Новая философская энциклопедия: В.А.Фок
Фок Владимир Александрович (22 декабря 1898, С.-Петербург – 27 декабря 1974, Ленинград) – отечественный физик-теоретик, академик АН СССР (1939; член-корреспондент, 1932). Окончил Петроградский университет (1922), там же работал (с 1932 – профессор). Также работал в ЛФТИ (1924–36), ГОИ (1919–25, 1928–41), ФИАН АН СССР (1934–41, 1944–53), ИФП АН СССР (1954–74) и др. Как рокфеллеровский стипендиат в течение года работал в Геттингенском ун-те в тесном контакте и под руководством М.Борна. Фок – лауреат премии им. Д.И.Менделеева (1936), Госпремии СССР (Сталинской премии, 1946), Ленинской премии (1960), Герой Социалистического труда (1968). Дважды в 1935 и 1937 подвергался необоснованным кратковременным арестам. Своими учителями считал Д.С.Рождественского, А.Н.Крылова, Ю.А.Круткова, В.Р.Бурсина, В.К.Фредерикса и А.А.Фридмана.
Своими трудами внес значительный вклад в квантовую механику, квантовую теорию поля и в общую теорию относительности. Фок нашел релятивистское обобщение уравнения Шредингера для бесспиновых частиц (уравнение Клейна-Фока, 1926) и показал его инвариантность относительно локальных калибровочных преобразований, которые им же и были введены. В 1929 развил предложенный Д.Хартри метод приближенного решения квантовой задачи многих тел на основе вариационного принципа и концепции самосогласованного поля (метод Хартри – Фока), ставший одним из основных методов (метод «функционалов Фока», «пространство Фока», «многовременной формализм Дирака – Фока – Подольского» и др.) В 1935 установил группу симметрии атома водорода, совпавшую с группой вращения в четырехмерном Евклидовом пространстве (развитый им подход получил широкое распространение в физике элементарных частиц).
Классической считается его работа 1939, в которой были выведены уравнения движения системы конечных массивных тел из уравнений гравитационного поля. Важную роль в этом выводе играла гармоническая система координат, введение которой Фок считал принципиальным моментом. Пытаясь найти связь общей теории относительности (ОТО) с квантовой механикой, нашел формулу уравнения Дирака в римановом пространстве (1929–30, частично совместно с Д.Д.Иваненко) и показал, что параллельный перенос спиноров позволяет вывести электромагнитное поле. Эти работы, как и работа 1926, сыграли фундаментальную роль в развитии теории калибровочных полей.
Фок был одним из пионеров преподавания квантовой механики в СССР. Им создан оригинальный курс квантовой механики, который с 1932 по 1941 читал в ЛГУ (Начала квантовой механики, 1932, 2-е изд. 1976). Итоги исследований в области ОТО суммированы в монографии «Теория пространства, времени и тяготения» (1955; 2-е изд. 1961).
С 1930-х гг. начинает интересоваться методологическими и философскими вопросами квантовой механики и становится приверженцем философии диалектического материализма, под которой он понимает философию, аккумулирующую основные достижения физики 20 в. В 1936–53 активно участвует в философско-физических дискуссиях, защищая квантовую механику и теорию относительности от некомпетентной и идеологизированной критики с позиций диалектического материализма (при подготовке мартовской сессии АН СССР (1936), в письмах в Президиум АН СССР о нецелесообразности проведения сессии по «обсуждению основных натурфилософских установок современной физики» (1938), в ряде статей, опубликованных в философских и прочих периодических изданиях, в выступлении при подготовке Всесоюзного совещания физиков 1949 и т.п.). Фок организовал первый постоянно действующий семинар по философским проблемам современной физики (ЛГУ, 1945).
В области философии естествознания наиболее значителен вклад Фока в проблемы интерпретации квантовой механики и ОТО. В 1930–50-е гг. он доказывал согласуемость копенгагенской интерпретации и принципа дополнительности с основными положениями диалектического материализма, стараясь освободить отдельные формулировки Бора от «позитивистского налета» и критикуя, в частности, идею «неконтролируемого взаимодействия между объектом и прибором».
В последующие годы (1960–70-е) Фок развил представление о «принципе относительности к средствам наблюдения», являющемся обобщением эйнштейновского принципа относительности и боровского принципа дополнительности. Этот принцип в сочетании с идеей объективного описания реальности на основе понятия «потенциальных возможностей» взаимодействия объекта и прибора позволил Фоку усовершенствовать диалектико-материалистическую трактовку квантовой механики.
Взгляды Фока на ОТО и ее интерпретацию были впервые затронуты в статье в сб. «Николай Коперник» (1947), а затем развиты в монографии «Теория пространства, времени и тяготения». Фок отрицал принципы общей относительности и общей ковариантности, которые считал физически бессодержательными, а также принципа эквивалентности, который, по его мнению, имел приближенный характер (отмечая их важную эвристическую роль при построении ОТО). Дополняя уравнения ОТО координатным условием гармоничности, Фок фактически ограничивался рассмотрением задач с псевдоевклидовой геометрией на бесконечности, что ставило под сомнение всю релятивистскую космологию, а в вопросе о равноправии систем Птолемея и Коперника вело к выводу об однозначной правоте последнего. Уже в 1930-е гг. считал ошибочной эйнштейновскую программу построения единой геометрической теории поля, а в известной дискуссии между Бором и Эйнштейном по проблемам квантовой механики был на стороне Бора. При этом Фок считал теорию относительности теоретическим фундаментом современной физики и энергично защищал ее от обвинений в идеализме и от невежественной критики механицистов.
