Аспекты социологии научного познания в физике Поздняк Н.И. 10.02.22 1.22 Аспекты социология научного познания в физике. Аспекты социологии научного познания в физике Введение
 Скачать 1.97 Mb.
|
В диалектике Гегеля Георга Вильгельма (1770-1831) принцип развития относится к духовному, то есть к прошлому, а значит неприменим к настоящему и будущему. Мера Гегеля есть совокупность количества и качества, при этом переход одного в другое происходит скачком, что является основой учения бытия. Критикуя поэтапный путь развития в метафизике, приводя примеры из математики и жизни — переходили рождение — смерть могут идти только скачком. Кроме этого, в основе диалектики Гегеля лежит основной закон философии — отрицание 37 отрицание. В противовес Канту и Фихте Гегель считает, что познание само по себе недостаточно, так как необходимо связывать процесс познания с исследованиями человеческого духа вместе с моралью, религией, политикой, а также, что такое сознание, тес социологией общества и личности. Человек должен обладать духовным багажом — объемом знаний, культурой, моралью. Тогда по Гегелю феноменология духа есть знание о знании, что важнее, чем само знание. Под вещью в себе, Гегель понимает содержание мысли субъекта, так как вещь и есть мысль, и у каждого человека она разная. Исследование событий, явлений, вещей происходит таким образом, что последующие знания могут опровергнуть предыдущие, или включает в себе, тем самым, становится более сложным, но ближе к истинному знанию, то есть абсолютному знанию. Поэтапное движение в познании приводит к системе философии в которой предмет и знания, субъект и объект сливаются в простую, но абсолютную форму знаний и понятий. При этом, система философии опирается на чистое мышление-логику, философию природы- науку и учение о духе в себе, то есть наличие мотивации, воли, морали. По Гегелю наука есть круговорот, когда самое первое становится последним, а затем оно снова становится первым, нов другом качественной форме, и это движение не может быть бесконечным по мере роста уровня знаний. Все понимают, что без логического мышления невозможно объективно рассуждать о свойствах материи и о науке в любой области. У Гегеля логическое мышление делится на спекулятивную, рассудочную и диалектическую. Если рассудочное мышление есть абстрактное мышление, то диалектическое мышление помогает найти ограниченность и противоречие в рассуждениях. Спекулятивное мышление стремится к оправданию конкретного мышления, отрицая его ограниченность. Форма «отрицание-отрицание» по Канту и Гегелю совпадают и смысл в том, что 38 конкретное мышление противоречиво, так как содержит в себе отрицание, то есть внутреннее противоречие, что способствует развитию следующего уровня мышления. Таким образом, противоречия мышления движут познания о мире, так как преодоление противоречий создает новое мышление. В работе Философия природы материя есть единство пространства и времени, которые в результате дедукции дают движение. В механике Гегель рассматривает категории притяжения, отталкивания, тяготения, количество и меру, а в космических объектах — форму и материю. Гегель считает, что механика объединяется тяготением, а физика — светом. Он отрицает волновую теорию света Гюйгенса и корпускулярную теорию Ньютона. Также, Гегель отрицает атомическую теорию и теорию химических элементов. Философия духа Гегеля включает сознание и деятельность человека, при этом дух делится натри категории субъективный, объективный и абсолютный дух. Субъективный дух включает — психологию, антропологии феноменологию. Субъективному духу подвластны связи и отношения людей, социальная жизнь человека, отношение к обществу и государству. При этом, Гегель говорит, что социальная жизнь должна быть выше индивидуальной. Эту категорию духа Гегель делит натри категории абстрактное право, мораль, нравственность (семья, общество, государство. Философские работы Гегеля очень подробно объединили все стороны человеческого бытия жизнь, творчество, общение, переживания, законы морали и права, свободу и волю. При этом Гегель считает, что основа бытия — это божественная идея абсолютного духа, а человеку остается быть в рамках этого абсолютного духа. На, что Л. Фейербах заметил — человек важнее божественной идеи, так как она лишь продукт воображения человека. 39 Артур Шопенгауэр (1788-1860) в юности задумывался почему в мире столько много бедствий и несправедливости, а жить приходиться в этом мире. В работе мир как воля и представление, состоящей из его четырех размышлений а) представление, связанное с законом достаточного основания б) мир как воля и размышление в) мир как представление и размышление г) мир как воля в отрицании воли к жизни при полном самопознании. Эти размышления Шопенгауэра можно рассматривать, как этапы учение опознании, метафизика, эстетика, этика. По Шопенгауэру мир существует в двух качествах вещь в себе и представлении. Мир как представление согласуется с кантовской категорией чувственность и рассудок. й том Мира как воли и представления состоит из четырех книг (размышлений 1) мир как представление, размышление, подчиненное закону достаточного основания объект опыта и науки 2) мир как воля, объективация воли 3) мир как представление, размышление платоновская идея объект искусства 4) мир как воля, утверждение и отрицание воли к жизни при достигнутом самопознании. Содержание этих четырех разделов может быть обозначено соответственно, как учение опознании, метафизика, эстетика, этика. Сущность мира вещь в себе есть формы ощущений и разума, как рассудочный закон причинности пространства и времени, которые, в свою очередь, являются дополнениями к принципу достаточного основания. Хотя чувственные воспрития являются первыми в восприятии очевидности вещей, но такой мир далеко не абсолютная достоверность, в соответствии с законом основания Шопенгауэра. Получается, что мир существует только в уме, в представлении Я. Субъект видит себя изнутри и снаружи, других он видит только снаружи. Все действия человека, так или иначе, связаны с волевыми установками изнутри, следовательно, созерцать их невозможно. 40 Время и пространство относятся к категории внутреннего осязания, но именно они позволяют понять вещи сами по себе, а значит их можно отнести к категории воли. В таком случае порядок и гармония в мире есть единая сущность в форме мировой Воли, которая является первоосновой связи внутренней сущности мира и бытия, соединяющей субъект и объект. В зависимости от интеллекта субъекта воля, как стремление к цели или чему- то другому, выражается в способности созерцать и абстрагировать собственные представления. Такую волю Шопенгауэр называет волей познания, но сама воля не требует интеллекта. Стремление без цели и основания есть причина несогласия в мире, что приводит к борьбе, господству и постоянного противостояния всех против всех. Противоречие бытия, мира и общества делают существование человека трагичным. Человек, подверженный мелкими желаниями и стремлениями, обреченна страдания или суетную скуку. В мире где правят эгоизм, злоба, глупость, роковая случайность не могут дать настоящего счастья человеку. Основным принципом этической морали Шопенгауэра является чувство сострадания и человеколюбия, что может освободить от бессмысленной, те. без цели, воле к жизни. Шопенгауэр не верит в роль воспитания при формировании характера индивида и считает, что характер зависит от умопостигаемости и суммы последовательности поступков человека в соответствии с законом достаточного основания. Этот закон касается лишь области явлений в виде а) закон бытия — пространство и время б) закон причинности в) закон логического основания г) закон мотивации. Знания интуитивное и отвлеченное Шопенгауэр относит к закону основания. Внутренняя сущность мира и опыт бытия объединяют