proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2024 год
  Агентство  ПРоАтом. 28 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





PRo IT
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС

Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[24/08/2006]     Простёртое

Д.А.Тайц, к.ф.-м.н.

Простирать – распространять,
протягивать вдаль от себя.
В.Даль. Толковый словарь, т. III, стр. 512

Идея – относится к концепции человеческого ума
как внутреннего пространства,
в котором боль и ясные и отчетливые идеи
предстоят перед единым Внутренним Глазом.
Р.Рорти. Философия и зеркало природы


Ужас великого Паскаля перед затерянностью в необъятном пространстве Вселенной, перед привязанностью именно к этому, а не другому уголку Мира, возможно, и не возник, если бы он убедился, что его наблюдательная размышляющая душа, его тело не на задворках, не на отшибе, а в центре Вселенной. Весь Мир симметрично располагается вокруг наблюдателя не в метафорическом, а в физическом смысле. Что бы он подумал о необъятном пустом пространстве, узнав, что его тело почти столь же пусто, как и окружающий мир?

70 кг содержит около 20 г электронов, остальное – протоны и нейтроны. Масса сосредоточена в ядре атома. Объем ядра составляет 10-12 от объема атома. Вещественная, материальная объемная доля нашего тела составляет 10-4 кубического миллиметра! Столь же пусто любое массивное тело в наших земных условиях. Нет более абсурдного понятия в физике, чем «пустое пространство». И не потому, что оно всегда заполнено чем­то, например, физическими полями, а потому что­то, что мы называем пространством, является неотъемлемой частью действующей, активной составляющей физического бытия. Мера пространства – расстояние – не имеет смысла по отношению к «пустому месту».

Расстояние – одна из характеристик взаимодействия, например, «расстояние между Солнцем и hspace=4-Центавра – 4 световых года». Это не пробел пространства, не мера пустоты, а параметр связи небесных тел. Пустота сама по себе не может иметь конкретных определений, это чистое ничто по Гегелю [7].

Пустое пространство, физический объект, даже без электромагнитных полей – вещь. Вакуум, понимаемый как основное наинизшее состояние невзаимодействующих полей, – один из многих частных характеристик нерасчленяемого пространства, заполняющего и содержащего в себе Космос (дополнительность!) и определяющее его бытие.

Пространственное расстояние как нечто самостоятельное не принимается современной физикой. «Это грех пользоваться представлением о расстоянии как о физической структуре особого рода, существенно отличной от других физических величин», – Эйнштейн [1]. Специальная теория относительности (СТО) объединила пространство и время, введя понятие интервала, входящего в более широкое понятие – вектор энергииимпульса [2]. В шестидесятых годах молодыми физиками принято было, по-немецки, цитировать одного из создателей СТО Германа Минковского: «Отныне пространство и время, взятые по отдельности, обречены влачить лишь призрачное существование, и только единство их обоих сохранит реальность и самостоятельность». И, конечно, тоже по-немецки, Эйнштейновское: «Бог коварен, но не злонамерен». Грех классической физики – восприятие пространства вместилищем предметов, а не как неотъемлемый параметр единой физической сущности и не только физического бытия. Пространство не то, что содержит предметы и заполняет мир – оно его формирует. Удивительно близкий современным физикам величайший мыслитель семнадцатого века Б.Спиноза приписывал единой субстанции, всему существующему в цельности, два атрибута: Протяженность и Мышление. Этим было устранено декартово разделение материи и духа. Спинозовская «протяженность» – это мир связанности вещей, движения, времени, событий, пространства. Взгляды Спинозы соответствуют культуре поиска единых, непременно эстетически приемлемых, принципов мироустройства, не отчуждаемого и даже соединяемого с мыслящим наблюдателем [3, 4]. Пространство воспринимается современной физикой как нечто натянутое на каркас концентрированной энергии-массы звезд и обусловливающее явления физики, шире – явления ПРИРОДЫ или даже «ЯВЛЕНИЕ» ПРИРОДЫ (ее появление).

