внутри другого. В этом смысле расчлененная Вселенная напоминает кукол-матрешек, которые вкладываются одна в другую либо располагаются рядом.
Не исключено, что строительным материалом для всех уровней мироздания служит один и тот же наиболее тонкий из миров. Но обнаружить этот мир нам не дано, ибо мы никогда не можем быть до конца уверены, что найденный тонкий мир является последним и не поддается дальнейшему расчленению на еще более тонкие уровни.
Заключение.
Издавна люди пытались найти объяснение многообразию и причудливости окружающего мира. Наиболее плодотворным методом изучения такой сложной системы, как Вселенная, служит метод дедукции (способ рассуждений от общего к частному). Первыми шагами на дедуктивном пути анализа природы являются количественная и качественная классификации форм движения материи.
К превеликому сожалению в философской литературе издавна преобладает конструирование суррогатных классификаций, представляющих собой систематизацию так называемых "структурных" уровней материи, а по сути дела комбинацию форм движения по количественному и качественному признакам одновременно (см. например, [15, 16]), сквозным образом охватывающую только микро- и макромир. Причина такого подхода вполне понятна и заключается в упорном стремлении объяснить возникновение разума и, как следствие, социальной формы движения со всеми вытекающими из неё политическими выводами.
Предложенный обзор вопреки традиции позволяет более детально рассмотреть одну из двух классификаций, являющуюся составной частью оценки материалистической диалектикой сложных систем с количественной и качественной стороны их физических характеристик.
Литература.
1. Вейник А.И., "Термодинамическая пара", Минск: Наука и техника, 1973.
2. Зельдович Я.Б., "Возможно ли образование Вселенной "из ничего" / журнал "Природа", 1988, № 4, стр. 16-26.
3. Игнатович В.Н., "Введение в диалектико-материалистическое естествознание", Киев: изд-во ЭКМО, 2007.
4. Гинзбург В.Л., "О лженауке и необходимости борьбы с ней", журнал "Наука и жизнь", 2000, № 11, стр. 74-78.
5. Гейзенберг В., "Шаги за горизонт", М.: Прогресс, 1987.
6. "Физика микромира", серия "Маленькая энциклопедия", под ред. чл.-корр. АН СССР Д.В. Ширкова, М.: Советская энциклопедия, 1980.
7. "Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия" на двух CD, 2003.
8. "Философский энциклопедический словарь", М.: Советская энциклопедия, 1983.
9. "Советский энциклопедический словарь", М.: Советская энциклопедия, 1980.
10. Вейник А.И., "Термодинамика реальных процессов", Минск: Навука i тэхнiка, 1991.
11. Панцхава И.Д., Пахомов Б.Я., "Диалектический материализм в свете современной науки", М., 1971.
12. Лем С., "Сумма технологии", М.: Мир, 1968.
13. Ильенков Э.В., "Космология духа. Попытка установить в общих чертах объективную роль мыслящей материи в системе мирового взаимодействия (Философско-поэтическая фантасмагория, опирающаяся на принципы диалектического материализма)" / сборник "Философия и культура", М.: Политиздат, 1991, стр. 415-437.
14. Желязны Р., "Одержимость коллекционера", журнал "Химия и жизнь", 1980, № 11, стр. 86-88.
15. Кедров Б.М., "Взаимосвязь форм движения материи и их классификация" / сборник "Пространство, время, движение. Диалектический материализм и современное естествознание", М.: Наука, 1971, стр. 284-325.
16. Кедров Б.М., "Критерии различения высших и низших форм движения материи" / сборник "Пространство, время, движение. Диалектический материализм и современное естествознание", М.: Наука, 1971, стр. 326-343.
Вейник Е.В.
Рукопись, 25 ноября 2007 года.
Введение.
Ученые со стародавних времен пытались умозрительно представить себе строение вселенной, устремляя своё внимание как в космические дали, так и к наимельчайшим частицам - первоэлементам. О разделении мироздания на количественные уровни, как правило, речи не шло, ибо мир представлялся единым и обнимающим человека. Со временем пришло понимание и необходимость хотя бы условно подразделить его на мега-, макро- и микромир. Естественно, что центральную, среднюю позицию занял макромир – сфера обитания человека и приложения его житейских интересов.
Разговоров о мирах, лежащих за пределами трех известных, наука не вела и не ведет, т.к. имеет весьма смутное представление о том, что это такое. Философию, например, число количественных уровней особенно не волнует, её в первую очередь интересует качественный ряд форм движения материи, расставленных по степени сложности от простейшей (механической) до высшей – социальной. Такой подход неизбежно подтолкнул к созданию комбинированного понятия "структурных" уровней материи, которое затушевало проблему необходимости четкого различия между количеством и качеством многообразия форм движения.
Однако следует сознавать, что задача философии [1, стр.21-22] "заключается именно в том, чтобы дать всестороннее и исчерпывающее качественное и количественное определение астаты в целом. Но выполнить эту задачу без целесообразной классификации всех существующих астат невозможно. В этой классификации в сжатой форме должна быть закодирована вся теория. Причем классификация должна охватывать две принципиально различные, но одинаково важные стороны астаты – качественную и количественную, т.е. должна фактически распадаться на две различные классификации. Современное естествознание уже накопило достаточно знаний для того, чтобы оказалось возможным хотя бы вчерне сделать необходимые определения". В приведенной цитате "астата" – форма движения материи, или обобщенное движение. Следовательно, материя существует в виде астаты (санскр. asthata - движущийся, отправляющийся и т.д.; по-гречески astata – неустойчивая, волнующаяся, неспокойная). Термин впервые использован в монографии - Вейник А.И., "Кокиль", Минск: Наука и техника, 1972, стр.212.
1. Что мы имеем на сегодняшний день?
Наука прекрасно справлялась и справляется сегодня практически со всеми проблемами, встречающимися в так называемом макромире, т.е. на том количественном уровне мироздания, где находимся мы с Вами и даже философы вместе с физиками. Макромир с двух сторон как бы "окружают" мегамир и микромир.