Сочинения:
1. Начала квантовой механики. М., 1976;
2. Теория пространства, времени и тяготения. М., 1955; 2-е изд. 1961;
3. Работы по квантовой теории поля. Л., 1957;
4. К дискуссии по вопросам физики. – «Под знаменем марксизма», 1938, № 1, с. 149–159;
5. Основные законы физики сточки зрения диалектического материализма. – «Вестник ЛГУ», 1949, № 4, с. 32–46;
6. Против невежественной критики современных физических теорий. – «ВФ», 1953, № 1, с. 168–174;
7. Об интерпретации квантовой механики. – В кн.: Философские проблемы современного естествознания. М., 1959, с. 212–236;
8. Замечания к творческой автобиографии Альберта Эйнштейна. – В кн.: Эйнштейн и современная физика. М., 1956, с. 72–85;
9. Квантовая физика и философские проблемы. М., 1970.
Литература:
1. Владимир Александрович Фок. К 95-летию со дня рождения (ст. Г.Е.Горелика, П.Е.Рубинина и др.). – «Природа», 1993, № 10, с. 80–113;
2. Горелик Г.Е. Натурфилософские установки в советской физике (1933–38). – «Философские исследования», 1993, № 4, с. 313–334;
3. Фок М.В. Воспоминания об отце. – «ВИЕТ», 1993, № 2, с. 132–138, № 3, с. 133–141;
4. Фок Владимир Александрович. – В кн.: Физики о себе. Л., 1990, с. 157–172;
5. Грэхем П.Р. Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе. М., 1991, с. 332–338, 361–370;
6. Веселов М.Г. Научная деятельность В.А.Фока. – В кн.: Квантовая механика и теория относительности. Л., 1980, с. 7–25;
7. Александров А.Д. Вклад В.А. Фока в релятивистскую теорию пространства, времени и тяготения. – Он же. Проблемы науки и позиция ученого. Л., 1988, с. 274–280;
8. Он же. Владимир Александрович Фок. – Там же, с. 489–496.
Комментарии
«Математика, подобно жернову, перемалывает то, что под него засыпают, и как засыпав лебеду, вы не получите пшеничной муки, так, исписав целые страницы формулами, вы не получите истины из ложных предпосылок».
геолог Гексли, сказал Вильяму Томпсону.
Крылов А.Н. Мои воспоминания. Л.: «Судостроение», 1984, с.106.
Какое к черту "... уравнения движения системы конечных массивных тел из уравнений гравитационного поля.", если никто не знает что такое гравитация и какова скорость её распространения?
Есть оценка, что скорость распространения гравитации превышает скорость света от десять в восьмой до десять в тринадцатой степени раз.
Система конечных массивных тел - это, например, планеты солнечной системы, но, при их движении воздействие на все остальные планеты производится из новой точки, а свет вдоль диаметра последней из планет идёт месяцами.
А если секунды? Разница будет во взаимном влиянии "массивных тел"?
То-то же.
Так какую лабуду молол Фок (усник) на математической мельнице?
Конечно математика не имеет прямого отношения к реальным вещам, но как и принципиальная схема, всё-таки нечто реальное отображает, пусть и со многими оговорками...
===
Это равносильно заявлению что квантовая физика вообще не нужна. Потому что она без математики просто ничего не означает совсем.
Тут неважно, что на самом деле скорость распространения гравитации считается равной скорости света, и что вообще нет прямых экспериментов, это доказывающих. Важно то, что все описания части нашей Вселенной (как здесь - движение нескольких тел в заданном грав. поле) являются приближёнными. Абсолютное знание принципиально невозможно, потому что оно отрицается самой конечностью человека во времени и пространстве. И потому если есть эвристическое знание, дополненное понятной и правдоподобной гипотезой (к примеру, что скорость света равна бесконечности при изучении движения шариков, лежащих на столе), то мы вправе строить описание и писать уравнения исходя именно из этого предположения. К примеру, Галилей бросал шары с Пизанской башни, и для описания их движения мы вправе предположить, что потенциальная энергия шара равна mgh. Однако если учесть, что Земля круглая, это формула неверна. И тем не менее, на небольшой высоте от Земли она выполняется с огромной точностью. Иными словами, чтобы верно предсказывать поведение тел, нам не нужно знать природу гравитации. Нам достаточно знать лишь эмпирический закон взаимодействия.
