Философия. Философия_ответы. Билеты для кандидатского экзамена по истории и философии науки в группе Хмелевской
 Скачать 2.28 Mb.
|
|
Возникает вопрос: Пластинка в лесу, которая ловит электрон, она наблюдатель? И что такое наблюдатель? ОПР. Наблюдатель — это любой фотоэлемент и любой другой прибор, которые является механическим устройством. У наблюдателя должна присутствовать память и различные её состояния. Есть память → можно фиксировать её состояния → потом их воспроизводить → можно восстановить квантовую эволюцию. Что было в ранней Вселенной? Мы этого не можем знать, там не было наблюдателя. А что, если любой процесс можно рассматривать как квантовую суперпозицию? Пусть суперпозиция будет фундаментом квантовой механики. Согласно постулату фон Немана при излучении суперпозиция должна схлопываться к конкретному состоянию. Это не нравится Эверетту. В концепции Эверетта (а точнее, в эквивалентной ей многомировой интерпретации) предполагается, что различные члены суперпозиции соответствуют различным классиче- ским реальностям, или классическим мирам. Принимается, что эти реальности, или миры, совершенно равноправны, т.е. ни одна (ни один) из них не более реальна (не более реален), чем остальные. В результате мы получаем картину многих миров в смысле Эверетта — Уилера — де Витта. А как же быть с сознанием? Ведь каждый наблюдатель видит лишь один результат измерения, в его сознании, казалось бы, неизбежно происходит редукция, выбор одной компоненты суперпозиции из двух (или из многих). Не противоречит ли это концепции многих миров? Кажущееся противоречие разрешается очень просто: сознание наблюдателя как бы расщепляется (разделяется), так что в каждом из классических миров он видит то, что в этом мире происходит. Эверетт: Осуществляем измерение → получаем конкретный результат (стрелка отклонится в положение 1). Почему мы видим только 1? На самом деле существуют оба результата, они реально существуют, наблюдатель их видит реально. А стрелка около 1 — это классический результат, он находится в одном из классических миров. Эвереттовская интерпретация этого выражения очевидна: «в каждом из классических миров наблюдатель видит (осознает) то, что именно в этом мире произошло». Наблюдатель и его сознание находятся сразу в нескольких классических мирах. При получении результата Вселенная расщепляется на несколько миров Вопросы: 1. Почему все видят 1? 2. Если представить, что 1 и 2 — два классических результата и Вселенная реально расщепляется на несколько классических вселенных, то мы имеем нарушении закона сохранения энергии. Сознание наблюдателя расслаивается, разделяется, в соответствии с тем, как квантовый мир расслаивается на множество альтернативных классических миров. Если говорить «различные компоненты суперпозиции» вместо «различные классиче- ские миры», то исчезают многие недоразумения, бытующие в популярной литературе и в дискуссиях по данному вопросу. Например, картина многих миров создает иллюзию, что в 148 момент измерения один классический мир превращается в несколько (или даже бесконеч- ное количество) миров. При этом иногда даже говорят о чудовищном несохранении энергии при таком «размножении миров». На самом деле ничего подобного, разумеется, нет в ин- терпретации Эверетта. И до измерения, и после него существует один-единственный вектор состояния, описывающий состояние квантового мира. (типа доказательство, того что расщепляется): Пусть Ψ = a 1 , Ψ 1 + a 2 , Ψ 2 или |Ψi = a 1 , |Ψ 1 i + a 2 , |Ψ 2 i — состояние системы. а |Φ 0 i — состояние измерительного прибора до взаимодействия. После измерения |Ψi ⊗ |Φ 0 i = a 1 , |Ψ 1 i|Φ 1 i + a 2 |Ψ 2 i|Φ 2 i — это запутанное состояние |Φ 1 i, |Φ 2 i нельзя выделить в чистом виде. Есть 2 взаимосвязанных локальных состояния, система квантовая и система прибора существуют по отношению друг к другу. В опыте с котом его состояние можно рассмотреть только по отношению к состоянию радиоактивного препарата. Пусть мы смотрим в ящик, проверим кота: |Ψi|Φi|ξ (1) i = a 1 , |Ψ 1 i|Φ 1 i|ξ (1) 1 i + a 2 , |Ψ 2 i|Φ 2 i|ξ (1) 2 i. А потом еще и коллеге рассказали: (|Ψ 1 i|Φ 1 i|ξ (1) 1 i + a 2 , |Ψ 2 i|Φ 2 iξ (1) 2 i) ⊗ ξ (2) 0 Вся система объект-прибор-наблюдатель — квантовая. Первое слагаемое |Ψ 1 i|Φ 1 i|ξ (1) 1 i ⊗ ξ (2) 1 — оба видят 1 в одном мз миров. Или второе слагаемое |Ψ 2 i|Φ 2 i|ξ (1) 2 i ⊗ ξ (2) 2 — оба видят 2 в другом мире. Этим можно заниматься и дальше, включать других людей. Смысл в том, что как толь- ко объект взаимодействует с