Бесплатный фрагмент - Естественная механика природы

Предисловие автора ко второму изданию

Первое издание этой книги (Струговец С. А. Естественная механика природы. — Уфа, Издательство «ИНЕШ», 2015. — 299 с. — ISBN 978—5—903622—55—9) было напечатано в количестве всего ста экземпляров и в электронном виде не распространялось. Я не хотел этого делать, прежде чем с книгой не ознакомится ближайший круг моих друзей, коллег и знакомых, и я ещё несколько раз в ней всё не проверю. Теперь, когда после выхода первого издания прошло около двух лет, думаю, пора это сделать, а также объяснить, почему книга публикуется в Интернет-издании, не входящем в перечень научных.

Разумеется, мнение профессионального научного сообщества касательно написанного в книге не может меня не интересовать, и я старался его узнать. Так, следуя данному мне совету, я отправил три экземпляра книги в Комиссию РАН по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований, как в комплексный орган экспертизы научных гипотез. Сделано это было вполне официально, через экспедицию президиума РАН, с сопроводительным письмом (Вх. № С–597 от 26.03.15). Не получив никакого ответа и размышляя над причинами этого, я ознакомился с книгой академика Э. П. Круглякова, бывшего председателем Комиссии по борьбе с лженаукой, начиная с момента её образования в 1998 году и до самой своей смерти в 2012 («Ученые» с большой дороги-3 / Э. П. Кругляков; Комис. по борьбе с лженаукой и фальсификацией науч. исслед. РАН. — М.: Наука, 2009. — 357 с. — ISBN 978—5—02—037043—2 (в пер.)). Вот две цитаты из неё:

«Наука сегодня стала намного сложнее, чем, скажем, в конце XIX века. Сегодня в ней нет уже ни одного любителя. Наука стала полностью профессиональной».

«Только надо иметь в виду: автор, выступающий, скажем, с „новой физикой“, рушащей всю предыдущую науку, никогда не будет опубликован. Сегодня не восемнадцатый век. Здание науки в основном построено, и никакие революции, разрушающие это здание до основания, невозможны. Ссылки на теорию относительности и квантовую механику, часто называемые революциями в физике, некорректны. Эти теории не отменили предыдущее знание. Они лишь распространили его на область очень больших скоростей и очень малых размеров, которыми наука ранее не занималась. Этого не хотят понять лжеученые. Они публикуют свои абсурдные „открытия“ в СМИ. Для науки обнародование новых результатов через СМИ до опубликования в научных изданиях совершенно неприемлемо. Это дурной стиль». Я выделил здесь те части текста, которые явно противоречат друг другу.

Эти две цитаты достаточно хорошо объясняют, почему для человека, позиционирующего себя в науке, как любителя, вряд ли сегодня есть резон высказывать свои мысли иначе, чем делая их общедоступными с помощью Интернета.

Читая книги и статьи академика Круглякова, можно также прийти к выводу, что, показывая в них очевидный рост мистики и суеверий в современном человеческом обществе, потерю им способности отличать науку от шарлатанства и необходимость с этим бороться, Эдуард Павлович боролся лишь со следствиями, а не с причиной. Нет, признание теории относительности и создание квантовой механики, безусловно, были самыми настоящими революциями, кардинально изменившими место и роль науки в обществе и само его мировоззрение. В результате их победы, от предыдущей физики остался и получил дальнейшее развитие только её математический аппарат, успешно применяющийся до сих пор в инженерной практике и в прикладных науках. Характерное же для фундаментального естествознания семнадцатого, восемнадцатого и девятнадцатого веков не только количественное (математическое), но и качественное (смысловое) объяснение физических явлений было заменено их описанием с помощью сверхсложных формул, фактически не имеющих единой, а нередко и вообще какой-либо смысловой (наглядно представимой) интерпретации. Таким образом, научные революции начала двадцатого века привели к тому, что отсутствие здравого смысла и сверхъестественная сложность стали постепенно восприниматься, как признаки соответствия современным критериям научности и профессионализма. «Наука сегодня стала намного сложнее, чем… в конце XIX века», став тем самым практически недоступной для понимания её подавляющим большинством человечества. Всё это, в свою очередь, создало благоприятную среду для развития мистики и шарлатанства.

Теперь я процитирую ещё одну книгу — эту (её первое издание): «Структурно-квантовое мировоззрение по отношению к радикальным изменениям в физике начала двадцатого века — это скорее контрреволюция, а не революция. В основе структурно-квантовой теории лежат философские взгляды и физические представления, известные человечеству уже к концу девятнадцатого века, а многие даже значительно раньше, начиная с античности». «И, конечно же, нельзя считать, что структурно-квантовое мировоззрение разрушает то здание теоретической физики, которое мы с таким трудом построили. СКМ просто начинает (именно только начинает) упрощать и облегчать его конструкцию… А вот если не начать этого делать, то перегруженное здание науки действительно может рухнуть». Соответственно, в «Естественной механике природы» нет ни мистики, ни пророчеств, ни сложной математики, ни обещаний каких-либо сверхъестественных чудес. Всё, что написано в этой книге, имеет целью аргументированно показать, что природа в своём фундаментальном устройстве проста, соответствует самым естественным наглядно-механистическим представлениям о ней, и поэтому понимание качественных основ мироздания может быть доступно практически каждому человеку уже с детства.

Второе издание книги почти не отличается от первого. Хотя, конечно, было бы неразумным не исправить в нём замеченные опечатки и грамматические ошибки, не учесть новую информацию, а также не постараться сделать книгу более понятной, приведя дополнительные аргументы и улучшив стилистику некоторых фраз. Кроме того, понимая, что довольно большой объём книги затрудняет восприятие её содержания, я написал её сокращённый вариант, то есть автореферат. Появление его в Интернете планируется обеспечить сразу же после опубликования второго издания «Естественной механики».

Что же касается серьёзных ошибок, допущенных мной в первом издании, то, несмотря на мои просьбы, пока ещё никто не оказал мне результативной помощи в их обнаружении, а сам я нашёл только одну. В третьей главе там есть текст: «Таким образом, Иоганн Кеплер ещё в 1601 году эмпирически открыл и математически сформулировал закон сохранения вращательного движения по инерции, а, по существу, орбитального движения по инерции (последнее название более корректно). Причём, именно реальной материи, движущейся орбитально относительно другой реальной материи, так как относительно нематериальных точек отсчёта, таких как, например, центр масс системы планета-спутник, второй закон Кеплера не выполняется». Выделенный здесь курсивом текст ошибочен. Второй закон Кеплера одновременно справедлив как относительно центров любого из объектов системы планета-спутник, так и относительно общего центра масс этой системы, который тоже можно считать точкой, жестко связанной с конкретной материей условиями геометрического подобия. Впрочем, хотя ошибка эта и серьёзная, она никак не отразилась на остальном содержании книги.

Следует также сказать, что основным способом проверки изложенной в книге теории, я, конечно же, считаю проведение критических экспериментов. Это могут быть и те эксперименты, о которых говорится в книге, и любые другие.

Предисловие автора

Факты являются той архимедовой точкой опоры, при помощи которой сдвигаются с места даже самые солидные теории.

М. Планк

В течение последних столетий человечество накопило намного больше эмпирических знаний о природе, чем за всю свою предыдущую историю. На базе этих знаний мы с помощью всё более и более усложняющейся математики создавали и создаём одну новую теоретическую надстройку над другой, с успехом применяя их в своей практической деятельности. Казалось бы, всё хорошо. Только вот странно, что при этом нам всё труднее становится понимать окружающую нас действительность.

Например, опираясь на наши наблюдения и физические теории, мы считаем, что само пространство Вселенной (вместе со всей находящейся в нём материей) произошло из некой сингулярной точки и сейчас продолжает расширяться, причём ускоренно. На основании этого мнения сделано предположение (переходящее постепенно в уверенность) о присутствии в космосе расталкивающей тёмной энергии, которая, по сути, есть «неизвестно что». Таким образом, в современной науке сделана очевидная попытка необъяснимым объяснить необъяснимое. А ведь подобная попытка однажды уже ставила Землю на трёх китов. Сейчас над этим привыкли посмеиваться. Между тем, три точки опоры — это наиболее логичное отражение представлений о том, что Земля неподвижна и должна на что-то устойчиво опираться. Не две, не четыре, а именно три опоры являются здесь оптимальным решением. Так что нет ничего странного и смешного в том, что человеческий разум проанализировал и такой вариант объяснения мироздания, прежде чем исключить эту версию. Но вернёмся к изменению размеров Вселенной. По мере накопления знаний о природе, мы пришли к выводу, что всё знакомое нам вещество (в том числе и мы сами) состоит, в основном, из того же самого вакуума, из которого состоит космос, а материя, как таковая, если и занимает в этом вакууме какой-либо объём, то крайне незначительный. И если это так, то почему мы решили, что, будучи частью Вселенной, материя Солнечной системы и мы люди, расширившись почти до пустоты, вдруг выпали из процесса эволюции, застыли, что природа Вселенной на нас больше не действует? Нельзя же забывать, что мы живём во Вселенной и сами являемся её частью, что мы воспринимаем мир своими органами чувств и разумом, созданными эволюцией этой Вселенной, что это, как известно, не всегда объективное восприятие — иногда мы видим (чувствуем) и осознаём иллюзии, миражи. Считали же мы веками, что Земля неподвижно находится в центре Мира, а многие даже думали, что она плоская. Таким образом, логично предположить, что если размеры всей нашей Вселенной изменяются, то и наши собственные тела, и все окружающие нас предметы, включая микрочастицы, так или иначе, продолжают изменять свои размеры, соответственно, и расстояние между собой. Это приводит к мысли о масштабной относительности практически всех наших наблюдений за природой. Но тогда любые современные эталоны длины и времени не являются абсолютно постоянными величинами. Отсюда следует, что ни о какой абсолютной скорости света в пространстве, определённой с помощью этих эталонов и лежащей в фундаменте всех физических законов мироздания, не может идти и речи.

Итак, скорость света. Почему мы вдруг решили, что скорость света одновременно постоянна, как относительно пространства, так и относительно любого находящегося в нём материального тела? Почему, признав теорию относительности Эйнштейна, мы не обратили внимание на её незавершённость и не проверили до конца логическую цепочку, основанную на том, что относительно пространства (будь оно хоть абсолютной пустотой, хоть любым иным не имеющим конкретных ориентиров континуумом) вообще невозможно количественно определить или задать ни один физический параметр, а все они могут зависеть исключительно только от дискретных элементов материи, их взаимодействия, расположения и движения друг относительно друга? Почему мы не учли, что этой логической цепочке явно противоречит и лежащий в основе всей современной физики закон инерции? Почему мы продолжаем опираться в создании математического аппарата фундаментальной физики на инерциальные системы отсчёта, считая их количество бесконечным, в то время как уже ясно понимаем и признаём, что, если связывать их с реальной материей, таких систем отсчёта не может быть выделено ни одной?

А разве наши наблюдения и эксперименты всегда могут быть истолкованы безальтернативно? Да, мы наблюдаем во Вселенной космологическое красное смещение — это факт. Но, исходя из сказанного выше, получается, что этот факт может подтверждать два различных физических процесса, объективно (вне зависимости от наших наблюдений) протекающих во Вселенной. Если постулировать, что размеры наших тел и окружающих нас вблизи предметов абсолютно неизменны, а скорость света в вакууме абсолютно постоянна как относительно пространства, так и относительно материи (точка зрения современной официальной науки), то Вселенная, разумеется, действительно расширяется. Если же предположить, что размеры всей без исключения материи нашей Вселенной изменяются, что взаимодействие всех тел обеспечивает находящаяся между ними (именно между ними, а не вокруг них) непрерывная одномерная не имеющая массы упругая материя, а скорость распространение света — это скорость движения волн этой материи, то можно прийти к выводу, что космологическое красное смещение будет наблюдаться лишь в том случае, если на самом деле вся материя нашей Вселенной сжимается (вне зависимости от ускорения). Только тогда длина волны, идущей с характерной для волновых процессов скоростью от источника к приёмнику, по мере её движения, реально уменьшаясь, будет увеличиваться относительно синхронно изменяющихся размеров последних. При расширении мы бы наблюдали противоположную картину — синее (фиолетовое) смещение. Это тоже факт, так как это можно объяснить и математически доказать. Причём, то, что наша Вселенная сжимается, может быть подтверждено не только космологическим красным смещением, но ещё и другими способами, опирающимися на совершенно иные (не связанные с космологическим красным смещением) хорошо известные нам наблюдения (факты). Наблюдения вспышек сверхновых, приведшие нас к мнению об ускоренном расширении Вселенной, этому тоже ничуть не противоречат, так как тоже могут быть объяснены двояко — либо Вселенная ускоренно расширяется, либо она замедленно сжимается. Очевидно, что в последнем случае, никакая «тёмная энергия» для объяснения законов природы нам уже не нужна, так как такое сжатие способна обеспечить и хорошо известная нам гравитация в сочетании с законами механики вращательного движения. Надо лишь объяснить, почему наша Вселенная замедленно сжимается практически равномерно по всему её объёму.

Таким образом, две различные точки зрения на сущность мироздания позволяют диаметрально противоположно истолковать одни и те же экспериментальные данные. Это касается не только изменения размеров Вселенной, но и большого количества других физических явлений, в первую очередь гравитации, той самой гравитации, зависимость которой от произведения масс нам ведь до сих пор, по существу, не понятна. Ньютон был вынужден ввести здесь эквивалентность тяжёлой и инертной массы, а далее сказать: «Гипотез не измышляю». Согласился с ним в этом и Эйнштейн, который, объединив массу с энергией, ввёл в науку представления о триединстве массы и «сильный принцип эквивалентности инертной и тяжёлой массы». Более того, связав затем гравитацию с частицами-гравитонами, мы, несмотря на все старания, так и не смогли экспериментально подтвердить реальность их существования. Но если представить себе, что наша Вселенная состоит из образующих все её тела одинаковых материальных точек с постоянной инертной массой, каждая из которых связана с каждой другой непрерывными отрезками одномерной упругой материи, то произведение масс двух тел, поделённое на квадрат массы одной материальной точки — это совершенно точное математическое отражение количества этих связей между любыми двумя материальными телами. Проверьте. Рис. 2 в третьей главе основной части этой книги поможет Вам сэкономить время. Получается, что «тяжёлая масса» для объяснения природы не нужна так же, как и «тёмная энергия». По иному можно взглянуть и на движение материальных тел по инерции, рассматривая его так же, как и взаимодействие этих тел, строго друг относительно друга, а не относительно абстрактных систем отсчета, то есть, по существу, относительно пустого пространства, где эти тела расположены. А ведь уже более ста лет тому назад Эрнст Мах предлагал задуматься над этим. Развитие таких альтернативных точек зрения до уровня основ нового мировоззрения, открывающего вполне доступную для разума любого достаточно образованного человека цельную картину на удивление простого и естественного Мира, скрытую от нас множеством иллюзий, возникающих при наших наблюдениях за природными явлениями, и привело меня к написанию этой книги.

О том, как легко, опираясь на принципиально различные знания, опыт и представления, можно совершенно по-разному воспринять результаты одного и того же эксперимента, говорится в рассказе «Часы», который был написан в ходе работы над книгой и дополняет её в качестве художественного приложения (см. Приложение). Впрочем, и сама эта книга изначально не задумывалась, как сугубо научный трактат. Поэтому в ней есть и повествование от первого лица, и некоторая (как, может быть, кому-то покажется излишняя) эмоциональность, и элементы художественной лирики. Я посчитал, что физику вполне можно совместить с лирикой. От этого физика вряд ли станет менее объективной. Физика принципиально несовместима, пожалуй, лишь с мистикой. Этим же объясняется и сознательное нарушение мной сложившихся сегодня правил и традиций в области требований к содержанию и оформлению научных публикаций. Например, я многократно цитирую в своей книге энциклопедические издания, в том числе и Википедию. В комментарии к списку литературы указаны конкретные причины этого.

В то же время, я, разумеется, отдавал себе отчёт в том, насколько серьёзна и ответственна тема книги, насколько важны здесь обоснованность и объективность, и как рискованно в такой тематике опираться только на логику и воображение. Если я и допускал последнее, то лишь по необходимости, для того, чтобы получить цельную ясную картину, а не пестрящую пустотами малопонятную мозаику. Аналогичные соображения определили и явную эклектичность книги. Оставаясь в рамках традиционного деления науки на отдельные, зачастую, изолированные дисциплины, не связав физику с естествознанием в целом, а последнее с «человеческим фактором», с нашей историей, с тем, что мы сегодня включаем в область общественных наук, не проанализировав (насколько это было возможно) мнения самых разных людей, я просто не смог бы построить необходимую для обоснования своих мыслей систему аргументации. Впрочем, деление изложенных в книге мыслей на обоснованные и чисто гипотетические — это дело не только её автора (обязанного, разумеется, чётко обозначить здесь свою позицию), но и читателя. Такое деление ведь всегда бывает индивидуальным. Поэтому, если то, что автору кажется полностью обоснованным и очевидным, читатель может воспринять лишь как гипотезу или даже как полностью неправильное мнение — это вполне нормально. Мне было совершенно ясно, что писать такую книгу, как эта, рассчитывая на другую реакцию читателя (особенно на первую) — просто наивно. Ведь по мере того, как формировалось новое мировоззрение, росло понимание, что физические основы мироздания, которые оно раскрывает — это уже не дополнение или поправка к общепринятым сегодня научным представлениям о природе окружающего нас Мира, а практически полное их изменение. Представлять Мир таким, каким его описывает современная официальная наука, постепенно становилось всё труднее, пока, наконец, это не стало совсем немыслимым. Нельзя же продолжать считать объяснением явлений природы одни недоступные пониманию подавляющего большинства людей и практически не связанные ни с какими смысловыми (наглядно представимыми) образами сверхсложные математические выкладки, если то же самое можно объяснить гораздо логичнее и проще. Например, результаты наблюдений и экспериментов, ставшие предпосылками и доказательствами теории относительности и квантовой механики, в рамках нового мировоззрения один за другим объяснялись без триединства массы, без относительности одновременности, без влияния на реальность континуума пространства-времени, без квантового принципа неопределённости, без корпускулярно-волнового дуализма, без дополнительных измерений и, соответственно, без неимоверно сложного математического аппарата современной физики. При этом многие явления природы стали легко доступны для смыслового объяснения с помощью обычных человеческих представлений о времени, пустоте, бесконечности и так далее, а также самой простой логики, основанной на нашем повседневном опыте. Более того, с помощью объединения такой логики с традиционным для физики математическим подходом были получены убедительные объяснения причин наличия произведения масс (как уже говорилось, обычных инертных, а не «тяжёлых») в формуле закона тяготения, произведения зарядов в формулах закона Кулона, гравитационной и электромагнитной природы всех без исключения сил взаимодействия, а также физической сущности шаровой молнии и ещё много чего другого. Наконец, стало возможным спланировать проведение новых экспериментов (сравнительно несложных, хотя малодоступных, конечно, для исследователя-одиночки), результаты которых должны неопровержимо доказать, что наш мир естественен, чрезвычайно прост и рационален, и ничему сверхъестественному в нём места нет.

Из представлений о простоте и рациональности окружающего нас Мира логично следует, что и описание его не должно быть сложным. Соответственно, не знаю, насколько это удалось, но я старался изложить свои мысли в максимально простой и доступной форме. Основной упор был сделан на физико-философское, смысловое содержание, на наглядные и простые примеры, на наиболее известные и проверенные факты. То же самое касается терминологии и математического аппарата. В книге приведено всего около восьмидесяти математических формул. Практически все они — это простейшие алгебраические уравнения и неравенства, из которых около половины либо входят в школьный курс, то есть широко известны, либо имеют вспомогательное назначение. Лишь одно уравнение относится к комбинаторике, и в ряде мест, при необходимости, используются дифференциалы. К каждой формуле дано пояснение. Может быть, кому-то эти пояснения покажутся излишне подробными, но я посчитал, что в данном случае «перебор» лучше, чем «недобор». Такой подход был выбран не только для того, чтобы облегчить читателю восприятие книги, но и с целью подчеркнуть её главную мысль, уверенность в том, что самые фундаментальные количественные закономерности в природе очень просты, поэтому для их объяснения и понимания необходимо и достаточно применять лишь самый простейший и общедоступный математический аппарат.

Разумеется, я не мог и обойтись в этой книге без серьёзной критики методологии и других правил современной науки. Да, критиковать общепризнанное — труд тяжёлый, неприятный и, как показывает история, даже опасный. Я бы с радостью его избежал, если бы этого не требовалось для объяснения причин того, почему в истории науки всё случилось так, как случилось. Ведь не объяснив этих причин, трудно даже гипотетически представить себе, что многое из того, что мы считаем сегодня окончательно обоснованным наукой, что лежит в её фундаменте, на самом деле есть всего лишь следствие целой цепи накопившихся за века заблуждений, в конце концов, приведших теоретическую физику к отказу от механистических воззрений на природу, тогда как получается, что, в действительности, в основе мироздания лежат совершенно естественные законы механики и ничего кроме них. Впрочем, абсолютно безошибочной наука быть не может. Пожалуй, нет ничего, что так отдаляло бы нас от реальности, как уверенность в абсолютном и вечном соответствии ей нашего собственного мнения. Только в постоянных сомнениях и спорах, чередуя выдающиеся открытия с величайшими заблуждениями, совершая ошибки, находя, признавая и исправляя их, мы способны шаг за шагом объяснять себе окружающий нас Мир, приближаясь к объективному его пониманию лишь асимптотически. Другого нам не дано. Наша история многократно нам это доказывала. Понимая это, невозможно раскрашивать научное наследие учёных прошлого (в том числе и далёкого прошлого) в тёмные тона и не признать их выдающихся заслуг, что определило один из основных лейтмотивов книги.

Отдавая дань уважения учёным прошлого, я искренне желаю успеха своим современникам и людям будущего, которым, как я надеюсь, эта книга окажется полезна. Кроме того, я столь же искренне, заранее благодарю всех, кто дополнит эту книгу своими мыслями, а, обнаружив в ней неизбежные в любом новом деле ошибки и недочёты, исправит их, даже если это будет означать полное опровержение моих взглядов (обоснованное фактами, конечно). Будучи твёрдо уверенным в соответствии изложенной ниже мировоззренческой концепции объективной реальности, в том, что наш Мир, в тех пределах, где мы уже успели накопить эмпирические знания о нём, принципиально устроен именно так и не может быть устроен иначе, я столь же твёрдо знаю и то, что любой человек может ошибаться.

Нельзя не согласиться, что «факты являются той архимедовой точкой опоры, при помощи которой сдвигаются с места даже самые солидные теории». Но позвольте мне продолжить эту фразу Планка, завершив её словами: «… и рычагом Архимеда здесь служит человеческий разум». Ему, разуму людей, я посвящаю и с поклоном отдаю на суд эту книгу.

Вводная часть. Неужели Мир так сверхъестественно сложен?

Наши знания теперь шире и глубже, чем знания физика девятнадцатого столетия, но таковы же и наши сомнения и трудности.

А. Эйнштейн

Давайте, вслед за Эйнштейном, посмотрим на мироздание глазами жителя Земли конца девятнадцатого века, даже не профессионального ученого, а просто образованного человека. Мир логичен и понятен. Наука шаг за шагом объясняет его устройство, используя для этого предельно ясные механические аналоги. Во всех явлениях природы проявляется удивительное единообразие и взаимосвязь, что подтверждают уже сформулированные законы сохранения. Многообразие форм материи сведено к ограниченному количеству составляющих её атомов, свойства которых, в свою очередь, упорядочены недавно открытой периодической системой Менделеева. Взаимосвязь атомов описывается с помощью всего лишь двух полей (гравитационного и электромагнитного), которые представляются, как проявление свойств особой формы материи — эфира, заполняющего всё пространство Вселенной. Теория эфира увязывает волновую сущность света и других излучений с корпускулярно-полевой моделью строения материи. Правда, эфир представляется почти как однородный газ (иначе, казалось бы, как объяснить, что вещество в нём движется?), а уже известно, что в газе возникают лишь продольные волны, тогда как свет проявляет свойства поперечных волн, характерные для твёрдых тел. Но это кажется лишь временным затруднением.

На стыке девятнадцатого и двадцатого веков Томсон открывает электрон, а к Планку приходит мысль о дискретности (квантовой сущности) такой физической величины, как энергия излучения.

Примечание. Предположение, что свет распространяется потоками дискретных корпускул, сделал ещё Ньютон. Но то что, дискретные кванты излучения возникают и поглощаются веществом мгновенно — это идея Планка.

Появляется уверенность, что ещё немного и после окончательной «расшифровки» состава атомов будет найден тот, скорее всего, единственный кирпичик, из множества которых состоит материя-вещество, а свойства эфира и распространение в нём электромагнитного излучения, в том числе взаимосвязь корпускулярных и волновых свойств последнего, тоже получат, наконец, точное механистическое объяснение. Эти открытия должны были привести к следующему этапу упрощения представлений о фундаментальных основах мироздания. Теперь уже почти до предела.

Но процесс развития физического мировоззрения вдруг резко меняет курс на прямо противоположный. Наши представления о мироздании начинают усложняться всё более и более. Эта тенденция сохраняется до сих пор. Мы, пожалуй, сейчас действительно чувствуем себя менее уверенными в своём мировоззрении, чем люди девятнадцатого века, хотя знаем намного больше, чем они. Эйнштейн здесь совершенно прав. Более того, в современной теоретической физике, по-моему, сложилась ситуация, когда она уже вообще не может логично совместить результаты новых наблюдений. Знания стремительно накапливаются, но это не приводит к лучшему пониманию мироздания, скорее наоборот. Чтобы сохранить возможность хоть что-то объяснять, наука приносит в жертву все три фундаментальные физические величины, взятые за основу системы единиц механики и не только механики: массу, длину, время. Теперь они относительны и абсолютны одновременно, причем не в наблюдениях, а реально (пример — парадокс близнецов). Место этих физических величин, отражающих непосредственные измерения, занимают искусственные производные от них, такие как энергия, энтропия, волновая функция и так далее. Именно с их помощью математически формулируются новые фундаментальные законы физики, именно они начинают восприниматься, как нечто реально существующее, а не введённые нами абстрактные научные понятия, объясняющие количественные закономерности в наблюдаемых природных явлениях. В результате масса стала единой даже не в двух (что уже противоречило логике), а в трёх лицах — инертная, тяжёлая и аналог энергии.

Примечание. Введение в физику дуализма, а затем триединства массы противоречит логическому закону тождества, сформулированному ещё Аристотелем. Смысл этого закона в том, что «понятие в ходе рассуждений должно употребляться в одном и том же значении» [5] (статья «Аристотель»). С этим трудно не согласиться.

После официального признания наукой теории относительности неизбежным становится фактический отказ от законов сохранения. Но и это помогает лишь временно. Следует очередная жертва — отказ от философской логики и механистического (наглядного) принципа объяснения всех физических явлений. Всё это заменяется почти исключительно математикой. Снова не помогает. Математический аппарат, применяющийся для установления взаимосвязи параметров физических явлений, усложняется неимоверно. Теперь уже и речи быть не может об их образном восприятии. Если бы это касалось лишь надстроечных явлений, которые, безусловно, очень сложны и которых в нашем Мире великое многообразие, то это было бы понятно. Но нет. Сложность математического аппарата растет как раз в описании фундаментальных основ мироздания.

Одним из главных претендентов на роль обобщающей теории фундаментального устройства Вселенной является сегодня теория струн и её модификации. Эта основанная на сложных математических уравнениях теория в различных своих вариантах использует для описания пространства-времени и материи Вселенной 10 или 11 измерений, а одна из её модификаций (бозонная) даже 26 (двадцать шесть!!!) [5] (статья «Теория струн»). По существу, современная теоретическая физика вообще не ограничивает количество измерений. Отсюда следует вывод, что наш Мир намного сложнее, чем тот и без того уже сверхсложный Мир, представления о котором сформировались до появления этой теории. Обратите внимание, что дополнительные (к четырём наблюдаемым) измерения пространства-времени в теории струн не определены экспериментально, вообще не даны нам в ощущениях, а лишь выведены математически.

То же самое происходит и в космологии, традиционной основе формирования нашего мировоззрения. Здесь наиболее ярким примером являются тёмная материя и тёмная энергия. Их существование, опять же, не доказано экспериментально, а лишь предсказано на основе вычислений, устраняющих противоречия между наблюдаемыми явлениями и их математическим описанием в рамках официально признанных наукой теорий. Учитывая, что эти вычисления показывают подавляющее количественное превосходство тёмной (ненаблюдаемой) материи и энергии над наблюдаемыми объектами природы, остается только признать, что большая часть мироздания настолько сложна, что вообще не поддаётся пока наблюдению и осмыслению.