Мегамир (дискретные источники излучения, такие как Солнце, звезды, галактики и пр.) астрономы исследуют с помощью единственно пригодного для этой цели электромагнитного излучения. Считается, что в самые мощные оптические телескопы видны объекты, находящиеся на расстоянии до 8 миллиардов световых лет. Аналогично расчетный радиус "видимой" Вселенной, то есть Вселенной, воспринимаемой с помощью радиотелескопов, составляет примерно 11-15 миллиардов световых лет. Успехи достигнуты грандиозные, однако они сильно ограничиваются свойствами этого излучения – фотонов.
Исследование мегамира является прерогативой космологии, которую определяют как науку об эволюции и крупномасштабной структуре Вселенной. В настоящее время можно выделить два глобальных направления в трактовке её судьбы. Материалистическая диалектика рассматривает Вселенную вечной и бесконечной. Такое понимание формировалось материалистами (философами и физиками) на протяжении не менее 2500 лет. Релятивистская космология в последнюю сотню лет выдвинула альтернативную, хотя и очень мало обоснованную, гипотезу о конечности жизни Вселенной (теория Большого взрыва), тем самым предоставив серьезный довод теологам в пользу божественного создания мира, выражаясь словами академика Я.Б. Зельдовича, "из ничего" [2]. Подробный анализ и противопоставление указанных направлений провел известный киевский философ В.Н. Игнатович [3].
Микромиром занимаются физики, в основном изучая осколки, возникающие при столкновении элементарных частиц между собой. Судя по всему, физика давно подошла к своему пределу, определенному известным критерием Д. Рэлея, требующим для опытов применять инструменты, меньшие предмета исследования. Именно поэтому попытка использовать привычную экспериментальную технику для изучения материальных носителей субмикромира (мира полей, или наномира), т.е. более тонкого, чем микромир, столкнулась с непреодолимыми трудностями. Даже на окраине микромира «макро»-приборы не могут «ощутить» индивидуальность отдельных элементарных частиц, поэтому ученые были вынуждены оперировать их статистическими множествами, для чего пришлось привлечь себе в помощь теорию вероятности, придумать принцип неопределенности и пр., как бы узаконивающих несовместимость своих желаний и возможностей. Именно этот математический трюк заставил науку не только завязнуть, а даже остановиться, на подступах к объектам субмикромира, но и "философски" обосновать свои неудачи.
Напомню высказывание В.Л. Гинзбурга: "В принципе, могут существовать и какие-то другие поля, но самые тщательные опыты, проведенные разными группами физиков в различных странах, не смогли их обнаружить. Значит, если они и вообще существуют, то ответственны лишь за ничтожные силы, которые не удалось зарегистрировать лучшей существующей аппаратурой" [4]. С точки зрения критерия Рэлея эти слова абсурдны. Некоторые протоны ещё можно рассмотреть с помощью электронов, разогнанных до огромных (околосветовых) скоростей. Но для регистрации более тонких структур необходимы приборы, способные использовать в качестве датчиков частицы много меньших размеров, чем электрон. Очевидно, что нельзя исследовать электрон с помощью другого электрона, а потому не ясно, какой "лучшей" аппаратурой можно регистрировать что-то, кроме электронов.
Казалось бы, физика могла бы гордиться своими достижениями в познании свойств электромагнитного поля, но куда деваться от искусственно созданных трудностей? И остается ученым лишь математически моделировать мир полей, до материальных носителей которых руки не дотягиваются, – нет соответствующих инструментов.
2. Граница раздела между макро- и микромиром.
Граница между макромиром, где действуют законы механики Ньютона, и микромиром, где вступают в силу законы квантовой механики, сегодня определяется эффективностью применения постоянной Планка.
Макс Планк (1858-1947) - один из основоположников квантовой механики - пришел к идеям квантования энергии, пытаясь теоретически объяснить процесс взаимодействия между недавно открытыми электромагнитными волнами и атомами и, тем самым, разрешить проблему излучения абсолютно черного тела. Он понял, что для объяснения наблюдаемого спектра излучения атомов нужно принять за данность, что атомы излучают и поглощают энергию порциями (которые ученый назвал квантами) и лишь на отдельных волновых частотах.
Энергия, переносимая одним квантом, равна E = h, где - частота излучения, а h - элементарный квант действия, представляющий собой новую универсальную константу, получившую вскоре название постоянная Планка. Планк же первым и рассчитал её значение на основе результатов имеющихся экспериментов h = 6,548*10^–34 Дж·с (в системе СИ); по современным данным h = 6,626*10^–34 Дж·с. Соответственно, любой атом может излучать широкий спектр связанных между собой дискретных частот, который зависит от орбит электронов в составе атома. Вскоре Нильс Бор создал (1913) стройную, хотя и упрощенную модель атома, согласующуюся с распределением Планка.
Опубликовав свои результаты в конце 1900 года, сам Планк - и это видно из его статей - сначала не верил в то, что кванты - физическая реальность, а не удобная математическая модель. Однако, когда пять лет спустя Альберт Эйнштейн опубликовал статью, объясняющую фотоэлектрический эффект на основе квантования энергии излучения, в научных кругах формулу Планка стали воспринимать уже не как теоретическую игру, а как описание реального физического явления на субатомном уровне, доказывающее квантовую природу энергии.
Теперь постоянная Планка фигурирует во всех уравнениях и формулах квантовой механики. Она, в частности, определяет масштабы, начиная с которых вступает в силу принцип неопределенности Вернера Гейзенберга. Грубо говоря, постоянная Планка указывает нам нижний предел пространственных величин, после которого нельзя не принимать во внимание квантовые эффекты. Будучи получена всего лишь для теоретического описания единичного физического явления, постоянная Планка вскоре стала одной из фундаментальных констант теоретической физики, определяемых самой природой мироздания.
3. Существует ли субмикромир (наномир, или мир полей)?