миром(внешним), он запутывается. Но при этом квантовая система прибор и наблюдатель существуют всегда. Просто в момент измерения (а точнее, в период взаимодействия измеряемой системы с прибором) происходят специфические изменения в этом состоянии и в описывающем его векторе: запутывание между измеряемой системой и измерительным прибором (измеряю- щей средой). Для формального описания этого изменения мы представляем вектор состоя- ния в виде суперпозиции нескольких компонент и показываем, как меняется при измерении (под влиянием взаимодействия) каждая из этих компонент. Этот анализ подробно обсуж- дался в предыдущих разделах. МЫ ВСЕ ЖИВЕМ В ОДНОМ ИЗ КЛАССИЧЕСКИХ МИРОВ, НО В ТО ЖЕ ВРЕМЯ СУЩЕСТВУЕМ В НЕСКОЛЬКИХ КЛАССИЧЕСКИХ МИРАХ. ЭВЕРЕТ: «Моя теория — причинная теория». Вывод: В самом мире существует только единая Вселенная, и она всегда находится в суперпози- ции. А все классические миры — это проекции этой единой Вселенной в некоторой система отчета. Всё находится внутри неё, все квантовые состояния относительны. Суперпозиция объективно существует. Наблюдение конкретной 1 — результат деятельности сознания согласно обобщению эве- етовской интерпретации. Сознание — это селекция миров из эверетовской интерпретцаиии; оно выбирает один из исходов. Это привело к появлению науки — квантовая психология. Ответ на вопрос о том, как всё это происходит неясен. Неясно даже какая это проблема, онтологическая или гносеологическая. |Ψ 2 i, |Φ 2 i, |Ψ 1 i, |Φ 1 i — существуют только по отношению друг к другу. После измерения состояния не исчеают, а подолжают существовать. 149 Наблюдатель видит одновременно разные показания прибора. На самом деле ничего не раздваивается и вселенная находится в одном квантовом состоянии. Однако, каждый наблюдатель проецирует это состояние на свой измерительный прибор. Создавая тем самым классический мир. При этом сознание тоже расщепляется и каждая долька видит свой результат. В одном классическом мире все наблюдатели видят один результат. 2.12 Краткая история теории струн. Методологические особенно- сти. По словам Эрекаева главной мечтой физиков является окончательная теория. Поэтому в последних трёх билетах рассмотрим теорию струн как одну из самых приближенных к этому идеалу. В 1968 г. молодой физик-теоретик Габриэле Венециано корпел над осмыслением мно- гочисленных экспериментально наблюдаемых характеристик сильного ядерного взаимо- действия. Венециано, который в то время работал в ЦЕРНе, Европейской ускорительной лаборатории, находящейся в Женеве (Швейцария), трудился над этой проблемой в тече- ние нескольких лет, пока однажды его не осенила блестящая догадка. К большому своему удивлению он понял, что экзотическая математическая формула, придуманная примерно за двести лет до этого знаменитым швейцарским математиком Леонардом Эйлером в чисто математических целях — так называемая бета-функция Эйлера, — похоже, способна опи- сать одним махом все многочисленные свойства частиц, участвующих в сильном ядерном взаимодействии. Подмеченное Венециано свойство давало мощное математическое описа- ние многим особенностям сильного взаимодействия; оно вызвало шквал работ, в которых бета-функция и её различные обобщения использовались для описания огромных массивов данных, накопленных при изучении столкновений частиц по всему миру. Однако в опреде- лённом смысле наблюдение Венециано было неполным. Подобно зазубренной наизусть фор- муле, используемой студентом, который не понимает её смысла или значения, бета-функция Эйлера работала, но никто не понимал почему. Это была формула, которая требовала объ- яснения. Положение дел изменилось в 1970г., когда Йохиро Намбу из Чикагского университета, Хольгер Нильсен из института Нильса Бора и Леонард Сасскинд из Станфордского универ- ситета смогли выявить физический смысл, скрывавшийся за формулой Эйлера. Эти физики показали, что при представлении элементарных частиц маленькими колеблющимися одно- мерными струнами сильное взаимодействие этих частиц в точности описывается с помощью функции Эйлера. Если отрезки струн являются достаточно малыми, рассуждали эти иссле- дователи, они по-прежнему будут выглядеть как точечные частицы, и, следовательно, не будут противоречить результатам экспериментальных наблюдений. Хотя эта теория была простой и интуитивно привлекательной, вскоре было показано, что описание сильного взаи- модействия с помощью струн содержит изъяны. В начале 1970-х гг. специалисты по физике высоких энергий смогли глубже заглянуть в субатомный