Ну, а микромир, где, как мы считаем, успехи теоретической физики сегодня наиболее значительны, и где наиболее вероятно скрываются основные тайны мироздания? Может быть, там дело обстоит проще и понятнее? Нет. Для описания сотен открытых микрочастиц (их количество уже превзошло количество элементов в системе Менделеева, включая полученные искусственно) и их свойств не хватает терминов, а для их обозначения символов. Применяются такие термины, как «красота», «аромат», «очарование», «цветность», «странность». Как минимум, 24 «фундаментальные частицы» (вместе с античастицами) [5] (статья «Фундаментальная частица») мы считаем конечными (неделимыми) элементами мироздания. Плюс калибровочные бозоны и нейтрино. Даже совершенно фантастические представления о превращении вещества (массы) в «чистую» энергию, и наоборот, не поколебали нашей уверенности в этом. Таким образом, процесс изучения микрочастиц явно идёт лишь вширь, укрепляя нашу и без того уже утвердившуюся веру в практически непостижимую сложность окружающего нас мира. Хорошо, пусть мы экспериментально обнаружили бозон Хиггса (или посчитали, что обнаружили). Это намного увеличило наше понимание природы и упростило наше мировоззрение? Вряд ли. Ведь в «Стандартной модели физики элементарных частиц», предсказывающей существование этой частицы, не учтена гравитация — явная основа мироздания. Как может математическая модель, не учитывающая гравитацию, точно предсказать существование частицы, определяющей величину массы любого вещества? Ведь даже если такая частица и даст нам понимание того, как формируется инертная масса вещества, то это ничуть не приблизит нас к разгадке тайн гравитона и эквивалентности тяжелой и инертной массы. Таким образом, из-за практически полного отказа теоретической физики от попыток объяснить что-либо иначе, чем с помощью математических формул, наука и в области элементарных частиц вынуждена приносить в жертву логику и физический смысл. Многовековой научный диспут между сторонниками корпускулярной и волновой природы света и других излучений закончился вничью. Была официально принята математическая концепция корпускулярно-волнового дуализма: сначала для излучения, затем для всех элементарных частиц, а впоследствии и для вещества и энергии в целом. Корпускулярно-волновой дуализм дополнил заложенный в основу квантовой механики принцип неопределённости (вероятности) всех наблюдаемых событий. Дадим слово Эйнштейну: «…заменив поле в смысле первоначальной теории поля на поле распределения вероятности, мы получим метод, который… приводит к наиболее полезной теории весомой материи. За необычайный успех этой теории пришлось платить двойной ценой: отказаться от требования причинности (ее никак нельзя проверить в атомной области) и оставить попытки описания реальных физических объектов в пространстве и времени (выделено и подчеркнуто мной, — С.С). Вместо этого используется косвенное описание, с помощью которого можно вычислить вероятность результатов любого доступного нам измерения» [Альберт Эйнштейн. Собрание научных трудов. Т. IV. М.: Наука, 1967. — С 316 — 321]. Добавило ли это понимания в наше мироощущение? Скорее наоборот, наука здесь уже вплотную приблизилась почти к средневековой мистике и вере в сверхъестественное.

Примечание. Слово «мистика» приобрело сегодня достаточно много значений, зачастую связанных с противопоставлением науки и религии, но в данной книге оно употребляется только в одном. Мистика — это то, что, не имея собственного наглядно представимого образа, воспринимается, как нечто реально существующее и влияющее на наглядно представимую материю, а также, соответственно, мнения и теории, «исходящие из того, что подлинная реальность недоступна разуму» [2] (статья «Мистицизм»).

При такой сложности представлений о природе и их фактической монополии в науке неизбежны противоречия во взглядах на наш Мир людей, не желающих смириться с тем, что их разум уже не в состоянии воспринимать современные им официальные научные объяснения. Доказательством этому является возникновение множества альтернативных официальной науке теорий, которые чаще всего ею просто игнорируются или, в лучшем случае, принимаются во внимание без каких-либо серьёзных попыток учесть их. Правда, зачастую эти альтернативные теории чрезвычайно экзотичны, и связать их со всей совокупностью наших знаний о природе практически невозможно. Сюда же следует отнести и «паранормальные явления». Введя этот термин, официальная наука, по сути, дала себе возможность произвольно выбирать, какие из объективно наблюдаемых в природе явлений она должна объяснять, а какие может не учитывать. Таким образом, теоретическая физика распалась на официальную, альтернативную (которая в качестве равноправной официальной не рассматривается) и паранормальную части. Более того, сама официальная теоретическая физика уже фактически разделилась на несколько не связанных между собой фрагментов. В [7] приведена цитата из высказываний Макса фон Лауэ, ученика Планка: «…в течение многих лет Планк стремился уничтожить пропасть между классической и квантовой физикой или хотя бы перебросить мост между ними. Он потерпел неудачу, но его усилия не были напрасными, так как доказали невозможность успеха таких попыток». Вот так — ни больше, ни меньше. Оба указанных направления в физике при этом не опровергают друг друга, оба считаются применимыми в науке. А моста между ними нет и, по мнению фон Лауэ, даже быть не может. И это мнение профессионального физика, Нобелевского лауреата, который в нём не одинок. Такого же мнения придерживался, например, и Нильс Бор.

А ведь Макс Планк был основоположником квантовой теории. И, судя по тому, что мне довелось про него узнать в [5] (статья «Планк») и в [7], даже судьба собственной идеи, сделавшей ему имя в науке, не могла заставить его пожертвовать единством физики, и вообще тем, что в философском и общечеловеческом плане он считал правильным. Совсем не случайно, именно слова Планка я выбрал в качестве эпиграфов к большинству глав этой книги. Честность этого человека, его бесстрашная готовность во имя торжества истины пожертвовать многим, в том числе и своим научным авторитетом, точность, с какой он формулировал свои мысли, не может не вызывать уважения и желания следовать его примеру. Этим качествам Планка не раз отдавал должное в своих высказываниях и Эйнштейн. По-моему, Планк доказал не то, что написал фон Лауэ, делая ему комплимент с оттенком высокомерия ученика (судя по всему, действительно хорошего ученика), уверенного в том, что он превзошёл своего учителя, а как раз обратное:

— что любая новая теория, так или иначе, базируется на уже накопленных наукой и человечеством в целом знаниях и представлениях;

— что, изменяя наше восприятие реальности, новая теория должна дать взамен только ещё более логичные, ясные и лучшим образом взаимосвязанные между собой и с другими теориями всех без исключения наук понятия;

— что, даже полностью отвергая прежние научные взгляды, новая теория обязана объяснить причины их появления в прошлом и признать их как предпосылки своего создания, позволившие уменьшить количество возможных вариантов восприятия реальности, то есть, как неоспоримый вклад в науку;

— что поиск истины и научная честь должны быть для учёного выше любых личных и корпоративных интересов.

По-моему, Планк стремился именно к этому. Никто из нас, людей, никогда не достигает всего, чего он хочет, и никогда не бывает во всём прав. Но Планк показал и доказал необходимость такого стремления. Браво, господин Планк!

Сделав это небольшое отступление, вернёмся к основной теме. Напрашиваются вопросы. Почему же именно в двадцатом веке, именно теоретическая физика, неимоверно усложнив наши представления о Мире, одновременно обеспечила и невиданный в истории человечества технический прогресс? Разве это не является доказательством того, что эта наука на правильном пути?

Для ответа давайте разберёмся, как способствуют техническому прогрессу понимание (теория) и знание (опыт, практика). В первую очередь, речь далее пойдет о теоретической базе естественных наук, но, учитывая явную взаимосвязь всех научных теорий, это касается и гуманитарных наук, а через них и всей нашей цивилизации.

Хорошо отражающая объективную реальность теория, конечно, делает прогресс более целенаправленным и, в силу этого, экономным. Кроме того, такая теория предотвращает развитие ситуаций, когда наши желания и цели выходят за рамки наших возможностей. С недавних пор очень большое значение понимание реальности имеет и в плане обеспечения техногенной безопасности. Ведь даже сегодняшние наши технические достижения уже позволяют нам уничтожить себя и всё живое вокруг. Поэтому идти «на ощупь» по пути прогресса в таких отраслях, как, например, ядерная энергетика — это большой риск. То есть без правильного научного понимания природы, технический прогресс ограничен и опасен, как недопустимым перенапряжением всей нашей экономики (отсюда общественные кризисы и катаклизмы), так и увеличением вероятности глобальной техногенной катастрофы. Впрочем, теория, неверно отражающая реальность, здесь даже опаснее, чем её полное отсутствие. Но до этих критических пределов, переступить которые даёт возможность, по-моему, только правильная теория, технический прогресс вполне способен к самостоятельному развитию даже и без развития фундаментальной науки вообще. В промежутках между указанными кризисами, практически применимые результаты технического прогресса обеспечивают, в основном, прикладные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), а также развитие технологий, то есть средств и методов производства. Здесь на первом месте по значимости опыт, эксперимент и изобретательская деятельность (в том числе и по организации производства). Эксперименты, проводящиеся в целях теоретической физики и других наук, не раз приводили к полезным изобретениям и открытию побочных эффектов, которые не имели большого значения для фундаментальной науки, но обладали практической ценностью. Техническое обеспечение научных экспериментов способствует прогрессу едва ли не больше, чем НИОКР в области вооружений. А ведь кризисы теории в науке, как правило, приводят к активизации экспериментальных исследований.

Можно привести и исторический пример, показывающий отсутствие прямой зависимости (а, по сути, даже обратную зависимость) между развитием фундаментальной науки и техническим прогрессом. Применение в Европе пороха началось в четырнадцатом веке. Этот величайший технический прорыв совпал во времени с периодом полного упадка естественных наук (в современном понимании) и безраздельного господства мистических представлений в естествознании. Именно основанная на мистике, но не только на мистике, а ещё и на экспериментах, алхимия во многом способствовала (за счёт ясного понимания алхимиками влияния количественного соотношения и дисперсности различных веществ в смеси на её свойства) развитию технологии производства и совершенствованию пороха, этой атомной бомбы средневековья, перед которой не устояли ни панцири рыцарей, ни казавшиеся прежде неприступными стены их замков. Мистика здесь, конечно, не при чём — она на такое не способна, а вот эксперименты, пусть даже спланированные на основе мистических представлений, как видите, способны вполне.

Итак, даже если теория не до конца (или даже неправильно) разобралась с фундаментальной природной сущностью наблюдаемых явлений, мы вполне можем использовать полученные экспериментальным путем знания на практике, сегодня тем более, так как способны математически описать эти знания приближёнными эмпирическими (заведомо не отражающими теоретический смысл) функциональными зависимостями, например, степенными полиномами или сплайн-функциями, а современные компьютеры позволяют нам методом последовательных приближений решать системы уравнений практически любой сложности. Мы можем с помощью компьютера моделировать не только всё то, что наблюдаем, но и свои фантазии. В виртуальном компьютерном мире мы легко можем искривлять пространство и поворачивать время вспять. Здесь вообще нет ограничений… СТОП!… КОМПЬЮТЕР?!

Я думаю, что в жизни большинства людей, читающих эти строки, компьютер уже стал неотъемлемым атрибутом. А давайте вспомним, как устроена эта великолепная машина. В основе работы компьютера лежит позиционная двоичная система. Огромное количество одинаковых ячеек имеют возможность находиться всего лишь в двух состояниях: «0» или «1» («Да» или «Нет»). Эти ячейки (биты), в свою очередь, объединены в систему (структуру), состояние которой в целом зависит от того, в каком из двух возможных состояний находится каждая ячейка и где она расположена (позиционирована) в системе. Таким образом, простейшая по своему принципу действия, основанная на обычной классической логике машина позволяет нам моделировать Мир, сложность которого, как мы сейчас считаем, такова, что практически не поддаётся нашему разуму.

А теперь, глядя на стоящий перед вами компьютер, спросите у себя:

— Неужели эта созданная нами машина совершенством своим на порядки превосходит природу?

— А если это не так, если признать, что природа, как мы уже не раз убеждались, простотой и функциональностью почти всегда превосходит творения разума и рук человеческих, то неужели фундаментальные основы нашего Мира настолько сложны, как это мы сейчас считаем?

Давайте поразмышляем над этими вопросами. Для начала попробуем проанализировать сложившиеся в физике явные противоречия и загадки. Может быть, это поможет нам отыскать причины, лежащие в их общей основе, и, устранив их, снова встать на путь достижения понимания единых законов природы, а не только коллекционирования разрозненных знаний о ней?

Примечание. Пора ещё раз уточнить терминологию. Давайте будем считать синонимами термины «наша Вселенная», «наш Мир» и «Метагалактика», то есть то, что априори содержит знакомую нам материю (включая излучение), которую мы только и можем постоянно наблюдать и, тем самым, ограничивает наблюдаемое нами пространство. То же бесконечное и вечное, где расположена эта материя, будем называть просто «Вселенная», «Мир», «внешний Мир» или «Природа». Только в этом случае термины «мироздание», «мировоззрение» и «миропонимание» приобретают ясный и конкретный общий смысл. С помощью такой терминологии можно выразить словами представления о том, что в Мире, кроме нашей Вселенной, может существовать и иная материя, никак не связанная с материей нашего Мира, или, например, взаимодействующая с ней лишь временно, а потому и наблюдаемая тоже временно, что Вселенная есть «весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве…» [2] (статья «Вселенная»), что не такая, а только «наша Вселенная» сформировалась, как нечто единое, в результате Большого взрыва. Ведь представления о Большом взрыве (которые я в целом поддерживаю) есть следствие осознания наших наблюдений, и распространить их на бесконечность невозможно, так как нельзя же считать себя центром бесконечного пространства-времени.

Основная часть. Мир и его механика

Ясность должна быть достигнута в любом случае и любой ценой. Даже разочарование, если оно обосновано и окончательно, означает шаг вперед, а жертвы, связанные с отказом от принятого, с избытком искупаются сокровищами нового знания… работа исследователя состоит в том, чтобы всё больше приближать его картину мира к реальному миру.

М. Планк

Конечной целью всех естественных наук является разыскание движений, лежащих в основе всех изменений, и причин, производящих эти движения, то есть слияние этих наук с механикой.

Г. Гельмгольц

Глава 1. Мир, каким он не может быть. Относительно гравитации и не только

Современная теоретическая физика может произвести впечатление старого, почтенного, но уже обветшавшего здания, в котором одна часть за другой начинает рушиться и даже самый фундамент начинает шататься.

М. Планк

Примечание. Интересно, что Планк написал это про ситуацию, сложившуюся уже после того, как им же самим основанная квантовая теория стала практически общепризнанна.

Примечание. Эти два китайских иероглифа вместе переводятся, как кризис, а по отдельности, первый как опасность, а второй как пусковой механизм, важный момент, возможность. Не я первый обращаю на это внимание. Разумеется, самым первым был тот, кто, изобразив рядом два эти иероглифа, придал им такое смысловое значение.

Вернемся к начальному толчку, открывшему новую эру усложнения наших представлений о мироздании, к теории относительности (ТО) Альберта Эйнштейна. Прошло более ста лет с момента создания специальной теории относительности (СТО), но сомнения в правильности этой теории не исчезают. Разум части представителей каждого молодого поколения, которым доводится изучать СТО и общую теорию относительности (ОТО), неуклонно восстаёт против этих теорий. Всегда находятся те, кто, подобно ребёнку из сказки Андерсена, изумлённо восклицают вслух: «А король-то голый!». Им объясняют, что теория относительности «означает глубокое изменение обычных… представлений, основанных на повседневном опыте» [1] (статья «Относительности теория»), что, только окончательно отказавшись от любых попыток объяснить природу иначе, чем математически, потратив долгие годы на изучение сложнейших правил математики и развив в себе «математическое мышление», человек способен постичь таинства природы. Их убеждают, что правота Эйнштейна доказана огромным количеством экспериментальных данных. Их предупреждают, что ТО является общепризнанной основой теоретической физики и научного мировоззрения в целом, что отрицание правильности этой теории навсегда закроет для них путь в большую науку. Всё равно соглашаются не все. И даже некоторые из тех, кто в молодости избежал сомнений в правильности теории относительности, по мере приобретения опыта, теряют веру в эту теорию. Они, сформировавшиеся уже в науке, как профессионалы, берутся за привычные сложнейшие математические расчеты, но с неизбежностью попадают при этом в патовую ситуацию — избавиться полностью от сомнений в правильности ТО невозможно, предложить что-либо взамен тоже. Почему же этот спор, в который вовлечены самые пытливые и смелые умы человечества, так и не может закончиться? Почему сторонники ТО за целый век так и не сформулировали аргументы, безупречная логика которых позволила бы рассеять любые сомнения (как это произошло с гелиоцентрической системой Коперника), а противники теории так и не создали ей достойную альтернативу? Интуиция и логика подсказывают, что это возможно в случае, если в основе позиций обеих сторон лежат неучтённые ими противоречия и заблуждения в физике, появившиеся задолго до теории Эйнштейна и нашедшие отражение в ключевых положениях ещё классической механики, а, соответственно, общее, хоть и отличающееся в деталях, мировоззрение, которое, дойдя до предела своей применимости, уже неспособно обеспечить понимание новых знаний о мироздании, накапливающихся в результате наблюдений и экспериментов.

Тогда почему же научные споры сконцентрировались, в основном, вокруг ТО? Пожалуй, и это можно объяснить. Именно теория Эйнштейна вместе с квантовой механикой и физикой элементарных частиц, несмотря на сохраняющиеся между ними нестыковки, очень чётко сформулировали основы сегодняшнего официального научного мировоззрения.

Примечание. Термином «мировоззрение» давайте договоримся обозначать наши глобальные представления об устройстве мира, в рамках которых создаются, доказываются и применяются все наши научные теории. Пожалуй, правильнее было бы назвать это даже не мировоззрением, а миропониманием.

Так как дальше разговор пойдёт о различных типах мировоззрения, то, для удобства, назовем наше сегодняшнее официальное научное мировоззрение корпускулярно-квантовым, а модель мироздания на его основе корпускулярно-квантовой моделью. Оба этих термина взаимосвязаны и, по сути, означают одно и то же, поэтому введем для их обозначения общее сокращение — ККМ. Корпускулярно-квантовое мировоззрение сформировалось в результате модернизации предыдущего корпускулярно-полевого мировоззрения (КПМ), но в целом осталось с ним, а также с предыдущими типами научного мировоззрения на платформе существования пространства, как отличной от абсолютной пустоты физической сущности, взаимосвязанной с материей. Правда, теория относительности установила количественную взаимосвязь между материей и пространством-временем, которая раньше (начиная уже с древнегреческой философии [17]) в научном мировоззрении воспринималась лишь качественно. Но принципиально ничего не изменилось. Например, ещё Аристотель отрицал существование пустоты и воспринимал пространство, как некую неразрывную, влияющую на расположенную в нём материю сущность, то есть, практически так же, как и современная теоретическая физика трактует континуум пространства-времени. Корпускулярно-квантовое мировоззрение неимоверно сложно для понимания, так как сформулировано оно на особом математическом языке, которым владеет лишь крохотная часть населения Земли, а более или менее точный и полный перевод положений этого мировоззрения на общедоступные языки считается принципиально невозможным. Однако приблизительно выделить то, что лежит в смысловой основе ККМ, всё же можно.

Итак, согласно ККМ, наш Мир материален и состоит из частиц (корпускул) расположенных и имеющих возможность двигаться в некоем пространстве. Практически, пространство может восприниматься как пустота, но, в отличие от абсолютной пустоты, оно обладает целым набором физических свойств. Например, будучи однородным и изотропным во всём своём объёме, оно, между тем, способно искривляться, создавая этим гравитацию.

Таким же измерением, как и три пространственных измерения, в ККМ считается время, которое тоже может искривляться, и вместе с пространственными измерениями составляет пространственно-временной континуум. Для описания такого пространства-времени можно применять только криволинейные координаты, а любые системы координат, основанные на прямолинейности, следует считать лишь приблизительными. ККМ не исключает, в случае необходимости, введения для описания физических явлений любого количества дополнительных измерений (например, замыкающих пространство или обеспечивающих одновременно его кривизну и однородность в основных измерениях). Взаимодействие корпускул и состоящих из них материальных тел осуществляется посредством полей. Поля, в свою очередь, формируются, согласно квантовой теории поля, тоже потоками элементарных частиц-корпускул. Все без исключения частицы обладают свойствами корпускулярно-волнового дуализма (то есть каждая является одновременно и дискретной частицей, и непрерывной волной пространства). Следовательно, вся материя, включая поля, является корпускулярно-волновой. Волновые и корпускулярные размеры элементов материи совершенно независимы, поэтому небольшая частица может одновременно быть волной, длина которой на порядки превышает корпускулярные размеры этой частицы. По крайней мере, четыре обнаруженных фундаментальных взаимодействия элементов материи (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое) имеют свои поля, каждое из которых создается специальными частицами или особым набором частиц (которые для разных видов взаимодействия могут совпадать), и являются такими везде, за исключением, по-видимому, тех областей пространства-времени, где последнее становится «сингулярным» (сжатым в точку, где вещество имеет бесконечную плотность и температуру, а само пространство-время теряет свои метрические свойства). Не имеющие собственных электрических и магнитных зарядов фотоны, которые создают как электромагнитное взаимодействие, так и излучение, каким-то образом «запоминают» заряд тела, которое они покинули. Ведь фотоны, согласно ККМ, обеспечивают как притяжение противоположно заряженных тел, так и отталкивание одинаково заряженных. Массу тех частиц, которые её имеют, формирует поле Хиггса, тоже создаваемое частицами (бозонами Хиггса). Бозоны Хиггса и сами имеют массу. Причём масса бозона Хиггса более чем на пару порядков превосходит массу покоя, например, протона, а электрона примерно уже в 250 тысяч раз. Но именно бозоны Хиггса определяют и массу протона, и массу электрона. Масса частиц зависит ещё и от их относительного движения, а также влияет на пространственно-временную геометрию. Впрочем, можно предположить, что это искривления пространства-времени геометрически определяют свойства материи и энергии. То есть здесь в корпускулярно-квантовом мировоззрении существует ещё один своеобразный причинно-следственный дуализм. Так как скорость полета частиц не может превысить скорость света как относительно пространства, так и относительно любой другой частицы, то эта скорость является предельной скоростью передачи любых взаимодействий и сигналов из одной точки пространства в другую.

Луч света, согласно ККМ, уходит в бесконечность по прямой линии. Преломляется эта линия за счёт взаимодействия с веществом, а искривляется за счёт гравитационных свойств последнего, искажающих само пространство-время, через которое проходит луч. Луч света состоит из потока движущихся с конечной скоростью частиц (фотонов), которые не имеют массы покоя (хотя имеют импульс, энергию и, соответственно, массу движения). Энергия и импульс различных фотонов не одинаковы, так как их определяет длина волны, соответствующая волновым свойствам этих фотонов. За счёт отсутствия массы покоя фотоны не обладают инерцией. Поэтому, выйдя из испустившего их материального тела, они мгновенно теряют с ним связь и восстанавливают её с веществом (отдают ему свою энергию и увеличивают его массу) лишь в случае, если оно случайно встретится им на пути. Случайность и неопределённость лежат в основе представлений и квантовой механики. Таким образом, свободно летящие в свободном пространстве (вакууме) фотоны обладают полной самостоятельностью, и их полёт искривляется лишь за счёт искривления самого пространства. Кроме того, расположение любой частицы в пространстве и траектория её движения есть лишь следствие определённой вероятности этого события. То есть, каждая частица как бы заполняет всё пространство Вселенной целиком, но в определённых местах с высокой степенью вероятности, а в других с практически нулевой. Но, несмотря на это, вероятность превысить скорость света в распространении своего влияния на другую материю для любых частиц всё равно отсутствует, хотя существует вероятность мгновенного влияния за счёт квантовой сцепленности (спутанности) частиц. В конечной Вселенной, согласно ККМ, луч света может не выйти за её пределы только за счёт того, что искривлённое пространство-время Вселенной геометрически замкнуто, а замкнуто оно может быть, лишь являясь искривлённой замкнутой поверхностью какой либо геометрической фигуры. Только в этом случае луч света, уходя в бесконечность, не покинет конечного пространства. Но так как наблюдаемое пространство всё же трёхмерно и, несмотря на соответствующие ТО искривления, всё же близко к евклидову, то геометрически замкнутым оно может оказаться за счёт существования в Мире дополнительных ненаблюдаемых измерений, хотя бы одного.

Гравитация в ККМ считается центральной силой, зависящей только от произведения тяжёлой массы тел и квадрата расстояния между ними. Аналогичными свойствами зависимости от расстояния между частицами обладают и другие виды взаимодействия, связанные с действием центральных сил. Так как гравитация также является результатом излучения материей специальных корпускулярно-волновых частиц, гравитонов (хотя, одновременно, ещё и следствием геометрического искривления пространства-времени), то свойства гравитонов и фотонов представляются, в целом, аналогичными. Но абсолютно неизменные сила и скорость распространения гравитации в пространстве свидетельствуют о полном отсутствии для гравитонов эффекта экранирования и задержки чем-либо в природе, что существенно отличает гравитоны от фотонов. Гравитон считается частицей материи, реальность существования которой теоретически почти доказана, но экспериментально ещё не подтверждена.

Так как материя и энергия, согласно теории относительности, есть, по сути, одно и то же, то вся материя-энергия, в том числе и поля, как уже говорилось, состоит из корпускулярно-волновых частиц, случайным образом расположенных и взаимодействующих между собой. Следовательно, материя-энергия дискретна и, в силу этого, квантуется, в том числе и вероятностно. Но материя-энергия взаимосвязана с пространством и временем, а они непрерывны, то есть составляют континуум. За счёт этой взаимосвязи, как считается, проявляются волновые (непрерывные) свойства частиц материи. Таким образом, ККМ основано на представлении о существовании квантовой вероятностно распределённой корпускулярно-волновой материи-энергии и субматериального континуума пространства-времени, которые постоянно влияют друг на друга, создавая дуализм дискретности и непрерывности как силовых полей, так и материи в целом.

Конечно, многие, кто прочтёт эти строки, смогут здесь меня в чем-то поправить или дополнить и даже указать мне на допущенные ошибки. Пожалуйста. Поверьте, это сильно не изменит ход наших с вами дальнейших рассуждений. Так подробно я остановился на ККМ только потому, что необходимо было показать чрезвычайную сложность и, хоть как-то, обозначить основы того мировоззрения, которому я хочу в дальнейшем противопоставить принципиально иной взгляд на Мир, а также сделать вывод о том, что созданные в рамках того или иного мировоззрения теории не только расширяют и уточняют это мировоззрение, но и сами, в свою очередь, базируются на нём, выводятся из него и доказываются с помощью него. Если же, по тем или иным причинам, меняется наше мировоззрение, то для нового мировоззрения справедливы лишь те созданные в рамках прежнего мировоззрения теории, которые по лежащим в их основах постулатам, выводам и доказательствам инвариантны для обоих принципиально отличающихся взглядов на Мир. Теории прежнего мировоззрения, не отвечающие этому правилу, при переходе к новому мировоззрению утрачивают свою силу.

Примером может служить всё та же теория относительности. Эйнштейн построил ТО на известных постулатах, связанных с абсолютом скорости света, но даже не упомянул, что в основе вывода формул и положений ТО, кроме этих постулатов, лежат ещё мировоззренческие представления ККМ, начиная ещё с закона движении материальных тел по инерции относительно пространства (первого закона Ньютона). Он посчитал, что само собой разумеется, что раз вещество находится и движется в пространстве, но не заполняет его целиком, то именно через не являющееся пустотой пространство информация (взаимодействие) передается от одной частицы вещества другой (пусть тоже с помощью частиц, то есть материи), что непрерывное пространство-время и дискретная материя-энергия есть две различные, хотя и взаимосвязанные сущности мироздания, некие субстанции. Если же допустить, что это не так, то из-под теории относительности исчезает фундамент, лёгший в основу её чисто математического вывода. Без ККМ теория относительности существовать не может.