субъект и объект в качестве воли. Интеллект субъекта напрямую связан с волевыми устремлениями и способен к состраданию к другим людям, в тоже время понимая тягость собственного 41 бытия. Человеку Шопенгауэра единственное существо, которое может противостоять воле, тем самым, может отрицать себя через волю человека. Базовым искусством Шопенгауэр считает архитектуру, затем скульптуру и живопись. Особое внимание Шопенгауэр уделяет музыке, в которой соединены множества идей Воли. В плане морали он считает, что ее главный атрибут — это сострадание к другому, когда чужое страдание воспринимается как собственное. Относительно религии Шопенгауэр говорит, что это народная метафизика. Так как философия метафизики непостижима для большинства, тогда предлагается некий суррогат в виде религии, в основе которой одни аллегории, легко воспринимаемые простым народом. Атак как в аллегориях встречаются абсурдные нелепости, тогда приходиться догматически внушать об их достоверности и истинности. Шопенгауэр предрекает, что со временем в результате общего просвещения человек откажется от религии вообще, хотя ее моральная часть учения все равно останется. Людвиг Андреас Фейербах (1804-1872), критикуя Гегеля, предлагает новую философию — природы и человека посредством физиологии и антропологии человека. У Гегеля рациональность и научность переплелись с религией, бессмертием души и абсолютной идеей. Гегель считает, что случайности в природе невозможно понять разумом субъекта. Природа есть единичное, конкретное, которое через зрение, осязания и мышление позволяют познать законы природы, при этом, Фейербах говорит — чувственные восприятия субъективны, а причины объективны. У Фейербаха дух порождается природой в умах субъекта, ау Гегеля природа порождается духом. Законы природы являются причиной появления и существование человека, пространства и времени. Сначала бытие, а затем познания, так как без бытия некому заниматься познанием. Люди между собой взаимозависимы, поэтому поведение и умозаключения 42 также зависит от окружающих. Религия использует невежество людей для собственного утверждения, путем внушения людям об истинности разного рода сказочных аллегорий и обещаний загробной жизни. Кроме невежества причина религии заключается в природе человека и плохих условий жизни. Кроме этого следует учитывать психоэмоциональное состояние человека и его страх перед стихиями природы и проблемами бытия — Бог есть тов чем нуждается человек для выживания. Бог творец и первопричина является духовной сущностью самого человека, который становится впоследствии объективным существом, наделенного бесконечной добродетельностью. Фейербах относится к христианскому учению крайне критично, считая их выдуманными для подчинения людей. Полагая, что человек обращается к Богу, на самом деле человек обращается к идеями фантазиям своего ума, то есть к самому себе, а не к Богу. Истинная религия у Фейербаха — это счастье человека, которое он испытывает через мораль и собственные ощущения. Качество эгоизм присущ человеку по природе, но это вариант сопричастности к другим людям. Тем не менее, Фейербах уверен в существовании некой всеобщей любви людей между собой, как проявление внутренней сущности человека в форме философской я — ты. Поняв сущность религии и ее связь с идеализмом Фейербах окончательно переходит в лагерь философов материалистов. Фейербах считает, что познания природы и человека должны опираться на опыт, созерцание и мышление в смысле мыслящего видения и видящего мышления. Противоположности бытие и мышление в человеке объединяются на платформе я — ты и субъект — объект, в том смысле, что человек одновременно является субъектом и объектом. Этическая философия Фейербаха — это учение о нравственности в проблеме взаимосвязи я и ты. Тем самым, Фейербах подчеркивает, что Яне может быть счастливым без счастья Ты, и тогда эгоизм уступает место человеческому единению. Огюст Конт (1798-1857) общепризнанный основоположник позитивизма и социологии — философского учения опознании мира, в том числе законов общества, научными методами. Научная стадия позитивизм основана на подчинении мышления чувственным восприятиям и опыту. Теоретическая и практическая бесполезность теологии и метафизики не позволяет надеяться на истинность познаний о сущности мироздания, вещей и человека. Только стадия позитивизма позволяет получать истинные познания путем описания наблюдаемых явлений, фактов и умозаключений в виде гипотез и законов. В этой стадии Конт классифицирует всезнания в отдельных наука математика, астрономия, физика, химия, физиология, социальная физика социология, мораль. Эта классификация наук построена у Конта сначала повременному принципу от древних познаний к новым, но при этом должна существовать связь между науками, когда следующая наука опирается на предыдущую. Таким образом, науки выстраиваются по принципу движения от общего к частному, от простого к сложному, а также в зависимости от полноты познаний и совершенства. Конт считает, что все науки проходят три этапа самостоятельно, но каждая наука учитывает факты и наблюдения другой науки. У Конта астрономия прошла все три стадии раньше других наук, так как опиралась на простые явления и законы механики. Более сложная наука физика описывает факты и наблюдения используя познания в астрономии, иона используется в химии, которая изучает более сложные явления, чем физика. В тоже время химия является базой для еще более сложной науки — биологии, изучающей неодушевленные и одушевленные тела. Кроме наблюдений в физике и химии используется опыт для повторного воспроизведения факта, чего не скажешь о биологии, где вмешательство часто недопустимо, и тогда 44 главным способами изучения биологических процессов является метод сравнения. Методология познания каждой науки имеет свою специфику, и тоже делится на этапы наблюдение, чувственное восприятие, мышление и обобщение в виде гипотезы или закона. Метод или закон трех стадий Конт применил для науки социологии, которая характеризует состояние общества в данное время. Теологическая стадия в своей основе опирается на веру в божественное происхождение природы и человека, а поэтому всеобщее социальное согласие. На стадии метафизики происходит изменение общественного согласия, связанные с противоречиями философских систем мировоззрения и порядка, и только позитивная стадия сможет устранить разногласия и противоречия в этом вопросе. По мнению Конта, социология может стать позитивной религией, которой все граждане будут доверять, как испытывали доверие к религии в ранние и Средние века. Мораль позитивизма Конта заключается в том, что все люди есть единое общество, а неповторимость отдельного человека не так важна для всего общества. Конт считает, что власть не должна принадлежать народу, но власть должна заботится о народе, особенно о бедных людях. У Конта сотрудничество и разделение труда являются необходимым условием существования общества, в котором постоянно улучшаются условия жизни, совершенствуется интеллект и укрепляется мораль. В концепции трех стадий Конт указывает на необходимость взаимной связи политической и интеллектуальной методов развития общества. Он говорит технологическая стадия — это военный режим, который поддерживается властью и народом. Метафизическая стадия характерна для военной власти, нос строго оборонительной политикой. Следующая стадия — это индустриальная система на основе научных знаний и научного мышления. 