мир и показали, что ряд пред- сказаний модели, основанной на использовании струн, находится в прямом противоречии с результатами наблюдений. В то же время параллельно шло развитие квантово-полевой теории — квантовой хромодинамики, — в которой использовалась точечная модель частиц. Успехи этой теории в описании сильного взаимодействия привели к отказу от теории струн. Большинство специалистов по физике элементарных частиц полагали, что теория струн навсегда отправлена в мусорный ящик, однако ряд исследователей сохранили ей верность. Шварц, например, ощущал, что «математическая структура теории струн столь прекрас- на и имеет столько поразительных свойств, что, несомненно, должна указывать на что-то более глубокое». Одна из проблем, с которыми физики сталкивались в теории струн, со- 150 стояла в том, что она, как казалось, предоставляла слишком богатый выбор, что сбивало с толку. Некоторые конфигурации колеблющихся струн в этой теории имели свойства, ко- торые напоминали свойства глюонов, что давало основание действительно считать её тео- рией сильного взаимодействия. Однако, помимо этого, в ней содержались дополнительные частицы-переносчики взаимодействия, не имевшие никакого отношения к эксперименталь- ным проявлениям сильного взаимодействия. В 1974 г. Шварц и Джоэль Шерк из французской Высшей технической школы сдела- ли смелое предположение, которое превратило этот кажущийся недостаток в достоинство. Изучив странные моды колебаний струн, напоминающие частицы-переносчики, они поня- ли, что эти свойства удивительно точно совпадают с предполагаемыми свойствами гипо- тетической частицы-переносчика гравитационного взаимодействия — гравитона. Хотя эти «мельчайшие частицы» гравитационного взаимодействия до сих пор так и не удалось об- наружить, теоретики могут уверенно предсказать некоторые фундаментальные свойства, которыми должны обладать эти частицы. Шерк и Шварц обнаружили, что эти характе- ристики в точности реализуются для некоторых мод колебаний. Основываясь на этом, они предположили, что первое пришествие теории струн закончилось неудачей из-за того, что физики чрезмерно сузили область её применения. Шерк и Шварц объявили, что теория струн — это не просто теория сильного взаимодействия, это квантовая теория, которая, помимо всего прочего, включает гравитацию. Физическое сообщество отреагировало на это предположение весьма сдержанно. В дей- ствительности, по воспоминаниям Шварца, «наша работа была проигнорирована всеми». Пути прогресса уже были основательно захламлены многочисленными провалившимися попытками объединить гравитацию и квантовую механику. Теория струн потерпела неуда- чу в своей первоначальной попытке описать сильное взаимодействие, и многим казалось бессмысленным пытаться использовать её для достижения ещё более великих целей. По- следующие, более детальные исследования конца 1970-х и начала 1980-х гг. показали, что между теорией струн и квантовой механикой возникают свои, хотя и меньшие по мас- штабам, противоречия. Создавалось впечатление, что гравитационная сила вновь смогла устоять перед попыткой встроить её в описание мироздания на микроскопическом уровне. Так было до 1984г. В своей статье, сыгравшей поворотную роль и подытожившей более чем десятилетние интенсивные исследования, которые по большей части были проигнори- рованы или отвергнуты большинством физиков, Грин и Шварц установили, что незначи- тельное противоречие с квантовой теорией, которым страдала теория струн, может быть разрешено. Более того, они показали, что полученная в результате теория обладает до- статочной широтой, чтобы охватить все четыре вида взаимодействий и все виды материи. Весть об этом результате распространилась по всему физическому сообществу: сотни специ- алистов по физике элементарных частиц прекращали работу над своими проектами, чтобы принять участие в штурме, который казался последней теоретической битвой в многовеко- вом наступлении на глубочайшие основы мироздания. Период с 1984 по 1986 гг. теперь известен как «первая революция в теории суперструн». В течение этого периода физиками всего мира было написано более тысячи статей по тео- рии струн. Эти работы окончательно продемонстрировали, что многочисленные свойства стандартной модели, открытые в течение десятилетий кропотливых исследований, есте- ственным образом вытекают из величественной системы теории струн. Однако на этом пути занимавшиеся теорией струн физики снова и снова натыкались на серьезные препятствия. В теоретической физике