Теперь перейдем к конкретике. Из вышеприведенных рассуждений вытекает, что первопричина загадок и противоречий современной физики, скорее всего, скрыта в самых истоках формирования КПМ, а затем ККМ, поэтому в поиске её мысленно вернёмся в конец семнадцатого, начало восемнадцатого веков, во времена Ньютона. Всё что открыл и обосновал этот великий человек, а также предложенный им аппарат математического анализа физических явлений до сих пор поражают своей логичностью. И всё же на этой стройной картине есть белое пятно, на которое обратил внимание, и существование которого честно признал сам же Ньютон — это закон всемирного тяготения. Дополнительно обратим внимание и на то, что в основе всей механики Ньютона лежит первый её закон, дающий представление о движении по инерции относительно пространства. К инерции мы ещё вернёмся, в рамках уже новых представлений о ней, а пока, давайте, сосредоточимся только на законе тяготения.

Итак, Ньютон установил, что во всём известном нам мире мы наблюдаем одно и то же — любые две точечные частицы любого вещества (два любых точечных материальных тела) притягиваются друг к другу силой прямо пропорциональной произведению их масс (m1 и m2) и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними (r):

                           Fg = G m1 m2 /r2. (1)

Коэффициент пропорциональности G в формуле (1), названый гравитационной постоянной, является одной из фундаментальных (неизменных при любых обстоятельствах) констант в современной теоретической физике и в системе единиц СИ имеет размерность м3/ (кг с2) Размерность эту определяет второй закон Ньютона, с помощью которого и была введена в физику единица силы, названная «ньютон» (1 Н = 1 кг м/с2). То есть, мы наблюдаем проявление силы тяготения через влияние этой силы на динамику изменения движения материальных тел. У Ньютона, как видите, было две возможности дать математическое определение связи силы с массой — статическое (с помощью формулы (1)) и динамическое, получившее название второго закона Ньютона. Он выбрал второй вариант, что и определило математический аппарат классической механики, а потом и всей физики. Выбери Ньютон первый вариант, этот математический аппарат был бы принципиально иным, скорее всего менее удобным, но, по сути, отражал бы те же самые физические явления, те же самые представления о них, и так же базировался бы на эквивалентности тяжёлой и инертной массы. Только вместо гравитационной постоянной в нём была бы постоянная инертная, и так далее. Таким образом, математический аппарат, применяемый в естественных науках, есть результат решения, которое принял наш разум, его выбор, не более. У этого выбора всегда была, есть и будет альтернатива. Очевидно, что сам по себе математический аппарат не имеет для естественных наук никакого принципиального значения. Даже полная замена математического аппарата может быть подобна переводу фразы, отражающей какую-либо мысль, с одного языка на другой, если, конечно, сама мысль осталась неизменной.

Сформулировав так закон всемирного тяготения, Ньютон, однако, не стал объяснять ни произведение тяжёлых масс в числителе выражающей закон математической формулы, ни физико-философскую сущность эквивалентности тяжёлой и инертной массы. Несмотря на риск потерять на этом свой научный авторитет, который, казалось бы, требовал это сделать, несмотря на то, что после того, как он сформулировал этот закон, он прожил ещё очень долго и имел время тщательно его обдумать, Ньютон остался на позиции, которую кратко своими словами можно охарактеризовать так: Я знаю, что тяготение существует, и что математически оно может быть выражено выведенной мною формулой. Закон обратных квадратов в ней может быть связан с геометрией, но причину произведения масс я не знаю, поэтому просто воспринимаю это, как данность. Резюмировал он свою позицию фразой: «Гипотез не измышляю». О вложенном Ньютоном в эту фразу смысле сегодня, конечно, можно спорить. Очень похоже, что Ньютон не без оснований опасался, что любая его ошибка будет означать возможность многочисленных тогда сторонников религиозной схоластики в науке вновь заявить о своей монополии на истину. Хотя, скорее всего, он просто считал, что необоснованная гипотеза, в которой он и сам не уверен, с большей вероятностью уведёт науку в сторону от истины, чем к ней приблизит, и строго, несмотря ни на что, придерживался таких принципов. Фразу Ньютона, таким образом, можно считать аналогом знаменитого высказывания Сократа: «Я знаю, что ничего не знаю», но, пожалуй, более точно отражающим суть дела, так как Ньютон сформулировал свою позицию без излишней категоричности, скорее как: Я знаю, что естественных причин этого не знаю, следовательно, и измышлять сверхъестественных объяснений этому не буду. Что тут сказать? Яркий пример позиции настоящего учёного. Хочется встать и отдать честь. Браво, сэр Исаак!

Со времени открытия Ньютоном закона всемирного тяготения прошло триста с лишним лет, но разве мы можем считать, что даже теперь, даже с поправками и объяснениями Эйнштейна, полностью понимаем природную сущность закона тяготения? Попробуем разобраться почему. Начнём с выражающей этот закон формулы.

Знаменатель формулы (1) r2 — это, как сейчас считается, проявление геометрического закона обратных квадратов, который был известен ещё до Ньютона и является следствием того, что площадь поверхности сферы пропорциональна квадрату её радиуса. Закон обратных квадратов хорошо согласуется с представлениями ККМ об излучении и передаче всех типов взаимодействия с помощью излучения. Этому же закону подчиняется, например, и сила звука, распространяющегося в виде сферической волны от точечного источника. Значит, r2 — это прямое доказательство, что представление ККМ о формировании гравитационного взаимодействия за счёт излучения веществом частиц-волн, названных гравитонами, правильное? Да, это было бы так, если бы знаменатель формулы (1) можно было с помощью указанных представлений логично связать с её числителем.

Если бы в числителе формулы (1) была сумма масс или каких-либо ещё параметров, если бы гравитация хоть как-то была связана с геометрическими параметрами частиц вещества, то всё было бы гораздо логичнее, но произведение масс связать с лучистой природой гравитации практически невозможно. Даже если представить себе, что интенсивность излучения гравитонов пропорциональна квадрату массы, то мы получим сумму квадратов масс, а не их произведение. Задумайтесь над тем, что, увеличивая в десять раз массу каждого из двух шаров (не имеет значения — за счет их плотности или диаметра), но, не изменяя расстояния между их центрами, мы увеличиваем в сто раз (квадратично относительно массы) силу их гравитационного взаимодействия, а значит и потенциальную энергию гравитации. Немного изменим и конкретизируем эту задачу. Пусть исходная масса одного шара была 1 кг, а другого 10000 кг. Мы хотим увеличить силу их гравитационного взаимодействия в 10 раз. Для этого мы имеем возможность в 10 раз увеличить массу одного из шаров, любого. Итак, мы добиваемся одного и того же увеличения силы гравитационного взаимодействия и потенциальной энергии гравитации, в одном случае увеличивая общую массу системы из двух шаров на 9 кг, а в другом на 90000 кг. Разница в десять тысяч раз! И это лишь по конкретным условиям задачи. Можно представить и сколь угодно большую разницу. А теперь сопоставьте это с формулой Эйнштейна E = mc2, где связь между массой и энергией определена, как строго линейная. Обратите внимание, что мы рассматриваем чисто статическую задачу, конечно, идеализированную. Здесь нет движения, а значит, нет и влияния времени. Такие условия делают невозможным применение для объяснения этого противоречия эффектов СТО. Задача не зависит от конкретной величины плотности или размеров шаров, важно лишь изменение их массы. Поэтому и ОТО здесь не решает всех проблем. Например, как можно объяснить, что вещество с одной и той же массой искривляет пространство-время совершенно одинаково, как будучи сосредоточено практически в точке, так и занимая в пространстве-времени объём огромного шара, центр которого совпадает с указанной точкой. Нет в этой задаче и никаких других, кроме гравитационного, типов взаимодействия, система из двух шаров полностью изолирована от внешнего воздействия. То есть можно считать, что, кроме гравитационной, в этой задаче нет никакой другой энергии, которую мы изменяем. Получается, что никакого тождества между массой и энергией не существует даже в таких простейших мысленных опытах.

Кроме произведения масс невозможно связать с взаимодействием материальных тел посредством излучения специальных частиц и третий закон Ньютона. Ведь если гравитационное взаимодействие между телами распространяется с некоей конечной скоростью, связанной со свободным полётом в пространстве безмассовых частиц (гравитонов), которые, летя, уже никак не взаимодействуют с испустившими их телами, то направление сил взаимодействия строго по прямой линии соединяющей тела, по существу, необъяснимо.

В точности также необъяснимо произведение электрических или магнитных зарядов, а также строгая симметричность сил между взаимодействующими на расстоянии (с помощью фотонов) телами (как по величине, так и по направлению) в аналогичном закону тяготения законе Кулона. Отсутствие связи зарядов с массой ещё больше прибавляет здесь загадочности.

Таким образом, в отличие от количественного описания функциональной зависимости между параметрами физически ясных явлений (например, как во втором законе Ньютона), математические формулы в законах тяготения и Кулона (в части произведения масс и зарядов) служат не только для установления количественной взаимосвязи физических величин, но и являются единственным объяснением самой физической сущности тяготения и электромагнитного взаимодействия. То же самое касается и справедливости третьего закон Ньютона для сил гравитационного и электромагнитного взаимодействия.

Развивая тему сопоставления закона гравитации с функциональной зависимостью E = mc2, рассмотрим размерность формулы (1). Любой человек, чья деятельность связана с техническими и физическими расчётами, знает, что проверка логичности размерности физических величин является при проведении таких расчетов одним из основных способов самоконтроля на предмет допущенных ошибок. Согласно ТО, масса и энергия — это два проявления одного и того же свойства материи. Поэтому в любых расчётах, любых физических явлений мы имеем право (в рамках ККМ) заменить энергию массой, и наоборот (что сегодня и делаем в ядерной физике и теории элементарных частиц), и проверить, как это отразится на размерности результатов, не получим ли мы какого-либо абсурда. Заменить в законе гравитации массу эквивалентной ей энергией вообще было бы очень удобно и логично. Этим мы сделали бы массу только мерой инертности, а тяжелую массу заменили бы более естественной в данном случае энергией взаимодействия. Таким образом, мы с помощью релятивистской связи массы с энергией объяснили бы введённый ещё Ньютоном принцип эквивалентности тяжелой и инертной массы, что существенно упростило бы нам понимание гравитации и явилось бы очередным доказательством правильности ТО и ККМ в целом. Но, подставив в формулу (1) вместо массы энергию, мы, без учета гравитационной постоянной, получаем размерность в СИ: Дж2/м2 или Н2 (ньютон в квадрате)?!! Да, именно так. Формула, служащая для определения силы, даёт, без учёта входящей в неё постоянной, размерность квадрата силы. Соответственно, гравитационная постоянная приобретает размерность 1/Н, то есть размерность обратно пропорциональную силе. Может ли такое быть, при условии, что, как мы сегодня считаем, математика и существующие сегодня системы единиц строго и однозначно отражает физическую сущность явлений? Может, но, согласитесь, с вероятностью близкой к нулю.

Мог ли это не заметить Эйнштейн? Вряд ли. Он ведь несколько последних десятилетий своей жизни занимался единой теорией поля, куда, естественно, должно было войти и поле тяготения. Альберт Эйнштейн явно умел мыслить на языке математики так, как мало кому дано (хотя и сам говорил, что мыслить формулами невозможно). Человек, который, разложив Лоренц-фактор в ряд Тейлора, смог подметить, что второй член этого ряда при умножении на mc2 приобретает вид классической формулы кинетической энергии и использовал это при выводе своей знаменитой формулы E=mc2 [3], должен был увидеть математическую загадку, которая лежит в его теории буквально на поверхности. Трудно не предположить, что её замечали и другие люди. Почему же никто (по моим сведениям) её не озвучил? Скорее всего, лишь потому, что никто, включая Эйнштейна, не смог объяснить получающуюся абсурдность размерности. Забегая вперёд, скажу, что я тоже не смог. Просто в ходе наших с вами дальнейших рассуждений эта загадка исчезнет сама собой.

Теперь перейдём к более подробному рассмотрению потенциальной энергии гравитационного взаимодействия (гравитационной энергии). В практической деятельности на Земле мы применяем упрощенное представление об этом виде энергии, принимая приближенно ускорение свободного падения за постоянную величину (g = const). В этом случае любое тело массой m будет обладать потенциальной энергией Еg=mgh, находясь на высоте h над уровнем, принятым за нулевой. За нулевой уровень всегда принимается самое нижнее (ближайшее к центру Земли) положение тела из всех возможных в каждой конкретной задаче. Например, механика движения лифтов в небоскрёбе и в стволе горной шахты рассчитывается совершенно одинаково, хотя уровень поверхности Земли приближённо соответствует в первом случае нижнему положению лифта, а во втором верхнему. При свободном (без трения) падении тел здесь всегда полная энергия равна сумме потенциальной и кинетической энергии, которые, в свою очередь, всегда положительны либо равны нулю. Всё логично. Нет никаких противоречий.

Картина кардинально изменяется, когда мы начинаем учитывать закон всемирного тяготения. Самым правильным, мне кажется, будет просто процитировать здесь позицию официальной науки. Из всех прочитанных мной одинаковых по смыслу современных определений гравитационной энергии, наиболее краткое и ясное приведено, пожалуй, в Википедии [5] (статья «Гравитационная энергия»):

«Гравитационная энергия — потенциальная энергия системы тел (частиц), обусловленная их взаимным гравитационным тяготением… Общепринята шкала, согласно которой для любой системы тел, находящихся на конечных расстояниях, гравитационная энергия отрицательна, а для бесконечно удалённых, то есть для гравитационно не взаимодействующих тел, гравитационная энергия равна нулю. Полная энергия системы, равная сумме гравитационной и кинетической энергии постоянна. Для изолированной системы гравитационная энергия является энергией связи. Системы с положительной полной энергией не могут быть стационарными».

Следовательно, для двух тяготеющих точечных масс, исходя из данного определения и формулы (1), получается, что потенциальная энергия гравитации равна:

                        Eg = — G m1 m2 /r. (2)

Эта общепринятая формула [1], [5] позволяет нам считать, что закон сохранения энергии при переходе гравитационной энергии в кинетическую формально соблюдается при нулевой полной энергии, но давайте проанализируем, что ещё из этого вытекает. Из сопоставления формулы (2) с E = mc2 (с объединением законов сохранения энергии и массы) однозначно следует необходимость введения понятия отрицательной массы. Мы можем это сделать, посчитав инертную массу положительной, а тяжёлую отрицательной и сохранив принцип их эквивалентности только по абсолютной величине. Получается, на первый взгляд, очень логично, и странно, что такой вывод в рамках ККМ до сих пор не сделан, так как для этого мировоззрения он представляется неизбежным. Только вот в целом, мнение, что полная энергия столкновения двух тел, в том числе и космических объектов, под действием гравитации всегда равна нулю, является одним из самых противоречивых, если не сказать абсурдных положений в современной физике. А понятие стационарная система? Разве оно не противоречит самому принципу эволюции мироздания?

Теперь посмотрим, что получится, если к процессу сближения двух материальных тел под действием гравитации привлечь известную функциональную зависимость СТО, что «для любого процесса в изолированной системе выполняется равенство:

                 Δ (Σ Ек) = — с2 Δ (Σ m0), (3)

согласно которому увеличение кинетической энергии пропорционально уменьшению суммы масс покоя» [1] (статья «Относительности теория», с. 511). Очевидно, что рассматриваемая нами система из двух тел изолированная (энергетически замкнутая), и что в ней явно присутствует рост кинетической энергии. Как будем уменьшать произведение тяжёлых масс покоя при расчёте тяготения? Согласно теории относительности только за счёт одного тела, тогда какого? Или за счет обоих тел, тогда как? А разве ТО разрешает уменьшать массу покоя конкретного количества вещества при отсутствии электромагнитного излучения, ведь масса покоя является для него абсолютным минимумом? Тогда, может быть, попробуем объяснить всё с помощью отрицательной потенциальной энергии гравитации и отрицательной массы, в результате чего, устраняя одни противоречия, создадим другие? А как связать всё это с тем, что рост кинетической энергии приводит к увеличению массы движения? Получается, что тяжёлая масса покоя должна уменьшаться одновременно с ростом инертной массы движения? Как же тогда при этом соблюдается принцип эквивалентности тяжёлой и инертной массы? Если же в законе всемирного тяготения не изменять массу покоя и учитывать массу движения, как тяжёлую массу, то получается, что вечный двигатель первого рода всё же возможен? Это не трудно показать, если отказаться от представлений о «нулевой» полной энергии при столкновениях тел. В ОТО и СТО [3] конкретных ответов на все эти вопросы найти я не смог. Более того, у меня сложилось впечатление, что эти разделы теории относительности логически вообще слабо взаимосвязаны и противоречат друг другу. Я могу, конечно, предположить, что ошибаюсь. Просто не смог разобраться, как и многие другие. Но почему тогда официальная наука не дает точных ответов на перечисленные вопросы в любом справочнике по физике? Они же явно напрашиваются.

Примечание. Например, в [5] (в статье посвящённой эквивалентности массы и энергии) можно найти некоторые объяснения, но с таким количеством оговорок, включая дополнительные толкования сущности массы для каждого конкретного случая, что говорить о какой-либо стройной теории, лежащей в основе всего этого, на мой взгляд, не приходится.

Напоследок, давайте попробуем разобраться насколько принцип передачи гравитационного взаимодействия с помощью излучения гравитонов вообще можно связать хоть с какой-то логикой. Мы знаем точно (по крайней мере, у нас нет причин считать иначе), что гравитация одинаково действует между любыми частицами вещества и, в то же время, не экранируется и не сдерживается ничем. Представьте себе полёт гравитона в пространстве со скоростью света. Встретившись с любой частицей материи (хоть с имеющим массу веществом, хоть с безмассовым фотоном) гравитон должен сообщить ему импульс силы, направленный в сторону противоположную направлению своего полёта, не меняя, однако, траекторию и скорость последнего и, получается, без всяких энергетических затрат на это. Продолжая свой полёт, гравитон должен иметь возможность повторять вышеуказанное действие бесконечное количество раз. Такие невероятные свойства сегодня объясняются тем, что, согласно ОТО, полёт гравитона искажает само пространство-время, что и является первичной причиной существования в природе гравитации. Так как нет экранирующего эффекта, то об обмене гравитонами между частицами вещества речи быть не может. Гравитоны могут «принадлежать» только той частице вещества, из которой первый раз вылетели. В бесконечной Вселенной гравитон, раз появившись, будет существовать вечно. Но можно ли представить себе, что бесконечная Вселенная существует конечное время и появилась из одной точки? В конечной (геометрически замкнутой) Вселенной единственно возможным для гравитона способом прекратить существование (или начать новый цикл существования) является его встреча с той частицей вещества, из которой он вылетел, если допустить именно это, а не притяжение частицей самой себя через всё замкнутое пространство, которое облетел гравитон. Но, так как согласно ККМ гравитон и испустившая его частица движутся в пространстве независимо друг от друга, вероятность их встречи практически отсутствует, поэтому замкнутая Вселенная в любом случае будет «насыщаться» гравитонами всё больше и больше. А раз в зависимости от плотности потока гравитонов должен искривляться пространственно-временной континуум, через который этот поток идёт, то представляете, как должно искривиться пространство-время в перенасыщенной гравитонами замкнутой Вселенной за миллиарды лет, прошедшие после Большого взрыва? Комментарии? Комментариев нет.

Итак, теория относительности, которая, казалось бы, очень логично связала инертную массу с кинетической энергией, явно приводит к противоречивым, лишенным как физического смысла, так и математической логики результатам при попытке установить аналогичную связь между тяжёлой массой и потенциальной энергией гравитации. Но, даже если вообще не учитывать ТО (что, по сути, уже означает отказ от ККМ), то закон всемирного тяготения всё равно представляет собой такой клубок загадок и противоречий, что, не устранив их, мы не можем рассчитывать на дальнейшее улучшение понимания нами мироздания. Ведь гравитация — это одна из очевидных главных основ нашего Мира. Три века попыток объяснить гравитацию с помощью отдельных специально посвящённых ей теорий конечного результата, приходится признать, не дали. Это приводит к мысли, что не поможет и отдельная квантовая теория гравитации, будь она, наконец, создана в рамках ККМ и математически согласована с общей теорией относительности и квантовой теорией поля, что без изменения самого нашего мировоззрения, то есть без иного понимания общих принципов устройства Мира, мы здесь уже явно не в состоянии двигаться дальше. Причем, модернизации существующего мировоззрения, скорее всего, будет недостаточно. Помочь, очевидно, могут лишь глобальные изменения, сопоставимые с теми, которые произошли в нашем мировоззрении, когда мы перестали считать Землю центром Мира (чуть ниже выяснится, что, оказывается, ещё не перестали).

Раз уж мы решились на формирование, на базе устранения противоречий в законе гравитации, принципиально нового мировоззрения, то нет практического смысла продолжать анализ других накопившихся в физике противоречий (их слишком много, и к некоторым из них, по мере необходимости, мы в этой книге ещё вернёмся). Теперь мы вправе рассчитывать на то, что, в случае успешного объяснения гравитации, новое мировоззрение одновременно значительно проще и понятнее объяснит нам и те явления природы, которые мы сегодня способны объяснять лишь математически, с помощью корпускулярно-волновой дуализма, принципа неопределённости в квантовой механике, теории относительности, тёмной материи, тёмной энергии и прочих недоступных пониманию большинства людей представлений. Мы можем также надеяться, что в рамках нового мировоззрения, нам не придётся считать «паранормальными» те загадочные и непонятные явления, знания о которых мы накопили в своих наблюдениях за природой. Более того, новое мировоззрение, безусловно, должно приблизить нас к лучшему пониманию лежащего в основе эволюции нашей Вселенной физического процесса и физического принципа существования и роли жизни в нашем Мире и Мире вообще. Несмотря на все ждущие нас на этом пути сложности, ставить перед собой задачу по-иному мы, согласитесь, не имеем права. Раз формируется новое мировоззрение, то оно должно быть комплексным, более комплексным, чем то мировоззрение, которое призвано заменить.

Для формирования нового мировоззрения не остается ничего другого, как сначала взять на вооружение самую первую в истории человечества науку — философию. Объявленная сегодня гуманитарной наукой (или даже чем-то вне рамок науки) и почти отстраненная от дел своей великой и могущественной дочерью, теоретической физикой, философия единственная (это будет показано) способна поставить здесь граничные условия буйству нашей фантазии и направить нас в нужное русло. Макс Планк считал, что абсолютные закономерности можно постигать при помощи чистого мышления, но мышления, конечно, материалистического, то есть основанного на осознании наблюдаемой объективной реальности и признании её действительно существующей вне зависимости от наших наблюдений, хотя это, казалось бы, и опровергается им же самим основанной квантовой теорией. Поверим Планку.

Профессиональный философ, возможно, почувствует в моих дальнейших рассуждениях «сильный инженерный акцент», но я не вижу в этом ничего страшного, так как в мировой философии канонизации стиля изложения мыслей не существует. И хорошо, что не существует.

Глава 2. Мир, каким он может быть. Философские начала структурно-квантового мировоззрения

Естественные науки не могут обойтись без философии… не следует думать, что даже в самой точной из всех естественных наук можно продвигаться вперед без всякого мировоззрения.

М. Планк

Примечание. В этом высказывании Макса Планка последнее слово обычно переводят на русский язык, как «миросозерцание», но я решил заменить его более, как мне кажется, подходящим по смыслу синонимом — «мировоззрение».

…для истинной философии, в которой причину всех естественных явлений постигают при помощи соображений механического характера. По моему мнению, так и следует поступать, в противном случае приходится отказаться от всякой надежды когда-либо и что-нибудь понять в физике.

Х. Гюйгенс («Трактат о свете»)

«Математические начала натуральной философии» — так назвал Ньютон величайший из своих научных трудов. Во времена сэра Исаака термины натуральная (естественная) философия и физика были синонимами, вернее даже, физика, как отдельная научная дисциплина, практически, вообще ещё не существовала.

Давайте разберёмся, что мы сегодня понимаем под терминами физика и философия. Для начала я приведу их официальные определения из одного и того же вполне солидного источника [2]:

«ФИЗИКА (греч. Ta physika, от physis — природа), наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира…

ФИЛОСОФИЯ (от греч. Phileo — люблю и sophia — мудрость), рефлексия о последних (предельно общих) принципах (основаниях) бытия и познания, о смысле человеческого существования».

Если вдуматься в эти определения, то получается, что физика накапливает знания о природе, тогда как философия, опираясь на них, формирует наше сознание, рефлексию, то есть понимание природы, в том числе и своего места в ней, а именно это и определяет наше мировоззрение.

Так уж сложилось, что в естественной философии, как и принято в философии, доказательством являются логика и смысл наблюдаемых нами явлений природы, тогда как в теоретической физике, которая, лишь в конце девятнадцатого века сформировалась, как отдельная научная дисциплина — формулы, выражающие количественные результаты наших наблюдений математически. Образно говоря, в естественной философии применяется аналоговая система, а в теоретической физике — цифровая. Но цифровая система не может полностью заменить аналоговую. В фундаменте технического устройства любой цифровой системы лежит аналоговый принцип, пусть самый простейший. Без этого цифровая система теряет связь с материальным миром, и реализовать её невозможно. Можно также сказать, что физика — это наука, изучающая количественную взаимосвязь реально существующих природных явлений, а естественная философия — саму их качественную природную сущность. То есть, термины физика и естественная философия сегодня, строго говоря, уже не синонимы.

В основе накопления знаний о природе, безусловно, лежат наблюдения и эксперименты. Затем следует этап обработки экспериментальных данных, в том числе и математической. А можно ли провести лишь математическую обработку результатов наблюдений и считать, что процесс познания завершён, что мы, сделав это, получаем не только знания о природе, но и понимание её? Математика — это ведь просто особый язык человеческого общения, а также наука, изучающая и формирующая этот язык. В основе здесь лежит количественный принцип, тогда как все другие языки основаны в целом на качественных понятиях. Но ведь согласно известному закону диалектики количество всегда переходит в качество. Без этого количество теряет для нас смысл. Математически, конечно, можно ответить на вопрос, какие функциональные зависимости количественно связывают параметры различных физических явлений, но сказать, почему это так и что объединяет между собой эти явления — невозможно. И вообще, можно ли считать, что язык сам по себе является необходимым и достаточным объяснением чего-либо? Согласитесь, что формировать естествознание, опираясь исключительно лишь на математику — это почти то же самое, что формировать антропологию и социологию с помощью только филологии и лингвистики. Во втором случае абсурдность подхода очевидна. Ну, а в первом?

Итак, несмотря на огромную, можно сказать даже определяющую, роль языков (в том числе языка математики) в появлении и развитии человечества, науки, изучающие языки и формирующие их единые правила, являются, всё же, вспомогательными. Более того, физика, химия, биология, физиология и другие точные естественные науки, для которых математика по логике является союзницей или, вернее даже, служанкой, в свою очередь, являются вспомогательными по отношению к естественной философии, которую, на мой взгляд, следует считать наукой одновременно и гуманитарной, и точной, вершиной естествознания и миропонимания. Таким образом, все основанные на количественных оценках реальности естественные науки (не только физика, которую, как говорилось, полностью отождествлять с естественной философией сегодня уже некорректно) действительно есть «математические начала натуральной философии». Ньютон назвал свою книгу исключительно удачно.

Отсюда следует, что без последнего этапа смысловой (философской) обработки полученных экспериментальных данных о природе, мы способны лишь накапливать знания о количественных закономерностях в ней, а обеспечить понимание природы, лежащее в основе нашего мировоззрения, нет.