45 Для Эрнста Маха (1838-1916) мир — это элементы и чувственные ощущения, которые взаимосвязаны. Это взаимодействие позволяет говорить о вещах, как о комплексе элементов, наделенных внешними атрибутами вещь, части тела и мысли человека и его состояние. В учении познания главный тезис Маха — процесс познания должен соответствовать экономии мышления. Он предлагает заменить несколько мысленных ситуаций на одно ощущение, но тогда может оказаться, что сущность в себе прячется за этим ощущением. Мах считает, что связь элементов мышления необходимо рассматривать не в онтологическом (учение о бытии, а в эпистемологическом (наука опознании) аспекте для как можно простого и экономного описания взаимосвязи элементов. В этом состоит задача науки, решении которой создает более эффективное средство для быстрой адаптации мысленного восприятия в сложных познавательных ситуациях. Говоря о позитивизме, как эмпирическом учении познании природы, следует указать, что за устранением метафизики необходимо предлагать новые методы. Жюль Анри Пуанкоре (1854-1912) основоположник философской концепции конвенциализма, то есть принципа соглашения при трактовке определений аксиом, теорем, гипотез, теорий и законов. Анри Пуанкоре великий философ, величайший математики физик. Пуанкоре говорит, что любая формулировка гипотезы и теории не может быть свободна от ума постигшего эту гипотезу или теорию. Принцип любой научной гипотезы, теории не саморазумеющиеся умозаключения истины, и не идеализированные суждения реальности, но она должна быть способна к саморазвитию. В основе конвенциализма: объективность, значимость, полезность, антропологическая субъективность, интуитивность и логичность мышления. У Пуанкоре, голые факты опыта позволяют лишь выбрать более удобный 46 путь научного мышления. Философия науки Пуанкоре заключается в том, что результаты и теоретические принципы науки — это продукты субъективного мышления человека на основе грубых опытных фактах и плодотворных умозаключений. Тем не менее Пуанкоре признает объективность и истинность опытных фактов, которые необходимы для теоретического размышления над проблемой. Для Бертрана Рассела (1872-1970) опытные факты вместе с чувственными восприятиями и мышлением объясняют миропорядок через гипотезы и теории. Однако, Рассел указывает, что большое значение принадлежит языку суждений через который происходит доказательство достоверности умозаключения относительно проблемы в конкретной области научного познания. Рассел различает знания, полученные субъектом непосредственно через опыт и чувственные восприятия от знаний, полученные через описание или речь собеседника. Принцип здравого смысла Рассела предполагает сначала принять априори материю и вариант гипотезы, а потом проверять ее в опыте. Как атеист и публицист Рассел постоянно подвергался нападкам клерикалов, и даже дважды отбывал тюремный срок за свои убеждения, в том числе миротворческие, когда выступал против войны. В философской концепции умозаключения Рассел предлагает теорию типов, в которой логические понятия упорядочены, с целью устранения противоречий, например, между математической логикой и теории множеств, в следствии неверного использования языка общения. Такое распределение по типам позволяет заранее ограничить типовой набор аргументов аргументы частного порядка, аргументы свойств субъекта и объекта, что отделяет противоречивые аргументы. По Расселу математическая логика может на основе чувственного восприятия строить картину мироздания с учетом законов языкового 47 общения. Действительность и язык взаимосвязаны, важно лишь без ошибок применять правильные предложения. Атомарные, то есть самые понятные и простые предложения, соответствующие, например, конкретному факту или свойству объекта, составляют молекулярное, более сложное предложение, которое будет истинным, если истинны атомарные предложения. Непосредственные первичные знания или знания — знакомству Рассела даются в виде слови предложений, которые, собственно, определяют достоверность существование. При этом, подражая Юму, Рассел различает естественное познание, то есть через здравый смысли познание философского критического отношения к самому познанию, которое вовсе не очевидное на первый взгляд. Серъезное научное познание, например, в физике, неоднозначно воспринимается между знанием объекта и самим объектом, ввиду сложности воспроизведения объекта в процессе исследования. Опираясь на логический анализ знаний, Рассел пытается построить внешний мир, как синтез опыта и чувственного восприятия. В работе Эмпиризм семантика и онтология Рудольф Карнап (1891-1970) подчеркивает значение конвенциализма А. Пуанкоре в трактовке положений гипотез и теорий в определенных рамках синтаксиса и семантики языка общений. При этом Карнап считает, что эмпирические явления следует излагать в определенном логико-протокольном варианте Логическое построение мира, где основные понятия основаны на субъективных суждениях опыта. Однако, такой подход противоречит с конвенционализмом, верификацией и коммуникации разных сторон общения. По этой причине в работе «Физикалистский язык как универсальный язык науки Карнап хотя остается на позиции субъективности мышления эмпирических явлений, но предлагает использовать физический словарь для психофизиологического состояния индивида в его восприятии явления или опыта. 48 Карнап утверждает, что «псевдопроблемы» возникают при использовании «псевдовысказываний» в результате применения ненаучного языка, когда под простым словом понимают объект. Работа Карнапа Логический синтаксис языка дает обоснование необходимости логического анализа синтаксиса высказываний, используемых в научной терминологии. Тем самым, Карнап надеялся заменить метафизику суждений на новую философию. Позже к логическому анализу научного языка он добавляет требования анализа семантики высказывания, то есть смысловою его части. Владея аппаратом математической логики, Карнап в работе Исследования по семантике подробно исследует роль и назначение семантики при создании научного языка общения. На основе концепции логического анализа Карнап в работе Энциклопедия унифицированной науки пытается создать унифицированный научный язык, пригодный для всех наук. На основе исследований синтаксиса и семантики научного языка Карнап создает индуктивно-вероятностную логику, а также семантическую разновидность модальной логики. В основе философии познания Карла Раймонда Поппера (1902-1994) критическое отношение к предлагаемым теориями гипотезам через фальсификацию, то есть проверку истинности через опровержение в рациональной дискуссии. Он критикует теории, которые пытаются доказать свою достоверность только через подтверждения, ноне через опровержения. Как говорит Поппер, всего одного опровергающего факта достаточно, чтобы теория оказалась недостоверной и условной. По мнению Поппера, новые теории могут возникать путем критики предыдущей теории, так как знания относительны и субъективны, а истина должна быть объективна и проверяема. Так как наука изучает реальный мир посредством опытов и рассуждений в виде гипотез и теорий, а их сменяемость или реконструкция может идти 49 только через опровержения, то Поппер предлагает схему, поясняющей процесс решения проблем в науке) первичная проблема создает первичную гипотезу 2) в этой гипотезе через критику и опыт устраняются ошибки или сама гипотеза 3) возникает новая проблема, которая решается последовательно поданной схеме. Как и у Пуанкоре, принципиально новые гипотезы, считает Поппер, могут возникнуть из области интуиции или озарения, которые необходимо фальсифицировать на предмет устойчивости к опровержению. Если теория построена только на опытных данных, то по мнению Поппера она ограничена, так как к ней неприменим критерий фальсификаций. Концепция индуктивизма и верификации, то есть проверяемость суждения, у позитивистов считалось доказательством истины гипотезы или теории. Однако, любая теория имеет границы своего влияния, которую можно ограничить посредством принципа фальсификации, то есть путем опытной проверки на опровержение. Он указывает, что с помощью психоанализа возможно доказать любой факт в