Однако часть правды в этом есть. Если исключить из рассмотрения великих математиков, бывших скорее физиками по мышлению (Пуанкаре, Колмогоров, Арнольд, и т.д), то не всё так просто. Я лично неоднократно сталкивался с ситуацией, когда математик-профи, получив в руки уравнение, начинает строить его решение, зачастую выходя за рамки применимости самого уравнения. Физик ясно чувствует границы модели, приближённость знания, а математик по стилю мышления склонен абсолютизировать само уравнение.
===
Как только нас перестает интересовать природа явлений, так сразу же мы перестаем заниматься физикой. Для прикладных областей природа гравитации неважна, но не для физики только.
И ошибка в десять в восьмой раз - это не погрешность приборов, а принципиально неверное понимание природы.
Убрать математиков из физики все равно что убрать штабы из армии, и оставить одних летчиков и мотострелков. Думаю такая армия недолго продержится, ее окружат и уничтожат.
если я сказал эти слова, то это не значит, что нам действительно не нужно это знать. Имеется ввиду лишь возможность описывать и предсказывать явления на основе уже имеющейся информации, на знании лишь законов взаимодействия без знания природы этих законов. К примеру, обычные часы с маятником работают на законе тяготения. Самолёт тоже летает на своих законах. И для разработки этих вещей вовсе не нужно знание про бозон Хиггса. Но это никак не отменяет необходимость исследований.
Аэродинамика была физикой 150 лет назад, тогда не было еще понятия о бозонах, прадед Хиггса еще даже не родился. И ею занимались, в том числе, математики - Риман, например. Потому что аэродинамика (газодинамика) была тогда фундаментальной наукой. А сейчас ею пользуются авиаконструкторы, это уже не физика, а технология. А бозон Хиггса сейчас - это самая настоящая физика.
Замечу, однако, что это результат первых измерений и рано говорить именно о таком значении скорости. Интересно, что там написано, что результат подтверждает предположение Энштейна, хотя из формулы следует, на первый взгляд, нечто иное. Суть, похоже, в том, что приведенная погрешность отражает лишь погрешность приборных измерений на Земле, но никак не отражает возможной систематической погрешности, создаваемой межгаллактической средой.
Я обратил внимание лишь на то, что центральное значение всё-таки не единица. А ещё я по недосмотру принял 0.25 за 0.025 :-))) Откуда следовало, что даже с максимальной ошибкой отношение скоростей получалось меньше единицы :-)))
Однако ясно, что значение (0.95) нельзя пока ещё принимать как факт. Тем более, что последствия были бы колоссальными.
Уже, признаться, и подзабывать стал это чувство, когда тебя кто-то мордочкой макнёт в непонимание чего-то, что обязан понимать. В молодости это часто бывало...
Вот против такого маскирования природного любопытства физика практическими потребностями я высказался. Как только мы сказали "Нам не нужно знать природу явления, вот формула, бери машинку и считай", так мы сразу физику убили.
-Где Вас раньше носило?
-По теме:- совершенно верная логика.Мы должны интересоваться природой гравитации,-несомненно.Но пока нам это неизвестно, а "Navigare necesse est", то есть, действовать как-то нужно, чтобы строить, ездить и летать, нам достаточно знания того, как гравитация действует на наши "корабли".
-К тому же, я не думаю, что когда природа гравитации будет раскрыта во всех деталях. расчёты наших траекторий будут так же радикально изменяться, как в Вашем примере!
-Только вот,- как эти самые инопланетяне об этом узнают?
-Кроме того, многие из них, наверняка ещё в пещерах живут, их-то мы уже обогнали! а те, кто выше нас в технологическом развитии, - раньше нас раскроют тайну притяжения! Каждому - своё!
Я тут подчитал википедию, вот что пишут:
"Гравито́н — гипотетическая безмассовая элементарная частица — переносчик гравитационного взаимодействия без электрического заряда. Должен обладать спином 2 и двумя возможными направлениями поляризации.
Термин «гравитон» был предложен в 1930-х годах, часто приписывается работе 1934 года Д. И. Блохинцева и Ф. М. Гальперина.
Гипотеза о существовании гравитонов появилась благодаря успеху квантовой теории поля (особенно Стандартной модели) в моделировании поведения остальных фундаментальных взаимодействий с помощью подобных частиц: фотоны в электромагнитном взаимодействии, глюоны в сильном взаимодействии, W± и Z-бозоны в слабом взаимодействии. Следуя этой аналогии — за гравитационное взаимодействие также может отвечать некая элементарная частица.
Ряд физиков отвергает саму гипотезу о гравитоне как несостоятельную"
-У меня тоже была личная летающая тарелка!
-Но, после того, как она влетела мне в личность, она разбилась...
-На личности только следы остались!
-Вчера я хотел было провести параллель с более близкой мне хирургической наукой, но не успел.
-Ещё 200 лет назад хирурги не изучали анатомию.Во время операции рядом стоял анатом и подсказывал, где расположены мышцы и сосуды...
-Одной из заслуг Н.И.Пирогова является именно совмещение этих дисциплин,- в обязательном порядке! И анатомию хирург теперь обязан знать лучше всех других специалистов.
-По-моему, пример, принципиально сходный с физикой и математикой!