Давайте ещё поразмышляем над тем, что определяет наше мировоззрение, и почему. Сознание каждого человека с детства формируется механистическими представлениями об окружающем мире. Большинство людей не может представить мироздание реально существующим и понять его (то есть сформировать материалистическое мировоззрение) без помощи привычных механических аналогов (иначе в сознании материализм уже уступает место идеализму). Даже если находятся люди, которые считают, что понимают материальный мир не механистически, а, например, идеалистически или чисто математически (по сути, тоже идеалистически), то, как показывает наша история, следующие за ними поколения людей либо создают механистическое объяснение таким взглядам, либо их отвергают, либо в обществе вновь начинают преобладать мистические представления о природе, которым естественные науки только мешают. То есть, отсутствие механистического, наглядного объяснения природы, безусловно, приводит к кризису материалистического мировоззрения, без которого естественные науки не могут не только развиваться, но и вообще существовать. Да, сегодняшняя теоретическая физика, согласившись с Эйнштейном [4], пока ещё официально придерживается мнения, что с помощью одной математики можно описать мироздание, а механистические подходы в науке устарели. Но сколько такая точка зрения господствует в науке? Всего-то около ста лет. Поэтому можно считать это лишь экспериментом, который, вполне возможно, действительно стоило провести, чтобы получить подтверждающий вышесказанное окончательный отрицательный результат. С чистым-то идеализмом уже экспериментировали и убедились. И ещё одно. То, что теоретическая физика не может сегодня, опираясь на признанное официально и, в основном, ею же сформированное мировоззрение, механистически объяснить наблюдаемые природные явления, в первую очередь, есть лишь подтверждение несовершенства и кризиса самого этого мировоззрения, а, следовательно, и самой теоретической физики. Абсурдность чисто математического подхода к фундаментальной теоретической физике сегодня широко обсуждается и уже давно признаётся многими. В качестве примера приведу высказывание академика С. П. Новикова (не я первый его цитирую): «Думаю, сейчас определённо можно говорить о кризисе мировой теоретической физики. Дело в том, что очень многие чрезвычайно талантливые и хорошо подготовленные для решения вопросов физики элементарных частиц или квантовой теории поля люди, по существу, стали чистыми математиками. Круг задач, которыми они занимаются уже не мотивируется физическими реальностями… Процесс математизации физиков-теоретиков ничем хорошим для науки не кончится.» [Вестник Российской академии наук, 1995, т.65, №2]. Мнение Сергея Петровича особо ценно ещё и тем, что сам он профессиональный математик.

Так что давайте договоримся считать, что мы можем понять любое природное явление, только объяснив его с помощью механических аналогов. Но это не значит, что первая же попавшаяся механистическая модель, объясняющая полученные экспериментальные данные о каком-либо физическом процессе, обязательно соответствует его природной сущности. Чем меньше экспериментальных данных, тем большим количеством разных механистических моделей может быть объяснен один и тот же физический процесс. При этом механистические воззрения ничуть не противоречат и математическому подходу к естествознанию, так как любую механистическую модель можно описать математически, причём тоже несколькими способами. Поэтому считать, что математика способна автоматически объяснить сущность природного явления абсурдно, даже если это математическое описание его механистической модели. Лишь накопление дополнительных экспериментальных данных позволяет постепенно уменьшать количество возможных вариантов механистических моделей, пока не остается практически один единственный.

Примечание. Уже в школе мы убеждаемся, что многие задачи количественного анализа можно решить различными математическими способами. Причём, все эти альтернативные способы являются верными. А вот среди механистических смысловых моделей физических явлений верным может быть только один вариант. Возможность альтернативных вариантов означает здесь лишь недостаточность экспериментальных данных и незавершённость теории.

Но в истории науки, если не рассматривать последние сто, сто пятьдесят лет, прослеживается одна очень чёткая закономерность. В подавляющем большинстве случаев, единственным вариантом остаётся самый простой и рациональный из всех ранее рассматривавшихся. Этот факт, безусловно, может, и даже должен быть использован в естественной философии. А ведь он уже использовался, и не раз, только, к сожалению, не всеми и не всегда. Вот как, например, сформулировал указанную закономерность Аристотель [17]: «…если результат получается один и тот же, всегда следует предпочитать ограниченное количество, так как природным [вещам] должно быть присуще ограниченное и лучшее, если это возможно». Браво, философ Аристотель! Полностью согласен здесь с Аристотелем и Галилей: «Природа не употребляет многих средств там, где она может обойтись немногими» [20]. Идём дальше. Формулируя в своих «Началах» [18] «правила умозаключений в физике», Ньютон пишет: «Правило I. Не должно принимать в природе иных причин сверх тех, которые истинны и достаточны для объяснения явлений (курсив издания, — С.С.) … природа ничего не делает напрасно, а было бы напрасным совершать многим то, что может быть сделано меньшим. Природа проста и не роскошествует излишними причинами вещей».

Если бы мы всегда последовательно придерживались таких взглядов, то гелиоцентрическая теория Аристарха Самосского (ок. 310 — 230 до н.э.), простотой и рациональностью превосходившая все альтернативные ей варианты объяснения причин наблюдаемого движения небесных тел, вряд ли ждала бы своего признания почти две тысячи лет. Ведь тогда большинство людей, понимая это её превосходство, старались бы собрать факты в подтверждение именно такой оптимальной гипотезы, а не обвинять её сторонников в ереси. Но разве можно упрекать Аристотеля, умершего незадолго до рождения Аристарха, за то, что именно его мнение о геоцентрическом строении Вселенной противники теории Аристарха так долго и успешно использовали? Ведь, наверняка, обширное научное наследие и блестящие законы логики Аристотеля применял в своих рассуждениях и Аристарх. Учитывая ещё прижизненную славу Аристотеля и то, что они с Аристархом были соотечественники, по-другому просто быть не могло. С другой стороны, то, что Аристотель не рассмотрел гелиоцентрический вариант строения Вселенной и даже не упомянул о нём (насколько это известно), есть лишь надёжное свидетельство, что Аристарх Самосский действительно был автором идеи гелиоцентризма или, по крайней мере, одним из самых первых её сторонников. Браво, философ Аристарх!

Примечание. Я полностью отдаю себе отчёт в том, что отказ от механистических воззрений многими физиками воспринимается сегодня, как выдающееся достижение научной мысли начала двадцатого века. Но сравним это с судьбой гипотезы Аристарха. Во времена античности для доказательства этой гипотезы не хватало объёма и технического обеспечения наблюдений, а также математического аппарата для обработки их результатов. Кроме того, такая гипотеза в момент её появления противоречила стереотипам мышления большинства современников. От неё отказались в пользу более традиционных и доступных для практического применения, хотя и более сложных, теоретических взглядов. Однако, в конце концов, науке пришлось вернуться именно к этой гипотезе, вернее даже, выдвинуть её заново. Аналогия с отказом от механистических воззрений здесь вполне очевидна и достаточна, чтобы не считать этот отказ абсолютно правильным, то есть вечным и не допускающим альтернатив решением.

Философский подход к познанию, всё же, отличен от физического. В физике основой являются наблюдения и эксперименты, всё начинается именно с них, они же, в конечном счёте, всё и доказывают на этапах проверки теорий. Поэтому обобщения физике, за исключением математических, вообще говоря, несвойственны (они желательны, но не обязательны). Философия же чаше решает обратную задачу, где обобщение является главной целью. Всё начинается с разума, который формирует мысленную модель предмета философских исследований. Затем эта модель с помощью логики и здравого смысла идентифицируется со знаниями, накопленными по данному предмету. Здесь натуральная философия опирается на физику — источник знаний, выраженных, в первую очередь, математически. Таким образом, для философии постоянная связь с физикой неизбежна, поэтому и обратная связь физики с философией представляется логичным и необходимым способом познания природы. Там, где содружество этих двух наук распадается, вероятность ошибок и заблуждений резко возрастает. Это полностью соответствует законам единства и борьбы противоположностей и перехода количества (эксперимент, знание) в качество (теория, понимание), двум из трёх основных законов диалектики материализма, в правильности которых мы не раз убеждались. Ведь, по иронии судьбы, даже то, что случилось с построенной на них и популяризировавшей их марксисткой идеологией, с неизбежностью вытекает из этих законов.

Можно также сказать, что современная натуральная философия — это коллективная мозговая атака всего человечества на тайны природы. Как и принято при мозговой атаке, здесь в расчёт берутся любые мнения без каких-либо ограничений, а догматизма не может быть по определению. В этом и сила философии, как средства постижения нового, неведомого. Сформировать принципиально новую, более точно отражающую достигнутый уровень знания и понимания природы модель мироздания способна именно философия, а теоретическая физика должна обеспечить проверку этой модели на соответствие материалистической (наблюдаемой) реальности и подтвердить либо опровергнуть её, в первую очередь экспериментально и математически, то есть количественно.

При такой мозговой атаке следует, на мой взгляд, придерживаться следующего правила. В естественных науках нельзя ничего утверждать с абсолютной уверенностью (считать единственно и вечно правильным объяснением), а вот отрицать на базе экспериментальных данных и наблюдений субъективные суждения вполне допустимо, например, вечный двигатель. Действительно, любое утверждение, по мере накопления эмпирических знаний, может быть скорректировано либо опровергнуто, если оно касается объективно (независимо от нас) существующих законов природы, в то время как, отрицая субъективные взгляды, мы отрицаем лишь представления людей об этих законах, если они не подтверждаются или опровергаются новыми знаниями и уже противоречат любой логике. Используя это правило в физике и естественной философии, можно постепенно исключать неверные варианты из того количества вариантов объяснения любого природного явления, которое изначально может быть достаточно большим, так как все возможные варианты, до убедительного, в первую очередь, экспериментального доказательства их невозможности, по существу, должны считаться равноправными. Аристотель, например, писал [17]: «поскольку нечто может существовать в возможности, постольку оно допустимо и в действительности». Так мы можем асимптотически (бесконечно близко) приближаться к истине, понимая, конечно, что абсолютная истина недостижима. Такую методологию можно назвать методом отрицания невозможного, который дополняет и единая с ним противоположность — метод признания равноправности возможного.

Обозначив, надеюсь достаточно конкретно, свою позицию относительно физики и философии, возвращусь к основной теме. Начну с того методологического подхода, с помощью которого было сформировано новое мировоззрение, и в который вышеуказанные методы отрицания невозможного и признания равноправности возможного входят, как одна из основ. Он отличается от господствующей сейчас в физике методологической аксиоматики, а, по существу, даже противоположен ей.

Примечание. Из того, что написано ниже, у Вас, читатель, может сложиться впечатление, что я не знаю сформулированное Ньютоном «золотое правило науки». Знаю. Я его процитирую [5] (Статья «Ньютон», ссылка на: Карцев В. П. Ньютон — М. Молодая гвардия, 1987 — с. 160, выдержка из письма Ньютона Парадизу): «Лучшим и наиболее безопасным методом философствования… должно быть сначала прилежное исследование свойств вещей и установление этих свойств с помощью экспериментов, а затем постепенное продвижение к гипотезам, объясняющим эти свойства». А теперь я процитирую известное высказывание Планка [7]: «Прежде чем поставить опыт, его нужно продумать, это значит, надо сформулировать вопрос, обращенный к природе». Какое из этих двух, в общем-то, противоречащих друг другу правил является для науки «золотым»? Для ответа зададим себе ещё один вопрос: Каким методом последовательных приближений легче решить систему математических уравнений:

— методом пошагового изменения аргумента с заданной точностью;

— методом половинного деления;

— методом Ньютона с использованием линейной интерполяции?

Ответ на последний вопрос очевиден, и он является сильным аргументом в пользу «правила Планка». Правда, следует внести уточнение, что в наше время гипотеза — это, прежде всего, основа планирования комплексных научных экспериментов и комплексного анализа уже известных экспериментальных данных, тогда, как во времена Галилея и Ньютона, в это слово вкладывался несколько иной смысл, что и определило, вероятно, отношение Ньютона к гипотезам. Так что, то, что было «золотым» в период борьбы науки со средневековым религиозным догматизмом, уже не может соответствовать реалиям сегодняшнего дня. Сегодня ограничения в выдвижении обобщающих гипотез являются, по сути, тем же самым, чем прежде была монополия на истину опирающейся на авторитет Церкви научной схоластики. Всё в нашем мире изменяется. Изменяется даже природа. Более или менее постоянными можно считать лишь её самые фундаментальные законы. Значит и наши научные правила и методы должны изменяться. Обязательно должны. И, наконец, можно сказать, что все математически сформулированные объяснения результатов наших экспериментов и наблюдений являются всего лишь гипотезами (в данном случае математическими) до тех пор, пока они не получают необходимых для придания им статуса законов природы смысловых, физико-философских подтверждений. Как уже не раз здесь говорилось, анализировать и объяснять экспериментальные данные, опираясь на математику без философии, столь же невозможно, как и опираясь на философию без математики.

Итак, в основе методологии формирования нового мировоззрения лежит базирующийся на отмеченной выше закономерности проявления простоты и совершенства в природе философский постулат, что мироздание в своей фундаментальной основе предельно просто, полностью рационально и является объективной реальностью, независимой от каких-либо наблюдений. В соответствии с этим постулатом мысленно (путем формирования, как философских, так и математических гипотез) создавались самые разнообразные модели мироздания, которые идентифицировались с известными знаниями о природе, накопленными человечеством в результате наблюдений и экспериментов. Критерий выбора модели при таком способе анализа — это оптимальное сочетание наименьшей противоречивости модели экспериментально достигнутым знаниям о природе и наибольшего соответствия той же модели указанному постулату. Сначала был выбран основной «скелет» модели, который затем, тем же способом, уточнялся и постепенно «обрастал» деталями. В целом — это метод последовательных приближений, но не только (и не столько) количественный (физико-математический), а ещё и качественный (физико-философский). Вашему вниманию будет представлен только итоговый вариант, полученный в результате таких циклов приближений. Разумеется — это не окончательный вариант, так как окончательных вариантов в естествознании не может, на мой взгляд, существовать по определению. В настоящей главе даны философские начала указанного варианта. Они сведены к ряду выводов, обобщающих представления о природе и служащих основой для проведения проверки этих представлений на соответствие накопленным нами конкретным знаниям о количественных закономерностях в ней. В силу того, что в основе формирования этих выводов, прежде всего, лежит философская логика, будем называть их просто — философские выводы.

Выбрав указанный метод познания, необходимо быть твердо уверенными, что осознание наблюдений и экспериментов, с помощью которых были получены знания, использующиеся для идентификации теоретической модели мироздания с реальностью, действительно отражает объективную реальность, а не является восприятием иллюзий.

Философия определяет самого человека, его органы чувств и разум, как единственно реально существующие средства познания природы. Наличие объективно (то есть для всех людей одинаково) существующих иллюзий и миражей, связанных с особенностями наших органов чувств и нашего сознания, признается и философией, и физикой [1] (статья «Иллюзии оптические»). Мы не можем считать, что всегда видим, слышим, чувствуем и воспринимаем разумом то, что есть на самом деле, и не учитывать погрешности и иллюзии, возникающие в результате применения созданных нами технических средств наблюдения. Таким образом, без тщательно продуманного учёта иллюзий и создания математического аппарата, способного обеспечить приведение наблюдаемых эффектов к объективной сущности бытия, экспериментальная физика существовать просто не может. В данной книге я постарался сделать некоторые шаги и в этом направлении.

Ниже будет показано, как миражи, созданные нашим слухом, искажают наши представления о пространстве, времени и материи, но легко исчезают, стоит лишь нам открыть глаза. Приоритет зрения над слухом в нашем мироощущении в значительной степени определяется огромной разницей между скоростями звука и света. Но скорость света, всё же, конечна, поэтому иллюзорность оптических наблюдений очевидна из прямой аналогии со звуком. Так почемуже акустические наблюдения, искажающие ощущение пространства и времени, воспринимаются нами как иллюзии, а таким же оптическим наблюдениям в теории относительности дан ранг объективных законов природы? Очевидно же, что это не так.

Ещё одной причиной возникновения иллюзий может являться изменение размеров нашей Вселенной в процессе её эволюции. Логично предположить, что и собственные размеры Земли, и нас, людей, непрерывно изменяются вместе с размерами всей Вселенной. Это, безусловно, означает глобальную иллюзорность восприятия нами окружающего Мира.

Отсюда следует первый философский вывод. Полностью объективно наш Мир может предстать только перед абсолютно не изменяющимся в своих размерах и наделённым собственным абсолютным хронометром наблюдателем, информация к которому приходит со скоростью равной бесконечности. Я считаю, что если не следовать этому правилу, то естественные науки, которые основываются и, по определению, должны основываться на наблюдениях и экспериментах, будут бесконечно блуждать в лабиринтах иллюзий, постоянно попадая в расставленные здесь природой логические ловушки. Не надо принижать возможности разума — он позволяет нам мысленно создать такую совершенно необходимую для ясного понимания объективных законов природы абстракцию — наблюдателя, способного находиться в любой материальной точке нашей Вселенной и одновременно наблюдать всё, что в ней происходит. Назовём его абсолютным наблюдателем (АН), а связанную с ним систему наблюдений абсолютной системой наблюдений (АСН). Человека же с его органами чувств и со всеми изобретенными им приборами и техникой, являющегося частью Вселенной, назовём естественным наблюдателем (ЕН), а его систему наблюдений (которые всегда являются относительными), соответственно, естественной системой наблюдений (ЕСН).

Примечание. Я сознательно вообще не использовал здесь узко-математический термин «система отсчёта», так как это противоречило бы заложенному в термин «система наблюдений» не только математическому, а ещё и философскому смыслу. Речь идёт именно о глобальных системах наблюдений.

Для абсолютного наблюдателя, иллюзий, искажающих представления о пространстве, времени и материи нет, и быть не может. Это очевидно. Но остаётся один вопрос. Теория относительности, построенная на принципе относительности одновременности, запрещает нам указанную абстракцию, представить которую философски не составляет труда. Почему?

Ответ может быть дан, причём точный, если учесть один очень показательный пример в истории науки. Девятнадцать столетий тому назад Клавдий Птолемей создал теорию и соответствующую ей механистическую модель, позволявшую объяснить результаты современных ему астрономических наблюдений, в первую очередь, математически. Теория Птолемея основывалась на придании Земле свойств абсолютного центра, относительно которого движется всё, что составляет материальную сущность мироздания. Относительность в системе Птолемея, таким образом, была связана с реально существующим природным объектом (Землёй) в качестве абсолютного центра мироздания. Это наложило отпечаток и на смысловую сущность теории Птолемея, и на её математический аппарат. Птолемей с помощью математики (в частности геометрических построений) постарался описать закономерности движения небесных тел с точки зрения наблюдателя, находящегося в одной из точек на поверхности Земли, имеющего абсолютно постоянные размеры и существующего в некоем абсолютном времени. Причём в отличие от Аристарха Самосского, Клавдий Птолемей, похоже, искал не естественные причины астрономических наблюдений, а только способы их непосредственного математического описания. Получилось это у него довольно-таки удачно.

Модель Птолемея полторы тысячи лет использовалась в астрономии и астрологии. За это время она была не просто проверена экспериментально, а подтверждена неисчислимым количеством наблюдений. Возможность с её помощью заранее, с высокой точностью предсказывать положение небесных тел и такие природные явления, как солнечные и лунные затмения, безусловно, свидетельствовала в пользу соответствия этой модели реалиям мироздания. Модель Птолемея стала восприниматься, как не только количественное (наблюдаемое), но и качественное (смысловое) описание закономерностей движения небесных тел.

Что же послужило причиной тому, что Коперник, Бруно, Галилей и другие, рискуя попасть на костёр, снова (вслед за Аристархом Самосским и его сторонниками в античности) начали утверждать, что система Мира гелиоцентрическая, а не геоцентрическая? Сейчас принято считать, что система Птолемея уже не могла помочь учёным объяснить результаты их новых астрономических наблюдений. Это не совсем так. Эпициклы, деференты и экванты системы Птолемея, дополненные в средние века арабскими астрономами моделью вторичного эпицикла, позволяли объяснять наблюдаемое с Земли движение небесных тел достаточно точно. Продолжая усложнять математический аппарат модели Птолемея, вполне можно было добиться любой точности (разумеется, при объяснении астрономических наблюдений с поверхности Земли), так как данная модель в этом направлении обладала огромным потенциалом для развития (её математическую сложность можно было наращивать практически безгранично).

Примечание. Астрологи, например, могут применять модель Птолемея и сегодня. Для них она, по-прежнему, самая удобная. Насколько астрология является наукой, здесь, разумеется, не рассматривается. Дело в принципе.

Так что основная причина отказа учёных шестнадцатого-семнадцатого веков от системы Птолемея, думаю, была другой. Коперник и его последователи на основании анализа накопленных астрономией знаний и своих собственных наблюдений пришли к выводу, что объяснить движение планет можно не только с помощью системы Птолемея, но, в точности так же, и с помощью другой, гелиоцентрической, системы, которая представлялась им гораздо логичнее и проще для реализации её природой. Вариант математического описания только результатов наблюдений этих учёных, похоже, уже не устраивал. Их интересовали причины явлений природы, а не только их наблюдаемые следствия. Прийти к мнению о гелиоцентрическом устройстве мироздания позволил также принцип относительности наблюдений, который в теории Коперника, спустя почти две тысячи лет после Аристарха Самосского, вновь был применён, как философский метод познания. Браво, пан Николай!

Примечание. Найти в себе мужество признать необходимость вернуться к полностью отвергнутой наукой идее, пожалуй, даже труднее и ценнее, чем выдвинуть очень смелую и правильную новую гипотезу. Поэтому то, что Коперник (зная об этом или не зная) был «вторым автором» гелиоцентрической теории ничуть не умаляет его заслуг, скорее даже, наоборот, увеличивает их.

Ну, а затем этот принцип был развит Галилеем до уровня, позволяющего применить его не только в астрономии, но и в физике. Браво, сеньор Галилео! Наблюдения Галилеем в телескоп лунных кратеров, солнечных пятен и спутников Юпитера были тоже, конечно, серьёзным (хотя и косвенным) философским аргументом в пользу гелиоцентрической системы, так как показывали общность природы Земли и небесных тел. Но, в первую очередь, именно уверенность сторонников гелиоцентрической системы в том, что из двух одинаково возможных вариантов объяснения результатов наблюдений, объективной реальности наиболее вероятно соответствует тот, который более прост и рационален не с позиции его количественного описания (по принципу, что вижу, то и описываю), а с позиции реализации его природой (та самая «бритва Оккама»), я считаю, в итоге всё и определила. Лишь потом учёные начали искать подтверждение гелиоцентрической системы не только в астрономии, но и в физике, кульминацией чего и стало открытие Ньютоном закона всемирного тяготения. Следует отметить, что сам переход к гелиоцентрической системе не сразу привёл к полному отказу от устоявшихся в науке представлений Птолемея. Коперник, например, сохранил в своей теории всё тот же эпицикл. Прошло больше ста лет, прежде чем выведенные Кеплером законы движения планет по орбитам, дали возможность Ньютону выразить математически физическую причину этого движения, но загадочность формулы закона тяготения до сих пор сохраняется.

После признания гелиоцентрической системы, наукой было обосновано равноправие всех звёзд во Вселенной, и представления об абсолютном центре мироздания исчезли, по крайней мере, как философская основа миропонимания, но, как мы скоро выясним, только на короткое время.

В начале двадцатого века теория относительности Эйнштейна вновь постулировала реально существующий мировой абсолют, имеющий конкретные постоянные размеры и способный измерять абсолютное время. Им в теории Эйнштейна стал наблюдатель — человек, держащий в руках часы и линейку. Пока наблюдатель держит в руках эти предметы, то есть производит наблюдения и измерения, он представляет собой вполне конкретный и реальный абсолютный центр Мира. Длина линейки, ход часов и определённая с их помощью наблюдателем скорость света реально абсолютны, так как ничто в природе Вселенной не может их изменить. Процитирую самого Эйнштейна: «…неизменность масштаба, жестко связанного с Землей, и хорошие часы — это все, что нам принципиально нужно для опыта» [4]. Ради обеспечения этого абсолюта весь окружающий наблюдателя материальный Мир у Эйнштейна изгибается в своих измерениях вместе с пространством, где эта материя находится, а также и во времени. Причем в ТО, как и в системе Птолемея, это не особенность наблюдений, а объективная реальность. Как только наблюдатель выпускает из рук магические предметы, он теряет статус центра Мира и, в свою очередь, вместе с атрибутами своей магической власти, начинает изгибаться и жить в другом времени, чтобы обеспечить существование такого же центра Мира уже в другом месте пространства. Как видите, несмотря на то, что философская система, основанная на реальном существовании абсолютного центра Мира, у Эйнштейна намного более сложна и не так очевидна, как у Птолемея, по сути, их теории — это одна и та же философская система. Если Птолемей в своей геоцентрической системе опирался на представления о неизменности положения Земли в пространстве, её размеров и возможности измерения абсолютного времени на ней, то Эйнштейн в теории относительности сохранил лишь две последних составляющих представлений Птолемея о Земле, как об абсолютном центре Мира — её размеры и техническую возможность абсолютно точно, неизменно и напрямую измерять ход времени на ней. Ведь именно на Земле, согласно теории относительности, были масштабированы все линейки и синхронизированы все часы, которые затем Эйнштейн, проводя свои мысленные эксперименты, стал располагать вместе с наблюдателями в любых точках пространства. Таким образом, Земля в представлениях Эйнштейна вновь обрела чёткий физико-философский статус реального центра Мира, став единственной базой, с которой уходит в свои перемещения по пространству наблюдатель, и куда он всегда возвращается. Но чтобы аналогичная системе Птолемея философская система приобрела необходимую завершённость, в ней должно быть что-то неподвижное, но, в то же время, реально существующее и наделённое конкретными свойствами, то есть не являющееся пустотой. Соответствие этому условию в теории Эйнштейна обеспечили представления о неподвижном нематериальном континууме пространства-времени, размеры и время в котором изменяются в зависимости от движения и массы присутствующих в нём материальных тел. Но изменяются лишь измерения такого пространства-времени, тогда как в целом оно абсолютно неподвижно и пустотой не является. Математически это выражено в ТО применением криволинейной системы координат Гаусса.

Как и система Птолемея, теория Эйнштейна имеет хороший потенциал для развития. Можно, например, даже учесть изменение размеров самой Земли вместе со всей Вселенной (о логичности такой точки зрения на мироздание уже говорилось выше) и сохранить при этом абсолют скорости света вместе с представлениями о Земле, как о центре Мира. Просто придётся считать, что время на Земле изменяется прямо пропорционально её размерам при любой скорости их изменения, хотя в СТО, размеры и время зависят от скорости обратно пропорционально, что, естественно, создаст математические сложности. Кроме того, сложности возникнут и с постоянством скорости света относительно пространства (вакуума). Следовательно, придётся постулировать, что во всём окружающем Землю Мире время и размеры меняются ещё и так, чтобы это позволяло устранить указанные сложности. То есть, к специальной и общей теориям относительности необходимо будет добавить ещё «космическую», устраняющую все математические противоречия и объясняющую при этом, почему мы всё же наблюдаем открытое Хабблом красное смещение и много ещё чего другого. Но возможности математики, как и любого языка человечества, по сути, безграничны, а жертвовать любыми своими физическими представлениями и здравым смыслом ради сходимости математических формул нам уже не привыкать. В принципе, так можно продолжать сколько угодно, по мере поступления новых экспериментальных данных. Это, согласитесь, то же самое, что и наращивать количество деферентов и эпициклов в системе Птолемея, что именно так мы и ввели в теоретическую физику такое понятие, как тёмная энергия, именно так объясняем введенное теорией относительности триединство и изменение массы, именно так пришли к выводу о существовании в природе дополнительных измерений.

Теперь можно ответить на тот вопрос, ради которого и был проведён этот экскурс в историю науки. Теория Эйнштейна запрещает использование в физико-философских рассуждениях любого абстрактного абсолютного наблюдателя потому, что сама она уже основана на представлении о существовании единственного, причём реального абсолютного наблюдателя, который, являясь центром Мира, способен влиять на все объективно существующие в нём законы природы. Этот наблюдатель — человек, использующий систему измерений, связанную с Землей, размеры которой так же абсолютно неизменны, как и течение времени на ней (точка зрения Эйнштейна), либо время и размеры изменяются абсолютно пропорционально (логическое развитие той же точки зрения). Следует ли, учитывая вышесказанное и то, что в этой книге было сказано о теории относительности ещё раньше, отказываться от запрещённого этой теорией первого философского вывода? Вряд ли. Канонизировав систему Птолемея, мы ведь уже один раз пытались запретить самим себе думать и что-либо изменять в нашем научном мировоззрении. Зная, к чему это привело и чем закончилось, стоит ли это повторять? Ведь, являясь отражением в нашем сознании законов объективно существующей природы, любая теория в области естественных наук, по определению, не может быть истиной в последней инстанции. Всегда существует вероятность найти ещё лучше отражающую объективную реальность теоретическую модель, то есть следующее приближение к истине, к которой можно приближаться асимптотически, но которую абсолютно достичь невозможно. Это напрямую вытекает из философского закона отрицания отрицания. Это уже не раз было доказано.

Однако, вернёмся собственно к физике и философии. В то время как теоретическая физика с начала двадцатого века последовательно усложняла наши представления о Мире, в философии упорно сохранялись классические тенденции к упрощению мировоззрения. Философия на протяжении всего своего развития (особенно после начала господства монотеистических религий) старалась найти единую естественную основу всего сущего, то есть бытия. Философия материализма сначала возвела в ранг основы саму материю (включив в неё понятие поля), затем энергию (связав материю-массу с энергией), потом само пространство-время (объяснив материю и энергию его искривлениями) и, наконец, пока гипотетически, исключительно движение (связав все виды материи, энергии и полей с движением, например, [10]).