поддержку любой метафизической гипотезы, и тут же подчеркивает, что теории с конвенциональной поддержкой всегда находят необходимые гипотезы для защиты от процедуры фальсификации. Кроме того, Поппер указывает на низкую эффективность тех критерий с помощью которых пытаются доказать бессмысленность тех или иных умозаключений. Однако принцип фальсификации тоже оказывается некорректным при опровержении гипотезы или теории, так как не дает критериев проверки истинности самой процедуры фальсификации. Поппер делает исключение для базисных, то есть нефальсифицируемых суждений, которые признаются достоверными сточки зрения компетентных наблюдателей, что их можно не опровергать. В развитие логики науки Поппер в своей вероятностной логике выступает с критикой понятия степени подтверждения в форме 50 относительной вероятности Карнапа, хотя у Поппера степень подтверждения основана на критерии фальсификации. Кроме этого, формальная логика, основанная на аксиомах и теоремах, должна выводиться из теории выводимости, в которой истина зависит от истины исходных посылок. Основываясь на принципиальность тождественности естественных и общественных наук Поппер полагает, что законы общественной жизни можно получить в виде гипотез, которые можно индивидуально проверить и исправить. У Эмиля Дюркгейма (1858-1917) социальные атрибуты мораль, язык, право, верования, закон и право, управляют и действуют на индивида. С одной стороны, они внешние по отношению к индивиду, с другой стороны, ограничивают действия и личную свободу индивида. Факторы поведения индивида по Дюркгейму определяется как морфология, те. влияние среды обитания, и как психология, те. воздействие собственного психофизического состояния. Дюркгейм формулирует правила социологии асоциальные атрибуты независимы, наблюдаемы и являются внешними б) законы общества существуют и действуют благодаря взаимосвязям социальных атрибутов в) социология как наука должна быть независимой от идеологий и предубеждений индивидов г) социальные атрибуты – суть социология, которая имеет свои категории, качества, нормы и законы. Основные труды Дюркгейма: Элементы социологии, О разделении общественного руда, Правила социологического метода, Самоубийство. Социологический случай, Элементарные нормы религиозной жизни. Он обосновал социология как науку и разработал методологию социологических исследований. Социологические факты он рассматривал как предмет или вещь к которому можно применять методы физических исследований, те. опытным путем. К правилам исследования социального явления Дюркгейм 51 отнес а) наблюдение б) сравнение в) изучая единичное найти закономерность г) найти связь следствия и причины д) найти тождественное в источниках истории. Для Дюркгейма общество – это взаимосвязи индивидов, образующие группы и сообщества, которые живут и думают по собственным правилами законам. Весьма поучительным разделом социального познания явилась деятельность Карла Маркса (1818-1883), который впервые в рамках социологии общества связал социальные отношения и социальную экономику, а также обосновал теорию классов. В этой теории разделяются класс трудящихся и класс собственников орудия труда, а значит, продукта. Он бескомпромиссно противопоставил два класса в рамках классовой борьбы, описанной в работе Капитал. Политический строй определяет политическую экономику, а значит определят кто владеет орудиями труда и капиталом, а кто отчужден от результатов труда, те. продукта. По мнению Маркса, смена собственников на орудия труда возможен лишь через социальную революцию. Однако, Маркс в своей работе не указал по каким причинам социальный переворот может оказаться не только преждевременный, но и бесконечно тяжелый для народа. Теоретический эксперимент Маркса, и его практическое исполнение марксистом В.Лениным, действительно оказались горькими для многих миллионов простых людей России. Социология, как самостоятельная наука об обществе, сформировалась относительно недавно, а социология познания, как раздел социологии, появился еще позже. Однако ее роль в развитие социологии не меньше философии познания и познания вообще для развития личности. Познания в различных областях деятельности человека описывались в трудах философов, а разделения сферы познания на отдельные научные направления не было, пока не появились социальные институты отдельных 52 наук. Именно философия занималась анализом и обобщением всех познаний человека о явлениях природы, ее влияние на человека, взаимодействия человека и общества. Считается, что впервые о научных направлениях деятельности человека было высказано в трудах античных философов Платона и Аристотеля. В отличие от конкретных наук философия не устанавливает законы природы и общественных отношений, но обобщает их с целью расширения познаний человека для дальнейшего развития всех научных направлений на пользу общества. Правда, философия может предложить свою гипотезу для конкретной науки, стем, чтобы попытаться эту гипотезу превратить в теорию или закон (например, гипотеза И.Канта о возникновении небесных тел из газопылевого облака. Появление конкретных социальных и естественных наук стало возможным с развитием промышленности и появлением образовательных учреждений. Любой науке, в качестве социального института, требуется соблюдение ряда критериев наличие круга задачи исполнителей на текущее и последующие времена технические условия осуществления деятельности, включая материальную базу, финансирование, обучение, взаимодействие с другими институтами, в том числе с властью и обществом. Реально, все науки взаимосвязаны, несмотря на кажущуюся резкие различия, например, между гуманитарными и естественными науками. К примеру, гуманитарные науки широко используют математику, физика и математика используется в естественных науках. Кроме этого, философия, в рамках научной картины мира. рассматривает проблемы естествознания и аспекты социальных отношений человека и общества, которые непосредственно влияют на функционирование и развитие всех наук. В историческом плане замечено, что основные концепции миропонимания сначала описывала философия, а затем новые идеи отвергались, или принимались после теоретической и экспериментальной 53 проверки на их достоверность. Именно философы продвигали основополагающие концепции естествознания законы сохранения (массы, заряда, количества движения, энергии и др, атомистическое строение вещества, связи пространства и времени, непрерывности и прерывности материи, принцип наименьшего действия, принцип детерминизма, в котором причина определяет следствие. Относительно этого принципа можно заметить, что, не зная причины, того или иного, явления нельзя достоверно говорить о следствиях. То есть, законы и теории, построенные на следствиях, могут стать достоверными только после обнаружения причины некоторого события. Например, взрыв сингулярной точки, неизвестно откуда появившейся, не может быть доказательством рождения пространства, времени и материи тогда, сточки зрения философии, имеем дело нес физикой, а метафизикой, в которой причина отдается на откуп абсолютному разуму в лице бога. Новые концепции и теории философии основаны на предыдущих достоверных научных законах, а появления новых теорий в, той или иной, науке должно не противоречить обобщенным выводам философии. Вовсе времена науки пытались объяснить окружающий мир в его разнообразных аспектах, поэтому, логично разделить все науки по группам основной деятельности а) системы и объекты живой природы биологические системы и живые организмы б) системы и объекты неживой природы (атомы и молекулы, тела, построенные из них, силовые поля в) системы и объекты общественных отношений (взаимосвязи человека и общества, человека и природы. Если под термином движение понимать не только изменение положения тел относительно