Маятник Фуко в Парижском Пантеоне, как и в Исаакиевском Соборе, сохранял постоянство ориентации плоскости своего качания относительно звездного неба, не отзываясь на силы гравитации Земли, Луны, Солнца.

Волчок гироскопа, где бы он ни был, даже в толще земной или в невесомости, сохраняет направление своей оси вращения по отношению к неподвижным звездам. Не важно, на каком принципе построено устройство, имеющее определенный момент импульса. Это может быть механическое, либо устройство на квантовых ядерных (система ориентированных ядер), электронное (система электронных спинов), фотонное – лазерное (кольцевой лазер). Предоставленное самому себе такое устройство сохраняет положение оси вращения по отношению к космосу [5]. Во всех случаях Вселенная посредством своего «посредника» – пространства, казалось бы, через необъятную пустоту «мощной рукой» организует и порождает инерцию, сохранение импульса, кинетическую энергию [6]. Это называют принципом Маха (о принципе Маха см. «Творящее сотворенное» в январском номере «Атомной стратегии» за 2006 г.).

Гравитация – сущность «протяжения». Она – гравитация в форме поля и (или) геометрии – еще совмещает и несет на себе нечто иное. По крайней мере, эти два понятия – пространство и гравитация должны быть заменены одним, подразумевающим их неразделенность.

«В современной физике пока «принципу Маха» не противостоит еще какая-то новая физическая концепция. У физиков есть твердая тенденция рассматривать Вселенную как спинозовскую Causa Sui, взаимодействующую с собой через воздействие Метагалактики на частицы, на их поведение» [1].

Через пространство Космос, каждый его атом, формирует инерционные свойства вещества. В свою очередь, «закон сохранения и передачи импульса позволяет дать операциональное определение системы отсчета, связанной с центром масс» [5]. Таким образом, космической «пустотой» учреждается возможность пространственных интервалов, расстояния, времени, скорости, массы­энергии и самих «твердых» тел – всех артефактов естественно­научного мышления. Вещественность, т.е. существование функционирования «твердых тел» – подпадающих под описание классической физики, и характеризующихся геометрическими размерами и своей «непроницаемостью» – обязаны совокупному воздействию космоса – пространства. Уже сказано, что плотные тела практически пусты. Однако мы не проваливаемся под пол, биллиардные шары не проходят друг через друга, а отскакивают при столкновении.

Вот как это объясняет А.Азимов, исходя из классических соображений: «Когда атомы одного тела сближаются с атомами другого, возникает отталкивание между внешними электронами атомов, следовательно, механические силы являются примером электромагнитных взаимодействий... Притяжение и отталкивание в электромагнитном поле происходит в результате обмена импульсами виртуальных фотонов, с помощью так называемых обменных сил» [7].

Импульс – произведение инертной массы на скорость, и соответствующие обменные силы – следствие явления, описываемого принципом Маха.

Р.Фейнман прямо указывает источник феномена твердого тела: «Только теперь становится понятным, отчего мы не проваливаемся сквозь пол. При ходьбе вся масса наших ботинок отталкивается от пола, от всей массы его атомов. Атомы сминаются, электроны вынуждены тесниться в меньшем объеме, и по принципу неопределенности их импульсы в среднем увеличиваются. Сопротивление атомов сжатию – это не классический, а квантово-механический эффект» [8]. Удивительно, не только всеми электромеханическими законами, но и структурой тел, их осязаемой «вещностью» мы обязаны действию таинственной вселенской «пустоты». Уместно взглянуть в основополагающий принцип квантовой механики – соотношение неопределенности Гейзенберга, родственное общему принципу дополнительности Бора.



Это фундаментальное соотношение, предназначенное для описания сколь угодно малых интервалов пространства-времени, подразумевает сохранение действия сил инерции (инертной массы) в сколь угодно малых объемах пространства.

