Декларация неоклассических принципов в физике.

А.Г. Иванов

Сейчас ситуация в физике очень напоминает ту, которая предшествовала падению системы Птолемея накануне триумфа гелиоцентрической системы Коперника.

Ведь специальная теория относительности (СТО) появилась для объяснения неожиданно отрицательных результатов экспериментов Майкельсона-Морли, не обнаруживших движения интерферометра относительно эфира. Из отрицательных результатов опытов Майкельсона-Морли следовали, по меньшей мере, два взаимоисключающих вывода, оба согласующихся с этими результатами:

• Вывод об увлекаемом эфире (эфир увлекается, например, Землей)
• Вывод об отсутствии эфира

Однако вместо того, чтобы искать объяснение результатов экспериментов Майкельсона-Морли на пути уточнения классических представлений об эфире, разрабатывать модель увлекаемого эфира, сохраняя классическую парадигму о пространстве и времени, классические физики начала XX века не смогли предложить более адекватную модель увлекаемого эфира по причине ее отсутствия. Лишь в 1908 г. Вальтер Ритц создал баллистическую {или эмиссионную) теорию, дававшую, в противовес специальной теории относительности А. Эйнштейна, наглядное объяснение и опыту Майкельсона-Морли и другим фактам, оставаясь при этом в рамках классических представлений о пространстве и времени. Баллистическая теория Ритца является теорией, конкурирующей с СТО, но и в ней (так же как в СТО) эфир исключен как сущность, но зато сохранены классические представления о пространстве и времени. Но после преждевременной кончины В. Ритца релятивисты эту теорию оспаривали, отрицали и пытались предать забвению.

Таким образом, из-за отсутствия адекватной модели увлекаемого эфиратеоретическая физика пошла по пути не только полного отказа от идеи эфира, но и от классических представлений о пространстве и времени. Преобразования Лоренца, положенные Эйнштейном в основу СТО, по сути, являются математическим обоснованием относительности пространственных и временных интервалов в четырехмерной модели пространства-времени Минковского. В таком псевдоевклидовом пространстве-времени нет места классическому абсолютному времени, а СТО является, по сути, геодезической теорией движения в сжимающемся и растягивающемся псевдоевклидовом пространстве-времени.

Так физика отдала бразды правления абстрактной математике. И уже в 1916 г. А. Эйнштейн, отождествив напряженность гравитационного поля с ускорением, в своей «Общей теории относительности» (ОТО) свел и теорию тяготения И. Ньютона к искривлению пустого пространства-времени в областях действия гравитационных полей. Таким образом появилась ОТО, являющаяся, по сути, геодезической теорией движения в искривляемом пространстве-времени.

Итак, обе теории относительности (СТО и ОТО) являются не физическими, а, скорее, геодезическими прикладными теориями неевклидова пространства-времени (псевдоевклидова пространства-времени Минковского в случае СТО и/или псевдориманова пространства-времени в случае ОТО), примененными для описания физических процессов, происходящих в этих пространствах.

Но неевклидовых геометрий в математике со времен Лобачевского разработано уже достаточно много. Так, Г.И. Шипов пошел дальше А. Эйнштейна и предложил «Всеобщую теорию относительности (ВТО) и теорию физического вакуума», построенную в пространстве абсолютного параллелизма А₄, которое обладает способностью не только искривляться, но еще и скручиваться. В такой модели пространства-времени математически вполне закономерно возникают торсионные поля, считающиеся в теории Г.И. Шипова полями физическими, аналогично тому, как и в ОТО поля искривлений пространства-времени отождествляются с физическими гравитационными полями.

Примечательно то, что во всех перечисленных теориях (СТО, ОТО, ВТО) геодезические свойства используемых моделей пространства-времени таковы, что исчезает сама необходимость в концепте универсальной среды. Т.е., согласно Эйнштейну, эфир оказывается «лишней сущностью», а свойства эфира (скорость света, электрическая постоянная ε₀, магнитная постоянная μ₀, гравитационная постоянная) приписываются самому пространству-времени! Хотя сам А. Эйнштейн, видимо, временами все-таки сомневался в верности скороспешного отказа от концепции эфира, о чем сам же не раз и высказывался. Замечательно, что и Г. Лоренц не собирался отказываться от представлений об эфире и об «истинном» (абсолютном) времени, считая это вопросом личного вкуса.