Примечание. Попробовать выбрать, в качестве единой основы, движение, современную философию вынудила, по-моему, теория относительности, которая фактически убрала различия между материей и энергией. Попытка выстроить логические (нематематические) цепочки на единстве материи и энергии и основополагающей роли континуума пространства-времени, по-видимому, не удалась, и остался единственный, по сути, вариант — выбрать в качестве основы бытия движение, рассматривая его, как «изменение вообще».

Но разрешите не согласиться с тем, что в основе бытия (религия здесь не рассматривается) должно лежать что-то одно, опираясь в этом именно на классические основы философии. Аристотель писал [17]: «… существуют ли два, три или большее число [начал]? Одного быть не может, так как противоположное не одно. С другой стороны, и бесконечного множества [начал] быть не может, так как [в этом случае] сущее будет непознаваемо». Проанализировав далее этот вопрос, Аристотель пришёл к выводу, «что не может существовать ни один единственный элемент, ни больше двух или трёх; решить же, два или три… очень трудно». Теперь вспомним ещё раз о законах диалектики материализма. Два из них, напрямую касающиеся природы (единства и борьбы противоположностей и перехода количества в качество), построены на двоичности. Эти два закона, принятый выше постулат о простоте и рациональности природы и широкое проявление в ней двоичности (в частности симметрии) приводят к мысли о принципе необходимости и достаточности двоичности в большинстве фундаментальных основ мироздания. Простыми словами этот принцип формулируется так — меньше двух, уже невозможно, а больше двух, уже сложно. Это, конечно, не следует делать абсолютом (потом мы выясним, что отмеченная Аристотелем троичность фундаментальных основ природы в ряде случаев логично дополняет их двоичность, да и в самом выделении основ много субъективизма), но не обратить на это внимание невозможно. То есть воспринимать принцип двоичности, как закон природы, разумеется, нельзя, а вот использовать его как хорошо проверенную закономерность при формулировании первоначальных гипотез можно вполне уверенно. Таким образом, логично считать, что, без веских доказательств достаточности одной основы или необходимости трёх, природные явления необходимо начинать анализировать, исходя из предположения о двоичности их основ.

Примечание. Применение принципа двоичности в философии — далеко не новый метод. Сформулированный Аристотелем логический закон исключения третьего — это тоже, по сути, принцип двоичности, хотя в ранг философской основы естествознания и физики Аристотель этот принцип и не возвёл. Но я считаю, что сегодня мы уже накопили достаточно знаний о природе, чтобы придать принципу двоичности статус экспериментально доказанного фундаментального качественного свойства большинства проявлений окружающего нас материального Мира, то есть применить этот принцип в естественной философии, а через неё и в физике.

Итак, широкое распространение проявлений принципа двоичности в природе является вторым философским выводом. Этот принцип, по-моему, не может не касаться и единой физической основы бытия. Она, по всей видимости, может наиболее точно восприниматься разумом, как двоичная. Из трех перечисленных выше «кандидатов в основы бытия» на основании принципа двоичности логично выбрать самую традиционную и известную в истории философии пару, состоящую из материи и движения. Движение не может существовать без того, что движется, то есть без материи. «Необходимо, следовательно, чтобы существовали предметы, способные двигаться каждым движением» [17]. В свою очередь, материя без движения теряет одно из основных своих свойств — наблюдаемое существование во времени, Время не может проявляться там, где ничего не меняется. «Время есть число перемещения» [17]. Что касается энергии, то она явно является производной от этих двух взаимосвязанных понятий. Развивая тему принципа двоичности, мы можем выделить две основы материи — то, что определяет её количественно (в классической физике это связано с мерой количества и инертных свойств вещества, то есть с массой) и то, что её связывает воедино (силы взаимодействия).

Примечание. В современной физике вместо массы в качестве меры количества вещества принято использовать моль. Но, давайте, сохраним здесь подход девятнадцатого века. Почему? Это будет ясно из дальнейшего.

В движении можно выделить также только две количественные основы — это скорость и ускорение. Качественно движение также делится на два вида — поступательное движение и вращение. Первая основа материи, масса, стремится сохранить скорость, а вторая, силы взаимодействия, стремится её изменить. Всё это проявляется в ускорении, которое, согласно второму закону Ньютона, тоже зависит от массы и силы, которые действуют на него противоположно. Закон единства и борьбы противоположностей и принцип двоичности прослеживаются здесь в чистом виде.

Раз материя и движение реально существуют и наблюдаются нами, то должна быть система измерений (будем рассматривать только зрительные измерения, хотя у нас от природы есть и иные органы чувств), позволяющая количественно описать это существование. Сколько должно быть таких измерений? Если применить здесь принцип двоичности, то следует парадоксальный, на первый взгляд, вывод — необходимы и достаточны только два. Об одном измерении уже говорилось — это время («находиться во времени — значит измеряться временем» [17]). Отсюда следует, что материя должна быть пространственно всего лишь одномерна. Это третий философский вывод. Но как же тогда понять существование наблюдаемой нами трёхмерной материи в трёхмерном же пространстве? Возьмём шесть спичек (их можно считать одномерными) и, соединив их концами, мы можем построить объёмную фигуру — тетраэдр. Следовательно, одномерная материя, объединённая в структуру, вполне способна сформировать представление о трёхмерном пространстве. Кстати, у построенного из шести спичек тетраэдра есть очень интересное качество — все его четыре вершины (которые можно считать не имеющими пространственной размерности точками), каждая с каждой, связаны одной (одномерной) спичкой. К роли подобных связей в мироздании мы вскоре вернёмся.

Соответствуют принципу двоичности и существующие сегодня представления об энергии. Она так же делиться на два вида: кинетическая энергия и упругая энергия взаимодействия материи (её мы чаще называем потенциальная), которая неразрывно связана с работой, совершаемой силами упругости. Кстати сказать, мы можем называть потенциальной оба указанных вида энергии. Всё зависит от того, какой вид энергии мы рассматриваем, как конечный в каждой конкретной задаче. Например, в механическом аккумуляторе (маховике) потенциальной энергией правильнее назвать механическую энергию вращения, то есть кинетическую энергию.

А сейчас рассмотрим взаимодействие материи и его типы. Давайте попробуем, опираясь на механические аналоги, представить себе способы взаимодействия материальных тел между собой, все без исключения, какие только возможны. При этом оценим логичность соответствующих этим способам физических моделей, в том числе и с позиции постулата о простоте и рациональности мироздания, а также возможности механистического объяснения с помощью таких моделей волновых процессов, являющихся одной из очевидных сущностей природы.

Начнём с эфира физики семнадцатого-девятнадцатого веков. Материальные тела должны двигаться в нём примерно так, как в газе. Первое, что обращает здесь на себя внимание, это то, что эфир должен быть полностью однородным (континуумом), а не состоять из частиц. Иначе придется объяснять ещё и взаимодействие этих частиц между собой. Логика при этом замкнётся в круг, из которого не будет выхода. Именно объёмная однородность эфира и создаёт трудности с механистическими представлениями о существовании в нём упругих продольных, а тем более поперечных волн. Притяжение и отталкивание материальных тел в эфире можно обосновать лишь возможностью существования в нём недоступных нам дополнительных измерений, которые искривляют эфир подобно тому, как это объясняет применительно к гравитации общая теория относительности. Причём эти искривления должны одновременно обеспечивать все типы фундаментального взаимодействия.

Вторым способом является официально признанное сегодня наукой взаимодействие на расстоянии с помощью специальных, обладающих свойством корпускулярно-волнового дуализма элементарных частиц материи, излучаемых веществом. О противоречивости, нелогичности и недостатках этого способа сказано выше. Здесь же следует отметить, что механистически волновые явления и притяжение материальных тел вообще невозможно себе представить, если не объединить идею корпускулярно-волнового взаимодействия с той же идеей субматериального эфира. По существу, прежняя теория эфира и современные представления о континууме пространства-времени — это ведь практически одно и то же. Разница лишь в том, что при объяснении свойств пространства-времени механистическая смысловая интерпретация сегодня считается невозможной — необходимо и достаточно лишь математическое описание этих свойств. Так что все недостатки теории эфира, в части возможностей механистической интерпретации законов природы, полностью сохраняются и при этом способе, который, к тому же, ещё и намного сложнее первого, в том числе в плане математики.

Третий способ — это прямое (непосредственное) взаимодействие частиц вещества с помощью соединяющих их линий (также материальных), способных упруго растягиваться и сжиматься. С интерпретацией механистических причин центрального взаимодействия никаких вопросов здесь не возникает.

Примечание. При этом способе подразумевается, что связанная центральными силами взаимодействия материя нашей Вселенной конечна. Ниже будет обосновано, что это (практически без сомнений) так и есть.

Для того, чтобы такая система взаимодействия обеспечивала способность большого количества взаимосвязанных материальных тел двигаться относительно друг друга (включая вращение), остается лишь наделить указанные упругие отрезки линий возможностью пересекаться между собой без разрушения. Казалось бы, механически это невозможно, так как такие линии без разрушения могут лишь касаться между собой (взаимодействуя при этом, уже друг с другом). Да — это так, если считать, что линии имеют толщину, то есть трёхмерны, или, хотя бы ширину, то есть двухмерны. Если же допустить, что данные линии материи одномерны (такой вывод, вытекающий из принципа двоичности, выше уже был сделан), то касание и пересечение становится для них одним и тем же событием. В какую сторону разойдутся после касания одномерные линии — разницы нет. Следовательно, можно предположить, что они не только касаются, но и пересекаются между собой мгновенно и без разрушения. Возникновение в таких линиях при их касании-пересечении поперечных волн вполне представимо, если допустить, что оно тоже будет мгновенным. Отсутствие массы (как и в классическом эфире) означает здесь лишь то, что волны эти, скорее всего, будут не плавными, а ломаными, что хорошо согласуется с квантовыми представлениями.

Вот, пожалуй, и все способы. Их только три, и все они, в плане реализации, не бесспорны. Но взаимодействие материи существует, следовательно, природа смогла использовать какой-то из них, ведь других способов, похоже, нет. То, что природа в своих фундаментальных основах использовала сразу несколько принципиально отличающихся способов взаимодействия, явно противоречит постулату о простоте и рациональности мироздания. Так какой же способ выбрала природа?

Попробуем оценить вышеперечисленные способы на степень их соответствия постулату о простоте и рациональности мироздания. Представьте себе, что вы решили спроектировать «новую Вселенную». Раз проектирование начинается «с чистого листа», то вы можете выбирать любые решения. Какой из перечисленных выше вариантов взаимодействия вы выберете? Для меня, например, выбор третьего варианта будет практически безальтернативен, так как он надежнее, функциональнее и, к тому же, значительно проще, особенно, если указанные линии принять за отрезки прямых (с возможностью поперечных волновых колебаний, конечно). А какой вариант можно посчитать самым нерациональным и сложным? Я считаю, что второй. Так что же заставляет нас отказывать природе в простоте и рационализме и думать, что она выбрала для себя самый неудачный вариант?

Теперь зададим себе вопрос: какой из известных нам видов взаимодействия постоянно связывает все частицы вещества нашей (наблюдаемой нами) Вселенной между собой? Ответ практически безальтернативен — гравитация. Очевидно, что она связывает любую материю, по крайней мере, материю, имеющую массу. А каков порядок этой связи? Каждая частица вещества связана с каждой, где бы они ни находились в пределах наблюдаемой нами Вселенной. Другого варианта ответа здесь тоже нет. Причём, чтобы такая связь была реализуема с точки зрения механики, необходимо, чтобы вещество в пределе делилось на частицы, вообще не имеющие объём. Но если такая система связей существует, то можно ли допустить, что природа не использовала именно её и для обеспечения всех остальных видов взаимодействия материи? Скорее всего, нет. Это бы полностью противоречило постулату о рациональности и простоте мироздания. «Поэтому, поскольку возможно, должно приписывать те же причины того же рода проявлениям природы» — это уже не Аристотель, а Ньютон [18].

Отсюда следует четвертый философский вывод. Соединение точечных частиц вещества, каждой с каждой, отрезками материальных (реально существующих) одномерных линий, наделенных силовыми свойствами и возможностью пересекаться между собой без разрушения, является наиболее простым и рациональным способом обеспечить взаимодействие между ними. Соответственно, наиболее простым и рациональным способом обеспечить существование материи в движении и во времени, можно считать неразрывную структуру, состоящую из дискретных элементов упругой одномерной не имеющей массу материи, связанных между собой в узловых точках, наделённых инертностью (массой) и вообще не имеющих объём (пространственную размерность).

Учитывая этот вывод и перечисленные в первой главе противоречия и загадки, связанные с законом тяготения, мы постепенно приходим к мнению, что гравитация не может быть основана на излучении. Кроме того, исходя из полной идентичности законов тяготения и Кулона, можно предположить, что электромагнетизм и гравитация используют либо одну и ту же, либо спаренную систему материальных силовых линий. Если это так, то, вследствие явной взаимосвязи электромагнетизма с излучением, мы приходим к мысли, что эти же силовые линии являются и основой для передачи излучения в нашей Вселенной. Если не считать излучением движение в пространстве наделённых массой микрочастиц вещества, а это логично, то можно сделать вывод, что излучение связано не с движением каких-либо лишенных массы частиц, а передаётся волнами, распространяющимися по одномерным линиям не обладающей массой материи (которые обеспечивают либо только электромагнитное взаимодействие, либо электромагнитное и гравитационное вместе). Впрочем, с дилеммой, выраженной взятой в скобки в предыдущем предложении фразой, мы способны разобраться прямо сейчас. Мы знаем, что электромагнитное излучение реально существует, а гравитационное мы не можем экспериментально обнаружить, по крайней мере, в тех процессах, где явно возникает электромагнитное. Мы также знаем, что электромагнитное взаимодействие искажается присутствием между взаимодействующими телами вещества, а гравитационное нет. Такое различие в свойствах позволяет предположить, что искажение электромагнитного взаимодействия является следствием изменения длины его силовых линий волнами, возникающими за счёт пересечений этих линий между собой. Пересечения силовых линий неизбежны, вследствие постоянного наличия в любом веществе внутреннего вращательного движения составляющих его частиц, не говоря уже об относительном движении самих материальных тел. В линиях же гравитационного взаимодействия, по всей видимости, волны излучения при пересечениях не возникают, поэтому нет никаких причин для искажения самих сил этого взаимодействия. Отсюда следует, что силовые линии электромагнитного и гравитационного взаимодействия — это система спаренных линий, которые, если в электромагнитных линиях нет волн излучения, в силу одномерности, полностью совпадают, то есть являются единым отрезком прямой линии. И опять явно прослеживается принцип двоичности.

Сегодня мы считаем, что в природе существуют четыре фундаментальных типа взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Два последних действуют лишь на очень небольших расстояниях, поэтому их невозможно философски связать с системой, основанной на взаимодействии каждой частицы вещества с каждой. Значит, существует второй, принципиально иной способ взаимодействия? Это, конечно, полностью согласуется с принципом двоичности (дважды два — четыре), но ведь мы рассмотрели, похоже, все возможные механистические способы взаимодействия и пришли к выводу, что лишь один из них прост, рационален и логичен, а остальные нет.

Примечание. «После экспериментального подтверждения существования бозона Хиггса, поле Хиггса стали называть пятым фундаментальным взаимодействием» [5] (статья «Поле Хигсса»). Но давайте пока оставим это «поле» без внимания.

В чём же дело? Разрешить эту проблему, признаюсь честно, философски я не смог. Но, чтобы не загонять наши с Вами, читатель, рассуждения в тупик ненужных сомнений, забегу немного вперёд. То, с чем не смогла справиться философия, сравнительно легко сделала физика, к которой мы перейдем в следующей главе. Математический аппарат, основанный в первую очередь на комбинаторике, позволил объединить сильное и слабое взаимодействия (по признаку их проявления только на сверхмалых расстояниях) в один тип, названный ядерным взаимодействием (это обобщающее название используется в современной научной терминологии), связав его, в свою очередь, с взаимодействием электромагнитным, а его дуализм с дуализмом электрических и магнитных свойств электромагнитного взаимодействия, вытекающим из сущности и самого названия последнего. Пространственная ограниченность ядерного взаимодействия нашла своё объяснение в том, что, имея дуализм направленности, электромагнитное взаимодействие может либо проявляться сильно (например, в ядрах атомов) либо компенсировать само себя так, что это воспринимается нами за признак его слабости или даже отсутствия. В действительности же (по абсолютной величине) электромагнитное взаимодействие между любыми частицами вещества существует всегда, и оно намного сильнее любых типов взаимодействия, представления о которых сложились в современной физике.

Примечание. Во мнении, что в природе существует только два фундаментальных типа взаимодействия вещества — гравитационное и электромагнитное, нет ничего нового. Это было мнение большинства учёных девятнадцатого века. В настоящей книге лишь приводятся аргументы в пользу необходимости вернуться к этому мнению.

Но если силы взаимодействия, согласно принципу двоичности, делятся на типы, то и такая характеристика вещества, как масса, скорее всего, должна быть чем-то дополнена. Кандидат, из существующих в современной физике понятий, здесь практически один — это электрический заряд. Он единственный логически может быть связан с дополняющим гравитацию электромагнитным взаимодействием, так как магнитный заряд, наиболее вероятно, есть лишь следствие существования заряда электрического. Ведь магнитный монополь (гипотеза Поля Дирака) экспериментально до сих пор не обнаружен. Таким образом, мы вводим дуализм и в характеристики вещества, мерой количества которого в классической физике считалась только масса. Будем считать, что масса и электрический заряд неразделимы и вместе являются характеристиками вещества, а, скорее, материи в целом, так как законы тяготения и Кулона связывают массу и электрический заряд и со второй основой материи — силой, которая, в свою очередь, может быть создана силовыми линиями гравитационного и электромагнитного взаимодействия (четвёртый философский вывод). Независимость произведений масс и электрических зарядов легко может быть объяснена взаимной компенсацией взаимодействия зарядов с противоположными или одинаковыми знаками.

Теперь попробуем разобраться, какую из основ материи, вещество (массу-заряд) или силы взаимодействия (гравитационную и электромагнитную), использует природа для ограничения основ движения — скорости и ускорения? В том, что такие ограничения существуют, мы убедились, наблюдая их у скоростей звука, света, а также у тел и потоков, движущихся со скоростями, близкими к этим критическим величинам. Маловероятно, что природа использует оба способа. Она должна была «выбрать» тот из них, который более прост и рационален, и «применять» его везде.

Используем наглядный пример. Вы не задумывались, почему скорость вылета пули из ствола пневматического оружия существенно ниже, чем из ствола аналогичного огнестрельного? Дело в том, что указанная скорость не может превысить критическую скорость звука для выталкивающего пулю из цилиндрического ствола расширяющегося газа, а эта скорость прямо пропорциональна корню квадратному из абсолютной температуры газа. Поэтому скорость вылета пули из ствола огнестрельного оружия за счёт высокой температуры пороховых газов может в разы превосходить скорость звука в атмосферном воздухе, тогда как для пневматического оружия, где температура выталкивающего пулю рабочего тела (воздуха) при расширении становится ниже атмосферной, такое невозможно ни при каком давлении.

Примечание. Воздух в стволе перед пулей не создаёт в огнестрельном оружии критического барьера, так как пуля (или даже фронт расширяющихся горячих газов при холостом выстреле), выталкивая этот воздух, сжимает и нагревает его, соответственно повышая в нём скорость звука, а, следовательно, и скорость выхода его из ствола.

Технически обеспечить сверхзвуковую скорость пули в стволе, конечно, можно. Для этого надо сделать конец ствола в форме сопла Лаваля, а пулю (для большей эффективности) сделать саморасширяющейся (упругой). Но мы решаем не техническую проблему, а просто рассматриваем необходимый для обоснования наших рассуждений (даже не физических, а философских) наглядный пример, поэтому оставим ствол цилиндрическим. Когда фронт выталкивающего пулю газа достигает критической скорости звука, он уже не может её превысить ни при каком полном давлении газа. Даже если какой-то внешней силой увеличить скорость пули выше этой величины, то между ней и фронтом газа образуется разряжение, которое, уже наоборот, будет «тормозить» пулю (при выстреле в атмосфере). Итак, существует хорошо известная нам прямая взаимосвязь между скоростью распространения звуковых волн в газе и критической скоростью движения газовых потоков в цилиндрических каналах.

А теперь, рассматривая физику выстрела с позиции второго закона Ньютона, постулируем, что дело здесь не в газе (в данном примере аналоге силы), а в пуле (массе), свойства которой не позволяют ей достичь предельной скорости в канале ствола. Несмотря на очевидность того, что это не так, в рамках философских рассуждений мы имеем на это право. На основании указанного постулата не остаётся ничего иного, как применить к скорости пули тот же принцип ограничения, который в СТО признан причиной невозможности для любого тела, обладающего массой, превысить скорость света. Придётся считать, что масса пули начинает асимптотически стремиться к бесконечности уже при достижении критической скорости звука. А раз это не так, то почему же не предположить, что природа и при ограничении движения тел со скоростью света использует принцип похожий на тот, с помощью которого она ограничивает движение со скоростью звука? Ведь свет, как и звук, явно имеет волновую сущность (пусть даже и дополненную корпускулярными свойствами). Зачем природе, уже имеющей в своем распоряжении одну способную изменяться основу материи — силу, наделять такими же свойствами и вторую — массу, раз она может без этого обойтись? Такая сложность законов природы, безусловно, противоречит постулату о рациональности и простоте мироздания. Можно привести и ещё один логический довод в пользу взаимосвязи относительного движения тел с силой их взаимодействия друг с другом, а не массами этих тел. Согласно третьему закону Ньютона, центральные силы действуют одинаково, в противоположных направлениях и являются векторными величинами. То есть к силе может быть применён тот же принцип симметрии, который мы применяем к скорости или к ускорению (тоже величинам векторным). Сила центрального взаимодействия двух тел принадлежит им, и только им, в точности также как этим телам принадлежат скорость и ускорение их движения относительно друг друга.

Что же может противопоставить этой логике специальная теория относительности? Аналоги в природе? Их нет. Тоже логику? Давайте попробуем. Масса принадлежит лишь одному из двух движущихся относительно друг друга взаимодействующих тел и не является параметром только системы из этих двух тел, а используется в физических задачах с любыми другими телами. Если математическую связь с относительностью здесь, как показал Эйнштейн, установить можно (за счёт придания скалярной в целом массе векторных свойств), то философски эта связь вообще не прослеживается. Более того, чтобы доказать СТО Эйнштейн связал её с инерциальными системами отсчёта, без применения которых чисто математический вывод этой теории уже некорректен. А можно ли вообще считать, что инерциальные системы отсчёта применимы для объяснения фундаментальных основ мироздания, а не являются абстракцией, применять которую можно только для установления приблизительной взаимосвязи наблюдений с теоретически осознанной реальностью и только для практических задач, где точность такого подхода можно признать достаточной? Процитирую самого Эйнштейна. В 1920 году, объясняя положения своей теории, он говорил: «Не может быть пространства, а также части пространства без потенциалов тяготения; последние сообщают ему метрические свойства — без них оно вообще немыслимо. Существование гравитационного поля непосредственно связано с существованием пространства» [3]. Из этих слов следует, что в пространстве не может существовать ничего, на что не действовали бы силы тяготения, а ведь любое поступательное движение изменяет их баланс, что делает немыслимым применение инерциальных систем отсчёта для объяснения фундаментальных основ мироздания. Условий соответствующих поступательному движению с постоянной скоростью в природе просто нет. Если бы у философов древности спросили: «Можно ли с помощью того, чего в Мире нет, объяснить то, что в Мире есть?», как вы думаете, что бы они ответили?

Из приведённого выше высказывания Эйнштейна также следует, что ему оставалось сделать буквально полшага, чтобы связать не только гравитацию и пространство, а всю материю и пространство в единое смысловое целое. Он этого не сделал. Жаль. Из дальнейшего станет ясно, что именно эта мысль и легла в основу нового мировоззрения.

Теперь ещё раз процитирую Эйнштейна: «Если мы пожелаем избежать слишком специальных предположений, мы можем высказать одно соображение: сила, действующая между двумя данными частицами, зависит только от расстояния между ними, подобно силам тяготения. Это предположение кажется довольно простым. Можно было бы представить гораздо более сложные силы, например зависящие не только от расстояния, но и от скоростей обеих частиц (подчёркнуто мной, — С.С.)» [4]. До вывода о логичности введения в физику представлений о влиянии относительного движения тел (пусть не прямого, а опосредованного волновыми явлениями) на величину центральных сил электромагнитного взаимодействия между ними здесь уже даже не полшага. Фактически Эйнштейн сделал этот вывод (или согласился с выводом Леопольда Инфельда, так как они писали это вместе, во второй половине тридцатых годов двадцатого века, хотя, судя по построению фраз, указанное написал сам Эйнштейн). Но, вместо того, чтобы развить эту мысль (которая, судя по всему, появилась уже значительно позже создания СТО и ОТО), Альберт Эйнштейн остался на прежних позициях (что критическая для вещества скорость света объясняется безграничным ростом массы при относительном движении тел).

Примечание. Правда, Эйнштейн ввёл зависимость от движения одновременно массы, длины и времени, что, вследствие установленной вторым законом Ньютона связи силы именно с этими параметрами, позволило в ряде случаев приблизительно скомпенсировать неучтённое влияние движения собственно на силу. Этим, на мой взгляд, и объясняются определённые успехи теории относительности в части теоретического обоснования и предсказания реальных явлений природы. Опять напрашивается сравнение с геоцентрической системой Птолемея, также обеспечивавшей возможность объяснять и предсказывать результаты наблюдений. В последней, вместо одной орбиты планеты использовалось представление о сразу двух круговых, взаимосвязанных орбитах (деференте и эпицикле), скорректированных, к тому же, эквантом или вторичным эпициклом (третьей орбитой). Так что даже соотношение по сложности модели мироздания в сравнении с предполагаемой реальностью у Эйнштейна здесь такое же, как у Птолемея — три к одному. В обоих случаях возникает вопрос: зачем объяснять количественные закономерности наблюдаемых явлений столь сложно и непонятно, если это можно сделать намного проще и логичнее? Конечно же, и масса, и сила — это абстрактные (языковые) понятия. Мы их придумали, и, в принципе, мы же имеем право их изменять. Хотя выходить здесь за границы, где эти абстракции вообще начинают терять своё изначальное смысловое значение, пожалуй, не следует. К тому же, изменять в зависимости от относительного движения вместе с массой ещё и такие величины, как длина и время, когда здесь можно обойтись изменением одной лишь силы (это будет доказано) природа точно не будет. Она экономна.

Возвращаясь к четвертому философскому выводу, а также указанным следствиям из него, можно найти и возможную причину волнового кризиса, обусловливающую предел скорости света в движении заряженных микрочастиц, экспериментируя с которыми мы этот предел не можем преодолеть. Мы ведь используем для ускорения частиц и сохранения ими заданной траектории движения исключительно электромагнитные силы. При этом мы сегодня уверены, что электростатические силы не зависят от скорости движения частиц относительно оборудования, которое эти силы создаёт, поэтому и называем их статическими. Но если эти силы создают линии одномерной материи, в которых при пересечениях возникают поперечные волны, увеличивающие длину таких линий, то скорость движения, увеличивая здесь частоту пересечений, обязательно повлияет на сами силы, причём только в сторону их уменьшения.

Предыдущие размышления привели нас к мнению, пусть пока к гипотетическому (в дальнейшем оно будет обосновано), что кроме гравитационного и электромагнитного взаимодействия никаких других видов силового взаимодействия в нашей Вселенной не существует. Следовательно, закон изменения любых сил взаимодействия при изменении расстояния между взаимодействующими телами без учёта влияния волновых процессов нам хорошо известен, проверен экспериментально и является действительно фундаментальным законом природы:

                                F r2 = const, (4)

где F и r, соответственно, сила взаимодействия (согласно её определению, введённому вторым законом Ньютона) и расстояние между материальными точками. С учётом четвертого философского вывода, формулу (4) следует считать отражением природных свойств силовых линий, связывающих материю нашей Вселенной воедино. При таком подходе величина r отражает уже не расстояние между материальными точками, как таковое, а длину соединяющих их материальных силовых линий.

