Последняя тайна бога (И. Мисюченко). И. Мисюченко Последняя тайна
 Скачать 6.4 Mb.
|
|
И. Мисюченко Последняя тайна Бога (электрический эфир) Санкт-Петербург 2009 г. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 2 Аннотация Книга адресована читателям, интересующимся наиболее острыми проблемами современного естествознания, и в частности физики. Совершенно неожиданным, подчас даже шокирующим образом освещаются такие проблемы, как инерция и инерционная масса тел, тяготение и гравитационная масса, полевая материя, электромагнетизм и свойства физического вакуума. Затронуты некоторые аспекты специальной и общей теорий относительности, строение элементарных частиц и атомов. Книга разбита на 12 глав, охватывающих основные разделы современной физики: механическое движение, электрическое поле и электричество, магнитное поле и магнетизм, электромагнитная индукция и самоиндукция, инерция как проявление электромагнитной индукции, электрические свойства мировой среды, гравитация как электрическое явление, электромагнитная волна, элементарные заряды, неэлементарные частицы и ядра, строение атома, некоторые вопросы радиотехники. Изложение рассчитано в основном на базовые знания школьного курса 10 - 11-го классов общеобразовательных школ. Встречающийся иногда более сложный материал рассчитан на уровень подготовки студентов первых-вторых курсов технических вузов. Книга будет полезна для учёных-исследователей, изобретателей, преподавателей, студентов и всех, кому интересно последовательно разобраться в современных и классических парадоксах и проблемах сегодняшней физической науки и, возможно, заглянуть в науку дня завтрашнего. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 3 Благодарности Автор выражает благодарность. Не благодарность кому-то конкретному, а благодарность вообще. Благодарность этому чудесному и таинственному миру, в котором мы все так ненадолго. Благодарность Богу, если угодно, который не слишком глубоко спрятал от человеческого разума свои тайны. Конечно, работа эта появилась ещё и благодаря многим другим людям. Кроме автора. Они задавали вопросы, они вычитывали умопомрачительно косноязычные рукописи, они терпели это тихое помешательство годами, давали спасительные советы и доставали нужные книги. Проверяли расчеты и критиковали за допущенные глупости. И даже те, кто отговаривали от этой деятельности, тоже, на поверку, очень и очень помогли. Огромное спасибо В. Ю. Ганкину, низкий поклон А. А. Солунину, А. М. Черногубовскому, А. В. Смирнову, А. В. Пуляеву, М. В. Иванову, Э. К. Меринову. И, конечно же, безграничная благодарность моей жене, О. Д. Куприяновой за нечеловеческое долготерпение и неоценимую помощь в подготовке рукописи. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 4 Об авторе Автор книги, Мисюченко Игорис, родился в 1965 г. в г. Вильнюсе. Окончил среднюю школу с физико-математическим уклоном. Работал в Вильнюсском НИИ радиоизмерительных приборов. Окончил в 1992 г. Радиофизический факультет Санкт- Петербургского государственного технического университета. Является по образованию инженером-оптиком-исследователем. Увлекался прикладной математикой и программированием. Сотрудничал с Физико-техническим институтом имени Иоффе в области автоматизации физического эксперимента. Разрабатывал автоматические системы пожарной и охранной сигнализации, создавал системы цифровой голосовой интернет- связи. Более 10 лет работал в НИИ Арктики и Антарктики в Санкт-Петербурге в отделе физики льда и океана, лаборатории акустики и оптики. Занимался разработкой измерительной и исследовательской техники. Несколько лет сотрудничал с Камчатским гидрофизическим институтом, разрабатывал программное и аппаратное обеспечение гидроакустических комплексов. Разрабатывал также аппаратуру и программное обеспечение радиолокационных станций. Создавал медицинские устройства на базе микропроцессорной техники. Изучал теорию решения изобретательских задач (ТРИЗ), сотрудничал с Международной Ассоциацией ТРИЗ. Последние годы работает как изобретатель в широком спектре предметных областей. Имеет множество публикаций, патентных заявок и выданных патентов в различных странах. Как физик-теоретик ранее не публиковался. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 5 Оглавление Аннотация Благодарности Об авторе Оглавление Предисловие Введение В.1 Методологические основания и классическая физика. Как мы это делаем В.2 Метафизические основания. Во что нам приходится верить Глава 1. Механическое движение и пленум 1.1 Основы механики Ньютона и движение. Тело. Сила. Масса. Энергия 1.2 Применение механики к понятию поля. Тонкое тело механики 1.3 Механическое движение поля. Два сорта движений 1.4 Механические движения зарядов и магнитов. Ускоренное движение зарядов 1.5 Вечное падение пустоты. Мировая среда, гравитация и движение 1.6 Эффекты специальной теории относительности и их объяснение 1.7 Эффекты общей теории относительности и их объяснение Глава 2. Электрическое поле и электричество 2.1 Понятие об электрическом поле. Неуничтожимость полевой материи 2.2 Электрические заряды и поле. Неосознаваемая тавтология 2.3 Движение зарядов и движение полей. Электрические токи 2.4 Диэлектрики и их основные свойства. Лучший в мире диэлектрик 2.5 Проводники и их свойства. Самый маленький проводник 2.6 Простые и удивительные опыты с электричеством Глава 3. Магнитное поле и магнетизм 3.1 Магнитное поле как результат движения электрического поля 3.2 Относительность и абсолютность движений 3.3 Магнитные свойства токов 3.4 Магнитные свойства вещества. Самое немагнитное вещество. Смысл 0 μ 3.5 Парадоксы магнитного поля (шнурование пучка и абсолютное движение) Глава 4. Электромагнитная индукция и самоиндукция 4.1 Закон электромагнитной индукции Фарадея и его мистичность 4.2 Индуктивность и самоиндукция. 4.3 Явление индукции и самоиндукции прямолинейного отрезка провода. 4.4 Демистификация закона электромагнитной индукции Фарадея 4.5 Частный случай взаимоиндукции прямого бесконечного провода и рамки 4.6 Простые и удивительные опыты с индукцией Глава 5. Инерция как проявление электромагнитной индукции. Масса тел 5.1 Основные понятия и категории 5.2 Модель элементарного заряда 5.3 Индуктивность и ёмкость элементарного заряда 5.4 Вывод выражения для массы электрона из энергетических соображений 5.5 ЭДС самоиндукции переменного конвекционного тока и инерционная масса 5.6 Незримый участник или возрождение принципа Маха 5.7 Ещё одно сокращение сущностей 5.8 Энергия заряженного конденсатора, «электростатическая» масса и 2 mc E = 5.9 Электромагнитная масса в классической электродинамике А. Зоммерфельда и Р. Фейнмана 5.10 Собственная индуктивность электрона как кинетическая индуктивность 5.11 О массе протона и ещё раз об инерции мышления И. Мисюченко Последняя тайна Бога 6 5.12 А проводник ли? 5.13 Насколько важна форма? 