Для современной физики нет такого понятия, как субмикромир. Чтобы оно появилось, необходимо решить несколько принципиально важных проблем, в частности, отказаться от понятия корпускулярно-волнового дуализма в физике; признать фотон частицей, принадлежащей субмикромиру, равно как и возможность существования на этом уровне многих иных частиц; отказаться от отождествления математического поля с физическим и считать "полем" статистическое множество однотипных объектов субмикромира.
Неприятие перечисленных проблем обязано рождению и бурному распространению релятивизма в материалистической философии. В этом смысле особенно примечательно выражение немецкого физика В. Гейзенберга, подчеркивающее полную зависимость философии от физики: "Дурная философия, исподволь губит хорошую физику" [5, стр.172].
Под прессом науки материю подразделили на две разновидности - вещество и поле. Классическая физика различала их по массе покоя - вещество обладало массой покоя, не равной нулю, а физическое поле имело нулевую массу покоя (поле - не вещество, а "полевая функция", попросту - математическая формула! [6]). В конце концов путаница в формулировках философских терминов и подмена здравого смысла математическими процедурами завела физиков в тупик, точнее к изучению четырех сил, обнаруженных в микромире, и бессмысленным попыткам их объединения.
В понятии материи релятивисты сконцентрировали своё внимание на слове "объекты" и сосредоточились на их изучении, классификации по размерам и свойствам, а также поиске новых. Методика экспериментальных исследований, основанная на дроблении элементарных частиц, позволяла множить открытия разлетающихся осколков и создавать немыслимые теории о том, как они умудряются сосуществовать внутри исходных объектов. Отсюда понятно, что если в результате "реакции" дробления получался избыток или недостаток энергии, то его... приписывают новой частице.
Когда забрались слишком далеко и слишком глубоко, то для объяснения открытий и их связи между собой пришлось всё чаще и чаще жертвовать здравым смыслом и отдавать предпочтение "царице полей" – математике, закрывая глаза на то, что математика – всего лишь язык общения, ничуть не лучший, чем прочие. Для характеристики его гибкости и беспредельной способности объяснять необъяснимое можно смело использовать выражение - "принцип изворотливости теоретиков" (астроном В.И. Слыш, 1973).
В конечном счете в энциклопедических словарях терминологию довели до полного абсурда, например:
"Материя (лат. materia), вещество; субстрат, субстанция; содержание. В латинский философский язык термин введен Цицероном как перевод греч. hyle. Понятие материи как субстрата вещественного мира было выработано в греческой философии в учениях Платона и Аристотеля, при этом материя понималась как неоформленное небытие (meon), чистая потенция. Сформулированное Декартом понятие материи как телесной субстанции (в противоположность "мыслящей" субстанции), обладающей пространственной протяженностью и делимостью, легло в основу материализма 17-18 вв. Материя - центральная категория диалектического материализма" [7].
Но это писали, наверное, для школьников и студентов, а в "серьёзных" книгах материю фактически подразделили на вещество и физическое поле, различающихся наличием или отсутствием массы покоя.
"Вещество, вид материи, который, в отличие от физического поля, обладает массой покоя. В конечном счете вещество слагается из элементарных частиц, масса покоя которых не равна нулю (в основном из электронов, протонов, нейтронов). В классической физике вещество и физическое поле абсолютно противопоставлялись друг другу как два вида материи, у первого из которых структура дискретна, а у второго – непрерывна. Квантовая физика, которая ввела идею двойственной корпускулярно-волновой природы любого микрообъекта, привела к нивелированию этого противопоставления" [8].
"Поле физическое, особая форма материи; система с бесконечным числом степеней свободы. К полю физическому относятся электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерных сил, а также волновые (квантовые) поля, соответствующие различным частицам (например, электро-позитронное поле). Источниками полей физических являются частицы (например, для электромагнитного поля – заряженные частицы). Создаваемые частицами поля физические переносят (с конечной скоростью) взаимодействие между соответствующими частицами (оно обусловлено обменом квантами поля между частицами)" [9].
Определение "поля физического" - сущая ерунда. Выражение "система с бесконечным числом степеней свободы" явно вкладывает в понятие поля математический смысл. Да, аппарат математики действительно позволяет с легкостью оперировать любым числом измерений (степеней свободы), но перенос и приспособление этого технического приема к свойствам объектов превращает создание физических и космологических теорий в подлинное "мифотворчество".
С другой стороны поле – это "особая форма материи", значит всё-таки речь идет о материи, хотя непонятно, как это согласуется с предельной абстракцией понятия материи в философии (подобного рода абстракция может быть только в единственном числе!). Но если она вынужденно выделена, то возникает естественный вопрос, над которым никто не хочет задуматься: к какому уровню мироздания она относится? И последнее, представленный перечень полей, мягко выражаясь, несколько своеобразен. Во-первых, почему их только четыре, тогда как диалектический материализм утверждает, что на каждом количественном уровне мироздания, включая, стало быть, и субмикромир, их может и должно быть "бесконечно" много. Во-вторых, а куда делись "простенькие" всем известные электрическое и магнитное поля? И в-третьих, насколько правомерно называть "полями" поле ядерных сил, а также волновые (квантовые) поля?
Теперь немного о "важном" отличительном признаке вещества и поля - о массе покоя. Испокон веку масса считалась формой движения материи, гарантировано присущей всем объектам мега-, макро- и микромира, которые по словам материалистов "копируются, фотографируются, отображаются нашими ощущениями". Хотя, следует заметить, такое свойство массы (непререкаемая обязательность) следует только из так называемого "повседневного" опыта человечества, накопленного в нашем макромире, и бездоказательно распространенного на всё и вся в природе. Кстати сказать, энциклопедия "Физика микромира" справедливо отмечает [6]: "Природа массы одна из важнейших нерешенных задач современной физики. Принято считать, что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны (электромагнитным, ядерным и др.) однако никакой количественной теории массы создать не удалось. Не существует также и теории, объясняющей, почему массы элементарных частиц образуют дискретный спектр значений и тем более позволяющей определить этот спектр".