часто приходится иметь дело с уравени- ями, которые либо слишком сложны для понимания, либо с трудом поддаются решению. Обычно в такой ситуации физики не пасуют и пытаются получить приближенное решение этих уравнений. Положение дел в теории струн намного сложнее. Даже сам вывод урав- 151 нений оказался столь сложным, что до сих пор удалось получить лишь их приближенный вид. Таким образом, физики, работающие в теории струн, оказались в ситуации, когда им приходится искать приближенные решения приближенных уравнений. После нескольких лет поражающего воображение прогресса, достигнутого в течение первой революции тео- рии суперструн, физики столкнулись с тем, что используемые приближенные уравнения оказались неспособными дать правильный ответ на ряд важных вопросов, тормозя тем са- мым дальнейшее развитие исследований. Не имея конкретных идей по выходу за рамки этих приближенных методов, многие физики, работавшие в области теории струн, испы- тали растущее чувство разочарования и вернулись к своим прежним исследованиям. Для тех, кто остался, конец 1980-х и начало 1990-х гг. были периодом испытаний. Красота и потенциальная мощь теории струн манили исследователей подобно золотому сокровищу, надёжно запертому в сейфе, видеть которое можно лишь через крошечный глазок, но ни у кого не было ключа, который выпустил бы эти дремлющие силы на свободу. Долгий период «засухи» время от времени прерывался важными открытиями, но всем было яс- но, что требуются новые методы, которые позволили бы выйти за рамки уже известных приближенных решений. Конец застою положил захватывающий дух доклад, сделанным Эдвардом Виттеном в 1995г. на конференции по теории струн в университете Южной Калифорнии — доклад, который ошеломил аудиторию, до отказа заполненную ведущими физиками мира. В нём он обнародовал план следующего этапа исследований, положив тем самым начало «второй революции в теории суперструн». Сейчас специалисты по теории струн энергично работают над новыми методами, которые обещают преодолеть встреченные препятствия. Трудности, которые лежат впереди, будут серьёзным испытанием для учёных, работающих в этой об- ласти, но в результате свет в конце тоннеля, хотя ещё и отдаленный, может стать видимым. 2.13 Основные свойства струн и их онтологические особенности. Для построения квантовой космологии необходимо создать квантовую теорию гравитации. Считается, что квантовая теория гравитации может быть построена именно на планков- ском масштабе. Но в космологическом плане (момент начала расширения Вселенной) на этом масштабе возможно унифицируются все 4 фундаментальные взаимодействия, следо- вательно, единая теория должна обрести силу на планковском уровне. Отсюда следует, что в определённом смысле квантовая теория гравитации, единая теория, а также планковская космология тождественны. Работы по созданию квантовой теории гравитации ведутся уже более половниы столе- тия, и вариантов такой теории было предложено достаточно. В настоящее время наиболее перспективными на роль такой теории считаются две теории: теория суперструн (ТСС) и теория петлевой квантовой гравитации (ТПКГ). Нас же в данном разделе будет интересо- вать вопрос об онтологии фундаментальных, космологообразующих объектов этих теорий. Актуальность онтологического анализа в квантовой космологии определяется необходимо- стью выяснения природы экстремальных состояний материи, прежде всего планковского состояния, а также в связи с глубокой опосредованностью современного физического по- знания. На планковском уровне мы имеем дело с принципиально новым видом материального существования, аналогов чему не существует в современной физике. Это обстоятельство в решающей степени затрудняет построение теории квантовой космологии. Поэтому, прежде чем обсуждать сами космологические модели, необходимо проанализировать ту объект- ность, которая будет представлять содержательную основу этих моделей. И действительно, фундаментальный объект ТСС — струна будет формировать одну космологию, а петля или 152 планковская ячейка пространства в ТПКГ — другую. Причём, как отмечает К.