5.14 Взаимо- и самоиндукция частиц как основа всякой взаимо- и самоиндукции вообще Глава 6. Электрические свойства мировой среды 6.1 Краткая история пустоты 6.2 Мировая среда и психологическая инерция 6.3 Твёрдо установленные свойства вакуума 6.4 Возможные свойства вакуума. Места для закрытий Глава 7. Гравитация как электрическое явление 7.1 Введение в проблему 7.2 Падение тела бесконечно малой массы на источник тяготения 7.3 Взаимодействие сферического заряда с ускоренно падающим эфиром 7.4 Механизм ускоренного движения эфира вблизи зарядов и масс 7.5 Некоторые численные соотношения 7.6 Вывод принципа эквивалентности и закона тяготения Ньютона 7.7 Какое отношение изложенная теория имеет к ОТО Глава 8. Электромагнитные волны 8.1 Колебания и волны. Резонанс. Общие сведения 8.2 Структура и основные свойства электромагнитной волны 8.3 Парадоксы электромагнитной волны 8.4 Летающие заборы и седые профессора 8.5 Итак, это не волна…. А волна-то где? 8.6 Излучение неволн. Глава 9. Элементарные заряды. Электрон и протон 9.1 Электромагнитная масса и заряд. Вопрос о сущности заряда 9.2 Странные токи и странные волны. Плоский электрон 9.3 Закон Кулона как следствие закона индукции Фарадея 9.4 Почему все элементарные заряды равны по величине? 9.5 Мягкий и вязкий. Излучение при ускорении 9.6 Число «пи» или свойства электрона, о которых забыли подумать 9.7 «Релятивистская» масса электрона и других заряженных частиц. Объяснение опытов Кауфмана из природы зарядов Глава 10. Неэлементарные частицы. Нейтрон. Дефект масс 10.1 Взаимоиндукция элементарных зарядов и дефект масс 10.2 Античастицы 10.3 Простейшая модель нейтрона 10.4 Загадка ядерных сил Глава 11. Атом водорода и строение вещества 11.1 Простейшая модель атома водорода. Всё ли изучено? 11.2 Постулаты Бора, квантовая механика и здравый смысл 11.3 Индукционная поправка к энергии связи 11.4 Альфа и странные совпадения 11.5 Загадочный гидрид-ион и шесть процентов Глава 12. Некоторые вопросы радиотехники 12.1 Сосредоточенные и уединённые реактивности 12.2 Обычный резонанс и ничего более. Работа простых антенн 12.3 Приёмных антенн не существует. Сверхпроводимость в приёмнике 12.4 Правильное укорочение ведёт к утолщению 12.4 О несуществующем и ненужном. EZ, EH и банки Коробейникова 12.5 Простые опыты Приложения И. Мисюченко Последняя тайна Бога 7 П1. Конвекционные токи П2. Инерция электрона как самоиндукция Фарадея П3. Красное смещение при ускорении. Эксперимент П4 «Поперечный» сдвиг частот в оптике и акустике П5 Движущееся поле. Прибор и эксперимент П6. Гравитация? Это очень просто! Полный список использованной литературы Послесловие И. Мисюченко Последняя тайна Бога 8 Предисловие Все мы учились в школе. Многие учились в различных вузах. Немало людей окончили аспирантуры и другие постобразовательные институции. Количество получаемых при этом знаний огромно. Возможно, оно настолько огромно, что критичность обучающихся постоянно стремится к нулю. И это не вина людей, а, скорее всего, беда. Ну нет в учебной программе времени на тщательное, критическое осмысливание преподаваемых знаний! Процесс обучения молодого учёного итак занимает около 20 лет и более. Если он при этом ещё и думать будет, да ещё, упаси господь, критически – он же все 40 лет потратит. А там и пенсия не за горами. По этой причине знания, особенно относящиеся к категории «фундаментальных», усваиваются зачастую схоластически и без должного осмысления. Это приводит к невозможности увидеть многочисленные нестыковки, натяжки, нечёткости и просто ошибки, которыми изобилует современная научная парадигма вообще, и парадигма физической науки в частности. По всей видимости, времена, когда простой переплётчик Майкл Фарадей мог бросить своё почтенное ремесло и посвятить дальнейшую жизнь развитию физики (да какому развитию!), безвозвратно прошли. А к XXI веку наука, в особенности наука фундаментальная, окончательно приобрела характер кастовости и даже некоторый оттенок инквизиционности. В самом деле, простому здравомыслящему человеку даже не придёт в голову вмешиваться в спор учёных мужей о том, 11 ли с половиной измерений в нашей Вселенной или 13 с четвертью. Этот спор уже где-то за гранью. Примерно там же, где спор средневековых схоластов о количестве ангелов, размещаемых на острие иглы. В то же время, поскольку современный человек отчётливо осознаёт тесную и, главное, быструю связь достижений науки с его повседневной жизнью, он справедливо хочет хоть как-то контролировать развитие этой самой науки. Хочет, да не может. И никакой надежды разобраться. Реакцией на эту нездоровую, на наш взгляд, ситуацию является в том числе бурное развитие всевозможных «паранаук», «псевдонаук» и «метанаук». Как грибы после дождя растут разнообразные теории «торсионных полей». Спектр их велик, мы не будем здесь ни перечислять, ни критиковать их авторов. Тем более что, на наш взгляд, авторы эти ничем не хуже официально признанных корифеев науки, нимало не смущаясь несущих с амвонов ещё б ольшую ахинею. В том, что говорят «альтернативщики», есть одна несомненная правда – существующая официальная физическая наука уже давно забрела в тупик и просто доедает тот багаж идей, который был заложен с начала XVII по начало XX века. А увидеть этот факт во всей его неприглядности могут очень и очень немногие – спасибо грохочущей машине образования, не оставляющей ни времени, ни сил для осознания. Выведенная из-под огня широкой критики, почти прекратившая естественное развитие, сегодняшняя наука всё больше приобретает функции и признаки религии. Если в XIX веке наука ещё интенсивно боролась с религией за право влиять на умы, то в наше время все основные мировые религии примирились с наукой и спокойно разделили с ней сферы влияния. Случайно ли? Разумеется, нет! Первые шаги к примирению были сделаны после появления квантовой механики и теории относительности. В науке в первой половине XX века свершился поворот от здравого физического смысла в сторону так называемой «геометризации», абстрактизации и бесконтрольному умножению сущностей. Постулат, этот «костыль науки», теперь заменил ей ноги. Когда количество элементарных частиц перевалило за три сотни, стало как-то неловко произносить слово «элементарные». Появились даже весьма популярные в широких кругах труды, пытающиеся откровенно и неприкрыто запрячь в одну телегу физику и религию. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 9 Так что же делать? Очевидно, что отрицать, разрушать и уничижать все достижения физической науки за сотни лет, как поступают некоторые «альтернативщики», как минимум непродуктивно. Пытаться изнутри современных сверхабстрактных физических концепций «вырулить» обратно на магистраль здравого смысла и ясной сути, как хотелось бы некоторым честным, но наивным учёным, нереально. Уж слишком всё запущено. Но, на наш взгляд, выход есть: вернуться к той точке в развитии физики, где произошёл главный поворот вбок, и попробовать продолжить движение прямо. Тяжело?! Да. Очень. Природа человеческая такова, что он не любит ни оглядываться, ни, тем паче, возвращаться назад. Но, к счастью, основной массе человечества возвращаться и не придётся. Дело в том, что школьное физическое образование в основном заканчивается как раз там, куда нам надо вернуться. Непродолжительные экскурсы вбок (в сторону квантовой механики и специальной теории относительности), как показывает практика, не производят слишком глубокого впечатления на школьников старших классов. Как раз потому, что в значительной мере требуют отказа от природного здравого смысла. И поэтому основной массой учащихся просто игнорируются. Мы определили точку поворота физики - как начало XX века. Именно тогда ряд учёных провозгласили идею «геометризации» физики. Вообще, не следует забывать, что над всей тогдашней Европой витал определённый революционный дух, и общее настроение не могло не сказаться на умах учёных, в особенности учёных молодых. В то же время надвигающаяся мировая война настоятельно требовала от науки и техники быстрого прогресса в оборонно значимых и смежных отраслях. Наука получила серьёзную государственную поддержку, с одной стороны, а с другой – она получила серьёзное государственное давление. Если в начале XIX века даже во время наполеоновских войн учёные разных стран могли свободно путешествовать, в том числе и по вражеской территории, то в начале XX века такая роскошь была уже непозволительна. Развивающиеся технические отрасли требовали всё больше квалифицированных специалистов. Не выдающихся учёных, но хорошо образованных в данной отрасли молодых людей. Их стали готовить в таких учреждениях, как, например, Санкт- Петербургский политехнический институт, Технологический институт и т.п. Вместо узкого круга людей, обременённых определёнными моральными представлениями о своей роли и роли науки вообще, появилось довольно широкое научно-техническое сообщество, главными достоинствами внутри которого сделались успешная карьера, известность, обеспеченность. Т.е. ценности другого порядка. Позволим себе вспомнить Г. Кавендиша (1731—1810), который значительную часть своих открытий описал, но не опубликовал, а оставил в семейном архиве, чтобы грядущим поколениям оставить возможность проявить себя. Мыслимо ли подобное поведение для молодого учёного начала XX века? А XXI? Нет, конечно. Хорошая оплата труда учёных (в развитых странах) вызывает жёсткую конкуренцию, и тут уж не до прекраснодушия. Совокупность этих факторов и вызвала к жизни в тот момент аномально большое количество незрелых и просто тупиковых идей. Подмена физики математикой – одна из них. Куда легче стало найти хорошего ремесленника от математики, который решит систему уравнений, чем разбираться в сути, смысле и физических механизмах явления. Позднее компьютеризация только усугубила дело. А вокруг какого раздела физики произошёл этот пресловутый поворот вбок? Без сомнения, вокруг стыка механики и электродинамики. Сравнительно молодая наука электродинамика доросла до постановки серьёзных экспериментов, и немедленно из лабораторий посыпался шквал потрясающих результатов. Особенно несовместимы казались эти результаты со старой, веками проверенной механикой Ньютона. Дело усугубилось открытием электрона, а позднее и других элементарных частиц, чьи свойства, казалось бы, противоречили всему, известному доселе. Не вызывавший ранее никаких сомнений в своём существовании эфир был атакован, а затем и приговорён к небытию. И И. Мисюченко Последняя тайна Бога 10 почти сразу же возрождён под несколько кокетливым названием «физический вакуум». Свернув в этой каше вбок, утратив ясные ориентиры классической физики и впервые столкнувшись с микромиром, учёные (под сильнейшим прессингом своих правительств!) вынуждены были разработать некий быстрорастворимый инструмент взамен старой неспешной научной методологии. И если в начале XX века возня с элементарными частицами и атомами воспринималась ещё как игры, то в 30-х годах большая часть этих игривых ребят уже трудились в шарашках по обе стороны океана. Квантовая механика, и квантовая физика вообще, как идея – тяжёлое наследие жестокой гонки за обладание ядерным оружием. Грохот первых атомных взрывов впечатал в мозги нехитрую идею – квантовая физика верна, поскольку вот же, бомба-то взорвалась! С такой точкой зрения следовало бы признать, что алхимия верна, ибо Бертольд Шварц всё-таки изобрёл с её помощью порох. Затем была холодная война. Гонка вооружений. Распад СССР и полная перестройка мировой экономики. Локальные войны. Терроризм. Построение информационного общества. И, как апофеоз, Большой Адронный Коллайдер. Ну и когда было время на пересмотр пройденного наукой пути?! Да никогда. Его и сейчас нет. Сотни тысяч и миллионы современных учёных, инженеров и преподавателей трудятся хорошо. Головы у них светлые. Зарплаты – разные. Цели и идеалы – соответствуют моменту. Одна беда – к развитию науки они практически не имеют отношения. По крайней мере - к развитию настоящему, фундаментальному. Наука и сейчас, как сотни лет назад, совершается единицами, которые настолько безумны, чтобы посвятить этому жизнь, а не карьеру. В этой книге мы попытались вернуться к той самой точке поворота, о которой говорили выше, и, вернувшись, решить проблемы, которые в то время были просто брошены нерешёнными. Решить и пройти дальше. То есть – начать прокладывать другую колею физики, ведущую, как