Если считать, что физическое поле – это совокупность объектов субмикромира, то масса единичного субмикрообъекта должна быть обязательно, но количественно на много порядков меньше массы любой элементарной частицы (микрообъекта). На данном этапе развития науки объекты субмикромира пока порознь (индивидуально) не наблюдаемы, хотя изучение свойств этих же объектов в виде статистических множеств (так сказать, в "полевом" виде) идет весьма успешно.
Вообще говоря, вопрос надо бы поставить иначе, способны ли мы с помощью сегодняшней экспериментальной техники (макротехники) измерять не только индивидуальную массу, но и другие свойства объектов субмикромира, или нет. Скорее всего, современная техника в принципе для этого не пригодна, на что указывает, например, известный закон неопределенности. Вот и приходится физикам исследовать не субмикрообъекты, а их статистические множества. В сущности, вся "полевая" физика зиждется именно на статистической (волновой) основе. Вынужденный отказ от дискретности, как основополагающем атрибуте материи, и замена её "корпускулярно-волновым дуализмом" привел к смешению понятий, относящихся к совершенно разным микро- и субмикромирам, и привлечению математики в качестве важнейшего исследовательского инструмента.
В частности считается, что обыкновенный фотон представляет собой одну из мельчайших частиц микромира (мира элементарных частиц, атомов, молекул и т.п.). Такое можно было бы предположить, ведь и в нашем макромире есть мальки (например, бактерии) и гиганты (например, многотонные киты), так почему же в микромире не может быть похожей разницы между объектами. Но с точки зрения той же физики фотон дуалистичен, т.е. в одних случаях он проявляет себя элементарной частицей (объектом микромира), в других – волной (объектом субмикромира). Именно наличие у фотона волновых свойств подталкивает считать его как раз представителем субмикромира, а не микромира.
Второй пример, вместо чем признать факт существования субмикромира, такого же разнообразного и дискретного (дискретность – фундаментальнейшее свойство материи), как микро- и макромиры, и пытаться искать вполне конкретные объекты-носители качественно разных полей, например, кванты электрического заряда (не элементарной частицы!), магнитного, гравитационного и пр., изучают их статистические множества, переводя исследования из области физики в область математики. Размышлять о частицах электрического и магнитного зарядов давно забросили, а вот гравитон энергично ищется и поныне, хотя правильнее сказать, "вычисляется".
Между прочим, термин "гравитон" впервые появился в 1934 году в книге под названием "Математическая теория новой относительности" индусского академика Шах-Сулеймана. Критикуя релятивистскую теорию гравитации за полный отказ от принципов ньютоновской механики и справедливо подчеркивая, что теория Эйнштейна целиком геометризировала гравитационное поле, лишив его свойств материальной среды, Шах-Сулейман постарался вывести все эффекты гравитации без применения принципов теории относительности и для объяснения тяготения предложил гипотезу, согласно которой любое тело излучает во всевозможных направлениях гравитоны. Американский физик Джозеф Вебер с 1959 года до конца своей жизни (2000) безрезультатно ловил гравитационные волны. Не отстает от него и наш физик В.Е. Брагинский. Денег вложено немерено, а конца-края не видно! Например, недавно (в 1994) в Татарстане создан Научный центр гравитационно-волновых исследований "Дулкын" на правах института Академии наук республики Татарстан.
Третий пример, неверие в существование предела физических возможностей экспериментальной макротехники, который недвусмысленно подчеркнул закон неопределенности, подвигло к изобретению иллюзорных "виртуальных частиц" (их нельзя наблюдать, потому что они как бы есть, но ещё как бы не родились), занимающих центральное место в современной квантовой теории поля. Только физики, обремененные математикой, смогли выдать такую "безумную" идею! Вопиющее упрямство в своей мнимой правоте аукнулось фантасмагорией: "Энергия и импульс непрерывно флуктуируют, и в течение малых промежутков времени может "временно нарушаться" (в классическом смысле) закон сохранения энергии, а процессы, протекающие внутри малых объёмов, могут сопровождаться "местными нарушениями" закона сохранения импульса" [6]. А ведь эта самая "ползучая виртуальность" укоренилась в теориях строения атомного ядра, физического вакуума и пр.
4. Субмикромир (наномир, или мир полей) последний или нет?
Весьма не праздный вопрос. Физические поля – до сих пор загадка. Принято считать, что их четыре вида (электромагнитное и гравитационное поля, поле ядерные сил, волновые квантовые поля элементарных частиц). Они вроде бы и материальны, а вроде бы и "особая форма материи; система с бесконечным числом степеней свободы". С одной стороны материальные носители (кванты) полей вербально обозначены, а с другой поля - это волны, не понятно чего. Неясно также, к какому количественному уровню мироздания указанные носители принадлежат – то ли к микромиру, то ли к субмикромиру.
Белорусский теплофизик А.И. Вейник, анализируя основы количественной классификации уровней материи, указал, что элементарное явление (форма движения материи) представляет собой отправную точку эволюции природы на уровне макромира [10, стр.70], "но мы не знаем, к какому из уровней мироздания оно фактически относится. Например, оно может быть более тонким, чем наномир, либо принадлежать самому наномиру. В обоих случаях порции (кванты) вещества на уровне микромира могут иметь сложное строение и состоять из большого множества элементарных порций. Однако пока мы не имеем достоверных сведений о составе и структуре квантов. Более того, мы не знаем даже самих некоторых квантов. Поэтому с целью дальнейшего продвижения вперед нам остается только одна возможность: на первых порах принять, что наипростейшими служат микропорции вещества (кванты), а вопрос об их составе и структуре оставить открытым до лучших времен, когда будет накоплено достаточное количество соответствующих опытных фактов. При этом остается открытым и вопрос о составе и структуре нановещества.