Ровелли, обе теории призваны описать планковский масштаб, причём именно на этом уровне они суще- ственно различаются по отношению, например, к проблеме природы пространства-времени. Суперструна как фундаментальный объект квантовой космологии. В ТСС основным объектом является струна. Кратко опишем основные особенности этого объекта. Струна представляет собой одномерный физический объект планковского масшта- ба длины (l P l = 10 −33 см), однако исследования показывают возможность существования струн космологических размеров. Исследования показали, что струны обладают суперсим- метрией, поэтому называются суперструнами, а теория соответственно — ТСС. В дальней- шем под струной всегда будет пониматься именно суперструна. (*Суперсимметрия или симметрия Ферми-Бозе — гипотетическая симметрия, связыва- ющая бозоны и фермионы в природе. Абстрактное преобразование суперсимметрии связы- вает бозонное и фермионное квантовые поля, так что они могут превращаться друг в друга. Образно можно сказать, что преобразование суперсимметрии может переводить вещество во взаимодействие (или в излучение), и наоборот. Суперсимметрия предполагает удвоение (как минимум) числа известных элементарных частиц за счёт наличия суперпартнёров. К примеру, для фотона — фотино, кварка — скварк, хиггса — хиггсино и так далее. Супер- партнёры должны иметь значение спина, на полуцелое число отличающееся от значения спина у исходной частицы.) Согласно теории, различные моды колебаний струн представляют собой элементарные частицы и дают не только весь их набор, но и много других частиц. Последнее является одной из трудностей теории. ТСС — теория с фоновой зависимостью. Это означает, что струны находятся в независимо существующем пространстве-времени, в котором могут пе- редвигаться. Поскольку в отличие от ТСС общая теория относительности является фоново- независимой, в которой пространство и время являются динамическими характеристиками, то одной из важнейших задач является построение ТСС как фоново-независимой теории, если строить квантовую теорию гравитации путем квантования ОТО. Подобная стратегия ещё больше обостряет проблему выяснения природы пространства и времени и их роли в физической теории. Онтологически фундаментальным является поиск ответов на следующие три вопроса: 1. материальны ли струны, 2. представляют ли они только лишь геометрическую структуру, онтологию которой ещё следует определить, 3. или же они — лишь некое абстрактное математическое средство, математическая кон- струкция, введённая для теоретически более эффективного (а может быть и чисто прагматического) решения некоторых физических проблем? Материальны ли струны? Одним из аргументов сторонников положительного ответа на первый вопрос (в частности, случайного первооткрывателя теории струн Г.Венециано) является, например, то, что различные моды колебаний струн дают физически реальные элементарные частицы. И действительно, логично предположить, что реальные частицы могут порождаться реальными физическими объектами. При этом несомненно, что физи- ческая природа струны отличается от природы элементарной частицы, поскольку природа последней, согласно ТСС, содержится в колебательном процессе. Отсюда следует, что при- рода известных элементарных частиц чисто феноменологическая. Говоря языком метафи- зики, их сущность — колебания, которая (сущность) для наблюдателя проявляется в виде феномена «элементарной» материальной объектности. Но в рамках того же метафизиче- 153 ского языка, всё это означает, что элементарные частицы (электроны, кварки, фотоны) не обладают некоторой первичной субстанциональностью, они — только лишь феномены. В то же время возникает вопрос о том, обладают ли субстанциональностью сами стру- ны? И какой? Представляется естественным в случае положительного ответа связать с ними принципиально новый вид материи. Причём, возможно, это должен быть вид материаль- ности не меньшей фундаментальности и радикальности, чем фундаментальность электро- магнитного поля, введённого в период доминирования механистической картины мира, или открытие искривленного 4-мерного пространства-времени. По-видимому, он должен быть даже ещё более высокой степени фундаментальности. Поиск физической онтологии подоб- ного масштаба является актуальнейшей проблемой планковской космологии и всей физики. Геометрическая природа струн. Этот и ряд других аргументов представляют позицию сторонников положительного ответа на второй вопрос. Нетривиальный образ в этом плане предложил С.