Дж. Улер, например, использовал соотношение Гейзенберга в пределах Планковской длины 10-33 см, для изучения мерцания геометрии субмикропространства и инерции в этих пределах. Тончайшая структура, отвечающая возникновению инерции в исчезающе малых объемах, особое, трудно представимое свойство пространства. Бесспорно, что весь опыт современной физики подтверждает взаимосвязь каждой частицы­энергии со всей совокупной массой мира и, в силу кумулятивных свойств гравитации, каждой частицы с каждой частицей. Тем не менее, даже возможность формального отображения числа связей, подводимых к каждой частице, как N=(1080-1), где 1080 – число частиц и фотонов Вселенной, не воспринимается воображением. Силовая связь одного атома в одной части мира с атомом другой части, а такая связь бесспорна, не только исчезающе мала. Напрашивается что­то, не выражаемое величиной, неподдающееся измерению, некая трансцендентная особенность связи пространства.

У физиков возникает вопрос: «Можем ли мы быть уверены в том, что математика, созданная нами для абстрактного описания нашего повсеместного быта, остается применимой в далеких от привычных нам условий? Может быть, при масштабах пространства и времени, столь разительно отличающихся от окружающих нас, мы сталкиваемся с явлением, которые попросту не поддаются описанию в пределах доступного нам мышления» [9].

Невозможно не восхищаться гармонической картиной мира, почти пустого, который предстает перед сознанием как конечное по массе и размеру, безграничное – симметричное – изотропное гравипространство. Это Пространство в космогонических моделях видится четырехмерным аналогом шара, в котором наш трехмерный мир является его поверхностью.

Это позволяет считать любого наблюдателя центром мира, поскольку любые точки на поверхности шара эквивалентны и могут считаться таким центром [10] (это, может быть, и ослабило бы горечь затерянности, одолевшую Б.Паскаля).

«Может ли мышь, которая смотрит на мир, оказать воздействие на состояние Вселенной?» – задавался вопросом Эйнштейн [1]. В связанности целого содержится понятие – «взаимность», а постижение даже чистым мышлением уже меняет мир. О взаимосвязи Всего, даже с волей человеческой, говорил известный французский астроном К.Фламарион в сочинении «Путешествие в небесные пространства»: Это движение космических сил произошло по воле машиниста и капитана... «Mens agitat molem» (ум двигает вещество). «Вселенная представляет собой одно целое. Бесконечно великое тождественно с бесконечно малым».

Классическую иллюстрацию всесвязанности земного пространства времени с каждым живущим обычно приводят, излагая закон Авогадро: «В чашке чая, которую вы собираетесь выпить, содержатся около тысячи молекул из той чаши с ядом, которую заставили выпить Сократа, даже если считать, что содержимое той чаши было до настоящего времени рассеяно по всем океанам и в атмосфере Земли» [9]. Ощущение единства Мира и единства с Миром позволило Эйнштейну ответить на вопрос, не боится ли он смерти: «Я так слился со всем живым, что мне безразлично, где в этом бесконечном потоке начинается или кончается чье­либо конкретное существование» [11]. Примерно такой же оптимизм, при ощущении соединения и связи с целым характерен для Спинозы, Платона, Эпикура, Шредингера, Гейзенберга и других великих мыслителей. Что же собою представляет та сущность, которую называем пространством, и про которое хочется думать, что мы «погружены» в него или, что столь же неопределенно, что оно «заполняет» мир?

Во-первых, это, конечно, почти пустота, если судить о плотности материи во Вселенной 10-28 г/см3 [12], и таковой будет, даже если эта плотность окажется на несколько порядков больше. Очень уж мощная, очень властная пустота! Во­вторых, это очень заполненная пустота. Достаточно посмотреть на небо в ясную ночь, чтобы убедиться, как все залито светом звезд, насыщенно квантами электромагнитных полей. Радиотелескопы захлебываются от радиоволнового излучения, а потоки космических лучей! Типичная, одна из 1023 звезд – Солнце, посылает ежесекундно в космос 4,2•106 т своего излучения [7]! Грандиозные потоки нейтрино, практически не поглощаемые материей, почти со скоростью света носятся в замкнутом пространстве Вселенной. Современные космологические модели предполагают, что масса нейтрино может в десятки раз превосходить массу всех галактик. Однако не эта кинетическая фантасмагория миронаполнения определяет законы земные и вселенские. Природа всех законов физики связана с гравитацией, поскольку инерционная масса и гравитационная масса совпадают, а в соответствии с ОТО, – одно и то же. «Инерцию тела можно считать полностью обусловленной действием по индукции космических масс, создающих гравитацию» [13].