Таким образом, в основу дальнейших рассуждений мы кладем, как уже говорилось, разорванный на уровне микромира разномасштабный эволюционный ряд наипростейших явлений, то есть кванты вещества мы условно рассматриваем как некие элементарные бесструктурные образования. Если в ходе дальнейших исследований у квантов не удастся обнаружить сложного строения, то тем самым будет подтверждена справедливость этого предположения, останется лишь решить вопрос о нановеществе".
Хотя кое-что об объектах наномира нам известно [1, стр.244]: "Наномир существует в виде полей. Общее их число равно бесконечности – по числу элат. Нанообъекты (наниды) представляют собой образования значительно более тонкие, чем [микрообъекты]. Об их тонкости говорит, например, тот факт, что [микрообъект] способен излучать квантино в течение миллиардов лет без особого ущерба для себя. Это послужило А.Г. Иосифьяну [31, 32] основанием для того, чтобы постулировать возможность бесконечного суммирования (суперпозиции) полей в данной точке".
Мысль о множественности ещё более "тонких" миров, чем субмикромир, диалектический материализм не отрицает ("Электрон так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна..." – В.И. Ленин)! Но наперекор ему всплывает известное нынешнее противостояние философов и физиков. Обуреваемые гордыней физики дружно доказывают, раз не можем зарегистрировать "лучшей" аппаратурой, да ещё когда заблагорассудится, значит не существуют (вспомните сентенцию об обязательной воспроизводимости). Однако вопреки упорству физиков природа постоянно преподносит естествоиспытателям сюрпризы, которые нельзя игнорировать просто так.
А.И. Вейник писал [10, стр.515]: в количественном ряду "нам лучше всего известен макромир, что-то мы знаем о мегамирах, микромире и наномире. Однако самую серьезную загадку представляют для нас пикомир, фемтомир и аттомир. Я сейчас не рискну говорить о самом тонком из них - аттомире, но два других - пикомир и фемтомир - настойчиво к нам стучатся, и каждый день приносит все новые и новые сведения о них. Чтобы лучше воспринималась эта чрезвычайно сложная и важная специфическая проблема, ещё совсем недавно бывшая под строжайшим запретом, я начну с краткого описания известных фактов, а затем попытаюсь сделать некоторые обобщения..."
И далее [10, стр.548-549]: "Такова вкратце физическая интерпретация тонкого (пикомир) и сверхтонкого (фемтомир) миров, которые в количественной классификации следуют за наномиром. Перед нами раскрылась неизвестная ранее фантастическая красота мироздания, сверкающего бесконечной глубиной смысла и калейдоскопическим разнообразием красок, - это результат определения только двух новых явлений: хронального и метрического. Трудно себе даже вообразить, во что выльется открытие следующего нового явления, дозволяемого парадигмой ОТ, особенно в сочетании с ультратонким аттомиром. Нам уже сейчас многое придется переосмыслить в наших представлениях, начиная с зарождения жизни, эволюции её и вещества (теория Дарвина не проходит, да и мои соображения об этапах эволюции годятся только для классификации научных дисциплин) и кончая Вселенной".
5. Гипотезы о количестве уровней мироздания.
В настоящее время можно выделить три варианта мнений о числе "структурных" (читай, количественных) уровней форм движения материи:
а) число их конечно ("классическая" физика. Принимает во внимание только три, остальные не признает);
б) число их бесконечно (материалистическая диалектика);
в) число их бесконечно, но высший уровень переходит в низший (гипотетическая кольцеобразная конструкция).
Очевидно, что введение "бесконечностей" в варианты "б" и "в" приводит их к нелепости. Поясню, необходимость в бесконечностях возникает тогда, когда нет обоснования (доказательства) поведения модели при очень больших параметрах. Ученые, вместо чем сказать "не знаю", привычно прячут проблему в "бесконечность". Такая легкость навеяна математикой, для которой бесконечность – обыкновенный значок, обозначающий невозможность счета. Поэтому давно уже пора открыто признать, что появление в рассуждениях бесконечностей есть всего лишь маскировка ошибок в теории, и чаще всего в аксиоматике.
Приведенный перечень "структурных" уровней советские философы И.Д. Панцхава и Б.Я. Пахомов (1971, [11]) трактуют немного иначе:
"а) имеется абсолютно первый уровень структуры материи;
б) имеется "дурная" бесконечность структурных уровней;
в) иерархия уровней образует круг, вершина (относительная) иерархической пирамиды некоторым образом порождает ее фундамент (относительный);
что считать относительным фундаментом и относительной вершиной - это в большей степени определяется особенностями нашего положения в этой замкнутой иерархической пирамиде. Каждая из этих моделей вызывает те или иные сомнения, однако третья, несмотря на некоторую фантастичность, в последнее время привлекает всё большее внимание ученых".
Взглянем на перечень Панцхавы-Пахомова непредвзято: два варианта "а" и "б" линейны и бесконечны, как геометрические луч и линия. Специфику варианта "а" составляет лишь наличие особой точки (исход луча), которую надо объяснять с привлечением дополнительных гипотез. Вариант "в" хотя и кольцевой, но, как известно, окружность бесконечно большого радиуса тождественна прямой линии. Отсюда напрашивается вывод, что И.Д. Панцхаве и Б.Я. Пахомову так не удалось избавиться от "дурных" бесконечностей.
Нечто похожее есть и у советского философа Г.А. Свечникова, который в 1969 году писал: "Материальный мир представляет собой бесконечную совокупность взаимосвязанных друг с другом качественно различных структурных уровней, образующих системы объектов". "Признание самодвижения материи заставляет предполагать, что концы бесконечного ряда структурных уровней, простирающихся вверх и вниз, должны где-то в бесконечности сходиться... В самом деле, если этот ряд не замкнут, т.е. концы этого ряда нигде не сходятся, то возникает трудность в обосновании самодвижения материи".
Польский писатель-фантаст Станислав Лем, рассуждая в своей книге "Сумма технологии" (1967) о самых фундаментальных положениях науки, штрихами обозначает бездну нашего незнания. При этом он вскользь задает интересный вопрос [12, стр. 239]: "Имеется ли предел устремлениям "вниз", к бесконечно малым размерам, и "вверх", к безграничным величинам, или они непонятным образом замыкаются наподобие круга?"