других тел, то благодаря законам сохранения возможно познание объектов принципиально недоступных человеку (микромир и космос. Предполагая 54 существование каких-либо неземных цивилизаций, вполне однозначно можно сказать, что жизнь, как форма движения обладает свойствами а) обмен вещества и энергией с окружающей средой б) размножение в) генетическому отбору г) самоорганизация и др. Научные знания и методы познания одного исторического периода являются основой следующих познаний, которые базируются на понятии материя в ее различных состояниях вещество, поля, «мемы» общения людей и др. 4. Материя и научное познание Материя, как основа всех природных явлений не возникает из ничего, но и не пропадает, она лишь может принимать другие формы своего присутствия в природе, то есть вином качестве. С философской точки зрения качество и количество, например, пространство и время, взаимосвязаны. На обеих границах бесконечности следует ожидать переход количества в качество, когда законы поведения микрочастиц существенно отличаются от поведения макротел. Более того, возможно новое поведение материи и ее свойств, отличных от поведения микрочастиц или космических объектов. В этом заключается многообразие форм миропорядка и неисчерпаемость глубины их познания. В первую очередь, под понятием материя понимается вещество, которое по представлению древнегреческих философов Анаксагора и Демокрита (й век до н.э.), должно состоять из мельчайших, неделимых частиц – атомов. Несмотря на убедительное доказательство Дальтона (18 век) в том, что различные химические элементы отличаются по массе и химическим свойствам, тем не менее, убедительного доказательства атомного строения вещества не было, вплоть до конца 19 века. Косвенными доказательствами существования атомов и молекул были явления диффузии, броуновское 55 движение, деформация тел, испарение и другие тепловые и электрические явления. Явления электризации тел косвенно говорило о наличие в веществе заряженных частиц, которые могли перераспределятся между телами. Эти частицы были названы электронами для металлов, и ионами для электролитов. В 1897 г. Дж.Томсон, изучая катодные лучи, с помощью камеры Вильсона сфотографировал трек отрицательных частиц, тем самым, доказал наличие электронов в веществе. Так как тела обычно электронейтральны, следовательно, внутри вещества, кроме электронов, должны быть положительные заряды, равные зарядам электронов. Масса электрона значительно меньше массы молекулы и атома, тогда получается, что вся масса атома принадлежит положительному заряду внутри атома. Спектральные исследования теплового излучения атомов, а также, открытие А.Беккерелем радиоактивного излучения, указывали на его сложное строение. Основополагающие опыты (рассеивание альфа-частиц атомами золота) по исследованию строения атома осуществил Э.Резерфорд (1911 г, доказавший, что атом состоит из массивного положительного ядра, а вокруг него располагаются легкие электроны, так, что атом электронейтрален. Теоретическая работа Н.Бора (1913 г) по объяснению спектров излучения атомов водорода, позволила обосновать резерфордовскую планетарную модель атома. Методологически философия познания микромира, а значит и социология познания, осуществляемая человеком, обязательно сталкивается с необходимостью отвечать на вопросы а) кроме известных микрочастиц есть ли в природе другие б) какими свойствами эти частицы должны обладать в) какими методами можно получить новые частицы г) как микрочастицами взаимосвязаны д) имеются ли причинно-следственные связи 56 возникновения новых микрочастиц В этой связи, имеет смысл рассмотреть уже известные факты превращения и рождения новых частиц. Из экспериментов и их теоретического обоснования следуют факты а) при аннигиляции электрона и позитрона возникают гамма-кванты; б) свободный нейтрон распадается на протон, электрон и нейтрино в) протон в составе ядра может распасться на нейтрон, позитрон и нейтрино в) пи-мезон распадается на мю-мезон и нейтрино г) мю-мезон распадается на электрон позитрон, нейтрино и антинейтрино д) в поле ядра гамма-квант может создать пару электрон-позитрон. Ядерные процессы аннигиляции породили концепцию энергетизма, как будто можно обойтись без материи, а все объяснять через обмен энергий, считая, что фотоны и кванты соответствуют электромагнитной энергии. Однако, кванты являются материальными частицами (фотоэффект, Комптон-эффект) со своими физическими свойствами энергия, импульс, спин, изоспин, четность и одновременно с этим, проявляют волновые свойства интерферируют, дифрагируют, поляризуются, то есть наблюдается корпускулярно-волновой дуализм. Энергию следует рассматривать как количественную меру движения, способную совершать работу и своему видоизменению. При этом, энергия всегда связана с материальными объектами и является их свойством. В атомной и ядерной физике для более удобного восприятия ядерных реакций часто массу микрочастицы выражают в мегаэлектроновольтах (МэВ, учитывая ! а.е.м. = 1,66057*10 -27 кг E =mc 2 и c 2 = E/m = (2,9979*10 8 ) 2 Дж/кг = 931,5 МэВ/а.е.м., где 1 МэВ = 1,60219*10 -13 Дж так, энергия покоя электрона Ее = 8,187 * 10 -14 Дж = 0,511 МэВ. Исследованием микрочастиц и микрообъектов помимо физики занимается химия, биофизика, медицина и др. Со времени установления факта о сложном строении атома, состоящего, по мнению физиков того времени, из 57 фундаментальных частиц электрона, протона и нейтрона, выяснилось, что существуют другие частицы, участвующие в ядерных превращениях. В настоящее время количество, условно называемых, элементарных частиц насчитывается более 350. Возникает вопрос о фундаментальности этих частиц и какие из них имеют непосредственное отношение к веществу и материи в целом. Подробную информацию относительно этих аспектов можно найти в литературе по ядерной физике. Краткую информацию о классификации микрочастиц известных в данное время, можно представить по их основным свойствам или по виду взаимодействия. Современная Стандартная Модель, объединяющая три вида взаимодействия электромагнитное, сильное и слабое, учитывает многочисленные квантовые характеристики микрочастиц. К ним, на сегодня, относят массу, время жизни, момент импульса, заряды (электрический, лептонный, барионный, спин, изотопический спин, четность (зарядовая, R, P, CP, G, T), странность, истинность, очарование, прелесть, цвет, запахи др. Наиболее осязаемые характеристики микрочастиц масса и время жизни. Поэтому различают частицы массовые и безмассовые. Массовые частицы не могут иметь световую скорость, хотя все они обладают дуализмом де- Бройля. Переносчиком электромагнитной энергии является фотон, который в свободном пространстве обладает только волновыми свойствами, то есть может интерферировать, дифрагировать, а также, поляризоваться, проходя через оптические среды. При взаимодействии с веществом фотон может рассеиваться (эффект Комптона) или вызывать фотоэффект, оказывать световое давление, проявляя корпускулярные свойства. Из ОТО Эйнштейна следует если масса частицы равна нулю, то ее скорость должна быть равной скорости света в вакууме, те. С = 3*10 8 мс. Действительно, с учетом формул ОТО Е = mc 2 /√1 − ( 𝑣 𝑐 ) 2 и Р = mv /√1 − ( 𝑣 𝑐 ) 2 имеем E = √𝑝 2 𝑐 2 − 𝑚 2 𝑐 4 и 58 скорость частицы V = 𝑝𝑐 2 𝐸 , но полагая m = 0, получим E = √𝑝 2 𝑐 2 и V = С. Верхнюю оценку массы фотона можно получить через комптоновскую длину волны λ = ħ 𝑚𝑐 , если λ болеем, то масса фотона менее 10 -63 кг. Таким образом, масса фотона приравнивается к нулю. Поведение фотонов в различных средах описывается квантовой электродинамикой. К безмассовым частицам также относят гипотетические частицы гравитон и глюон, соответственно, переносчики гравитационного и сильного ядерного взаимодействия, которые по ОТО должны иметь скорость света. Недавние эксперименты