Несмотря на все колоссальные усилия физиков, математиков, гравитация или гравипространство как действующее начало пока находится вне релятивистского и квантово-механического понимания, особенно при локальной привязке к пространству, стягиваемому в точку. Это «оставляет открытым вопрос о том, имеет ли смысл понятие гравитационного поля» [5]. Тем не менее, удобно говорить о пространстве как объекте, содержащем гравитационное поле. Пространство как гравитация заполняет все, оно всепроникающее по определению, как гравитация по сущности. Пространство кумулятивно и не экранируемо по определению, гравитация по сущности. Эти две сущности совпадают. Это одна сущность.

Вблизи тяжелых тел пространство будучи сцеплено с гравитацией отвечает отклонением своей геометрии от евклидовой, пространство охватывает все сущее. На это же сущее, в этих же границах, действует и гравитация. Не одно ли это и то же? Масса гравитационного поля Земли, простертого до краев Вселенной, 10-9 от массы Земли и 10-11 от массы Луны [14]. При астрономических катастрофах звезды массой 10 солнечных, а такие звезды и такие катастрофы во Вселенной дело обычное, происходит преобразование около 10% массы в гравитационное излучение, т.е. уносится порядка 1030 кг в форме чистой гравитации [11], и это не считая того, что звездой уже «отослано» во Вселенную 1022 кг стационарного поля! В одной только нашей Галактике, возможно, имеется около 1 миллиарда черных дыр [14]. Они связаны с миром только гравитацией, масса которой соизмерима с самой звездой. Так или иначе, не менее одной миллиардной части массы Вселенной – гравитация. Примерно один раз в месяц через Солнечную систему проходит импульс гравитационного излучения с длительностью 10-3-10-4 с, и через каждый квадратный метр проходит около 1 Дж [14]!

Профессор В.Б.Брагинский пишет: «Читателя, возможно, удивит это фантастически большое значение плотности мощности, однако легко показать разумность этой оценки» (это энергия воздушного потока комнатного вентилятора!). Однако измерить такой поток не дает уникальная специфика гравитации – малость гравитационной постоянной. У гравитации как бы две функции: притяжение тел друг к другу и индуцирование инерции, т.е. генерация массы. Именно последнюю функцию выполняют не гравитирующие тела, а само «пустое» пространство.

Можно экранировать все известное нам поле, создав ящик, непроницаемый для частиц и электромагнитного излучения; в принципе поглощаются даже нейтрино (хотя технически это невыполнимо). В таком ящике возможно «отключить» даже гравитацию, превратив его в «лифт Эйнштейна», дав возможность свободного падения (инерциальная система). Однако и в этом замкнутом объеме будут выполняться законы инерции­импульса, а гироскоп сохранит положение оси относительно звезд. На ИСЗ успешно используются гироскопы, это экспериментальное подтверждение того, что само пространство, а не мощные поля Земли или Солнца определяют инерцию. Удивительная вещь! Она трудно поддается или вообще не поддается математическим подступам [15], и не только из-за проблем решения дифференциальных уравнений Пуассона в частных производных второго порядка гиперболического типа к тому же с неопределенными граничными условиями [16]. При квантовом анализе поле не удается перенормировать [15]. Не вписывается в математическую форму особенность гравитационного поля, которое локально исчезает при выборе инерциальной системы координат [5]. «Учение о природе будет содержать науку... лишь в той мере, в какой может быть применима в нем математика», – И.Кант (т. 6, стр. 59). Похоже, что к этой таинственной пустоте­пространству математика действительно трудно применима. Уместна ли Кантовская калибровка под науку математикой того, что порождает математику, а геометрию уж точно?