Ныне модный советский философ Э.В. Ильенков в статье "Космология духа" [13] отстаивает правомочность варианта "в", утверждая, что "истинная бесконечность имеет, как известно, форму круга, круговорота" (откуда ему это известно? – Авт.). Доказательство правоты весьма оригинально:
а) Один конец бесконечной линии (Конец бесконечности! Совершеннейшая нелепость. - Авт.) ограничивает первая особая точка – "мыслящая материя мозга, формой движения которой является мышление, есть абсолютно высший и непереходимый предел поступательного развития".
б) Другой конец бесконечной линии ограничивает вторая особая точка – "предел, ниже которого оказывается невозможным существование материи". Возможно это частица, "которая лишена каких бы то ни было свойств, кроме чисто механических", т.е. "лишена химических, электрических и тому подобных свойств".
в) Концы бесконечной линии Э.В. Ильенков соединяет, образуя "круг", следующим садистским способом: "в какой-то, очень высокой, точке своего развития мыслящие существа, исполняя свой космологический долг и жертвуя собой, производят сознательно космическую катастрофу – вызывая процесс, обратный "тепловому умиранию" космической материи, т.е. вызывая процесс, ведущий к возрождению умирающих миров в виде космического облака раскаленного газа и пара".
Выражаясь языком американского фантаста Роджера Желязны, "мыслящие существа" ради разогрева вселенной вздибливаются (самовзрываются. Термин из [14]), да не просто так, а неким "цепным" способом! (Времена ВОВ навеяли идею, что ли?.. – Авт.).
Ценность варианта Э.В. Ильенкова только в одном: он понял (может быть даже первый), что для создания кольцевой модели необходимо ограничить ряд с обеих сторон и предложить способ соединения концов ряда (правда, сам сделал это чрезвычайно нелепо).
Неявные ошибки Э.В. Ильенкова:
Во-первых, взгляните на вариант Э.В. Ильенкова с точки зрения его жонглирования терминами "бесконечность", "предел", "мыслящая материя мозга" и т.п. А какова мешанина из терминов материя, субстанция, движение (ссылка на суперфилософа: "Ленин, как известно, считал совершенно необходимым "углубить понятие материи до понятия субстанции")! Во истину - все смешалось в доме Облонских...
Во-вторых, просматривается пара утверждений, как бы нечаянно проскользнувших в схему, - "поступательное развитие": с одной стороны, "развитие" (с какой стати? - Авт.), с другой - "поступательное" (т.е. движение по кругу одностороннее. - Авт.). Автор ими пользуется как само собой разумеющимся. Но это еще надо очень серьезно доказывать.
В-третьих: "ясно (кому? - Авт.), что допущение более высокоорганизованной, чем мышление, формы развития мироздания (как бы ее ни толковать – материалистически или идеалистически) совершенно равносильно (? - Авт.) принятию тезиса о принципиальной непознаваемости мира, высших законов, которым он подчиняется в своем существовании", - какая самоуверенность, точнее фанатичная приверженность антропному принципу. Возвеличить человеческий разум Э.В. Ильенкову конечно очень хочется, но не до такой же степени.
6. Правила, способствующие разграничению количественных уровней.
Разрабатывая философские основы термодинамики реальных процессов, А.И. Вейник предложил два правила, которыми целесообразно руководствоваться при раскладке миров по количественным уровням. Они называются правилами (принципами) проницаемости и отторжения [1, стр.24; 10, стр.45-46].
Согласно правилу проницаемости, уровни мироздания должны выбираться таким образом, чтобы каждый последующий, более грубый мир, содержащий повышенное количество вещества, был бы при определенных условиях и в определенной мере проницаемым (прозрачным) для всех предыдущих, более тонких миров, содержащих меньшее количество вещества.
Согласно правилу отторжения, каждый последующий, более грубый мир должен быть способным и вынужденным при определенных условиях и в определенной мере отторгать (излучать, рождать) без особого ущерба для себя, а также поглощать вещество из всех предыдущих, более тонких миров.
В целом правила удобны, однако существуют заметные трудности при установлении наименьших, равно как и наибольших объектов (тел) внутри любого из рассматриваемых количественных уровней.
Например, мы с полным правом можем утверждать, что атомы, бревна, звезды и галактики принадлежат к различным количественным уровням мироздания, ибо перечисленные объекты определяются радикально неодинаковыми значениями индивидуальных характеристик. В соответствии с этим все атомы можно отнести к одному из количественных, уровней мироздания, объекты типа бревен - к другому, звезды - к третьему, галактики - к четвертому и т.д.
Атомы, бревна, звезды, галактики и тому подобные объекты различаются своими размерами, массами и другими характеристиками. Следовательно, искомые уровни мироздания необходимо и достаточно мысленно выделять по признаку размеров, масс и других свойств, отображающих объекты этих уровней. При такой постановке вопроса использованные термины - "тонкий" и "грубый" уровни мироздания - наполняются четким содержанием.
Короче говоря, для классифицирования Вселенную необходимо мысленно расчленить на различные по тонкости (или грубости) миры. Характеристики объектов выделенных миров должны различаться между собой весьма существенно. Благодаря этому обеспечивается гарантия того, что объекты различных миров будут подчиняться заведомо неодинаковым законам, что и требуется для поставленной цели. Трудность вопроса заключается в том, что в природе всегда можно обнаружить объекты самых различных размеров и масс, и если всех их расположить по любому из указанных признаков в правильный ряд, то практически не удастся заметить каких-либо существенных разрывов в значениях характеристик. Например, в отдельных конкретных случаях, если конкретный объект располагается где-то между двумя близлежащими уровнями, то подчас бывает трудно предпочесть один их них. Возможно и такое, когда определенного вида объекты могут существовать в разных вариациях, например микромолекулы и макромолекулы. Однако совершенно ясно, что такого рода затруднения должны быть присущи любым классификациям, которые попытались бы подразделить общую картину мироздания на отдельные специфические уровни. Поэтому подобные затруднения принципиального значения не имеют.