Выше уже говорилось, что никаких объективных оснований полагать, что существует эффект экранирования материей гравитации (и, соответственно, гравитационное излучение) мы сегодня не имеем. Поэтому силы гравитационного взаимодействия, скорее всего, изменяются пропорционально только именно расстоянию между материальными точками, то есть так, как мы сегодня себе это и представляем. А вот для электромагнитного взаимодействия длина силовых линий, создающих это взаимодействие, при возникновении волн в них должна становиться больше указанного расстояния, что, соответственно, уменьшает силу взаимодействия материальных точек при одном и том же расстоянии между ними. Это обосновывается и наличием в природе электромагнитного излучения, и экранированием электромагнитного взаимодействия веществом.

Примечание. Ниже будет показано, что волновые процессы, наиболее вероятно, являются самой причиной деления электромагнитного взаимодействия на электрическое (так точнее, чем электростатическое) и магнитное, что магнитное взаимодействие есть результат неравномерного искажения волнами электромагнитного излучения силовых линий, по существу, обеспечивающих лишь одно фундаментальное взаимодействие — электрическое.

Отсюда следует гипотеза, что наблюдаемый нами световой барьер в относительном движении частиц вещества обуславливает асимптотическое стремление к нулю электромагнитных сил, обеспечивающих ускорение этих частиц. Более подробный анализ этого вопроса выходит за пределы общих философских рассуждений, поэтому, давайте, проведём его тогда, когда речь пойдёт уже о собственно физике, а пока сформулируем, пятый философский вывод.

С целью более точного теоретического отображения реальности следует считать, что масса любых частиц вещества, количественно отражающая свойства инертности материи всегда постоянна (инвариантна). Любые критические условия, связанные со стремлением скорости движения частиц вещества (частиц материи, обладающих массой) к тому или иному пределу могут быть лишь следствием влияния движения материи на силы, которые это движение изменяют, а не на массу.

Примечание. Мнение, что получение массы из энергии, и наоборот, экспериментально доказано с помощью опытов с элементарными частицами, является следствием применяемого при обработке результатов этих опытов математического аппарата, в частности СТО. Массу ведь невозможно замерить непосредственно. Её можно только рассчитать. Массу тела легко рассчитать, замерив его вес. Но элементарные частицы мы «взвешиваем» не с помощью гравитации, а с помощью электромагнитного взаимодействия при очень высоких скоростях их движения. При этом силы электрического взаимодействия, как сказано выше, сильно искажаются волнами электромагнитного излучения. Не учитывая эти искажения и применяя при расчётной обработке экспериментальных данных математический аппарат специальной теории относительности, мы и создали в своём сознании иллюзию о взаимопревращениях массы и энергии. Ниже это будет рассмотрено более подробно. Здесь я пишу об этом только для того, чтобы у Вас, читатель, не возникло преждевременных вопросов ни к автору этой книги, ни к себе.

А сейчас, пожалуй, следует постараться ответить на ещё один из самых главных и древних философских вопросов: бесконечна Вселенная или, всё же, конечна? Обе эти точки зрения существуют и сегодня. Причём вопрос этот касается не только бесконечности размеров Вселенной (бесконечности «вверх»), но и предела делимости материи (бесконечности «вниз»).

Позицию сторонников мнения о бесконечной делимости материи хорошо сформулировал в своей вышедшей в 1909 году книге «Материализм и эмпириокритицизм» Ленин, который, вне зависимости от оценки результатов его политической деятельности, безусловно, был сильным философом. «Электрон», — писал он: «так же неисчерпаем, как и атом, природа бесконечна…» Это мнение вполне логично. Если считать, что Вселенная бесконечна «вверх», то из этого логично вытекает и бесконечность природы «вниз», то есть предела дискретности микромира существовать не может. Но это полностью противоречит наблюдаемым нами квантовым эффектам. Если бы всё обстояло так, как считал Ленин (справедливо отметить, что в то время, когда он это написал, полноценной квантовой теории ещё не было никакой), то квантовые эффекты практически одинаково проявлялись бы на всех уровнях, от вселенского до бесконечно малого, или бы не проявлялись нигде. Но они наблюдаются лишь в микромире, я бы даже сказал, только в наномире. Не может также быть, чтобы атомарный уровень организации материи, являясь промежуточным, оказался наиболее простым и структурированным (таблица Менделеева) в мироздании. Значит, дискретность материи, упрощение её состава и структуры имеют абсолютный предел «вниз». Но из этого следует вероятность того, что наша Вселенная в смысле того материального мироустройства, продуктом эволюции которого мы являемся, и в котором мы себя ощущаем, имеет предел «вверх», то есть тоже конечна.

Для доказательства конечности нашей Вселенной методом отрицания невозможного можно привести один очень убедительный довод, известный в науке, как гравитационный парадокс или парадокс Неймана-Зееленгера. Если бы бесконечное пространство нашей Вселенной было заполнено бесконечным же количеством вещества, связанного действием гравитации, то на каждую точку вещества со всех сторон действовали бы бесконечно большие силы тяготения, так как «ничто конечное не может обладать бесконечной силой… невозможно бесконечной силе быть в конечной величине, так же как конечной [силе] в бесконечной [величине]» [17]. Не согласиться здесь с Аристотелем, по-моему, просто невозможно. И сама мысль, и её формулировка — безупречны. Ни убавить, ни прибавить.

Примечание. Так что господа Нейман и Зееленгер, сформулировав вышеуказанный «парадокс», ничего принципиально нового, по существу, не сказали. Они просто ещё раз обратили внимание на то, что является прямым следствием логической закономерности, отмеченной ещё во времена глубокой древности, которую, по праву лучшей из известных её формулировок, можно назвать «принципом бесконечности Аристотеля». Разумеется, Нейман и Зееленгер «Физику» Аристотеля могли и не читать, а, следовательно, пришли к той же мысли совершенно самостоятельно. Я, например, сначала сам пришёл к такому же выводу, потом нашёл блестящее подтверждение своим мыслям в научном наследии Аристотеля и лишь затем узнал, что оказывается в современной науке это носит название «парадокс Неймана-Зееленгера».

И здесь возникает неопределённость, очень часто сопутствующая нашим представлениям о бесконечности. С одной стороны, можно считать, что равнодействующая бесконечных сил тяготения на каждую материальную точку всегда будет равна нулю, как при покое, так и при относительном движении материи. Но тогда не только гравитация, но и любые иные виды силового взаимодействия материи в природе вообще бы не наблюдались, так как невозможно прибавить конечную силу к бесконечной. Всё опять бы свелось к нулевой равнодействующей всех сил. С другой стороны (в силу неопределённости понятия бесконечность), можно представить себе, что равнодействующая бесконечных сил тяготения на каждую материальную точку будет равна нулю только при состоянии покоя этих точек друг относительно друга, и любому отклонению любой материальной точки из положения равновесия будет препятствовать бесконечная сила. В этом случае наша Вселенная представляла бы собой бесконечное, абсолютно твёрдое тело, полностью лишённое движения (вне зависимости от каких-либо других видов взаимодействия, тёмной материи или энергии, и прочего). Для бесконечной Вселенной, заполненной бесконечным же количеством связанной гравитационным взаимодействием материи, возможен только один из этих двух вариантов. Третьего не дано. А ведь мы наблюдаем именно третий вариант — относительное движение элементов материи, связанных между собой конечными силами взаимодействия. И этот третий вариант может быть объяснён только конечностью нашей Вселенной, тем, что силы гравитации связывают между собой только конечное количество вещества нашей Вселенной и не действуют на материю (которая может быть и существует), не входящую в её состав. Он может быть объяснён логично, просто и точно, без всякой математической формалистики. Той же самой причиной, столь же логично, просто и точно объясняется и то, что окружающее нас пространство не светится бесконечно ярко, а представляет собой тёмный фон, с дискретными светящимися объектами на нём.

Примечание. Разумеется, нетрудно найти информацию, что в рамках общей теории относительности «гравитационный парадокс не возникает, поскольку сила тяготения в ОТО есть локальное следствие неевклидовой метрики пространства-времени, и поэтому сила всегда однозначно определена и конечна» [5] (статья «Гравитационный парадокс»). Но если в бесконечной, но связанной целиком гравитацией Вселенной «гравитационный парадокс не возникает», то возникает вопрос: как совместить это с сильным принципом эквивалентности инертной и тяжёлой массы, лежащим в основе вывода той же ОТО, если для определения тяжёлой массы в нём используется классический закон тяготения Ньютона? Для ответа и на этот вопрос тоже существует практически недоступный для смысловой интерпретации набор сложнейших математических формул и мистических понятий. Но тогда появляется ещё один вопрос: зачем создавать столь неимоверно сложные объяснения, когда существует альтернативный вариант объяснения того же самого, доступный для понимания практически любым человеком на Земле? Можно было бы привести здесь в качестве аргумента против этого альтернативного объяснения и современные представления о горизонте событий, но это очень слабый контраргумент. Горизонт событий может быть использован для объяснения в рамках ТО того, почему в случае бесконечной Вселенной всё наше небо не светится бесконечно ярко, так как в таком объяснении ещё есть хоть какая-то логика, но говорить о «гравитационном горизонте событий», не имея экспериментального подтверждения существования гравитона, по-моему, бездоказательно. Кроме того, считается, что события за таким горизонтом никак не влияют на события в наблюдаемой нами Вселенной. То есть фактически наша Вселенная конечна, даже исходя из таких представлений о ней.

Есть и ещё одно доказательство, что наша Вселенная состоит из конечного количества материи. На основании открытия Эдвина Хаббла мы уверенно пришли к выводу о том, что размеры нашей Вселенной изменяются. Никаких оснований отказываться от таких представлений сегодня, на мой взгляд, нет. Но бесконечность не может сжиматься или расширяться — это очевидный абсурд.

Наконец, только представления о конечности нашей Вселенной могут быть согласованы со сделанным выше четвёртым философским выводом, несовместимым с ОТО.

Поэтому, почти без всяких сомнений, Вселенная, данная нам в ощущениях и связанная воедино гравитацией (наша Вселенная), может состоять только из конечного количества частиц материи (скорее всего однотипных), взаимодействующих между собой с помощью также конечного количества непрерывных материальных силовых связей (соответственно, имеющих конечное количество видов или, вернее, свойств, наиболее вероятно два). Но, если наша Вселенная конечна, то в ней не могут действовать никакие физические законы, основанные на количественной бесконечности. Это шестой философский вывод.

Раз наша Вселенная конечна и, скорее всего, представляет собой единую структуру точечных элементов материи, неразрывно связанных между собой одномерными материальными же линиями, то может ли быть пространство, в котором расположена эта материя, чем-либо иным, кроме бескрайней абсолютной пустоты, не имеющей ни измерений, ни других физических свойств? А ведь получается, что нет, не может. Любое влияние пространства-пустоты на материю представляется здесь совершенно излишним и, в силу этого, крайне маловероятным, так как элементы материи вполне могут, как взаимодействовать, так и двигаться каждый относительно каждого, за счёт собственных физических свойств самой структуры материи. Кроме того, абсолютная пустота, по определению не имеющая метрических свойств, не может быть ни причиной взаимодействия или движения материи, ни ориентиром для их описания. Следовательно, все физические законы движения и взаимодействия материи могут быть определены экспериментально и, соответственно, сформулированы математически только с помощью систем отсчёта жёстко связанных с конкретными (реально существующими) элементами материи. Соответственно, учитывая шестой философский вывод, для математического описания физических законов, действующих в конечной по размерам и количеству элементов, на которые можно разделить составляющую её материю, Вселенной, невозможно применять бесконечное количество систем отсчёта.

Например, движение по инерции может быть только движением наделённых массой частиц вещества друг относительно друга, но никак не пространства (подробные физико-математические доказательства этому будут даны ниже).

Более того, основываясь на представлениях об объективной реальности Мира, на мой взгляд, вообще невозможно представить себе расположение его в чём-либо ином, кроме бесконечной и вечной абсолютной пустоты. Абсолютная пустота в сочетании с абсолютным ходом времени являются обязательным условием существования любого материального Мира и даже Мира «нематериального». В конце концов, даже такие уже не имеющие к естествознанию никакого отношения понятия, как «дух», как бы их не интерпретировать, не могут исключить существование этих двух основ любого существования.

Примечание. «Природа не терпит пустоты», — решил когда-то Аристотель, создав тем самым для себя самого и всей мировой науки самую коварную, на мой взгляд, в истории человечества физико-философскую ловушку, из которой мы не можем выбраться уже более двух тысяч лет. Впрочем, природе (материи) и не нужно «терпеть пустоту». Ведь материя всегда существовала, существует и будет существовать в абсолютной пустоте, которая никогда не мешала, не мешает и не будет мешать этому существованию. То же самое можно сказать и о времени.

Итак, седьмой философский вывод. Только материя имеет метрические и другие физические свойства. Пространство, как таковое, является бесконечной абсолютной пустотой, где материя располагается, но никакого влияния на физические законы, присущие этой материи, пространство-пустота не оказывает. Так же, как абсолютное пространство-пустота, на физические законы не оказывает влияние и единое абсолютное время, без которого представить себе движение элементов материи друг относительно друга принципиально невозможно.

Здесь следует уточнить, что, речь выше идёт об объективной сущности пространства-пустоты и абсолютного времени. Субъективно же мы наблюдаем пространство, оценивая расстояния между заполняющими его материальными телами. Представления о течении времени мы тоже получаем за счёт материи. В основе этих представлений лежит относительное движение её элементов. Поэтому для нас, естественных наблюдателей, являющихся частью нашей Вселенной, пространство-время и материя — это, можно сказать, одно и то же. То есть за счёт того, что материя реально существует в пустом пространстве, а её элементы движутся друг относительно друга, она сама, своим существованием, структурой и движением, формирует представления о пространстве и времени, данные нам в наблюдениях. Аристотель указывал, что «… Платон говорит в „Тимее“, что материя и пространство — одно и то же…» [17]. Созвучно этому и мнение самого Аристотеля, что «что отдельной [от вещей] пустоты не существует» [17]. Остаётся только уточнить, что речь в данном случае идёт не об объективной невозможности существования пустоты вообще (как считал Аристотель), а о том, что без материи она нами, людьми (и вообще любыми наблюдателями), просто никак не воспринимается, а, следовательно, для нас (наблюдателей), условно, и не существует. Так что ничего принципиально нового в этом нет. Следует также ещё раз отметить, что, безусловно, Мир в целом не может иметь абсолютных границ в пространстве и во времени, так как вмещающая материю абсолютная пустота не может не быть бесконечной и вечной.

Представления о нашей Вселенной, как о реально существующем, конечном и изолированном (пусть, возможно, не полностью) от внешнего Мира едином элементе материи позволяют сформулировать и свойственные этому элементу качественные (философские) законы сохранения. Не вызывает сомнений, что эти законы являются исключительно законами механики и касаться они могут только той материи, из которой наша Вселенная и состоит. Философское определение причинной основы бытия, как совокупности существования материи и её движения, позволяет свести все законы сохранения всего лишь к двум фундаментальным механическим законам — закону сохранения материи и закону сохранения её движения, которые также можно считать и единым (интегральным) законом сохранения материи и движения. Закон сохранения движения, а, следовательно, и материи (иначе нечему двигаться) вполне точно был, как выше уже говорилось и частично цитировалось, сформулирован ещё Аристотелем [17]:

— «Если же время есть число движения или какое-то движение, то, раз всегда существует время, и движение должно быть вечным».

— «Необходимо, следовательно, чтобы существовали предметы, способные двигаться каждым движением» («Нет движения без движущегося предмета» — то же самое в интерпретации Галилея [20]).

На основании пятого философского вывода, закон сохранения материи, в первую очередь, проявляется, как закон сохранения такой физической величины, как масса, то есть может быть сформулирован, как отдельный закон сохранения массы (в полном соответствии с классической механикой и уже достигнутыми человечеством в прошлом представлениями о природе материи). Из закона же сохранения движения следует, что покой в нашей Вселенной существует лишь в бесконечно малый промежуток времени при смене направления движения на противоположное, что в природе нашей Вселенной не может существовать условий, при которых возможно удаление взаимодействующих тел на бесконечное расстояние друг от друга, так как это фактически означает прекращение их относительного движения. Этому явно должны препятствовать некие природные законы. Также невозможно, чтобы элементы материи прекратили двигаться относительно друг друга, сжавшись в не имеющую пространственной размерности точку. То есть, по-видимому, должны существовать некие критические условия, при которых силы сжатия скачком изменяли бы своё направление на противоположное, то есть переходили бы в силы отталкивания. Об этом думал ещё философ Демокрит [5] (статья «Демокрит»). То есть сохранение движения в едином (взаимосвязанном) материальном объекте с постоянной массой входящих в его состав элементов означает, что движение этих элементов друг относительно друга не может не сопровождаться переходом этого движения в форму напряжения материи, способную обеспечить восстановление движения в любых случаях его уменьшения (уменьшения скорости). Это, по большому счёту, и есть применяющийся в физике больше столетия закон сохранения энергии, которая, в соответствии со всем изложенным в этой главе книги, имеет лишь одну фундаментальную сущность — механическую.

Теперь можно сформулировать восьмой философский вывод. В основе природы нашей Вселенной лежат исключительно законы механики, среди которых можно выделить два фундаментальных закона сохранения — самой материи, и её движения. Эти законы принципиально могут быть объединены в интегральный закон сохранения материи и движения. Законы сохранения массы и энергии, будучи раздельными, но взаимосвязанными, отражают данный качественный закон через количественные закономерности.

Естественная философия при формировании мировоззрения не может обойти вниманием и такой феномен, как жизнь. Очевидно, что жизнь способна изменять окружающий её мир, причем целенаправленно, принимая и воплощая решения (реагируя на внешнюю информацию) таким образом, что их результаты невозможно точно предсказать, так как из наших наблюдений следует, что каждый живой организм, в определённой степени (пусть в очень небольшой), индивидуален, неповторим и обладает непредсказуемой реакцией на влияние окружающей среды. Но тема жизни настолько специфична, что я посчитал целесообразным проанализировать её отдельно, в пятой главе этой части книги.

Вышеуказанные восемь философских выводов вместе с постулатом о том, что в фундаменте нашего мироздания лежит предельно рациональный, простой и логичный общий механистический принцип, в итоге и легли в основу мировоззрения, которое назовём структурно-квантовым мировоззрением, а соответствующую ему механистическую модель нашей Вселенной — структурно-квантовой моделью. Сокращенно оба термина — СКМ. Структурно-квантовое мировоззрение дало возможность методом последовательных логических приближений сформулировать основы структурно-квантовой теории Вселенной (СКТВ). Я подчеркиваю — только основы, так как ясно понимаю, что полноценную теорию Вселенной, учитывая как саму специфику задачи, так и огромный объем накопленных человечеством знаний, в одиночку создать уже невозможно. Кроме того, формулируя основы принципиально новой теории, практически невозможно избежать тех или иных заблуждений, неточностей и ошибок, которые могут быть выявлены и исправлены только в ходе всесторонней коллективной проверки и доработки основ теории, в первую очередь на базе экспериментов. Эти основы СКТВ представлены вашему вниманию в следующей главе, где на помощь естественной философии придёт уже непосредственно физика.

Примечание. Итак, завершена глава, где самые фундаментальные для формирования нашего мировоззрения представления о природе вполне объясняются и доказываются практически без какого-либо применения математических формул. Единственная простейшая формула (4) дана лишь для того, чтобы сделать текст более понятным и кратким. То есть без неё можно было бы и обойтись. Но зачем? Теперь, после того, как Вы прочли эту главу, разрешите мне задать Вам, читатель, один вопрос: Правы ли мы были, когда превратили старушку философию в жалкую нищенку, просящую милостыню на празднике современных естественных наук, где сегодня правит бал их бывшая служанка математика?

Глава 3. Мир, в котором мы существуем. Основы структурно-квантовой теории Вселенной

Условно сладкое, условно горькое, условно горячее, условно холодное, условен цвет. А в действительности существуют атомы и пустота. То есть объекты чувств предполагаются реальными, и в порядке вещей — рассматривать их как таковые, но на самом деле они не существуют. Реальны только атомы и пустота.

Демокрит (ок. 460 — ок. 370 до н.э.)

Следовательно, и увеличивающее и уменьшающее должны образовывать непрерывность [вместе с предметами, на которые они действуют], а в непрерывном нет ничего в промежутке. Итак, ясно, что между последним краем движущего и непосредственно следующим за ним движимым в промежутке ничего нет.

Аристотель (384 — 322 до н.э.)

Общие положения теории

В этой главе представления о нашем Мире в основном даются с позиций абсолютной системы наблюдений (АСН), объективно, без искажений и иллюзий, связанных со скоростью распространения информации и влиянием эволюции Вселенной на единственно известного реального и разумного наблюдателя — человека, который рассматривается здесь, как естественный наблюдатель. Связать этот Мир с наблюдениями при помощи наших органов чувств и приборов поможет следующая, четвертая глава.

Как же, согласно основам структурно-квантовой теории Вселенной, может быть устроен наш Мир? Здесь не будет лишним ещё раз напомнить о способе последовательных логических приближений, о котором говорилось в предыдущей главе. Описанная ниже механистическая модель мироздания — это оптимальный результат этих приближений, наиболее полно соответствующий идентификации с реальными наблюдениями (в том числе количественной, то есть математической) и постулату о простоте и рациональности мироздания. Разумеется, это лишь промежуточный результат развития модели, необходимый и достаточный для формирования только фундаментальных основ теории.

Итак, наша Вселенная, тот мир, продуктом эволюции которого мы являемся и который наблюдаем с помощью данных нам природой органов чувств и созданных нами технических средств наблюдения, имеет конечные размеры и состоит из конечного количества материи, которая расположена в бесконечной абсолютной пустоте. Даже если в той же пустоте находится и другая материя, не взаимодействующая, почти не взаимодействующая с нашей или взаимодействующая с ней неизвестно как, то никаких объективных оснований считать эту материю существующей у нас пока нет. Наблюдаемая же нами материя представляет собой структурную комбинацию конечного, хотя и огромного, количества всего лишь двух типов элементов. Я не хочу вводить здесь новых терминов. Планк уже дал вполне подходящее наименование дискретным элементам мироздания, поэтому назовём их квантами.

Примечание. Можно было бы использовать для обозначения дискретных элементов мироздания столь долго прежде использовавшиеся для этого термины «атом» или «элемент», но они настолько прочно и удачно нашли своё конкретное применение в науке, в том числе в периодической таблице Менделеева, что изменять здесь что-либо, пожалуй, не следует. Но надо отметить, что в структурно-квантовой теории термин «квант» применяется лишь для описания дискретности материи. К вероятностным проявлениям физических свойств материи он здесь не имеет никакого отношения, так как в СКТВ утверждается полная и безальтернативная причинно-следственная связь событий в природе.

Каждый из этих двух квантов играет в мироздании свою роль и обладает конкретным набором физических свойств. В соответствии с ролью в мироздании первый квант назовём квантом узловым (КУ), а второй — квантом соединяющим (КС). Для обозначения физических величин (параметров), связанных с узловым квантом будем применять нижний индекс «у», а с соединяющим квантом — нижний индекс «с». В основе всего, что сказано в этом и предыдущем абзацах, лежат шестой и седьмой философские выводы.

В структуре Вселенной, согласно четвёртому философскому выводу, каждый узловой квант связан с каждым другим узловым квантом одним соединяющим квантом. Таким образом, каждый узловой квант одновременно и постоянно связан соединяющими квантами со всеми без исключения остальными КУ в нашей Вселенной, а каждый соединяющий квант связывает между собой два узловых. Эта структура нашей Вселенной сохраняется неизменной при любых протекающих в ней естественных для её существования физических процессах. Нарушение указанной структуры означает изменение основ нашей Вселенной и искажение действующих в ней физических законов. Наглядная модель элемента структуры материи нашей Вселенной, состоящего из шести узловых квантов, показана на Рис.1.

Итак, структура материи нашей Вселенной, в силу своей строгой упорядоченности, близка к кристаллической (можно даже сказать — является кристаллической), но не твёрдой и хрупкой, а упругой и способной к самым разнообразным деформациям, не нарушающим, однако, присущий ей строгий порядок и не приводящим к её разрушению.

Теперь о свойствах узлового и соединяющего квантов и их роли в мироздании. Оба типа этих квантов, как сами они, так и их количество, существуют в нашей Вселенной, вернее формируют её, с тех пор и до тех пор, пока существует качественно неизменной сама наша Вселенная. При этом, за счет постоянного изменения взаимного расположения узловых квантов и параметров их движения друг относительно друга, наша Вселенная постоянно эволюционирует.

Каждый узловой квант обладает одинаковой и неизменной при любых обстоятельствах (не связанных с нарушением существующей природы нашей Вселенной) массой, являющейся в СКТВ одной из фундаментальных физических постоянных, которая выражает инертные свойства материи, проявляющиеся в движении её элементов друг относительно друга, и ничего кроме этого. Обозначим её mу. Это минимальная масса, которую может иметь частица вещества в нашей Вселенной, а масса любой более крупной частицы вещества всегда кратна ей. Любой элемент структуры нашей Вселенной, выделенный, как конечный, где имеется хотя бы один узловой квант, можно назвать веществом. Постоянство (инвариантность) массы является в структурно-квантовой теории не постулатом, а определяет сам физический смысл термина «масса», то есть служит отправной точкой для введения любых иных связанных с массой физических терминов и понятий. Масса КУ обеспечивает инертность протекающих в нашем Мире процессов и, тем самым, формирует наблюдаемое время. Действительно, если бы в природе не было инертности, то любая сила создавала бы бесконечно большое ускорение, что, исходя из размерности ускорения (в СИ м/с2), означало бы, что наблюдаемое время всегда равно нулю, то есть не наблюдается. Такое не соответствует, по крайней мере, тому миру, где мы живём. Что касается абсолютного времени, то ход его в Мире в целом равномерен и независим ни от чего, в том числе и от каких-либо наблюдений. Это определяет полную одновременность событий настоящего во всей бесконечной Вселенной, а не только в нашей. В этом вопросе фундаментальная идеология СКТВ ничем не отличается от мнения Ньютона: «Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно, и иначе называется длительностью… Все движения могут ускоряться или замедляться, течение же абсолютного времени изменяться не может» [18] (Раздел «Поучение», курсив издания).

Массу любых материальных тел (m) определяет количество КУ (nу), из которых они состоят:

                              m = nу mу. (5)

В узловых квантах, таким образом, сосредоточена вся постоянная масса нашей конечной Вселенной.

Кроме массы, каждый узловой квант обладает также знаком полярности, который соответствует принципу двоичности и может быть либо «плюс», либо «минус». Обратите внимание, что речь идет только о качественном безразмерном показателе, а не о количественной величине электрического заряда. Вопрос о том, возможно ли изменение знаков полярности узловых квантов при естественных для существования нашей Вселенной физических процессах, не связанных с её разрушением или глобальным качественным изменением, пожалуй, следует пока оставить открытым. При дальнейшем анализе основ СКТВ мы эту возможность учитывать не будем.

Являясь узловыми точками нашей Вселенной, КУ вообще не занимают в её пространстве какой-либо объем, то есть не имеют пространственной размерности, и соответствуют геометрическому термину «точка». Поэтому узловые кванты, каждый в отдельности, никаких волновых свойств, никакой энергии не имеют.

Выделенный элемент структуры материи нашей Вселенной, где нет узловых квантов (нет вещества) соответствует представлениям СКТВ о физической сущности вакуума, где материя этой Вселенной представлена исключительно только соединяющими квантами. Соединяющие кванты, согласно четвёртому философскому выводу, имеют лишь одно пространственное измерение — длину, не имеют массу и способны пересекаться между собой без разрушения.

Как каждый узловой квант обладает постоянной и одинаковой массой и тем или иным знаком полярности, так каждый соединяющий квант обладает свойствами упругого силового воздействия на узловые кванты. Свойства упругости КС в совокупности с массой КУ проявляются в силах центрального взаимодействия (без массы сила в измерениях длина-время не проявляется). Эти силы делятся на гравитационную силу и электрическую силу. Следствием существования последней являются магнитные силы. Поэтому можно считать, что каждый соединяющий квант состоит из двух отдельных одномерных силовых линий — гравитационной (ГСЛ) и электромагнитной (ЭСЛ). Хотя деление соединяющего кванта на ГСЛ и ЭСЛ — это, скорее, разделение физических свойств КС, соответствующее принципу двоичности, а не прямое геометрическое деление. Гравитационные и электрические силы изменяют свою величину в зависимости от длины ГСЛ и ЭСЛ согласно формуле (4).