нам представляется, обратно на магистральный путь развития. Поскольку такая работа с неизбежностью ведёт к определённой десакрализации науки, то многие, для кого наука заменила разрушенные в XX веке религиозные основы, воспримут нас резко негативно. Пусть так. Но, возможно, эта отчаянная попытка вдохновит кого-то из вас, читающих эти строки, и подвигнет на собственные усилия и размышления. Может быть, кто-то будет воодушевлён надеждой вернуть человеческому разуму пошатнувшиеся позиции. Тогда всё не зря. Наверное, некоторые спросят – а зачем это я буду тратить время на чтение вашего бреда? Где гарантия, что это не очередная торсионная ахинея? Вон, все полки забиты разными эфирными теориями и «новыми физиками». Ага, забиты. И будет ещё веселее – недовольство-то людей растёт. Беда в том, что недовольные – не столько недовольны наукой как таковой, сколько тем, что им не нашлось в ней достойного места. Карьеры, должности, звания не нашлось. Славы и внимания не нашлось. Мы же – отчётливо понимаем, что никакой славы, кроме редких плевков, не получим. Никакой карьеры не обретём, разве что можем потерять. Что касается книги, то дело это изначально убыточное, так что – одни затраты. И за всё это мы дарим вам простое и красивое раскрытие нескольких так называемых тайн мироздания. Перечислим вкратце: тайна массы, или что такое масса тел; тайна инерции, или каков механизм инерции; тайна гравитации, или как и почему на самом деле тела притягиваются; тайна заряда, или что такое элементарный заряд и как он устроен; тайна поля, или что такое электрическое поле и почему нет никаких других полей. А попутно выдадим и множество тайн помельче, вроде того, что такое нейтрон и как он устроен, или почему электромагнитная волна ну никак волной являться не может. И как выглядит настоящая электромагнитная волна. То есть мы обещаем вам несколько громких закрытий. Да-да, именно закрытий. Мы собираемся вместе с вами закрыть множество ненужных науке сущностей, под аплодисменты Оккама, разумеется. Открывать же – вообще ничего не будем. Будем – переосмысливать. В результате вы увидите, что то, что мы вам раскроем о последних тайнах Бога – вы и сами могли бы выяснить, если бы вам не так активно мешали. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 11 Не убедил? Ну, тогда не тратьте своё время и положите книгу обратно. Интересно? Тогда открывайте её и вперёд. Предупреждаю – придётся думать. В самом заскорузлом и нехорошем смысле этого слова. Возможны кратковременные головные боли и непонимание со стороны близких, коллег и начальства. Наградой обязательно будет радость. Радость оттого, что мир устроен мудро и просто. Что нет, и не может быть никакой преграды между вами и ясным пониманием мироустройства. Что нет ни у кого монополии на истину, невзирая ни на какие регалии. Радость оттого, что вы откроете для себя самую последнюю тайну Бога: он ничего ни от кого не прятал! Всё прямо перед вами. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 12 Введение Если мы посмотрим, какие теории действительно предпочитались из-за их простоты, то найдем, что решающим основанием для признания той или иной теории было не экономическое и не эстетическое, а скорее то, которое часто называлось динамическим. Это значит, что предпочиталась та теория, которая делала науку более динамичной, т. е. более пригодной для экспансии в область неизвестного. Это можно уяснить с помощью примера, к которому мы часто обращались в этой книге: борьба между коперниковской и птолемеевской системами. В период между Коперником и Ньютоном очень много оснований приводилось в пользу как одной, так и другой системы. В конце концов, однако, Ньютон выдвинул теорию движения, которая блестяще объясняла все движения небесных тел (например, комет), в то время как Коперник, так же как и Птолемей, объяснял только движения в нашей планетной системе... Однако законы Ньютона основывались на обобщении коперниковской теории, и мы вряд ли можем представить себе, как они могли бы быть сформулированы, если бы он исходил из птолемеевской системы. В этом, как и во многих других отношениях, теория Коперника была более «динамичной», т. е. имела большее эвристическое значение. Можно сказать, что теория Коперника была математически более «простой» и более динамичной, чем теория Птолемея Филипп Франк Философия науки § В1. Методологические основания и классическая физика. Как мы это делаем Вначале было, как известно, слово. И слово было – предмет. Мы имеем в виду не конкретный материальный предмет, а предмет науки физики. То есть всё то, чем физика занимается как наука. Попробуйте сформулировать сами или попытайтесь вспомнить, чему вас учили по этому вопросу. Сложновато получается? Запутанно? Перекрывается с предметами других наук? Всё правильно. В этом вопросе по сей день нет ни единодушия учёных, ни какого-то другого способа договориться. А тогда вопрос попроще – каков предмет науки математики? Подумайте минутку. Подумали? Тоже не очень-то чётко и ясно. А между тем дело обстоит предельно просто и конкретно. Проведём мысленно жестокий и прямой эксперимент: возьмём воображаемого математика и отделим его голову от тела и поместим наподобие головы профессора Доуэля в тёмную звуконепроницаемую комнату. Если он сможет продолжать заниматься математикой – пусть мигнёт. Ага, мигнул! Следовательно – предмет его науки находится там же, где и носитель – прямо в голове. Следовательно – предметом науки математики является часть мышления математика. То есть математика – это одна из наук о человеческом мышлении. Число или уравнение не существуют нигде во Вселенной, кроме как в головах людей. Пожалуйста, отметьте этот факт. Впоследствии он поможет нам разобраться во многих запутанных вещах и странных парадоксах. Можем то же самое, что мы сделали с математиком, проделать и с физиком. Нет, не мигает физик. Почему догадались? Никакой возможности производить опыты. И даже хуже того – никаких внешних ощущений. Даже просто наблюдать не за чем, в тёмной комнате ничего не происходит. Следовательно – предметом физики являются действия и ощущения физика. Вот мы и подошли ко второму слову – слову метод. Физику не достаточно размышлений, ему необходимы чувственные данные, чтобы хотя бы проводить наблюдения. Систематические наблюдения в физике называются наблюдательным экспериментом и обычно стоят в начале развития любого раздела физических знаний. Но