Вайнберг. С его точки зрения «Струны можно представить себе как крохот- ные одномерные разрезы на гладкой ткани пространства». Перед сторонниками чисто гео- метрической интерпретации струн стоит задача онтологизации своего подхода. Можно ли придать ещё какой-то физический смысл такой геометрической конструкции как суперстру- на? Можно ли добавить какую-то новую физическую интерпретацию в уже существующее содержание глобальной программы, которая парадоксально формулируется в следующих словах: «Физика есть геометрия»? Отметим, что в рамках положительного ответа на этот вопрос фундаментальной и гло- бальной физической субстанцией становится пространство и время. Как вариант, следует говорить о субстанциональности структуры пространства и времени, что выражает боль- шую определенность и локализованность такого характера субстанциональности: геометри- ческой, топологической, топосной и т.д. В рамках геометрического подхода к природе струн, последние также могут проявлять себя как известные материальные объекты в виде, например, элементарных частиц только феноменологически. Дело в том, что в рамках программы геометризации физики пред- принимались и предпринимаются попытки представить все элементарные частицы в виде чистых структур геометрии пространства-времени (не обязательно 4-мерного), например, в виде локальных микроскопических областей сильно искривленного пространства-времени. Эти геометрические структуры воспринимаются как реальные феноменологические физи- ческие объекты, в частности, частицы, только по отношению к макроскопическому наблю- дателю антропоморфной природы. Струны как абстрактное вспомогательное средство физического описания? Является ли струна формальным вспомогательным математическим конструктом типа волновой функ- ции, лагранжиана, траекторий в фазовом пространстве и т.д.? Этот вариант вряд ли адек- ватен в буквальном смысле, поскольку моды колебаний струны дают все реальные элемен- тарные частицы. В связи с последним струна, по-видимому, должна быть принципиально новым элементарным объектом физики и природы. О поиске новых принципов. Философа науки не может не радовать тот факт, что крупные физики при работе над созданием теории, не забывают о концептуальных вещах. Так, Б.Грин в своих книгах неод- нократно и настойчиво призывает искать некий фундаментальный принцип в теории струн: «. . . является ли сама теория струн необходимым следствием некоторого более широкого принципа, — возможно, но необязательно, принципа симметрии, — в том же самом смысле, в котором принцип эквивалентности с неизбежностью приводит к общей теории относи- тельности, а калибровочные симметрии приводят к негравитационным взаимодействиям? К моменту написания данной книги ответ на этот вопрос никому не известен». Он выража- ет надежду, что подобный принцип существует: «. . . центральный организующий принцип, 154 который охватывает эти открытия, а также другие свойства теории в рамках одного универ- сального и систематического подхода, который делает существование каждого ингредиента абсолютно неизбежным, всё ещё не найден. Открытие этого принципа было бы централь- ным событием в развитии теории струн, так как это, вероятно, раскрыло бы внутренние механизмы теории с недостижимой ранее ясностью. Конечно, нет гарантии, что такой фун- даментальный принцип существует, однако эволюция физики в течение последнего столетия даёт теоретикам основания надеяться, что он всё-таки есть. Так как мы рассматриваем сле- дующую стадию развития теории струн, нахождение её «принципа безальтернативности» — той базовой идеи, из которой вся теория появится с необходимостью, — имеет высший при- оритет». Подобная точка зрения в своеобразной форме поддерживаются и С.Вайнбергом. С его точки зрения, «Хотя и нетрудно представить окончательную теорию, которая не имеет объяснений с помощью более глубоких принципов, очень трудно вообразить окончательную теорию, которая не нуждается в таком объяснении». 2.14 Проблема пространства в теории струн. О физической элементарности струн. В рамках ТСС струна является элементарным, пер- вичным физическим объектом. Но протяжённым! Последнее, как считается, дает возмож- ность обойти труднейшую проблему квантовой теории поля — проблему бесконечных значе- ний физических величин, возникающую из-за постулирования точечного характера элемен- тарных частиц. Однако сочетание элементарности и протяжённости приводит к некоторым концептуальным трудностям. С одной стороны, в концептуальном и метафизическом плане здесь можно усматривать возврат к декартовской субстанциальности протяженности. Вряд ли в современной физике метрическое свойство протяжённости можно рассматривать в качестве субстанции или да- же особой субстанции. В рамках программы полной геометризации физики гораздо легче представить в качестве субстанции геометрию как более богатую сущность. Но, возможно, протяжённость можно было бы рассматривать в