Гравитационные силовые линии (ГСЛ) всегда представляют собой отрезки прямых линий и действуют на соединяемые ими узловые кванты одинаково — притягивают их друг к другу (по крайней мере, на тех расстояниях, на которых мы это наблюдаем). Пересекаются эти линии между собой не только без разрушения, но и, наиболее вероятно, без всякого искажения их прямолинейности и без какого-либо сопротивления (последнее в силу одномерности). Соответственно, волновые явления в ГСЛ никогда не возникают, а их длина всегда равна расстоянию между узловыми квантами, которые ГСЛ соединяет. Таким образом, структурно-квантовая модель объясняет, почему мы до сих пор так и не нашли хоть чего-либо в природе, что способно экранировать гравитацию. Об этом уже говорилось в предыдущей главе, но, в силу важности вопроса, не лишнем будет и повторить.

Примечание. Отсутствие эффекта экранирования гравитации веществом полностью исключает возможность существования в природе гравитационного излучения. Поэтому проще (и дешевле) экспериментально исключить или подтвердить именно эффект экранирования. Без этого любые экспериментальные данные, истолкованные, как проявление гравитационного излучения, нельзя рассматривать как доказательство его существования. Хотя экспериментальное обнаружение в будущем эффекта экранирования гравитации и представляется крайне маловероятным, абсолютно исключать этот эффект на основании имеющихся у нас сегодня данных, я думаю, преждевременно. Пока же, в первом приближении, можно считать, что такого эффекта, а, следовательно, и гравитационного излучения, в природе не существует. Следует также отметить, что гравитационные силовые линии, соединяющие наблюдателя, например, с вращающимися планетами Солнечной системы или с вращающимися вокруг атомных ядер электронами (то есть в очень широком масштабном диапазоне), действуют на него, как шатуны кривошипно-шатунных механизмов, только не жёсткие, а упругие. Поэтому иллюзия гравитационного излучения вполне может существовать за счёт возникающих вследствие этого колебаний. Но это всё обычные механические эффекты, которые не имеют ничего общего с современными представлениями о возмущениях метрики пространства-времени и гравитационных волнах. Продольных гравитационных волн, как и электромагнитных, согласно СКТВ, существовать не может в принципе, в силу одномерности и однородности силовых линий соединяющих квантов и отсутствия у них массы.

Электромагнитные силовые линии (ЭСЛ) качественно отличаются от ГСЛ тем, что, во-первых, они действуют на соединяемые ими КУ по-разному (как притягивают, так и отталкивают их, в зависимости от того, какие знаки полярности имеют эти два узловых кванта). Таким образом, многие свойства материи, согласно СКТВ, не заключены в каком-то одном из двух типов квантов, а определяются ими в совокупности. Во-вторых, при пересечении ЭСЛ (естественно, тоже без разрушения и сопротивления) в них возникают поперечные электромагнитные волны, в результате чего длина ЭСЛ становится больше длины ГСЛ того же соединяющего кванта. Кроме того, ЭСЛ получают возможность пересекаться между собой ещё и идущими по ним волнами. Указанные волны, в силу одномерности ЭСЛ и отсутствия у них массы, предположительно должны быть поперечными волнами какой-либо прямолинейной формы. С помощью таких представлений о сущности электромагнитного излучения, структурно-квантовая теория вполне объясняет поляризацию электромагнитных волн, как линейную, так и круговую. Когда длины ЭСЛ за счёт возникновения волн при их пересечениях изменяются (увеличиваются), это приводит к изменению силового воздействия ЭСЛ на те узловые кванты, которые они соединяют. Этот эффект дискретного изменения длины ЭСЛ, наряду с дискретностью самой структуры материи нашей Вселенной, лежит в основе представлений СКТВ о причинах наблюдаемых нами проявлений квантовых (в смысле дискретных) свойств природы. Так как ЭСЛ не имеют массу и одномерны, то, наиболее вероятно, что процессы их пересечения и возникновения в них волн происходят мгновенно. Но затем возникшие в результате таких пересечений волны движутся с определенной конечной скоростью. Скорость движения волн, возникающих в ЭСЛ, и есть скорость света. Очевидно, что при отсутствии волновых процессов в отдельной ЭСЛ, она и ГСЛ того же соединяющего кванта, в силу одномерности обеих, будут представлять собой единый отрезок одномерной прямой линии — соединяющий квант. При волновых явлениях в ЭСЛ, её одномерная материя отклоняется от всегда связывающей узловые кванты по прямой линии ГСЛ в виде поперечных волн.

Так как и узловой, и соединяющий кванты — это материя, смысловая разница между понятиями «дальнодействие» и «близкодействие» в СКТВ отчасти стирается. Постоянно связывая между собой попарно узловые кванты, КС обеспечивают непосредственное материальное взаимодействие (близкодействие) между КУ на любом конечном расстоянии. В то же время, точечные узловые кванты никогда не вступают между собой в прямой контакт (дальнодействие). Из СКТВ также следует, что отдельно взятая частица вещества никаких «полей» вокруг себя, по существу, не создаёт. Частицы вещества (материальные тела) взаимодействуют не своими индивидуальными полями, а посредством постоянно связывающей их между собой материи соединяющих квантов, каждый из которых в равной степени принадлежит тем двум телам, которые он соединяет. Раз соединяющий квант не имеет массы и, следовательно, инертных свойств, то любое изменение его состояния, как уже говорилось, мгновенно приводит к одинаковому по абсолютной величине, но противоположному по направлению изменению влияния этого КС на оба узловых кванта, которые он соединяет (что нам давно известно, как третий закон Ньютона). В вопросе о скорости распространения взаимодействий в пространстве структурно-квантовая теория поддерживает точку зрения Ньютона, а не Эйнштейна. Взаимодействие материи на любом расстоянии проявляется одинаково и, по сути, мгновенно. Со скоростью света распространяются лишь волны излучения, идущие по соединяющим квантам, но и они распространяются не в пустом пространстве, а в непрерывной одномерной материи, вернее, эти волны есть волны самой этой материи. «Несомненно, что и свет доходит от светящегося тела до нас каким-нибудь движением, сообщённым веществу, находящемуся между ним и нами… это не может быть вызвано переносом вещества от этого тела к нам». Это фраза из «Трактата о свете» Христиана Гюйгенса [19]. Браво, господин Гюйгенс! Как видите, в структурно-квантовой теории не так уж и много принципиально нового. В данном случае СКТВ отличается от мнения Гюйгенса лишь тем, что, согласно СКТВ, переносчиком излучения служит материя, которую, в силу отсутствия у неё массы, назвать веществом, всё же, нельзя.

Мы, люди, как и всё в нашей Вселенной, состоим из узловых и соединяющих квантов, поэтому наблюдать окружающий нас мир мы также можем только с помощью КС, которые, соединяют нас с этим миром. Таким образом, наблюдать мы способны лишь материю нашей Вселенной, и, следовательно, наблюдаемое нами пространство — это лишь та часть пустоты, которую эта материя заполняет. Если представить себе реального (а не введенного нами ранее абстрактно-абсолютного) наблюдателя, не состоящего из узловых и соединяющих квантов и, соответственно, не связанного с нашей Вселенной, то он ничего, что есть в нашем Мире, не увидит и не почувствует, находясь в любой точке пространства-материи нашей Вселенной, даже внутри звезды или планеты. Вместе с материей для такого наблюдателя исчезнет и пространство нашего Мира. Поэтому, именно одномерная материя КС, соединенная в точках узловых квантов, формирует наблюдаемое нами конечное трёхмерное пространство и расположенные в нём виртуально трёхмерные тела. Почему виртуально? Потому что, будучи одномерной, материя не занимает в пространстве какой-либо объём, и всё пространство нашей Вселенной фактически состоит из пустоты. Но, за счет структурных свойств одномерной материи, заполненное ею пространство мы наблюдаем, как объёмную геометрическую конечную фигуру, внутри которой находятся трёхмерные материальные тела, в том числе и мы сами. Плотность материи, таким образом, не является фундаментальным параметром мироздания. Это понятие формируется в нашем сознании, как результат объемного (трёхмерного) восприятия нами структуры одномерной материи. Следовательно, вопрос о месте материи в пространстве, которому уделил столько внимания в своей «Физике» [17] Аристотель (считавший что пространство, как и материя, не пустота), который сильно усложнил его ученье, тем самым способствуя появлению в нём противоречий и других недостатков, и ответ на который затем старалось найти множество учёных, включая Ньютона, который в этом вопросе был солидарен с Аристотелем [18], отпадает сам собой. Отпадает также необходимость представлять себе и искать экспериментальным путём фундаментальные неделимые частицы материи, обладающие определённым объёмом. Согласно структурно-квантовой теории любая частица вещества, воспринимаемая нами объёмно, может быть, по крайней мере мысленно, разделена до уровня узловых и соединяющих квантов, то есть безразмерных точек и одномерных линий, не имеющих объём по определению.

Любое же изменение конфигурации вещества и движение его элементов друг относительно друга является одновременно изменением конфигурации и движением наблюдаемого нами пространства, и наоборот. То есть, наблюдаемое пространство и материя нашей Вселенной едины. Так как эта материя представляет собой структуру, состоящую из соединённых между собой дискретных элементов, то наблюдаемое нами за счёт существования в нём материи пространство нашей Вселенной не является ни однородным, ни изотропным. Такими качествами может обладать только сама абсолютная пустота, где эта материя расположена.

Примечание. В известном научно-популярном фильме «Через червоточину: Есть ли более трёх измерений?», на фоне многочисленных мнений о реальном существовании в Мире дополнительных (к трём наблюдаемым) пространственных измерений, о справедливости сложнейших модификаций теории струн и так далее, кратко была высказана мысль о том, что пространство, обеспечивающее согласно теории Эйнштейна гравитацию, на самом деле, может оказаться просто сетчатой одномерной структурой. Мысль эта была высказана Ренатой Лолл. Чтобы данное мнение строго соответствовало СКТВ, остаётся только уточнить физическую сущность этой структуры, то есть то, что одномерная сетчатая структура — это не пространство, где есть материя, а непосредственно сама материя, существующая в абсолютной пустоте и формирующая наши представления о наблюдаемом пространстве. Пусть объединение этой мысли с математическим формализмом теории относительности и квантовой механики, а также с представлениями о существовании континуума пространства-времени, как некой нематериальной или субматериальной субстанции, привело профессора Лолл е её коллег к тому, к чему привело (речь идёт о каузальной динамической триангуляции). Ведь такое объединение и не могло привести к иному, так что это не столь важно. Идея проверки возможности объяснить мироздание не на базе увеличения количества измерений, а, наоборот, на базе их уменьшения ценна сама по себе. Браво, госпожа Лолл!

Движение и инертные свойства материи, как уже говорилось, создают измерение, которое мы называем временем. В СКТВ возможно использовать и понятие континуум пространства-времени. Непрерывное, сплошное и бесконечное пространство, конечно же, реально существует в столь же реальном непрерывном, сплошном (едином) и бесконечном времени, даже если в нём нет материи нашего Мира, даже если в нём нет вообще никакой материи, то есть это действительно абсолютная пустота. Но без движущейся материи континуум пространства-времени полностью лишён субъективных метрических свойств, то есть, не имеет доступных измерений. Ни одного. Измерения, как таковые, являются нашим субъективным отражением объективных природных свойств движущейся материи, причём только той материи, из которой мы, люди, сами и состоим. Это касается и пространственных измерений, и времени. В последнем СКТВ полностью солидарна с мнением Аристотеля [17]: «… не было никакого времени (в наших измерениях, — С.С.) и не будет, когда не было и не будет движения (материи, — С.С.)». Кроме того, для материи понятие континуум в СКТВ не противоречит и атомизму. Оба этих понятия здесь вполне применимы для описания структуры материи нашей Вселенной, так как эта структура одновременно и непрерывна, и разделена на вполне конкретные дискретные элементы, которые либо вообще не имеют пространственной размерности (узловые кванты), либо одномерны (кванты соединяющие). Соответственно, непрерывность материи существует только в одном пространственном измерении. Материя нашей Вселенной — это одномерный континуум, образующий конечную объёмную (трёхмерную) дискретно-непрерывную структуру. Причём указанная структура такова, что позволяет выделить в данном континууме вполне конкретные материальные точки — узловые кванты, которые только и могут быть выбраны в качестве точек, необходимых для построения конечного количества систем координат. Что касается времени, как такового, то оно является единым как для нашей Вселенной (где оно, благодаря движению материи, проявляется в виде доступного нам измерения), так и для всего, что ещё есть во всём Мире. Время, как физическое понятие — это единый одномерный и однонаправленный континуум («стрела времени»), в котором существует не только структурный континуум пространственно-одномерной материи нашей конечной Вселенной, но и всё, что есть во всём бесконечном Мире. Получается, что самые простые и естественные представления большинства людей о пространстве и времени есть их самое точное научное толкование. Пожалуй, плюс к процитированному выше определению абсолютного времени, данному Ньютоном, можно дать времени и ещё одно точное определение, более популяризированное, на мой взгляд: Абсолютное время имеет то естественное смысловое значение, которое возникает в сознании каждого человека, когда он только начинает познавать окружающий его мир.

Единство в структурно-квантовой теории атомизма и непрерывности выражают и вместе приведённые в качестве эпиграфов к настоящей главе мысли Демокрита и Аристотеля. Хотя Аристотель считал, что его учение о непрерывности материи, движения, времени и пространства (то есть об их континууме) опровергает атомизм Демокрита, получается, что с учётом представлений о пространственной одномерности материи и её объединении в конечную непрерывную трёхмерную структуру, оно просто дополняет и уточняет его, в свою очередь, уточняясь и само. То же самое касается и мнения Аристотеля о невозможности сосуществования в природе непрерывности материи и абсолютной пустоты. Как уже говорилось, не материя, а только ненаблюдаемая, ни на что не влияющая, бескрайняя и вечная абсолютная пустота может быть непрерывна, однородна и изотропна во всём объёме бесконечного пространства по всем направлениям. Тогда как материя нашей Вселенной, судя по всему, представляет собой конечную дискретно-непрерывную структуру. Кстати, выбранные в качестве одного из эпиграфов к этой главе слова Демокрита приведены и в книге Эйнштейна и Инфельда «Эволюция физики» [4]. Думаю, есть смысл повторить здесь эти слова, показав и как, в каком контексте, они были в упомянутой книге процитированы:

«Двадцать три столетия назад Демокрит писал: „Условно сладкое, условно горькое, условно горячее, условно холодное, условен цвет. А в действительности существуют атомы и пустота. То есть объекты чувств предполагаются реальными, и в порядке вещей — рассматривать их как таковые, но на самом деле они не существуют. Реальны только атомы и пустота“. Эта идея остается в древней философии ни чем иным, как остроумным вымыслом воображения. Законы природы, устанавливающие связь следующих друг за другом событий, были неизвестны грекам. Наука, связывающая теорию и эксперимент, фактически началась с работ Галилея» [4].

Из чего следует, что, по мнению авторов [4], Архимед сформулировал свои знаменитые физические законы (гидравлический и рычага) и сделал выдающиеся инженерные изобретения, не проводя ни одного эксперимента, действуя инстинктивно, как муравей, Евклид заложил начала всей нашей математики, устанавливающие связь её с объективной реальностью, исключительно по воле древнегреческих богов, а Аристотель создал блестящую (на мой взгляд, ничуть не потерявшую до сих пор своего научного значения) систему философской логики, опираясь не на факты наблюдений и мнения других людей, а лишь на основании своих сновидений. О Демокрите я уже и не говорю. Так вот. Получается, что это теория относительности и мировоззрение Эйнштейна, большей частью, являются «ни чем иным, как остроумным вымыслом воображения», тогда, как взгляды Демокрита [5] (статья «Демокрит»), по существу, во многом очень точно отражают объективную реальность природы нашего Мира. Браво, философ Демокрит! Не просто браво — брависсимо! Более точно, просто и кратко сформулировать ясное представление о реальной физической сущности Природы, чем это сделал Демокрит, пожалуй, невозможно. Это касается и прошлого науки, и её настоящего, а, может быть, даже и самого отдалённого будущего.

Примечание. А ведь, похоже, что за неуважительное отношение к своим предшественникам нам всегда приходится расплачиваться, причём весьма жестоко. Впрочем, то же самое касается и ценности научного наследия самого Эйнштейна, его идей. Думаю, что Вы, читатель, согласитесь с тем, что по-настоящему остроумные мысли (вне зависимости от чего-либо, даже ошибочные) являются второй, дополняющей результаты экспериментов и наблюдений, составляющей той базы данных, на которой развивается наш коллективный разум. То есть, накопление оригинальных мнений для развития человечества не менее ценно, чем накопление знаний и опыта. Здесь опять действует принцип двоичности.

В предыдущей главе уже приводились слова Эйнштейна, что «Не может быть пространства, а также части пространства без потенциалов тяготения; последние сообщают ему метрические свойства — без них оно вообще немыслимо. Существование гравитационного поля непосредственно связано с существованием пространства». От этих слов совсем недалеко до мысли о том, что метрические свойства пространства неразрывно связаны с существованием в нём материи вообще. На основании этой мысли, в зависимости от того, что считать причиной, а что следствием, можно сделать два противоположных вывода. Эйнштейн пришёл к выводу, что метрические свойства пространства-времени являются причиной физических свойств материи, в том числе её измерений. В основе же структурно-квантовой теории Вселенной лежит обратное — измерения имеет только материя, а возможность существования измерений пространства определяет наличие в нём материи. То есть материя, и только материя, постоянно находящаяся в относительном движении, формирует наблюдаемые нами метрические характеристики пространства, его измерения: длину и время. Так как материя одномерна и её элементы (кванты) постоянно движутся друг относительно друга (то есть существуют во времени), других метрических характеристик ни для материи, ни для пространства нашего Мира при описании его фундаментального устройства применять не требуется. Необходимы и достаточны только эти два — длина и время. Такие фундаментальные физические параметры мироздания, как масса и сила, определяют количественную взаимосвязь между длиной и временем, и воспринимаются нами визуально через эту взаимосвязь.

В силу структурных свойств материи, сформированное ею наблюдаемое пространство нашей Вселенной теоретически может иметь любую форму, но при этом оно фактически замкнуто, причем объёмно (трёхмерно, хотя и через одномерные связи). Впрочем, ничто не мешает одномерной материи сформировать и двухмерное наблюдаемое пространство (только плоское, без всякой кривизны, так как в случае его искривления появится, как минимум, объём вакуума). Фактически же мы наблюдаем трёхмерное пространство. Это позволяет предположить, что материя нашей Вселенной образует структуру многогранника по форме близкую шару, но, как видите, это не обязательно. В любой бесконечно малый момент времени один из множества соединяющих квантов всегда имеет длину равную максимальному внешнему размеру нашей Вселенной. Ничего, что существует в нашей Вселенной, не может выйти за её пределы, не перестав быть частью этой Вселенной, и не нарушив её структуры. Таким образом, замкнутость пространства нашей Вселенной определяется не законами геометрии (следовательно, и не дополнительными измерениями), а неразрывностью (континуумом) и конечностью структуры одномерной материи, из которой состоит наша Вселенная. Следовательно, геометрически наша Вселенная конечна, хотя, скорее всего, ничем не ограничена.

Из структурно-квантовой модели со всей очевидностью вытекает, что любое движение материи и, соответственно, любое изменение сформированного движущейся материей наблюдаемого пространства нашей Вселенной связано с изменением длины прямолинейных (без учёта волн в ЭСЛ) соединяющих квантов и углов между ними в точках их соединения (узловых квантах). Поэтому все, без исключения, фундаментальные физические законы нашей Вселенной могут и должны быть описаны только с помощью геометрии Евклида, с использованием только прямолинейных одномерных, полярных (плоских) или сферических (объёмных) систем координат. На выбор применяемых в СКТВ систем координат накладывает ограничение то, что они обязательно должны быть жёстко связаны с конкретной материей. Это единственно логичный и возможный вариант, соответствующий шестому и седьмому философским выводам. Ниже будут даны и дополнительные обоснования физических и методологических причин этого. Для описания центральных сил взаимодействия между двумя узловыми квантами и их прямолинейного (радиального) движения друг относительно друга достаточно простейшей одномерной системы координат. Вращение же требует для своего точного математического описания полярную систему координат и, соответственно, три конкретных узловых кванта, через которые проходит плоскость вращения. Точку начала полярной системы координат, можно связать с любым узловым квантом, проведя ось через любой другой КУ. Эта ось всегда будет совпадать с гравитационной силовой линией КС, соединяющего оба этих узловых кванта. Расстояние между точкой начала системы координат и любым третьим узловым квантом, угол между прямой линией, соединяющей этот третий квант с точкой начала отсчёта, и выбранной осью полярной системы координат, а также изменение этих двух параметров во времени, являются основой метрологии СКТВ. Практически с помощью полярной системы координат можно описать все фундаментальные законы физики. Для решения объёмных задач полярную систему координат можно расширить до сферической, используя проведённую через три конкретных узловых кванта плоскость. Цилиндрическая система координат тоже может быть жёстко связана с материей, но она, не столь точно отражает конфигурацию последней и для описания структурно-квантовой модели не так удобна, как сферическая. Следует также отметить, что хотя углы в полярной и сферической системах координат и являются измерениями, но измерениями вспомогательным, так как они могут быть выражены через длину (фундаментальное измерение), что отражает единица измерения угла — радиан.

В отличие от указанных систем, декартова система координат может быть задана лишь приблизительно и то в течение конечного промежутка времени. То есть, строго говоря, применять декартову систему координат в рамках структурно-квантовой теории можно только параллельно с дифференциальным исчислением, как пошаговую. Дело в том, что вторую ось декартовой системы координат, перпендикулярную первой (проведённой аналогично оси полярной системы через два конкретных КУ), можно провести через точку третьего узлового кванта не строго, а лишь приблизительно. Абсолютно точно она никогда не будет проходить ни через один из всего множества КУ в нашей Вселенной дольше, чем в течение одного бесконечно малого мгновения. Хотя такое отклонение от абсолютной точности очень мало, и для каждой конкретной физической задачи, найти из огромного количества узловых квантов приближённо «подходящий» для декартовой системы координат всегда возможно, это справедливо лишь временно, так как потом «подходящий» квант обязательно сместится. Это означает неприменимость в структурно-квантовой теории такой системы координат для описания фундаментальных законов природы, потому что эта система принципиально не может быть постоянно жёстко связана с материей нашей Вселенной. Роль декартовой системы координат, таким образом, сводится только к математическому обеспечению прикладной физики, где она удобна своей наглядностью и просто привычна. Что касается криволинейных систем координат, то, в силу полного несоответствия структурно-квантовой модели (прямолинейности соединяющих квантов), их применение в математическом аппарате фундаментальной физики не представляется возможным. Такие математические методы могут быть использованы лишь для решения задач, не связанных с фундаментальным естествознанием.

В силу одномерности соединяющих квантов и отсутствия у них массы, возникающие в КС при их пересечениях поперечные волны, как уже говорилось, скорее всего, должны иметь только прямолинейную (ломаную) форму. Таким образом, вся без исключения геометрия соединяющих квантов и, следовательно, вся фундаментальная геометрия нашей Вселенной, вероятнее всего, построена на отрезках прямых линий. Хотя вращательное движение материи и вносит сюда применение для описания природы окружностей, но без движения (как на мгновенной фотографии) наш Мир — это, можно сказать, «гранёный» мир. Такой вывод полностью соответствует постулату о простоте и рациональности мироздания. Что в пространственной геометрии может быть проще и рациональнее, чем отрезок одномерной прямой линии? Ничего. Проще отрезка прямой линии только точка, но она уже вообще не имеет пространственных измерений и не может, поэтому, формировать наблюдаемое пространство. Впрочем, и простота точки нашла своё место в структурно-квантовой модели. КС соединяются между собой именно в лишенных пространственной размерности точках — в наделённых массой и знаком полярности узловых квантах. Такие понятия, как бесконечная прямая линия или её половина (луч), в СКТВ неприменимы, так как в нашей материальной Вселенной, частью которой мы являемся, нет бесконечности. Вернее, бесконечность есть только для системы координат, мысленно продлённой в бесконечное пространство, для абсолютного наблюдателя, для внешнего Мира, но не для нашей Вселенной.

Структурно-квантовая модель вновь возвращает нас к идее эфира, но на принципиально иной основе, отождествляющей эфир с введённым ранее определением вакуума. Состоящий из сетчатой структуры КС эфир (вакуум) материален, дискретен (хотя и одномерно непрерывен) и, в силу этого, способен обладать квантовыми свойствами. Такой эфир является основой, как самого вещества, так и взаимосвязи частиц вещества между собой, хотя понятие «частица вещества» в СКТВ, конечно, условное. Всё зависит от того, до какого уровня дискретности мы доходим, рассматривая конкретное вещество, как участок единой структуры Вселенной, и у этой дискретности существует нижний предел — один точечный (лишённый пространственной размерности) узловой квант. Истинной же отдельной частицей вещества нашего Мира можно считать лишь всю нашу Вселенную целиком. В итоге можно сказать, что вакуум и эфир в структурно-квантовой теории — это одно и то же, это материя, расположенная в абсолютной пустоте, вернее часть этой материи, та часть, где нет точечных частиц вещества. То есть вакуум-эфир не вмещает в себя частицы вещества, а соединяет их между собой.

Итак, единственной физической основой всех видов взаимодействия (и взаимовлияния) в нашей Вселенной являются соединяющие кванты. Они же передают все виды излучения в виде идущих по ним волн (потоки частиц вещества в СКТВ излучением не считаются). Они же вместе с узловыми квантами формируют заполненное материей трёхмерное пространство, которое мы можем наблюдать. Они же, постоянно изменяя свою длину и пересекаясь между собой, дают нам ощущение непрерывного движения материи и, соответственно, за счёт формирования и движения волн по ним, а также ещё и инертных свойств узловых квантов, формируют наши представления о времени (то есть делают время нашим естественным измерением).

Из структурно-квантовой модели со всей очевидностью вытекает, что все фундаментальные законы мироздания основаны исключительно на механике. Но в отличие от классической механики Ньютона, здесь следует учитывать, что пространство, как таковое, не может восприниматься иначе, чем как бесконечная, ни на что не влияющая, абсолютная пустота. Следует также учитывать необходимость в переводе физических величин из естественной системы наблюдений в абсолютную, и обратно (впрочем, на такую необходимость совершенно ясно указал ещё Ньютон [18]). Последнее касается только наблюдений и никак не может быть связано с объективной реальностью физических законов. Все известные нам законы физики, не основанные сегодня на механике, должны поэтому считаться лишь эмпирическими математическими приближениями, не отражающими объективную природную сущность объяснённых с их помощью природных процессов, а лишь количественно описывающими их внешние проявления. Например, все без исключения законы электродинамики, оптики, термодинамики, ядерной физики и так далее, в конце концов, должны быть объяснены механистически. Иначе связь между механическими и немеханическими параметрами в этих законах останется необъяснимой.

В СКТВ признаётся принципиальная справедливость известных на сегодня механических законов сохранения. Они одинаково справедливы, как для абсолютной, так и для естественной систем наблюдений. Хотя, как это было уже отражено в шестом философском выводе, действие этих законов, по существу, является следствием лишь двух фундаментальных законов сохранения, которые отражают саму основу бытия (материя плюс движение) Первый из этих фундаментальных законов сохранения — это закон сохранения материи, что в СКТВ связано с инвариантностью массы. Второй закон — это закон сохранения движения (скорость плюс ускорение), которое может переходить из явной кинетической формы, связанной со скоростью, в скрытую (упругость материи), связанную с ускорением (которое вместе со скоростью составляет двоичную количественную основу любого движения). В первую очередь закон сохранения движения связан с законом сохранения энергии. Релятивистское же объединение законов сохранения массы и энергии структурно-квантовая теория полностью отрицает на основании пятого философского вывода, а также возникающих при таком объединении физико-философских и физико-математических противоречий, указанных выше.

Очевидно, и не требует доказательств, что структурно-квантовая теория полностью исключает возможность вероятностного расположения материи в пространстве и влияние наших наблюдений на результаты последующих наблюдений, как это утверждается в современной квантовой механике, а тем более на объективную реальность. Первичные объяснения иллюзий, приведших нас к указанному заблуждению, будут даны в следующей главе, а здесь, пожалуй, следует только чётко сформулировать ещё одну из фундаментальных основ структурно-квантовой теории Вселенной: Любой элемент дискретно-непрерывной материи нашей Вселенной, который можно выделить в ней, как дискретный, в любой момент времени занимает относительно любого другого такого же элемента одно единственное конкретное положение. Это относится как к узловым и соединяющим квантам, так и к волнам электромагнитного излучения.