наблюдения лишь первый этап, за ними обязательно следуют попытки что-то активно изменить, вмешаться в ход естественных процессов и проанализировать результат. Это называется активным экспериментом или просто экспериментом. Но учёный тем и отличается от действенного бездельника, что он не просто воздействует на окружающее и получает новые ощущения. Он анализирует и систематизирует как действия, так и ощущения, выявляя связи между ними. Таким образом, методом физики являются эксперимент и анализ. Анализ побуждает к И. Мисюченко Последняя тайна Бога 13 постановке новых экспериментов, и те, в свою очередь, дают пищу новому витку анализа. Самым важным результатом этого процесса является так называемая физическая картина мира. Поскольку мир всё-таки слишком сложен для одной науки, то физика обычно ограничивает себя в направленности своих исследований и не занимается, например, вопросами развития живой материи или социальными процессами. Хотя взаимопроникновения возможны, а иногда и плодотворны. Итак, предмет физики – ощущения физика, а методы – эксперимент и анализ. Нетрудно увидеть, что уже годовалый ребёнок вовсю «занимается» физикой. От учёного он отличается тем, что его физическая картина весьма фрагментарна и ограниченна. По мере взросления ребёнок приходит к идее существования внешнего мира. Это означает, что он отделяет себя, как наблюдателя и экспериментатора, от всего остального. И принимает фундаментальную идею о том, что его ощущения связаны не только с его собственными внутренними процессами, но и с чем-то снаружи. Вот эту-то «наружу» принято называть мирозданием. В физике принято интересоваться не всем мирозданием, а лишь той его частью, которая именуется материей. Это не такой уж сложный ход, как расписывают философы. На самом деле выделение идеи материи происходит довольно рано. Уже в раннем детстве будущий физик догадывается, что слова, идеи и эмоции, скажем, рассерженного отца - это одно, а вредоносные свойства его ремня – нечто иное. Таким образом, физика интересуется материальным миром как той сущностью, что стоит за его ощущениями и порождает их. Мы хотим сказать, что предметом физики в действительности являются именно ощущения, но привлечение идеи внешнего по отношению к человеку материального мира смещает взгляд физика с непосредственно ощущений на причины, их порождающие. Впоследствии мы частенько будем апеллировать непосредственно к ощущениям читателя. Именно ощущения делают любое творчество, в том числе и физическое, незабываемым удовольствием. По мере накопления опытного материала у исследователя возникают обобщения. В первую очередь возникает понятие явления. В философии под явлением часто понимают внешние выражения какого-либо предмета, выражение формы его существования. Нас больше устраивает другое (тоже распространённое) определение: явлением мы именуем устойчивые, воспроизводящиеся отношения между объектами, возникающие при определенных условиях. Затем следует понятие причины. Причина (лат. causa), явление, непосредственно обусловливающее, порождающее другое явление следствие. Непосредственной причиной того или иного явления всегда служит другое явление. Так, в механике причиной изменения движения тел служит воздействие другого движущегося тела. Естественные причины всегда образуют длинный (а возможно, и бесконечно длинный) ряд, так что отыскание первопричины является делом как минимум крайне сложным. Однако ещё более сложно и неудобно описывать тысячи явлений миллионами причин, согласитесь. Поэтому попытка расклассифицировать частные (или, как принято говорить в науке, «подчинённые») причины и свести их к ограниченному набору каких-то «фундаментальных» причин была предпринята ещё Аристотелем и Платоном. Физическая ненаблюдаемость первопричин создаёт первую методологическую проблему – мы не можем до бесконечности проводить опыты, отыскивая первопричину по цепочке, а значит, должны её получить иным путём. За всю историю науки таких путей нашлось всего два, как нам кажется: сформулировать фундаментальную причину путём индукции, т.е. обобщения ограниченного числа фактов. Индукция совершается не абы как, а посредством логики. Логика - это наука о том, как человек делает выводы в процессе мышления. Вычленение логики позволило унифицировать некоторые способы размышлений до такой степени, что полученные при таком «упорядоченном» мышлении результаты имеют общечеловеческую ценность и могут быть независимо проверены любым человеком (или даже компьютером). То есть причины, вычлененные посредством индукции, подлежат проверке логикой. Второй путь отыскания первопричин - тем или иным способом назначить первопричину, введя в научный обиход аксиому. Назначение И. Мисюченко Последняя тайна Бога 14 причин было бы совершенно бессмысленной игрой, если бы человек не обладал, кроме логики, ещё и интуицией. Именно интуиция позволяет учёным время от времени успешно вводить тот или иной аксиоматический аппарат, казалось бы, никак не связанный с опытом и рациональным мышлением. Поскольку введение аксиом есть акт произвольный, а сами аксиомы непосредственной проверке не подлежат, то введение их есть дело опасное и рискованное и как всякое рискованное дело обложено различными ограничениями, традициями и указаниями. Так, широко известен принцип Оккама, гласящий, что ни в коем случае нельзя вводить в науку новых аксиом (и вообще новых сущностей) до тех пор, пока полностью и совершенно не исчерпаны возможности ранее введенных. Вводимые аксиомы не должны противоречить уже принятым ранее, они должны согласовываться с известными науке фактами. Мы придерживаемся ещё более экстремистского подхода – не только не введи новых сущностей, но по возможности выведи вон как можно больше старых, если они не являются совершенно необходимыми. Всё дело в том, что за истекшее со времён Ньютона время принцип Оккама слишком часто нарушался. Это привело к такой удручающей путанице сущностей в физике, что одно и то же явление, описанное языком соседних разделов, становится неузнаваемым. Крайне много вреда научным методам, в особенности в физике, на наш взгляд, нанесла бесконтрольная математизация науки. Помните? «В любой науке столько истины, сколько в ней математики» (Иммануил Кант). Она привела к тому, что возможность рассчитать, вычислить стала цениться превыше возможности объяснить. И все благополучно забыли, что ещё около ста лет после появления (и даже