Неверно было бы думать, что сейчас в теоретической физике правит релятивизм. Релятивизм, относительность присутствует и в классической физике (вспомним принцип относительности Галилея), и это нормально. А сейчас в физике наступила эпоха пространственно-временного «абстракционизма», и вот уже появились теории многомерных пространств (теории струн и суперструн), а некоторые ученые умы уже работают над приложением финслеровой геометрии к физике. При этом изобилие появляющихся взаимоисключающих моделей пространства-времени дезориентирует даже профессиональных физиков, не говоря уже о неискушенных любителях. Пришла пора сделать рекогносцировку в естествознании!

Поскольку представления о пространстве и времени являются исходными понятиями естественнонаучного мировоззрения о мироустройстве, то невозможно переоценить важность их места и роли в процессе развития научного знания. Но, как показывает история развития науки и цивилизации, наши представления о картине мироустройства со временем изменялись от древних наивных анималистических моделей о плоской Земле, покоящейся на 4 слонах и черепахе до аристотелевской и птолемеевской системы звездных сфер. Наконец в эпоху Картезианства появились первые зачатки классического мировоззрения. Однако, несмотря на ошеломляющие успехи в развитии естественных наук в классической физике на рубеже XIX-XX веков оставалось лишь 2 проблемы, которые никак не удавалось разрешить в рамках классических представлений. Первая проблема была связана со свойствами движения света, а вторая проблема была связана с излучением нагретых тел. В результате были предложены две альтернативные теории (теория относительности и квантовая теория), переворачивающие классические представления о мироустройстве и утверждающие свои, неклассические принципы, постулаты и парадигмы. Решение первой проблемы (в отсутствии адекватной модели увлекаемого эфира) увело теоретическую физику на путь отказа не только от идеи эфира, но и от классических представлений о пространстве и времени в область математических абстракций. Решение второй проблемы, уже в рамках квантовой механики, вместо классической определенности и однозначности положения микрообъекта в пространстве и во времени привело к некой «расплывчатости», размазанности по пространству этих микрообъектов, и к невозможности одновременного определения их точных координат и скоростей.

В результате строгая и четкая логика «физического смысла», прежде присущая классической механике, вынуждена уступать место математической абстракции и квантовой логике нечетких объектов.

В итоге развитие естествознания идет по разным направлениям, часто несовместимым друг с другом (например, проблема квантовой гравитации). Но такого в науке быть не должно и такое положение свидетельствует, скорее, о физической несостоятельности одного или даже нескольких несогласующихся направлений! Физика, конечно же, говорит на языке математики, однако математика как язык позволяет описывать не только реалистические картины физического мироустройства, но и создавать картины абстракционистские, сюрреалистические, фантастические. Физика же ни в коем случае не должна выпадать за рамки своего жанра реализма, оставаясь наукой о простейших и вместе с тем наиболее общих законах реального мира, о материи, её структуре и движении, формах энергии и их трансформациях. Современные астрофизические наблюдения не дают никаких сомнений в том, что обозримая нами Вселенная неевклидова. А наблюдаемые эффекты гравитационного линзирования вполне адекватно описываются аберрацией в неоднородном эфире в окрестности сильно гравитирующих небесных тел, а не искривлением пространства-времени. Неправомочны также и попытки отождествления замедления некоторых физических процессов в условиях сильной гравитации или высоких скоростей с замедлением хода времени.

Сама идея эфира и учения об эфире имеют очень древнюю предысторию (древнее VI-IV вв. до н.э.). Согласно В.А. Ацюковскому представления об эфире входили в основные древнеиндийские учения - джайнизм, локаята, вайшешика, ньяя и другие, такие религии, как брахманизм и буддизм. Эти учения содержали в себе представления об эфире (акаша), как о единой, вечной и всепроникающей физической субстанции, которая непосредственно не воспринимается чувствами. Эфир в них един и вечен. Материя вообще (пудгала) состоит из мельчайших частиц (ану), образующих атомы(параману), обладающих подвижностью (дхармой). Все события происходят в пространстве и во времени.