Есть еще одна такая же, похожая природа – сам математик. Понятие Пространства, а точнее Гравипространства сливается Спинозовским Протяжением. Ведь оно почти пусто! Что за плотность вещества 10-28г/см3! Мы сама пустота! Стоит ли осуждать излишне эмоциональное высказывание Честертона: «Мы узрели истину, и оказалось, что истина не имеет физического смысла» [17] (Честертон имел в виду истинность атрибута мышления). «Прослеживая историческое развитие проблемы пространства, мы видим, как трудно нам, людям, скованным узами действительности, постичь нечто решающе важное», – писал великий математик Г.Вейль. Не является ли сущность, на которой истощается исчисляемость порождающей исчисляющее? Неподдающееся математике родственно тому, что само исчисляет – разуму. «Я утверждаю, что в случае с мозгом и разумом... допустимо, что в процессе (сознательного) мышления участвует некая существенно неалгоритмическая составляющая», – говорит выдающийся современный физик Р.Пенроуз [4].

Гравипространство одной из своих ипостасей – тяготением – собрало воедино и создало звезды и галактики, другой, благодаря индукции инерции, атомный микромир и поля обменных сил. Это гравипространство поставило и отрежиссировало «спектакль не для пустого зала», как выразился Эрвин Шредингер в работе «Разум и материя». «Можем ли мы определить даже таким образом мир, который вообще никто не созерцает?!» – восклицает основоположник современной физики [3]. «Но если физика должна ввести в картину мира в качестве отдельного и определяющего фактора разум наблюдателя, тогда появляется надежда на прогресс, поскольку физика в этом случае объединяет свои силы (или скорее свои слабости) с психологией» («Философия физики» М.Бунге).

Внимательно всмотримся и прочувствуем творящее Пространство ради искупления вины естественных наук перед культурой за изъятия разума из материального мира [3].

1. Б.Г.Кузнецов. «Этюды о Меганауке». М.: Наука, 1982. 2. Э.Тейлор, Дж.Уилер. «Физика и пространство времени». М.: Мир, 1971. 3. Э.Шредингер. «Разум и материя». М.Ижевск: РХО, 2000. 4. Р.Пенроуз. «Новый ум короля». М.: УРСС, 2003. 5. Ф.Кемпфер. «Путь в современную физику». М.: Мир, 1972. 6. Д.Сиама. «Физические принципы общей теории относительности». М.: Мир, 1971. 7. А.Азимов. «Нейтрино». М.: Атомиздат, 1969. 8. Р.Фейнман. «Фейнмановские лекции», т. 3. М.: Мир, 1976. 9. Фундаментальная структура материи. М.: Мир, 1984. 10. Физика за рубежом – 84. Сборник. М.: Мир, 1984. 11. Б.Г.Кузнецов. «Эйнштейн». М.: Наука, 1979. 12. Дж. Орир. «Популярная физика». М.: Мир, 1969. 13. Г.Вейль. «Математическое мышление». М.: Наука, 1989. 14. В.Б.Брагинский. «Удивительная гравитация». М.: Наука, 1985. 15. Ёитиро Намбу. «Кварки». М.: Мир, 1984. 16. Г.Бонди. «Гипотезы и мифы в физической теории». М.: Мир, 1972. 17. М.Клайн. «Математический поиск истины». М.: Мир, 1988. 18. Б.Г.Кузнецов. «Идеи и образы Возрождения». М.: Наука, 1979.

Журнал «Атомная стратегия» № 23, июль 2006 г.  

 
Связанные ссылки
· Больше про Физики и Мироздание
· Новость от PRoAtom


Самая читаемая статья: Физики и Мироздание:
Падают ли тела на Землю с одинаковым ускорением?

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 5
Ответов: 1


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 0 Комментарии
Спасибо за проявленный интерес





Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.06 секунды
Рейтинг@Mail.ru