признания) гелиоцентрической системы мира астрономические вычисления всё ещё велись по таблицам Птолемея. Потому что они были точнее! Точность расчетов, быть может, говорит лишь о качестве подгонки моделей к результатам наблюдений, и не более того. Разве это наука? Мы не против математики вообще и математики в науке в частности. Мы против подмены наук математикой. В современной науке провозглашён ещё и так называемый «принцип преемственности», гласящий, что новые физические теории должны содержать в себе старые как предельный случай. Помилуйте, да с чего это? Разве гелиоцентрическая система мира Коперника включает в себя предельный случай геоцентрической системы Птолемея?! Разве молекулярно-кинетическая теория включает, как предельный случай, теорию теплорода?! Нет, разумеется. Так зачем же тогда возводить преемственность теорий, явление вроде бы необязательное в истории науки, в ранг методологического принципа?! А вот это легко объяснить. Сами посудите, раз какая-либо новая теория содержит в себе старую в качестве предельного случая, то какой бы бредовой ни была эта новая теория по содержанию, ею можно будет пользоваться при расчетах! А раз теория даёт верный результат, то, значит, она имеет право на жизнь. Понимаете? Автоматически, по построению! Ну а уж если она иногда даст какой-то результат и за пределами старой теории, ну тут уж всё, чуть ли не абсолютная истина открылась! Благодаря такому приёму построения теорий возникает порочный круг: новая теория в предсказательном смысле никогда не хуже старой. А буде понадобится включить новый круг явлений, то всегда можно добавить пару нелинейных членов в уравнения. Да простит нас читатель, но это шарлатанство, а не наука! Если уж говорить о критериях для теорий, то мы уверены, что хорошая теория – это та, которая успешно развивается длительное время. Та, которая способна вбирать в себя новые факты и явления, не жертвуя основными принципами построения и своей структурой. А для того чтобы применить этот критерий, надо пытаться развить тестируемую теорию. То есть, чтобы критерий сработал, нужно поработать. Такого взгляда придерживаются на сегодняшний день уже многие исследователи [7]. Итак, мы в своей методологии стараемся придерживаться классических принципов и отказываемся от бездумной «математизации». Отказываемся от ненужного и И. Мисюченко Последняя тайна Бога 15 вредоносного принципа преемственности, именно как от принципа. Если преемственность возникает сама собой, на здоровье. А насаждать её специально мы не станем. И мы максимально усиливаем принцип экономии сущностей Оккама. Кроме того, мы полагаем, что опора на здравый смысл не только не запрещена, но и фактически должна быть обязательной. § В2. Метафизические основания. Во что нам приходится верить Многократно установлено исследователями истории науки [2, 4], что за всякой физикой стоит та или иная метафизика. Метафизика есть система весьма общих, скорее философских, чем конкретно-физических представлений о мире. Метафизика не имеет прямой связи с опытом и не может быть напрямую подтверждена или опровергнута опытным путём. По всей видимости, метафизика является неотъемлемой частью любой физической картины мира, какого бы мнения по этому вопросу ни придерживались сами авторы картины. Метафизические понятия обладают рядом атрибутов, которые делают их хорошо узнаваемыми. Во-первых, метафизических элементов немного. На практике их обычно не больше, чем может удержать в поле внимания средний человек. Десяток – это уже многовато. Во-вторых, метафизическим понятиям присуща некоторая «расплывчатость», «нечёткость», «широта». В-третьих, у метафизических элементов всегда есть определённый предшественник или аналог из области бытового опыта человека. И не один. Возьмём, к примеру, метафизическое понятие пространства. Понятно, что человек постоянно сталкивается с различными пространствами – пространством повседневного обитания, пространством географическим, пространством каких-то конкретных мест. Во всех этих пространствах нет ничего метафизического. Но «пространство как таковое» - это уже, без сомнения, метафизика. То же можно сказать и о времени. Мы различаем время астрономическое, время внутреннее, субъективное, время математическое. Но «время как таковое» - это уже весьма высокий уровень абстракции. Или возьмём движение. Несть числа различным движениям: от движений души до химических, механических, молекулярных и электрических. «Движение как таковое» тоже метафизика. В классической физике время, пространство и движение – неотъемлемые метафизические категории. Введя ещё один метафизический элемент, материальную точку, можно построить уже практически всю классическую механику. В физической литературе часто утверждается, что материальная точка - это простейшая физическая модель тела [2]. Осмелимся не согласиться. По той простой причине, что материальная точка имеет бесконечно малые размеры, то есть не занимает пространства. Всякий раз, когда в определении звучит слово «бесконечный», мы уверенно можем говорить о его метафизичности. Бесконечность (как бесконечная малость или бесконечная великость чего-либо, неважно) есть самая настоящая метафизика. Бесконечностей мы не наблюдаем, мы никогда не держали её в руках и ни разу не сочли. Мы ничего не можем сделать с бесконечностью. Мы можем её только мыслить. Хотя у неё, конечно же, есть бытовые аналоги и понятия-предшественники. Количество песчинок, к примеру, в пустыне столь велико по человеческим меркам, что является неплохим приближением к бесконечности. Моделью физического тела (или сокращённо телом) мы бы назвали скорее систему материальных тел (шариков, «кусочков», «песчинок»), заменяющую в механике реальное тело. Эта модель уже не настолько метафизична и немного более реалистична. Есть ещё один важный метафизический элемент – степени свободы. Метафизический он потому, что напрямую относится к времени и пространству. Например, материальная точка в трёхмерном пространстве может изменять своё положение во времени. Поскольку она может двигаться вдоль любого измерения или вдоль всех сразу, то говорят, что она обладает в этой ситуации тремя степенями свободы. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 16 А вот на поверхности шара она бы обладала всего двумя степенями свободы. Хотя по- прежнему перемещалась бы во всех трёх координатах. Но, как бы это сказать, «не вполне свободно». А вот система из двух (и более) материальных точек обладала бы ещё и вращательными степенями свободы. Ну трудно не почувствовать здесь что-то вроде «правил для ангелов на острие иглы». Степень свободы – пример сложного метафизического понятия, которое само оперирует с более фундаментальными понятиями. Кроме метафизических элементов, которые мы перечислили выше, любая живая физическая теория содержит ещё и абстракции. Абстракция есть абсолютизация, доведение до предела какого-либо одного знакомого по опыту свойства материальных объектов. Например, абсолютно твёрдое тело. Это воображаемый, тоже отчасти метафизический объект, чья механическая твёрдость доведена до абсолюта. До мыслимого максимума. Твёрже не бывает. Или, например, «абсолютно упругое взаимодействие». Это такое взаимодействие, при котором тела ведут себя как абсолютно упругие, то есть деформируемые, но без малейших потерь энергии. Метафизический каркас теории столь важен, что зачастую даже малейшие изменения в трактовке или использовании элементов способны полностью изменить её облик. Замена двух категорий «время» и «пространство» на одну «пространство-время», например, приводит к фантастическим переменам в механике. Это, бесспорно, факт. Другое дело, насколько оправдано такое действие и в чём его метафизический смысл? Ведь все мы много перемещаемся в пространстве. И чем дальше развивается цивилизация, тем больше и чаще мы перемещаемся. Перемещения занимают время, конечно же. А время может быть использовано для перемещений. В результате в повседневном опыте формируется интуитивная связь между временем и пространством. Пять минут до метро. Вслушайтесь! Не пятьсот метров, а пять минут! Мы так стали говорить. И мы стали так думать. Поэтому и удалось А. Эйнштейну заменить привычные ранее пространство и время на новую метафизическую сущность пространство-время. В XVII веке его просто никто не стал бы слушать. Идея не нашла бы никакого отклика в умах. А в XX-м уже у многих нашла. Является ли эта новая категория лучше старых? Маловероятно. Хотя бы потому, что при соединении пространства и времени используется ещё и третья категория – движение. А свойства Эйнштейновского пространства-времени во многом определяются именно особенностями движения света, которое зачем-то, без явной необходимости абсолютизировано. Если завтра люди откроют какое-либо более быстрое движение, то придётся переделывать всю категорию. Неудивительно, что именно у обеих теорий относительности и по сей день так много противников, даже среди вполне ортодоксальных учёных. Шаткость самой базовой метафизической категории – вот подлинная причина неудовлетворённости. Таким образом, метафизический смысл Эйнштейновской специальной теории относительности - это ограничения, априорно наложенные на старые метафизические категории времени, пространства и движения. Думаю, читатель и сам осознаёт, что любые априорные ограничения – дело крайне рискованное. Всякий раз, когда люди провозглашали, например, что недостижима та или иная скорость, то вскоре она бывала достигнута и преодолена. А творцы подобных ограничений бывали, соответственно, посрамлены и вынуждены выкручиваться. Так каким же метафизическим каркасом мы сами собираемся пользоваться? Разумеется, мы приняли за основу старые, добрые категории времени, пространства и движения. Понятие заряда также используется нами в метафизическом смысле. Это понятие используется и в современной физике, и тоже в качестве метафизического, поскольку нет никаких объяснений, что же такое «заряд как таковой». Правда, наше понимание заряда позволяет понять устройство так называемых элементарных зарядов. Мы отказались от категории « материальной точки» (также как и от «точечного заряда»), заменяя её там, где не обойтись без дробления на бесконечно малые величины, просто математической категорией бесконечно малого. Для нас дробление на бесконечно малые И. Мисюченко Последняя тайна Бога 17 – всего лишь вспомогательный аналитический приём, а не базовый принцип. Разница в том, что материальная точка, будучи бесконечно малой (не занимая пространства), в классической физике могла иметь конечную массу или заряд. У нас вы такого не встретите. Наши бесконечно малые элементы имеют бесконечно малыми и другие характеристики. Кроме того, мы ввели (скорее вернули, содержательно переосмыслив) категорию эфира, часто называя его вакуумом, мировой средой или пленумом. Делаем мы это затем, что все эти слова в разное время были в значительной мере дискредитированы, а нового, более удачного термина мы просто не смогли найти. Эфир является старой категорией, поэтому принцип Оккама не нарушен. Эфир и по сей день существует в физике под названием, например, «физический вакуум», «море Дирака» и т.п. Но поскольку формулировка и содержание этой категории нами существенно переосмыслены, то требуются более детальные пояснения. Итак, мы полагаем, что вся Вселенная на всех масштабах рассмотрения заполнена специфической средой, эфиром, пленумом. Мы понятия не имеем, какова микроскопическая структура этой среды. И признаём, что у нас недостаточно ни априорной информации, ни технических средств для выяснения этого вопроса. В знак признания этого факта мы отказываемся навязывать эфиру какое бы то ни было внутреннее микроскопическое устройство. Мы не приписываем ему никакого агрегатного состояния, вроде газообразного, жидкого или кристаллического. Отказываемся фантазировать на тему его массовой плотности, упругости, вязкости и прочих механических характеристик. Всё, что мы позволяем эфиру делать – это быть диэлектриком и двигаться. То есть определяемый нами эфир имеет прямое отношение к категориям заряда и движения. Легко видеть, что так определённый эфир является эфиром электрическим, а не тем механическим эфиром, бесчисленные теории которого с завидной регулярностью рождаются и умирают уже сотни лет, достигая почти мистической степени развития, например, у Ацюковского [5]. В соответствии с вышесказанным, в нашей метафизике эта среда внутри себя содержит два связанных континуума: континуум положительных зарядов и континуум отрицательных зарядов. Так устроен любой диэлектрик на макроскопическом уровне рассмотрения. Вся среда в целом, как и каждый из её континуумов, обладает способностью к движению. Эфир «в себе», не будучи возмущённым, скорее всего, вообще необнаружим. То есть недоступен наблюдению. Именно в этом смысле эфир как таковой