качестве атрибута (материи)? И, возмож- но, это было бы неплохо на новом, уже современном витке эволюции познания, однако, насколько философски корректно сегодня считать протяжённость атрибутом? Атрибутом в плане всеобщего свойства, по крайней мере, природы? Квантовая механика приучила как раз к противоположному — к атрибутивности дискретности, квантованности физическо- го мира. И именно эта атрибутивность радикализуется на планковском космологическом уровне, на уровне слияния минимально (предельно) дискретного и максимально большого (всей Вселенной). По-видимому, справедливы принцип дополнительности и те философские концепции, которые предлагают рассматривать единство бинара непрерывное-дискретное. Но сводится ли непрерывность к дискретности? Видимо, вопрос в отношении элементарно- сти протяженной струны стоит примерно так: как можно онтологически понимать элемен- тарность (неделимость) протяжённости? Каким образом понимать подобную протяжённую элементарность в том случае, если протяжённость достигает космических масштабов, т.е. в случае возможного существования космических (космологических) струн? Наше дострунно-парадигмальное сознание очень хочет задать вопрос: а не состоит ли протяжённая струна из частей? Так же как линия состоит из точек. Но линия состоит из точек и не состоит из них. Такое понимание линии недоопрёделено, поскольку здесь в тео- ретическую игру вмешивается теория континуумов, которая, для примера (геометрической неопределённости или недоопределённости), утверждает, что прямая и квадрат обладают одинаковой мощностью континуума. Другими словами, количество точек на (одномерной) прямой равно количеству точек в (двумерном) квадрате. Так что же представляет собой элементарность струны в физическом и геометрическом планах? 155 О концептуальном статусе бран в ТСС. Недавно выяснилось, что в теории струн наряду с одномерными струнами могут существовать и объекты других размерностей — браны: двумерные (2-браны или мембраны), 3-браны, играющие важную роль в космологии, и во- обще -браны (где — любая размерность). Существуют и 0-браны, аналог точки. Они также играют опредёленную роль в теории, поскольку концы открытых (незамкнутых) струн яв- ляются как раз 0-бранами. Струны, например, могут прикрепляться своими концами к бранам и таким образом по ней перемещаться, что имеет важный физический смысл. Так может струна состоит из 0-браны, и именно они играют первичную фундаменталь- ную роль? Казалось бы, это наиболее простой и очевидный подход. Однако в ТСС не спешат с таким выводом. Струнные теоретики пока предпочитают вариант, согласно которому все браны фундаментальны. Очевидно, что и этот взгляд требует дальнейших пояснений и уточнений. В концептуальном плане, возможно, худшее состоит в том, что в данном подходе от существования первоэлемента физического бытия — струны — вновь возвращаются к мно- гообразию «первичности». Но многоэлементность бытия с трудом согласуется с единством физического бытия, если, конечно, не рассматривать его в духе В.С. Соловьева, или одного из вариантов трактовки диалектического материализма как единства многообразия. Похо- же, что концептуально и методологически современная фундаментальная физика настроена всё же на поиск некоторой первичной объектности, будь то геометрия пустого пространства- времени, суперструна, кванты пространства и времени в ТПКГ и т.д. Пространство из струн. Одной из интереснейших, но одновременно и труднейших в кон- цептуальном плане моделей в теории струн является модель пространства как тотального когерентного ансамбля струн. Суть этой идеи состоит в следующем. В самом общем случае струны могут быть направлены в различные стороны, они могут вибрировать совершенно произвольно, хаотически. Но при определённых условиях они могут синхронизироваться, начать вибрировать в одной фазе, становясь когерентным множеством. Для внешнего на- блюдателя они будут восприниматься как непрерывное многообразие. Нередко подобную картину сравнивают с полотном ткани, в которой отдельные нити переплетены в строго геометрическом порядке. Согласно такому подходу никакого пространства как некой реальности не существует. Пространство становится не только реляционным, но и феноменологическим по своей при- роде. Однако здесь возникает трудность с трактовкой природы пространства и ТСС как фоново-зависимой теории. И действительно, если сами струны в когерентном состоянии об- разуют пространство, то как быть с независимостью существования самого пространства |