по обнаружению гравитационной волны от взрыва сверхновой показали, что период волны Т около 9 часов, а частота около 3*10 -5 Гц. Если считать Е = ħν = сто массу гравитона можно оценить в 3,3*10 -56 кг. Хотя ни косвенно, ни экспериментально существование гравитонов пока не доказано, однако, через ОТО можно теоретически предположить его свойства. В стандартной модели - СМ переносчиком сильного ядерного взаимодействия закреплены за глюонами, назначение которых склеивать адроны, компенсирующие сильнодействующие кулоновские силы отталкивания между одинаково заряженными частицами. Еще в 1934 г. Хидеки Юкава предположил, что для объяснения устойчивости атомного ядра, в котором между протонами имеются кулоновские силы отталкивания, необходимо наличие некого энергетического потенциала притяжения, способного противостоять электрическому отталкиванию. Юкава вводит понятие мезонного поля с потенциалом U = - 𝑏 2 𝑟 𝑒 −𝑘𝑟 , где b характеризует активность ядерного взаимодействия, k – коэффициент, при возрастании r потенциал поля резко уменьшается и нуклоны не взаимодействуют между собой. На периферии нуклона Юкава располагает мезоны, которые создают 59 потенциальное мезонное поле. Для оценки массы мезона у Юкавы: k = 𝑚𝑐 ħ и если за 1/ k принять средний радиус протона, то масса мезона оценивается как 200 МэВ. В дальнейших исследованиях мезоны пришлось заменить на плюс, минус и ноль-пи-мезоны, или пионы. В 1950 г. Сесил Пауэлл (1903- 1969) идентифицировал нейтральный пи-мезон, масса которого практически совпала с массой мезона Юкавы (Юкава получил НП в 1949 г, за что Пауэлл получил в этот год Нобелевскую премию. К переносчикам слабого взаимодействия относят векторные бозоны W + , W - и Z 0 , которые в процессе взаимодествия осуществляют инверсию зарядов лептонов (электроны, мезоны, тау) и гипотетических кварков. К безмассовым частицам, участвующих в ядерных реакциях, еще недавно, относили разновидности нейтрино. Электрон, позитрон и нейтрино относится к группе лептонов, следовательно, участвует в слабых и гравитационных взаимодействиях, хотя до сих пор идут споры о наличии динамической массы у нейтрино ведь его скорость равна световой и, согласно ОТО, нейтрино не должно иметь массу покоя. По статистике нейтрино является фермионом и спину него J = 1/2. Теоретически, а затем экспериментально доказано существование трех типов нейтрино (электронное-ν е , мюонное и тауонное-ν τ ), каждый из которых имеет свою античастицу. В 1914 г. Д.Чэдвик (1891-1974, НП) экспериментально показал, что в реакции бэта распада висмута Рое+ е) спектр электронов непрерывный, хотя по статистике Бозе- Эйнштейна он должен быть дискретный. Ноу электрона спин всегда равен половине, то есть он подчиняется статистике Ферми-Дирака. Для разрешения вопроса о несоответствия теории и эксперимента в 1930 г. В.Паули предложил считать, что непрерывность спектра электронов обеспечивается энергией каких-то нейтральных частичек с большой проникающей 60 способностью, которые к тому же обеспечивали сохранение импульса на выходе реакции. В 1934 г. Э.Ферми (1901-1954, НП) построил теорию бэта-распада нейтрона, в которой было учтено предложение В.Паули (1900-1958, НП), и неуловимую частичку с практически нулевой массой покоя, Э.Ферми назвал нейтрино n → рее, где е – электронное антинейтрино. Аналогично, можно записать распад протона в составе ядра рее, однако, протон легче нейтрона, поэтому для протонного распада необходима дополнительная энергия для протекания реакций рее- обратный бэта-распад, или рее захват электрона при этом сечение взаимодействия протона с нейтрино увеличивается, а значит вероятность реакции возрастает. Практически во всех ядерных реакциях и превращениях элементарных частиц участвуют нейтрино, поэтому поток нейтрино космического, солнечного, радиоактивного вещества очень большой и оценивается как 10 15 см. Красивая, с математической точки зрения, Стандартная модель теоретически описывает любые превращения в микромире, однако, критерием истинности могут быть только безупречные экспериментальные данные, которыми СМ не может серьезно и достоверно пополниться. Проблема в том, что нейтрино реальная частица, в отличие от кварков и бозонов, но из-за ее всепроникающей способности обнаружить экспериментально взаимодействие нейтрино с веществом очень сложно, так как сечение реакции крайне мало. В теории и опытах по идентификации нейтрино А.И.Лейпунский (1903-1972) в 1936 г. указал на то, что для соблюдения закона сохранения импульса в реакциях бэта-распада необходимо учитывать импульс нейтрино. По предложению А.И.Алиханова (1904-1970) и А.И.Алиханяна (1908-1978) 1938 г. в реакции К-захвата, ядром бериллия ( 4 Ве 7 + ее, можно ожидать, 61 что импульс отдачи продукта реакции должен быть равен импульсу нейтрино. В 1942 г. Дж. Аллен (1908-2001) получил положительный результат в эксперименте предложенных А.И.Алиханяном и А.И.Алихановым, тем самым, косвенно подтвердили теорию бэта-распада Э.Ферми. Более убедительным оказался эксперимент К.Коуэна (1921-2010) и Ф.Райнса (1918- 1998, НП), которые проверили взаимодействие реакторных антинейтрино с протонами воды рее, в которой была растворена соль хлористого кадмия CdCl 2 . Так как позитрон мгновенно давал вспышку аннигиляции с электроном среды, а нейтрон с временем запаздывания около 10 мкс захватывались ядром кадмия, которое в свою очередь, снимало возбуждение через испускание гамма-квантов энергией от 8 до 10 МэВ. В результате, сцинтилляционный счетчик, используя схему запаздывающих совпадений на интервал времени от 3 до 10 мкс, фиксировал две вспышки фотонов, подтверждающих появление позитрона и нейтрона в реакции рее. Из анализа распада атома трития на изотоп атома гелия, электрон и нейтрино была получена оценка массы нейтрино около 10 -5 эВ с верхней границей 0.2 эВ. Массы нейтрино различны для электронных, мюонных, тауонных и других нейтрино. Если раньше, на основании проникающей способности нейтрино, делался вывод об отсутствии гравитационной или инертной массы, то Стандартная Модель теоретически предполагает наличие динамической массы у нейтрино, что может проявиться в нейтринной осцилляции (возможная трансформация типов нейтрино е, ν µ , 𝜈 𝜏 между собой) в электромагнитных, ядерных и гравитационных полях. Экспериментальные и теоретические расчеты плотности потока нейтрино от Солнца в рамках СМ различаются. Существование нейтринных осцилляций, предсказанных еще в 1957 Б.Понтекорво (1913-1993), было доказано экспериментально в 2001 г, за что в 2015 г. Артур Макдональдс (1943 гр) (Канада) и Такааки Кадзита (1959 гр) 62 Япония) получили Нобелевскую премию. Плотность потока космического нейтрино оценивается в 10 15 см, несмотря на такую плотность, их проникающую способность через материю Вселенной оценивается в миллионы парсека поэтому вероятность взаимодействия нейтрино с веществом крайне низкая. Для выяснения различия потока нейтрино от Солнца и теоретических расчетов СМ, в котором поток должен был в три раза выше, были проведены эксперименты. Сначала в 1998 г. японские физики в эксперименте Супер Камиоканде обнаружили нейтринные осцилляции при встрече космических нейтрино с атомами воздуха. В этих экспериментах было сделано предположение о различных типах нейтрино и влияние на это различие массы Земли. В 2001 г. в Садбери на калориметре SNO, представляющую собой емкость в 1000 м очищенной тяжелой воды, и оснащенный самыми современными средствами детектирования, был экспериментально измерен поток электронного нейтрино, который составил всего треть от предсказанного в СМ. С учетом японских экспериментов по осцилляции нейтрино, то есть, трансформации одного типа нейтрино в другой можно сделать вывод о совпадении результатов экспериментов с теорией СМ. Понятно, что прямые реакции взаимодействия нейтрино и