есть категория метафизическая. Однако этот метафизический «эфир в себе» нигде во Вселенной не реализуется, ибо в каждой точке Вселенной он хоть в малой степени, но возмущён. Возмущение эфира - это, по сути, локальное изменение одного и другого зарядового континуума. При этом должны возникать локальные изменения «плотности» зарядовых континуумов. Это можно представить себе как две сложенные вместе прозрачные цветные плёнки: жёлтую и синюю. Наблюдателю они покажутся сплошной зелёной плёнкой. Если плотность жёлтой или синей плёнок где-то изменится, то наблюдатель зафиксирует изменение цвета системы. А если плотность жёлтой и синей изменять в одинаковой степени, то наблюдатель увидит не изменение цвета (он останется зелёным), а изменение его «насыщенности», плотности. Мы пока что можем представить себе всего два рода изменения локальной плотности континуумов – согласованные и несогласованные. В первом случае согласованно изменяется «зарядовая плотность» обоих континуумов, так что сохраняется локальная электронейтральность эфира. Происходит лишь изменение зарядовой плотности (каждого континуума) в одной области, относительно его же плотности в других областях. Во втором же случае электронейтральность локально нарушается. Происходит локальное смещение одного континуума относительно другого. Возникает разделение зарядов. Такое «разделение» зарядовых континуумов воспринимается наблюдателем как электрическое поле. Заметим, что если «чистый эфир» не обладает атрибутом движения, поскольку нет ничего, за что можно было бы зацепиться, определяя движение, то «реальный эфир», эфир И. Мисюченко Последняя тайна Бога 18 возмущённый, уже обладает движением. Именно в этом смысле мы говорим, что эфир как таковой неподвижен, а его возмущения движутся. Вот, собственно и всё. Вселенная в таком случае есть движущиеся в пространстве возмущения эфира. Анализируя введённый нами электрический эфир, мы пришли к выводу, что возмущённое состояние такого эфира само по себе порождает пространство и время. В самом деле, невозмущённый эфир не только неподвижен, но его области ничем не отличаются друг от друга. Соответственно, нет никакого способа отличить правое от левого, верх от низа и т.п. Но коль скоро мы внесли в него возмущения, то такая возможность немедленно появляется. И тут же появляется возможность рассуждать о движениях одних возмущений относительно других. Регулярные движения возмущений эфира позволяют говорить о времени и наладить способы его измерения. Таким образом, двигаясь от понятий время, пространство, заряд и движение, мы пришли к такому пониманию эфира, которое само способно порождать понятия заряда, времени, пространства и движения. Внимательный читатель уже мог заметить, что мы нигде в метафизике не использовали понятие «материи». Это было сделано сознательно, так как только что введённый эфир полностью покрывает в философском, метафизическом смысле всё, что именуется обычно материей, включая понятия поле и вещество. Кроме того, он показывает нам возможность существования ещё одной странной субстанции, которую трудно было бы назвать материей в привычном понимании слова. Речь о том, что согласованные изменения зарядовой плотности связанных зарядовых континуумов образуют и не поле, и не вещество, а нечто трудноуловимое, но, тем не менее, возможно, реально существующее: флуктуации диэлектрической проницаемости эфира. Поскольку флуктуации такого рода не являются электрическим полем, то, как будет показано в главе 5, они не обладают инертностью. То есть могут двигаться с любыми ускорениями и скоростями. Если вещество, как мы покажем далее, это поле, то движение и поля, и вещества ограничено скоростью света (и мы объясним, почему именно). Тогда взаимодействия, осуществляемые с помощью движений поля должны подчиняться принципу близкодействия. То есть передаваться последовательно от точки к точке с определённой скоростью. Для флуктуаций проницаемости такого ограничения, по всей видимости, нет. Флуктуации проницаемости не несут энергии, не имеют массы, следовательно, могут, по крайней мере теоретически, быть основой для принципа дальнодействия. Таким образом, в нашей метафизике оба непримиримых древних принципа мирно сосуществуют, что до сих пор вызывает удивление у нас самих. Некоторые современные исследователи [6] время от времени приходят к более ясному пониманию отдельных вопросов, например, осознают, что между веществом и полем нет никакой естественной границы, и на этом основании сводят всё разнообразие материи к полю. Сама по себе здравая мысль, ведущая к сокращению сущностей. Однако пересмотра требуют не просто отдельные части физической картины мира, а вся она в целом, как мы уже отмечали. Такой пересмотр требует огромной внутренней работы, и, как правило, исследователям не хватает времени, сил, решимости, в конце концов. В итоге возникает довольно странная картина: явное просветление ума автора в отдельных вопросах тщательно смешивается с каким-нибудь квантово-механическим мракобесием, и получившаяся адская смесь подаётся ошарашенному читателю. Но даже это есть уже положительный процесс, позволяющий говорить о том, что физика готовится выйти из застоя. В дальнейшем, по мере изложения, читатель сможет на конкретных примерах ощутить смысл, который мы вкладываем в те или иные метафизические категории, как и в те методологические приёмы и принципы, которыми пользуемся. Смысл абстрактных понятий окончательно раскрывается только через практику применения. «Понять» их во многом означает: привыкнуть и научиться пользоваться. Литература И. Мисюченко Последняя тайна Бога 19 1. П.А.Жилин. Реальность и механика. Труды XXIII школы-семинара. Анализ и синтез нелинейных механических колебательных систем. Институт проблем машиноведения. Санкт-Петербург, 1996. 2. В.Захаров. Тяготение от Аристотеля до Эйнштейна. Бином. Серия «Лаборатория знаний». М.: 2003. 3. Т.И.Трофимова. Курс физики. 9-е издание. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. 4. Голин Г.М. Хрестоматия по истории физики. Классическая физика. Мн.: Выш. школа, 1979. 5. Ацюковский В. Общая эфиродинамика. М.: Энергоатомиздат, 2003. 6. Репченко О.М. Полевая физика или как устроен Мир? http://www.fieldphysics.ru/ 7. В.И. Ганкин, Ю.В. Ганкин. Как образуется химическая связь и как протекают химические реакции. ИТХ. Институт теоретической химии. Бостон. 1998 г. И. Мисюченко Последняя тайна Бога 20 |