Указанные правила имеют под собой глубокие опытные основания, они подсказаны самой окружающей действительностью. В принципе не исключены и другие подходы, в которых могут быть использованы иные правила расчленения Вселенной. Однако применение правил проницаемости и отторжения вполне себя оправдывает и оказывается весьма плодотворным. С их помощью удается достаточно легко разложить мироздание по уровням, причем эти уровни кардинально различаются количествами вещества, образующего соответствующие объекты.
7. Перечень количественных уровней.
Можно предположить, что существует неограниченное множество различных количественных уровней вещества, составляющих Вселенную. Это предположение невозможно ни подтвердить, ни опровергнуть. Однако этот вопрос для нас не существен.
Если воспользоваться изложенными выше правилами и теми приставками, которые применяются в Международной системе единиц измерений (СИ) для обозначения величин, различающихся в 1000 и т.д. раз, то можно составить следующие названия для отдельных уровней Вселенной [1, стр.24; 10, стр.46-47]:
1. Аттомир 6. Макромир
2. Фемтомир 7. Мегамир
3. Пикомир 8. Гигамир
4. Наномир 9. Терамир
5. Микромир 10. Цетамир и т.д.
Начальные ступени этой классификации соответствуют тонким мирам, последующие - более грубым. Приставки из системы СИ применяются чисто символически, поэтому не следует думать, что один мир отличается от другого по размерам, массам и другим характеристикам объектов именно в 1000 раз об этом говорится ниже.
Известные представления об очень тонких мирах (атто-, фемто- и пико-) можно получить при обсуждении сложных форм явлений. Не исключено, что этому поспособствует изучение особенностей так называемых "аномальных" явлений.
К наномиру относятся так называемые поля - электрическое (электростатическое), гравитационное и т.д. Эти поля хорошо известны. Но слово "поле" слишком многозначно, поэтому, чтобы отличить физические поля от "математических", лучше именовать их нанополями.
Следующий более грубый мир классификации принадлежит микроскопическим объектам (микромир). К числу таких объектов относятся фотоны; электроны, позитроны, протоны, атомы, молекулы и т.п.
Макромир составляют привычные нам объекты, к которым принадлежим и мы сами.
Мегамир - это наблюдаемые космические объекты типа звезд с планетами, туманностей и т.д.
Гигамиру соответствуют космические образования типа галактик.
Терамир - это совокупности (скопления) галактик, объединенных в сложные системы, о свойствах которых сейчас можно делать лишь самые общие предположения.
Цетамир - сверхскопления галактик.
Может быть Вселенная не ограничена ни в одном из указанных направлений: ни со стороны тонкости объектов, ни со стороны их грубости. Во всяком случае галактики не являют собой предельно грубые образования, равномерно разбросанные в пространстве, как иногда думают, ибо известны крупные скопления галактик, сверхскопления скоплений, а также огромные "дыры" - "пустые" пространства между отдельными галактиками. Таковы последние данные астрономов. Как бы там ни было, но все это должно свидетельствовать в пользу иерархического строения Вселенной.
8. Усреднённая однородность Вселенной.
Нетрудно видеть, что количественная классификация миров хорошо удовлетворяет правилам проницаемости и отторжения. Например, гигаобъекты (галактики) при определенных условиях и в определенной мере прозрачны для мегамиров (звезд с планетами) и способны их излучать и поглощать. Точно так же мегаобъекты ведут себя по отношению к макрообъектам (обычным телам), макрообъекты - по отношению к микрообъектам (так называемым элементарным частицам, атомам и молекулам), микрообъекты - по отношению к нанообъектам (электрическому, гравитационному и т.п. нанополям).
Если ограничиться очень грубой оценкой [10, стр.48-49], то наиболее характерные объекты миров различаются по размерам примерно десятью порядками, а по массам - тридцатью. К нанополям это относится лишь предположительно, но нам хорошо известен следующий факт: нанополя - электрическое и гравитационное (наномир) - излучаются микрообъектами, например электронами, в течение миллиардов лет без заметного ущерба для электронов, отсюда можно сделать вывод о колоссальной разнице, существующей между размерами и массами нано- и микрообъектов.
Размеры и массы микрообъектов имеют следующий порядок: L = 10^-10 м и m = 10^-30 кг. Макрообъекты имеют размеры порядка L = 10^0 м и массы порядка m = 10^0 кг. Для объектов мегамира характерны следующие значения экстенсоров: L = 10^10 м и m = 10^30 кг.
Размеры гигаобъектов могут быть приблизительно оценены величиной 10^20 м. Но в вопросе об их массе пока еще нет достаточной ясности. Если считать, что средняя галактика содержит около 10^10 звезд, как об этом думали совсем недавно, то получится масса порядка 10^40 кг. Однако последние астрономические данные заставляют значительно увеличить это число. Например, сейчас уже считается, что наша Галактика имеет более 1,5*10^11 звезд. Кроме того, наблюдения Дж. Лейси, Ф. Баасома, Ч. Таунсома и Т. Джебалле (Калифорнийский университет, Беркли и обсерватория им. Хэйла Института Карнеги, США) показали, что в центре Галактики сосредоточено ядро, масса которого превышает 8*10^6 солнечных масс. К этому надо добавить объекты, излучающие в радио-, рентгеновском и других диапазонах. Все это позволяет высказать довольно реальное предположение, что для галактик характерны аналогичные числа порядка L = 10^20 м и m = 10^60 кг. Что касается тера- и более грубых объектов, то сейчас о них пока ничего сказать нельзя.