С другой стороны в древнекитайском даосизме (IV в. до н.э.) в каноне "Дао да цзин" и трактатах "Чжуан-цзы" и "Лао-цзы" указывается, что все в мире состоит из частиц грубых ("цу") и тончайших ("цзин"). Они образуют единый "ци" - эфир, изначальный и единый для всех вещей. Единый эфир пронизывает всю Вселенную. Он состоит из "инь"(материальное) и "ян" (огонь, энергия). Нет ни одной вещи, не связанной с другой, и всюду проявляются инь и ян.

Сравнение древнеиндийских и древнекитайских учений об эфире обращает внимание на древний постулат о вечности эфира и о его единстве с материей. Однако если в древнеиндийских учениях превалируют идеи о сложносоставной структуре материи (пудгала), состоящей из мельчайших частиц (ану), образующих атомы(параману), и погруженной в вечную всепроникающую физическую субстанцию эфир(акаша), то в древнекитайских учениях превалируют идеи, скорее, о материально-эфирном дуализме всего сущего. Тут как сама материя является комбинацией грубоматериальных частиц (цу) и тонкоматериальной субстанции (цзин), так и эфир (ци)комбинируется из материального тела (инь) и тонкого тела (ян).

Учение об эфире древнекитайского даосизма удивительным образом сообразуется с предлагаемой моделью увлекаемого эфира, поскольку имеется сходство в принципах материально-эфирного дуализма. В предлагаемой модели имманентный эфир присущ материи, имманентный эфир не существует без материи, равно как не существует материи без имманентного эфира. С одной стороны можно считать имманентный эфир эманацией, аурой вокруг материи, формой существования материи, а с другой стороны можно и саму материю полагать формой существования эфира, его «материализацией». Детали такого материально-эфирного дуализма всего сущего в предлагаемой модели (в отличие от учения об эфире древнекитайского даосизма) обладают большей конкретикой содержания и характеризуются математической точностью описания как самой структуры имманентного эфира, так и механизмов эфирного вихре- и волнообразования при движении.

При этом построение модели имманентного эфира осуществляется с позиции классических представлений о пространстве и времени, т.е. все физические процессы происходят в евклидовом трехмерном пространстве и протекают в абсолютном (однородном) времени. Предлагаемая модель имманентного эфира является не продуктом измышлений, а строго выводится методами векторного анализа из закона Кулона и из закона тяготения Ньютона по одним и тем же принципам. Никаких новых сущностей (кроме самого эфира и его структур) в предлагаемой модели нет. Кроме постулата о единстве материи и эфира, трехмерном евклидовом пространстве, однородном абсолютном времени никаких других постулатов, в том числе ограничений на скорость перемещения в пространстве, в предлагаемой теории нет.

В предлагаемой модели рассматриваются два идентичных типа имманентного эфира, энергетически связанных между собой: эфир электростатический и эфир гравистатический. Вся структура и состав моделиимманентного электростатического эфира выводятся из закона Кулона, а вся структура и состав модели имманентного гравистатического эфира выводятся из закона тяготения Ньютона.

Все законы классической электродинамики (включая закон Био-Савара-Лапласа, законы индукции Фарадея, законы излучения и распространения электромагнитных волн) выводятся строго методами математического и векторного анализа и синтеза из анализа движения имманентного электростатического эфира и происходящих при этом сопутствующих физических процессов. Аналогично все (неизвестные пока) законы классической гравидинамики выводятся строго методами математического и векторного анализа и синтеза из анализа движения имманентного гравистатического эфира и происходящих при этом сопутствующих физических процессов. При этом выясняется, что законы гравидинамики идентичны законам классической электродинамики, но имеются и различия.

<hr/>

Полный текст доступен в формате PDF (360Кб) 

<hr/>