вещества нельзя экспериментально обнаружить, но опыт косвенных опытов в квантовой механике, позволяет говорить о возможности получения достоверных результатов в нейтронной физике. Несмотря на то, что нейтрино свободно проходит через огромные толщины твердых пород, тем не менее, реакции взаимодействия атомов и нейтрино экспериментально подтверждены, например, в реакции 𝐺𝑎 31 71 + ν e → 𝐺𝑒 32 71 + e - или 𝐶𝑙 17 37 + ν e → 𝐴𝑟 18 37 + e - . Эксперимент проводился под землей на глубине 1000 м, где резервуар с дистиллированной водой объемом 5*10 5 м со всех сторон окружен 13 тысячами фотоумножителей и черенковскими 63 счетчиками. После регистрации световой вспышки и химического анализа констатировался факт реакции атома и нейтрино. Для восприятия степени взаимодействия частиц в рамках СМ их условно можно распределить в таблице 1 (из работы Поздняка НИ. в списке лит) Таблица 1: Сравнение степени фундаментальных взаимодействий Тип взаимодействия Реальный или возможный механизм Радиус, м интенсивность Характерное время, с Объекты взаимодействия гравитационное Обмен гравитонами ∞ 10 -38 ∞ Вероятно, гравитон Электромагнитное Фотонный обмен ∞ 1 137 10 -20 Все частицы Сильное возможно глюоны или мюоны 10 -15 0,1-10 10 -23 – 10 10 Мезоны пионы нуклоны Слабое возможно промежуточные бозоны 10 -18 10 -10 Элементарные частицы Интенсивность электромагнитного взаимодействия характеризуется постоянной тонкой структуры α = е 4𝜋 с = 1 137,03 = 0.0073, где ɛ 0 – диэлектрическая постоянная. Интенсивность сильного взаимодействия на примере нуклона обычно значительно выше электромагнитного. Для слабого 64 взаимодействия установлено выражение γ = 𝐺 𝐹 2 ħ𝑐 ( 𝑚 𝑝 ħ ) 4 ≈ 10 -10 , где 𝐺 𝐹 = постоянная Ферми, 𝑚 𝑝 – масса протона. Для оценки интенсивности гравитационного взаимодействия используют ʛ = 𝐺𝑚 𝑝 2 ħ𝑐 10 -38 , где G гравитационная постоянная. Для сильного взаимодействия характерное время находят делением размера ядрам на скорость 10 8 мс, соизмеримой со скоростью света, Время жизни наименее стабильных частиц дает оценку характерного времени электромагнитного и слабого взаимодействия. Физики экспериментаторы и теоретики уже более ста лет пытаются найти удовлетворительный вариант классификации частиц в зависимости от свойств массы, энергии, квантовых параметров с учетом основных законов сохранения. В середине двадцатого столетия относительно случайно появилась экзотическая концепция строения частиц на основе дробно заряженных кварков, которая могла развиваться сама по себе, без оглядки на результаты экспериментов. По крайней мере, результаты любого эксперимента стало возможным интерпретировать, как участие вездесущих кварков в содружестве с глюонами, хотя ни кварки, ни глюоны в природе не могут быть обнаружены. Желание теоретиков создать единую модель строения вещества, по большому счету, является самоцелью, в результате, им приходиться принять кварки и их атрибуты на веру. Правда, желание как-то объяснить наличие огромного числа элементарных частиц, или как-то систематизировать их в рамках некой правдоподобной определенной теории навели М.Гелл-Манна (1929 -2019) и Дж.Цвейга (гр) (1964 г) на гипотезу наличия дробного электрического заряда сначала у нуклонов, а затем у всех других микрочастиц, включая резонансы. 65 В качестве некоторых положений этой теории можно перечислить 1. Кварки − фермионы со спином 1/2 и массой m = 0; глюоны - бозоны со спином 1 и массой m = 0. Некоторые их свойства приведены в таблице 2 Тип кварка Масса кварка. МэВ Электрический заряд. Изотопический спин, I Барионное число, В Странность Очарование, с Красота, b Истина, t U 300 +2/3 1/2 + 1/3 0 0 0 0 D 350 -1/3 -1/2 + 1/3 0 0 0 0 S 450 -1/3 0 + 1/3 -1 0 0 0 С 1500 +2/3 0 + 1/3 0 1 0 0 B 4500 -1/3 0 + 1/3 0 0 -1 0 T 174000 +2/3 0 + 1/3 0 0 0 1 Следуя кварковой модели мезоны состоят из кварка и антикварка, барионы составлены из трех кварков. 2. Адроны построены их кварков (шесть кварков и антикварков и их атрибутов цвет, очарование, заряди пр 3. Восемь глюонов с атрибутами цвет и антицвет участвуют в сильных взаимодействиях 4. Кварк-антикварк рождаются глюоном, в тоже время, кварк рождает глюон в соответствии с КХД (квантовая хромодинамика 5. Кварки не могут освободиться от адронов (конфайнмент); 6. Между кварками имеются силы притяжения. Часто голословно заявляется, что СМ является общепринятой, что она объясняет все известные эксперименты в физике элементарных частиц. 66 Следует перечислить ряд нерешенных проблем СМ 1. Механизм возникновение бозона Хиггса и его однозначное экспериментальное подтверждение в большом числе опытов 2. В СМ нет объяснений квантовых чисел, и сколько их может быть в природе 3. Нет объяснений стабильности свободного протона и нестабильности свободного нейтрона 4. Почему нейтрино, имея импульс, не имеет гравитационной массы, а сечение взаимодействия с веществом имеет очень низкое значение 5. СМ не включает гравитационное взаимодействие, следовательно, не решает космологические проблемы типа реликтовое излучение, темная энергия и материя 6. Нет объяснения появления массу- и Z 0 - бозонов, кроме введения виртуального бозона Хиггса, что является спорным, ввиду отсутствия экспериментальной поддержки. 7. Отсутствует причина отличия фундаментального масштаба электрослабых взаимодействий и Планковского масштаба, которая составляет 17 порядков в единицах ГэВ. В таблице, взятой у Сарычевой ЛИ. (1926-2011), приведены некоторые сведения \ стуктуры лептонов, мезонов и барионов. При этом, принимать или не принимать кварки в природе, личное дело каждого. Важно, чтобы авторитет великих физиков не мешал собственному мышлению. сайт http://pdg.lbl.gov/ в открытом доступе) Таблица 3. ЛЕПТОНЫ (J=1/2) Частица Масса, МэВ Время жизни Лептонный заряд Основные моды распада L e L μ L τ ν e < Стабильно +1 0 0 ν μ < 0.17 Стабильно 0 +1 0 ν τ < 18 Стабильно 0 0 +1 e - 0.511 > 4.6·10 26 лет +1 0 0 μ - 105.66 2.2·10 -6 с 0 +1 0 eν 67 τ - 1777 2.9·10 -13 с 0 0 +1 адроны + ν, μν , eν АДРОНЫ Мезоны (B=0, L=0) Частица Кварковый состав Масса, МэВ) Время жизни сек) или ширина Спин-четность, изоспин J P (I) Основные моды распада π + ,π - u , d 139.57 2.6·10 -8 0 - (1) νμ + , μ - π 0 u -d 134.98 8.4·10 -17 0 - (1) 2 K + ,K - u , s 494 1.2·10 -8 0 - (1/2) K 0 ,K 0 d , s 498 0 - (1/2) 0 - (1/2) π + π - , π 0 π 0 η u +d , s 548 1.29 кэВ 0 - (0) η' u +d , s 958 0.20 МэВ 0 - (0) ρ ± ρ 0 776 150 МэВ 1 - (1) ππ ω u +d 783 8.5 МэВ 1 - (0) π + π - π 0 φ s 1020 4.3 МэВ 1 - (0) K + K - ,π + π - π 0 D ± c , d 1869 1.1·10 -12 0 - (1/2) K + другие частицы, e + другие, μ + другие D 0 ,D 0 c , u 1865 4.2·10 -13 0 - (1/2) c , s 1969 4.7·10 -13 0-(0) K + другие 5279 1.7·10 -12 0 - (1/2) др, др 1.5·10 -12 0 - (1/2) др, др, др J/ψ c 3097 91 кэВ 1-(0) адроны, e + e - ,μ + μ - Y b 9460 53 кэВ 1-(0) Кварки и антикварки таблица 4. частица название заряд энергия спин античас Время 68 тицы жизни Кварк U верхний +2/3 е 2,4 МэВ 1/2 Ũ Стабиль н. Кварк C очарованный +2/3 е 1,27 ГэВ 1/2 С Стабиль н. Кварк t истинный +2/3 е ГэВ 1/2 t̃ Стабиль н. Кварк d нижний -1/3 е 4,8 МэВ 1/2 d̃ Стабиль н. Кварк S странный -1/3 е 104 МэВ 1/2 S̃ Стабиль н. В 1969 г. М.Гелл-Манн получил Нобелевскую премию за классификацию элементарных частиц на основе предложенной им в 1964 г. модели строения микрочастиц, с использованием гипотетических дробно заряженных кварков. С момента появления квантовой концепции поведения микрообъектов прошло не более полвека, а большинство физиков приняли гипотезу Гелл- Манна за истинную картину микромира. Достоверных экспериментов в доказательстве существования целой группы кварков нет, а косвенные доказательства не апробированы по философскому принципу К.