Любопытно отметить, что если характерный линейный размер возвести в куб, то получится некоторый объем V = L^3. Объем и масса дают плотность p = m/V кг/м3. Сопоставление полученной таким образом плотности для характерных объектов на различных уровнях мироздания позволяет обнаружить интереснейшее грубо приближенное свойство, заключающееся в приблизительном постоянстве величины р, которая в среднем равна 1 кг/м3. Всё изложенное наводит на мысль о наличии в обсуждаемой череде миров более глубокого смысла, чем кажется на первый взгляд. В частности, высвечивается любопытнейшая закономерность, согласно которой Вселенная оказывается в среднем однородной даже и при иерархическом ее строении.
Разумеется, все приведенные числа весьма приближенны, верен лишь их порядок. Но они очень наглядно выражают идею тонкости и грубости выделенных уровней мироздания. При этом разница между значениями величин, характеризующих объекты на неодинаковых уровнях, колоссальна. Поскольку количество вещества объекта однозначно определяет его структуру и поведение, постольку объектам на разных уровнях должны отвечать кардинально неодинаковые числовые меры качества вещества, а также количества и качества его поведения. Перечисленные уровни мироздания существуют во Вселенной как один подле другого, так и один внутри другого. В этом смысле расчлененная Вселенная напоминает кукол-матрешек, которые вкладываются одна в другую либо располагаются рядом.
Не исключено, что строительным материалом для всех уровней мироздания служит один и тот же наиболее тонкий из миров. Но обнаружить этот мир нам не дано, ибо мы никогда не можем быть до конца уверены, что найденный тонкий мир является последним и не поддается дальнейшему расчленению на еще более тонкие уровни.
Заключение.
Издавна люди пытались найти объяснение многообразию и причудливости окружающего мира. Наиболее плодотворным методом изучения такой сложной системы, как Вселенная, служит метод дедукции (способ рассуждений от общего к частному). Первыми шагами на дедуктивном пути анализа природы являются количественная и качественная классификации форм движения материи.
К превеликому сожалению в философской литературе издавна преобладает конструирование суррогатных классификаций, представляющих собой систематизацию так называемых "структурных" уровней материи, а по сути дела комбинацию форм движения по количественному и качественному признакам одновременно (см. например, [15, 16]), сквозным образом охватывающую только микро- и макромир. Причина такого подхода вполне понятна и заключается в упорном стремлении объяснить возникновение разума и, как следствие, социальной формы движения со всеми вытекающими из неё политическими выводами.
Предложенный обзор вопреки традиции позволяет более детально рассмотреть одну из двух классификаций, являющуюся составной частью оценки материалистической диалектикой сложных систем с количественной и качественной стороны их физических характеристик.
Литература.
1. Вейник А.И., "Термодинамическая пара", Минск: Наука и техника, 1973.
2. Зельдович Я.Б., "Возможно ли образование Вселенной "из ничего" / журнал "Природа", 1988, № 4, стр. 16-26.
3. Игнатович В.Н., "Введение в диалектико-материалистическое естествознание", Киев: изд-во ЭКМО, 2007.
4. Гинзбург В.Л., "О лженауке и необходимости борьбы с ней", журнал "Наука и жизнь", 2000, № 11, стр. 74-78.
5. Гейзенберг В., "Шаги за горизонт", М.: Прогресс, 1987.
6. "Физика микромира", серия "Маленькая энциклопедия", под ред. чл.-корр. АН СССР Д.В. Ширкова, М.: Советская энциклопедия, 1980.
7. "Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия" на двух CD, 2003.
8. "Философский энциклопедический словарь", М.: Советская энциклопедия, 1983.
9. "Советский энциклопедический словарь", М.: Советская энциклопедия, 1980.
10. Вейник А.И., "Термодинамика реальных процессов", Минск: Навука i тэхнiка, 1991.
11. Панцхава И.Д., Пахомов Б.Я., "Диалектический материализм в свете современной науки", М., 1971.
12. Лем С., "Сумма технологии", М.: Мир, 1968.
13. Ильенков Э.В., "Космология духа. Попытка установить в общих чертах объективную роль мыслящей материи в системе мирового взаимодействия (Философско-поэтическая фантасмагория, опирающаяся на принципы диалектического материализма)" / сборник "Философия и культура", М.: Политиздат, 1991, стр. 415-437.
14. Желязны Р., "Одержимость коллекционера", журнал "Химия и жизнь", 1980, № 11, стр. 86-88.
15. Кедров Б.М., "Взаимосвязь форм движения материи и их классификация" / сборник "Пространство, время, движение. Диалектический материализм и современное естествознание", М.: Наука, 1971, стр. 284-325.
16. Кедров Б.М., "Критерии различения высших и низших форм движения материи" / сборник "Пространство, время, движение. Диалектический материализм и современное естествознание", М.: Наука, 1971, стр. 326-343.
У автора есть сайт: http://veinik.ru/ →.
Опубликовано 30 ноября 2007 года
Новые статьи на library.by:
ФИЛОСОФИЯ:
Комментируем публикацию: Количественные формы организации материи
подняться наверх ↑
ССЫЛКИ ДЛЯ СПИСКА ЛИТЕРАТУРЫ
По стандарту ВАК Республики Беларусь
Стандарт используется в белорусских учебных заведениях различного типа.
По ГОСТу Российской Федерации
Для образовательных и научно-исследовательских учреждений РФ
Прямой URL на данную страницу для блога или сайта
Предполагаемый источник
Полностью готовые для научного цитирования ссылки. Вставьте их в статью, исследование, реферат, курсой или дипломный проект, чтобы сослаться на данную публикацию №1196417236 в базе LIBRARY.BY.
подняться наверх ↑
ПАРТНЁРЫ БИБЛИОТЕКИ рекомендуем!
подняться наверх ↑
ОБРАТНО В РУБРИКУ?
Уважаемый читатель! Подписывайтесь на LIBRARY.BY в VKновости, VKтрансляция и Одноклассниках, чтобы быстро узнавать о событиях онлайн библиотеки.
Добавить статью
Обнародовать свои произведения
Редактировать работы
Для действующих авторов
Зарегистрироваться
Доступ к модулю публикаций