Поппера (1902-1994) – фальсификация тоже нет. Спрашивается, сколько еще будет синтезировано новых микрочастиц с помощью мощных коллайдеров. Наверно, сколько угодно теоретикам, ведь на встречных пучках столкновение микрочастиц сопровождается рождением огромного потока ливня) осколков, но которые являются лишь виртуальными образами элементарных частиц частного эксперимента. 69 Хотя классификация элементарных частиц по Гелл-Манну очень привлекательна, однако, сто лет развития квантовой механики слишком короткий, чтобы считать концепцию кварков фундаментальной. Появится новый Эйнштейн, который станет опровергать некоторые теории, полученные как следствие ОТО черные дыры, кварки, параллельные миры и др. и опять будут Нобелевские премии за опровержение. В гипотезу Большого взрыва хорошо вписывается виртуальная теория элементарных частиц, основанная на существования логико-математических кварков и глюонов, в своем роде, мнимых частиц. В этой связи, никто не мешает ввести в теоретическую физику особую комплексную систему классификации природного вещества, в которой включены реальные динамические частицы и виртуальные мнимые частицы, тем более, в квантовой механике не обойтись без комплексных чисел. Следуя из этого, кварки и глюоны можно отнести к мнимому состоянию вещества, а электроны и нуклоны отнести к действительным состояния вещества. Для теоретиков такой подход в объяснении состояния вещества может оказаться вполне многообещающим вариантом, благо, в математике все можно доказать и опровергнуть одновременно, имея под рукой нужные константы. По большому счету, классическая ядерная физика и классическая теория элементарных частиц может обойтись без гипотетических кварков. В самом деле, когда в х годах изучали космические ливни, образованные в результате столкновения с атомами воздуха космических частиц с энергией порядка 10 10 ГэВ, недостижимых на любых коллайдерах, классическая теория элементарных частиц смогла разобраться с составом дочерних микрочастиц без привлечения кварковой модели. Можно подчеркнуть, что кварковая математическая модель очень удобная для классификации микрочастиц, нов которой только классические реальные частицы существуют в природе достоверно-доказуемо. Следует отметить, что 70 исторические аспекты возникновения и развития теории элементарных частиц прекрасно изложены в ряде монографий отечественных и зарубежных авторов. В современной физике под категорией материя подразумевается вещество и поле электромагнитное, гравитационное, ядерное и ее разновидности. Вещество и поле взаимосвязаны, это означает, что без полей не может быть вещества, но и без вещества нет полей. Если под категорией вещество понимать категорию масса и ее меры инертность, гравитационная восприимчивость, энергоемкость, тогда не следует вещество и поле отделять, и понимать их совместно через категорию материя. В механике Ньютона (1643-1727) вещество воспринималось как масса, а поле было всего одно гравитационное. В электродинамике Максвелла (1831-1879) появились материальные электрические и магнитные поля, которые взаимосвязаны в веществе или в вакууме. В квантовой электродинамике, объясняющей поведение микрочастиц, приходиться иметь дело со всеми известными полями. Показательным примером взаимодействия вещества и поля служит гипотеза существования бозона Хиггса, назначение которого с Стандартной модели рождать массу посредством энергетического поля, в данном случае, хиггсового поля. В СМ строение всей материи построено на вездесущих кварках и склеивающих их глюонов. Для полного оформления достоверности СМ требовался бозон с нулевым спином, точнее, именно бозон Хиггса (гр. Для этого был построен грандиозный протонный ускоритель на встречных пучках (БАК ЦЕРНа вблизи Женевы на глубине м, запущен 2008 г. стоимость бозона Хиггса обошлась в 13,2 млрд зеленых. Конечно, оправдать все затраты на запуск БАК можно было только обязательно положительным результатом экспериментов по отысканию бозона Хиггса. Разумеется, БХ отыскали в 2012 г. и объявили всему миру, что СМ завершена. 71 Доказательством рождения БХ явился анализ событий, полученных в БАКа) в ядерной реакции столкновения протонов, ускоренных до 99,9% скорости света получены пара сталкивающихся глюонов (ggF); б) при слиянии парили слияние) следует процесс образование бозона Хиггса VH (WH ив) наиболее вероятный распад БХ на b – кварк – антикварк, сечение реакции 3,6 барн (10 -24 см ), статья ATLAS (arXiv:1708.03299, сайт atlas.web.cern.ch)$ г) возможные распады бозона Хиггса: 1) два фотона (0,2% всех распадов 2) две пары электрон-позитрон; 3) пара электрон-позитрон плюс мюон-антимюон; 4) четыре мюона. Четырехчастичные распады всего 0,01% от всех распадов. Считается, что бозон Хиггса открыт в 2012 г, без твердой уверенности в достоверности (дорогостоящий эксперимент оправдан. В следующие года эксперименты проводились и проводятся сегодня для более уверенного доказательства существования БХ. Масса БХ в экспериментах оценивается как 125,2 ГэВ/с 2 . Если учесть скорость информационного потока в 700Мбит/с, а объем поступающей информации за сутки оценивается 41Тбайт, то даже при использовании самых современных средств идентификации, вероятность достоверности крайне мала, и остается желание обязательно найти, что-нибудь похожее из предсказанного. Это похоже на поиск экзопланет и черных дыр в миллиардах космических фотоснимках, на которых всегда найдется то, что хочешь найти. Смысл недоверия в том, что высокой физике всего сто лета мы пытаемся построить законы микромира и далекого космоса и всей Вселенной на энтузиазме, хотя все это пока очень умные, но спорные гипотезы. Число гипотез фундаментального строения Вселенной может быть несколько, некоторые из них или слишком смелые, или абсурдные Кумачев В.И. – Теория Всего и состав вещества Вселенной (у Кумачева все микрочастицы и их взаимодействие определяется эфирными вихрями микровихры – частицы, мезовихры – звезды, макровихры – галактики, 72 поэтому, расширения Вселенной нет, и БВ не может быть Чешев В.В. – Проблемы реальности в классической и современной физике. (у Чешева теория ОТО Эйнштейна не подходит для всего космоса, так как, гравитационные силы между галактиками и, даже, между звездами, слишком малы. Гравитационные силы- это сумма электромагнитных сил всех частиц данного тела. Теория Большого взрыва несостоятельна, так как нет расширения Вселенной Семиков С.А. – О природе массы и времени. От атома до ядра. – (у Семикова теория возникновения материи и Вселенной основана на теории БТР В.Ритца (1878-1909), в которой все построено на взаимодействии всепроникающих микрочастиц, вроде нейтрино Николаев С.А. – Материя и Вселенная. Эволюционный круговорот материи во Вселенной. (у Николаева гравитационных сил нет эту функцию несет эфир, состоящий из нейтроников и фотоников, имеющие массы 1,2*10 -68 кг, которые излучаются нейтрино и фотоном в количестве 10 15 за секунду. Следовательно, не требуются ни кварки, ни глюоны, ни явления Большого взрыва. Вся материя построена из нейтроников и фотоников). Понятно, что все гипотезы и теории относительно рождения Вселенной спорные, или вообще абсурдные, поэтому, пусть с глобальными проблемами познания природы займутся следующие поколения физиков и математиков, у которых будет более совершенная инструментальная база, ас ними больше достоверных фактов. В социологическом плане большое число вариантов строения материи, ас ними и вариантов рождения Вселенной, имеет экономический и политический подтекст. Ошибочно просчитанная программа глобального эксперимента приводит к огромным материальным затратам при получении сомнительных результатов. Впрочем, фундаментальная наука всегда затратная и ее открытия, порой, долго ждут своего часа востребованности. Научные премии, в том числе, Нобелевские (важно для престижа страны, за 73 ошибочные теории и эксперименты, не умоляют заслуги ученых, потративших всю творческую жизнь в поисках истины. |