Только два типа параметров материи в СКТВ относятся к фундаментальным, то есть не требующим никаких объяснений, так как они являются главным свойством мироздания, его основой. Это мера вещества (масса-полярность) и силы взаимодействия (гравитационного и электромагнитного). Эти два типа параметров проявляются в наших наблюдениях в двух вышеуказанных фундаментальных (доступных для абстрактного абсолютного наблюдателя, которого мы выше наделили абсолютным зрением) измерениях — длине и времени. Отсюда становится ясна роль в понимании мироздания второго закона Ньютона, а также закона Кулона и закона тяготения, как, скорее всего, самых главных фундаментальных научных абстракций, определяющих саму сущность понятий масса и сила. В этих законах все фундаментальные параметры и все фундаментальные измерения нашего Мира связаны воедино строгими и простыми математическими зависимостями, которые, конечно, должны быть скорректированы с учётом их восприятия с точки зрения абсолютного и естественного наблюдателя. Правда, вскоре мы увидим, что основную корректировку здесь внесёт даже не это, а новое понимание физической сущности инерции.

С движением элементов материи друг относительно друга связаны представления СКТВ о природной сущности тепла, единицей измерения которого является температура. Разумеется, она тоже может быть выражена через два фундаментальных измерения — длину и время. Неразрывная связь температуры с кинетической энергией движения частиц вещества друг относительно друга напрямую следует из молекулярно-кинетической теории и самого существования такой научной дисциплины, как термодинамика. Но здесь в структурно-квантовой теории присутствует одна очень важная «тонкость». Одного взгляда на Рис. 1, по-моему, достаточно, чтобы понять, что ни о каком хаосе здесь и речи быть не может. СКТВ и хаос — это принципиально несовместимые представления о сущности природы, так как в основе структурно-квантовой теории лежит порядок, причём очень строгий.

Примечание. Здесь и далее я вкладываю в понятие «хаос» смысл представлений о первопричине полной случайности (стохастичности) всех реальных событий в природе. Современных представлений о детерминированном динамическом хаосе это не касается. Причём, на мой взгляд, называя хаосом строго детерминированные события, где мы просто не можем учесть огромное количество влияющих факторов, мы существенно нарушаем точность и смысл научной терминологии.

Поэтому и тепло не может быть, как сейчас считается, связано с хаотичным движением. Представления о хаосе возникают здесь в нашем сознании вследствие невозможности количественно учесть взаимодействие того огромного (хотя и конечного) числа узловых квантов, каждый из которых влияет на каждый другой посредством квантов соединяющих. Следовательно, тепло — это результат вполне упорядоченного движения узловых квантов друг относительно друга, выраженный движением частиц вещества любых размеров, так как все они, в свою очередь, состоят из КУ. Другой вариант для СКТВ невозможен. В то же время, структурно-квантовая теория проводит чёткую грань между теплом и электромагнитным излучением, хотя между ними и существует как прямая, так и обратная причинно-следственная взаимосвязь. Электромагнитное излучение — это волновой процесс, который связан с существованием и скоростью распространения волн в не имеющей массу материи (в соединяющих квантах), в то время, как собственно тепло — это результат относительного движения частиц вещества, которые обладают массой (квантов узловых). Для описания тепла можно использовать такие понятия, как период и амплитуда колебаний, но не длину, частоту и скорость распространения волн. Так как каждый узловой квант связан с каждым другим, с помощью не имеющего массы КС, то тепловые явления представляют собой процесс, где относительное движение всех КУ, из которых состоит наша Вселенная, полностью взаимосвязано и качественно не зависит от расстояний между узловыми квантами. То есть взаимное влияние здесь даже не то что бы мгновенно — оно просто непрерывно. Следовательно, в нашей Вселенной существует прямой непрерывный теплообмен между всем входящим в её состав веществом.

Примечание. Там, где тепловое движение можно рассматривать на уровне интегрального движения большого количества КУ, возможны и волновые процессы, связанные с массой узловых квантов и упругостью квантов соединяющих.

Да, тепловое движение приводит к пересечению соединяющих квантов, что генерирует электромагнитные волны, которые, в свою очередь, влияют на тепловые характеристики (движение) вещества и нередко здесь превалируют. То есть, тепло и тепловое электромагнитное излучение — это полностью взаимосвязанные, но, всё же, принципиально отличающиеся фундаментальные свойства природы нашей Вселенной.

Итак, основные качественные характеристики структурно-квантовой модели мироздания рассмотрены настолько, что можно перейти к начальной количественной (математической) формулировке и доказательству основных (фундаментальных) законов физики в рамках структурно-квантовой теории. Для этого необходимо наделить абсолютного наблюдателя (АН) системой физических единиц. Естественно, что, во-первых, АН может просто пересчитать количество узловых и соединяющих квантов. В распоряжении абсолютного наблюдателя есть и постоянная масса узлового кванта (my), и его постоянная полярность. Осталось наделить АН абсолютной мерой расстояния (длины) и абсолютной единицей измерения времени, которое для абсолютного наблюдателя, по определению, должно идти только в одном направлении, равномерно, непрерывно и вечно, как для нашей конечной Вселенной, так и для всего бесконечного пространства того внешнего Мира, где она находится. Эти абсолютные единицы длины и времени, как и сам АН, разумеется, абстрактны, так как не связаны пока жёстко ни с чем, что реально существует в нашей Вселенной. Ниже будет показано, что ничего в нашей Вселенной не может иметь постоянных размеров (даже временно), поэтому длина (как измерение) может быть связана только с каким-либо характерным размером, определяющим законы физики в этой Вселенной, а время со столь же характерным изменением этого размера. Такой минимальный набор физических единиц, с учётом безусловно существующей взаимосвязи между силой, массой, длиной, временем и полярностью узловых квантов, достаточен, чтобы АН начал производить количественные оценки. Этот набор полностью совпадает с основными физическими единицами классической механики плюс электрическая полярность (безразмерная величина). Магнитная же полярность, наиболее вероятно, есть лишь следствие существования полярности электрической. Она проявляется лишь при движении материи (в том числе и движении волн по КС). Существование постоянных магнитов, не основанных на движении, СКТВ отрицает. Более подробно магнитные свойства материи будут рассмотрены ниже.

Очевидно, что количество соединяющих квантов (обозначим его nс) в зависимости от количества узловых квантов (обозначим его nу) во Вселенной в целом может быть определенно по правилам комбинаторики, как число сочетаний из nу по два без повторений:

                   nс = nу! / (2 (nу — 2)!). (6)

Формула (6) позволяет также определить количество КС, соединяющих между собой узловые кванты, входящие в любую частицу вещества или (что, по сути, то же самое) в произвольно выбранный локальный участок Вселенной, при количестве КУ в них два и более (факториал нуля, по определению, равен единице). Естественно, что частица вещества, состоящая из единственного узлового кванта, не имеет в своём составе ни одного КС и, вследствие этого, не обладает никакой внутренней упругостью (энергией), хотя масса у неё есть. Кроме того, такая частица сама по себе не обладает ни пространственной, ни временной (так как не может изменяться) размерностью.

Произведение инертных масс в законе тяготения

Теперь перейдём к тому, что подтолкнуло меня к формированию нового мировоззрения, к одной из самых важных тем этой книги — закону тяготения. Здесь начнём с произведения масс в числителе отображающей этот закон формулы (1).

Структурно-квантовая модель Вселенной однозначно связывает любые виды сил взаимодействия (F) между любыми материальными телами, с количеством КС, соединяющих эти тела (nc), и силой взаимодействия, которую создаёт каждый из этих КС, (Fci).

Так как масса тел однозначно связана уравнением (5) с количеством узловых квантов, входящих в их состав, то, чтобы определить связь силы гравитационного взаимодействия тел с их массой, необходимо и достаточно установить функциональную зависимость между количеством КУ, составляющих тела, и количеством КС, эти тела соединяющих. Определим указанную зависимость, используя наглядную модель.

На Рис.2 в виде кружков изображены три условных материальных тела. Внутри этих кружков точками изображены узловые кванты, входящие в состав тел. Первое тело включает лишь один узловой квант, второе — два, третье — три. Все узловые кванты, согласно структурно-квантовой модели нашей Вселенной, каждый с каждым, соединены с помощью КС.

На рисунке показано, что количество КС, соединяющих попарно тела, равно произведению количества узловых квантов, входящих в состав этих тел. Остальные КС связывают КУ внутри тел. Нетрудно проверить, что это общая закономерность, справедливая при любом количестве КУ и любом их сочетании. Следовательно, для любых двух материальных тел в нашей Вселенной, состоящих из, соответственно, nу1 и nу2 узловых квантов, количество соединяющих эти два тела КС (nc12) всегда равно:

                            nc12 = nу1 nу2. (8)

Если принять, что расстояние между телами много больше их размеров и нет других причин считать, что силы взаимодействия, создаваемые связывающими тела КС, существенно различны, то из формул (7) и (8) следует, что сила гравитации (Fg), действующая между двумя телами, равна:

                       Fg = nc12 Fcg = nу1 nу2 Fcg, (9)

где Fcg — примерно одинаковая (средняя) сила гравитационного взаимодействия, которую создаёт ГСЛ каждого из связывающих тела соединяющих квантов. Влияние взаимодействия создаваемого ЭСЛ мы здесь не учитываем, так как рассматриваем только гравитацию.

Применив формулу (5), мы получим nу1 = m1 /mу и

nу2 = m2 /mу. Отсюда:

                        Fg = m1 m2 Fcg / mу2. (10)

Причина пропорциональности силы гравитации произведению масс любой пары всех без исключения материальных тел в нашей Вселенной в структурно-квантовой теории, как видите, предельно ясна. Причём ясна именно сама причина. Ведь закон тяготения в формулировке Ньютона, в части произведения масс, лишь количественно отражает факт экспериментально установленной независимости ускорения свободного падения группы тел от их массы, плюс астрономические наблюдения. Причина же осталась неясной. Эту причину попытался отыскать Эйнштейн, но, в сравнении с вышеприведённым объяснением, сложнейшие формулы ОТО, основанные на мистических представлениях об искривлении пространства и времени, явно не выдерживают критики.

Из формулы (10) видно, что масса в законе тяготения используется, как безразмерная величина (размерность сокращается), позволяющая определить количество не имеющей массы материи (по сути, просто сосчитать количество соединяющих квантов), которая и обеспечивает силовую гравитационную связь между частицами вещества. Таким образом, термин «тяжёлая масса» утрачивает свой физический смысл, так как никакой прямой причинно-следственной связи между массой и силой гравитации нет. Масса — это, как уже говорилось, мера количества вещества и его инертных свойств, и только. То есть, масса, как физическая величина, имеет в структурно-квантовой теории одно единственное смысловое значение (логический закон тождества Аристотеля здесь соблюдается строго).

В формуле (1), предложенной Ньютоном, произведение масс частиц вещества присутствует явно, а постоянная величина 1/mу2 скрыта в коэффициенте G, называемом гравитационной постоянной. Как видите, хорошо объясняется не только произведение масс в числителе формулы, но и, частично, размерность G (кг2 в знаменателе размерности этого коэффициента, в СИ).

На фоне логичности самой структурно-квантовой модели, такое ясное по смыслу, наглядное, простое и математически точное механистическое объяснение, с помощью этой модели, причины наличия произведения масс в числителе формулы закона всемирного тяготения выглядит более чем убедительно. В свете этого объяснения такими нелепыми кажутся и термин «тяжёлая масса», и наши усердные старания экспериментально доказать принцип эквивалентности инертной и тяжёлой массы. А ведь доказали же «с точностью до 10–12» [1] (статья «Тяготение»). И теперь становится понятно, почему никто так и не смог разгадать загадку «ньютона в квадрате», о которой говорилось в первой главе этой части книги. Лишь потому, что такой загадки в действительности никогда не существовало, так как никогда не существовало ни тяжёлой массы, ни эквивалентности массы с энергией, ни связи гравитации с искривлением пространства-времени, то есть природной сущности самих физических понятий, лежащих в основе математического вывода этой загадки. Соответственно, нам никогда не удастся экспериментально обнаружить гравитон в виде отдельной элементарной частицы, летящей в пространстве со скоростью света, так как такой частицы в природе просто нет. Гравитацию, согласно СКТВ, создают не точечные частицы, а дискретные одномерные элементы неразрывной структуры материи нашей Вселенной — гравитационные силовые линии соединяющих квантов. Так как структура, состоящая из ГСЛ соединяющих квантов, дискретна, то теория гравитации в рамках СКТВ — это квантовая теория, хотя и не корпускулярно-волновая, и не вероятностная.

Примечание. А сейчас разрешите мне, уважаемый читатель, дать волю своим эмоциям и воскликнуть что-то типа: «Эврика!». Всё же мы люди, и эмоции присущи нам не меньше, чем иллюзии. Убедительное объяснение причины наличия произведения масс в формуле закона всемирного тяготения найдено. Справедливо и обратное. Закон всемирного тяготения, количественно сформулированный Ньютоном на основании обобщения результатов огромного количества наблюдений, является превосходным экспериментальным подтверждением взаимодействия материальных тел с помощью одномерных силовых связей, их материальности, а также реального существования соответствующей СКТВ структуры этих связей в природе. Если бы, как сейчас считается в физике, гравитационное поле равномерно распределялось во все стороны от любой имеющей массу частицы потоком гравитонов, и причиной его было бы геометрическое искривление пространства-времени, то сила тяготения не была бы пропорциональна произведению масс притягивающихся тел ни при каких условиях. Не математические же формулы сами по себе притягивают тела друг к другу. А ведь то, что гравитация связывает каждую частицу вещества с каждой уже давно очевидно. Проверить комбинаторику таких связей на основе представлений о делении материи на одинаковые конечные элементы явно напрашивалось. Неужели мне первому пришла в голову такая мысль? Вряд ли. Вне зависимости от того будет или не будет найдена информация о том, что такие мысли высказывались прежде, так считать не следует. Во-первых, это крайне маловероятно, а во-вторых, в борьбе за научные и религиозные приоритеты, за право частной собственности на истину мы принесли уже столько жертв своим амбициям, богам, алчности, престижу и так далее, столько раз теряли эту самую истину, что, пожалуй, хватит, пора бы и остановиться. В качестве эпиграфа к одному из разделов заключительной части этой книги выбрана строка из песни Андрея Макаревича «Песня про первых». Хорошая песня. Мудрая. Она как раз про это.

Теперь от числителя можно перейти к знаменателю формулы (1). Ни о каком законе обратных квадратов, связанном с излучением или геометрией пространства, как понимаете, уже и речи быть не может. Но, так как силы гравитации и электрического взаимодействия есть две составляющие силы взаимодействия соединяющего кванта, логичнее будет сначала объяснить причину произведения зарядов в числителе формул закона Кулона.

Произведение зарядов в законе Кулона

Переходя от закона тяготения к закону Кулона, используем, ставший для нас уже традиционным способ — рассмотрим очередную наглядную механистическую модель. На Рис. 3 изображено, по сути то же самое, что и на Рис.2, но узловые кванты указаны со знаками их полярности, которые были приняты произвольно.

Повторно обращаю ваше внимание на то, что в СКТВ полярность узловых квантов — это лишь качественный (безразмерный) показатель, определяющий направленность возникающей в ЭСЛ силы электрического взаимодействия между двумя КУ, соединенными КС, в состав которого входит указанная ЭСЛ. Если знаки полярности КУ противоположны, то в известных нам сейчас физических процессах ЭСЛ притягивает такие КУ друг к другу, а если одинаковы — то отталкивает их. Будем считать, что притяжение соответствует для ЭСЛ знаку «минус», а отталкивание — знаку «плюс». Количество узловых квантов в составе материального тела, имеющих положительную полярность, обозначим nу+, а отрицательную, соответственно, nу–. Разница между количеством узловых квантов с положительной и отрицательной полярностью и определяет в структурно-квантовой теории понятие электрический заряд материального тела (q), включая его знак:

                           q = nу+ — nу– (11)

Как видите, электрический заряд в СКТВ — это безразмерная величина, это разница в количестве узловых квантов противоположной полярности в составе частицы вещества, и только. Связать электрический заряд с сосредоточенной в точке причиной возникновения абсолютной величины силы взаимодействия, причём на расстоянии (пусть и с помощью излучаемых частиц), здесь немыслимо. Такие представления, которые сегодня заложены в основу теоретической физики, структурно-квантовая теория полностью отвергает. Следовательно, так же, как в законе тяготения тяжёлая масса, точечный электрический заряд с размерностью кулон теряет в СКТВ свой физический смысл. Одновременно теряют фундаментальный физический смысл и такие понятия, как напряжённость и потенциал электромагнитных полей (что, конечно, ничуть не мешает использовать эти понятия в прикладной науке и инженерной практике).

Изображённая на Рис. 3 схема наглядно показывает, что сила электрического взаимодействия между двумя телами (Fе) связана не с их электрическими зарядами, как таковыми (q1 и q2), а с силами (Fсе), которые создают ЭСЛ каждого из КС, соединяющих эти тела, и разницей в количестве соединяющих квантов, создающих электрические силы противоположной направленности. Столь же хорошо видно, что указанная разница в количестве КС, имеющих электрические силы противоположной направленности, прямо пропорциональна произведению электрических зарядов взаимодействующих тел, определённых по формуле (11). Если принять, что все Fсе по абсолютной величине в среднем одинаковы, мы получим:

                     Fе  =   q1  q2  | Fcе |, (12)

Знаки зарядов взаимодействующих тел в формуле (12) однозначно определяют направленность Fе (притяжение или отталкивание).

Как и в случае с законом тяготения, легко проверить, что выраженные формулами (11) и (12) закономерности проявляются всегда, при любом количестве узловых квантов во взаимодействующих телах и любом сочетании их полярности. Таким образом, закон Кулона для электрических зарядов в рамках структурно-квантовой теории Вселенной, это уже не просто математическая формула, правильно описывающая результаты экспериментов, а, как и закон тяготения, настоящий физический закон, имеющий ясный и конкретный физический смысл, выраженный основанной на механике наглядной моделью и соответствующей ей математической формалистикой.

Ну, вот и всё. Простой пересчёт количества соединяющих квантов (их ЭСЛ с разной силовой направленностью), и загадка физического смысла произведения электрических зарядов в числителе формулы закона Кулона разгадана с той же лёгкостью, как перед этим загадка произведения масс в числителе закона тяготения. И снова ясна сама причина физических явлений. Обратите внимание, что с размерностью в формуле (12), как и в формуле (10), всё в порядке, не требуется никаких корректирующих размерность коэффициентов. Это явный признак правильного математического описания фундаментальных физических законов. По-другому в математическом аппарате настоящей фундаментальной теоретической физики, согласитесь, быть не должно. СКТВ здесь «работает» безукоризненно точно.

Примечание. Вышеуказанное можно использовать и как ещё один аргумент для опровержения общей теории относительности. Пусть произведение масс в законе тяготения является следствием искривления пространства. Но что тогда является причиной в точности такого же произведения электрических зарядов? Тоже искривление пространства в каких-то недоступных нам измерениях?

После приведенного выше объяснения причин наличия произведения масс и электрических зарядов в математических формулировках законов тяготения и Кулона практически невозможно представить себе, что закон Кулона для магнитных зарядов, который математически им совершенно идентичен, имеет в своей физической основе что-либо принципиально отличающееся от той же самой комбинаторики узловых и соединяющих квантов. Но магнитные силовые линии, как мы их сегодня себе представляем — это либо окружности, либо криволинейные образующие различных тел вращения. Можно ли это объяснить с помощью структурно-квантовой модели, построенной исключительно на прямолинейности? Можно. Пусть для начала и приблизительно.

Анализ причины произведения электрических зарядов в законе Кулона проведён выше для материи, находящейся в состоянии покоя. Структурно-квантовая модель не даёт никаких оснований считать, что и движение заряженных частиц в радиальном направлении друг относительно друга (без пересечения соединяющих квантов) вызовет какое-либо изменение в проявлении электрического взаимодействия (в отклонении от закона Кулона для электрических зарядов). Примером такого движение может служить равномерное сжатие или расширение всей структуры нашей Вселенной без вращения её элементов друг относительно друга. Но, если соединяющие кванты пересекаются за счёт относительного движения квантов узловых (вещества), то картина электрического взаимодействия, в отличие от гравитационного, искажается возникающими при таких пересечениях волнами электромагнитного излучения, увеличивающими длину ЭСЛ соединяющих квантов относительно длины их ГСЛ, что, в свою очередь, уменьшает силы электрического взаимодействия. Движение способное привести к пересечению соединяющих квантов — это, в первую очередь, вращательное движение узловых квантов относительно друг друга. К вращательному движению можно, по существу, отнести любое движение, при котором вектор скорости не проходит через конкретный узловой квант, выбранный в качестве точки отсчёта.

Таким образом, искажение электромагнитных силовых линий волнами излучения, структурно-квантовая теория определяет, как наиболее вероятную причину всего того многообразия известных нам природных явлений, которое мы называем магнетизмом, в том числе и закона Кулона для магнитных зарядов. Характерные виртуальные силовые линии магнитных полей отражают, как такие искажения распределяются в формирующих наши представления о пространстве соединяющих квантах. Получается, без посредства волн электромагнитного излучения магнитные свойства материи, не проявляются. Аналогично объясняется и эффект экранирования электрического взаимодействия веществом (относительная диэлектрическая проницаемость вещества). Влияние на пересечение КС здесь оказывает движение элементов экранирующего вещества как тепловое, так и на внутриатомном уровне. Чем большее количество волн это движение создаёт в ЭСЛ, соединяющих взаимодействующие тела, тем меньше становится сила электрического взаимодействия между ними на том или ином конкретном расстоянии. Разумеется, поляризация диэлектриков здесь тоже влияет и может даже превалировать.

Примечание. В СКТВ термин «электростатика», пожалуй, не отвечает требованию необходимой смысловой точности. Причина электромагнитного дуализма не в движении вещества, как таковом, а в волновых следствиях этого движения, и термин «электрическое взаимодействие» лучше отражает физический смысл той части электромагнитного взаимодействия, которая является его фундаментальной основой. Но термин «электромагнитное взаимодействие» сегодня является общепринятым, и полный отказ от него создал бы большие трудности с пониманием содержания книги. Поэтому, в зависимости от контекста, я буду продолжать употреблять оба указанных термина в одном и том же смысловом значении, вынуждено и осознано нарушая этим закон тождества Аристотеля.

Ниже мы ещё будем возвращаться к магнетизму, а пока, давайте, с помощью комбинаторики узловых и соединяющих квантов рассмотрим тот тип взаимодействия, который можно назвать ядерным взаимодействием.

Электромагнитная природа ядерного взаимодействия и шаровая молния

Сегодня официальная физика плюс к гравитационному и электромагнитному выделяет ещё два самостоятельных фундаментальных типа взаимодействия, которые можно объединить под названием ядерное, в силу действия этих сил только на очень коротких расстояниях, характерных для атомных ядер и элементарных (как сегодня считается) частиц — это сильное и слабое взаимодействия. В рамках СКТВ сразу же возникает вопрос: какова механика ядерного взаимодействия (немеханических причин в СКТВ нет по определению), и не является ли оно одним из проявлений гравитационного и электромагнитного типов взаимодействия?

Начнём с того, что на основании имеющихся у нас знаний, мы можем прийти к выводам о том, что количество узловых квантов с положительной полярностью во всей нашей Вселенной, по крайней мере, очень близко к количеству КУ с отрицательной и об относительно равномерном распределении узловых квантов противоположной полярности в её пространстве. Ведь крупные космические тела, судя по нашим наблюдениям, электрически нейтральны. Внутри отдельных частиц вещества электрические заряды противоположного знака уравновешивают друг друга, поэтому массы и электрические заряды различных наблюдаемых нами частиц не кратны друг другу, что мы тоже наблюдаем в природе.

Опять применим наглядные модели. На Рис. 4 изображены структуры четырёх условных частиц вещества, состоящих из трёх, четырёх, пяти и шести узловых квантов. Количество КС, соединяющих между собой узловые кванты частиц, согласно формуле (6), равно трём, шести, десяти и пятнадцати. Частицы из трёх и пяти узловых квантов имеют на один КУ с отрицательной или положительной полярностью больше, то есть имеют электрические заряды, соответственно, минус один и плюс один. Частицы из четырёх и шести узловых квантов имеют равное количество КУ противоположной полярности — они электрически нейтральны.

Теперь отдельно сосчитаем входящие в состав частиц соединяющие кванты, ЭСЛ которых создают электрические силы притяжения между КУ, и соединяющие кванты с ЭСЛ, обеспечивающими отталкивание КУ. Результаты таких подсчётов приведены на рисунке под схемами частиц. Очевидно, что если, за счёт изменения полярности узловых квантов, изменить знак заряда частицы на противоположный, не меняя его абсолютную величину — это никак не отразиться на количестве ЭСЛ, как отталкивающих КУ в частице, так и притягивающих их. Последнее, кстати сказать, объясняет в рамках СКТВ равную возможность существования полностью идентичных по структуре частиц вещества, отличающихся только электрическим зарядом, то есть, как частиц вещества, так и частиц антивещества.

Анализируя схемы, аналогичные указанным на Рис. 4, можно убедиться, что при любом количестве узловых квантов (nу) в частице вещества и любом её электрическом заряде (q), включая его знак, (разумеется, при |q| ≤ nу, так как иное невозможно) разница между количеством положительных ЭСЛ, отталкивающих узловые кванты (nс+), и отрицательных ЭСЛ (nс–), притягивающих их, выражается формулой:

                Δnc = nс+ — nс– = (q2 — nу) / 2. (13)

Как видите, с размерностью снова всё в порядке — её нет. Формула (13) даёт не только количественное, но и качественное представление об электрическом взаимодействии между узловыми квантами в локальных участках структуры Вселенной, которые можно рассматривать, как её отдельные частицы.

Схемы, изображённые на Рис. 4, наглядно показывают, что КУ противоположной полярности, при условии их равномерного расположения в локальных участках структуры материи нашей Вселенной, испытывают взаимное электрическое притяжение, общее, все, а не только парами. То есть, в структуре из примерно одинакового количества расположенных в пространстве частиц разноимённой электрической полярности силы притяжения между этими частицами существенно превалируют над силами отталкивания. Кроме того, все КУ в частицах притягиваются друг к другу ещё и гравитационными силовыми линиями, но гравитация, как известно, очень слаба в сравнении с электрическим взаимодействием. Для гравитационного взаимодействия СКТВ не вводит здесь каких-либо новых представлений. У заряженных частиц общее электрическое притяжение узловых квантов, согласно формуле (13), уменьшается с увеличением абсолютной величины заряда, что делает заряженные частицы теоретически менее устойчивыми, чем нейтральные. Хотя, конечно, если количество узловых квантов в частице достаточно велико, а заряд её единичен, то эта разница несущественна. К тому же большое значение имеет здесь расположение узловых квантов друг относительно друга. Для удобства дальнейшего изложения основ СКТВ назовём объяснённый выше физический эффект «эффектом электрического сжатия» или кратко «эффектом ЭС».

Эффект ЭС уверенно наводит на мысль, что все известные нам частицы, которые мы сегодня называем элементарными, представляют собой многокомпонентные, локальные участки структуры нашей Вселенной, узловые кванты в которых связаны воедино силами обычного электрического и гравитационного взаимодействия, то есть силами взаимодействия узловых квантов посредством квантов соединяющих. А уравновешены эти силы обычными центробежными силами, возникающими вследствие относительного вращения узловых квантов во всех известных нам стабильных (в той или иной степени) частицах вещества. Такое относительное вращение присутствует на всех известных нам размерных уровнях существования материи нашей Вселенной. Почему же не предположить, что оно присутствует и на наноуровне? То же самое можно сказать и об атомных ядрах. Получается, что они не состоят из нуклонов, а представляют собой достаточно единые структуры, состоящие из узловых и соединяющих квантов, для которых деление на нуклоны — это всего лишь наиболее вероятный процесс первоначального естественного деления. Тогда становится понятным всё многообразие открытых наукой элементарных частиц, а также их взаимные превращения. То, что такие превращения сопровождаются активным пересечением узловых квантов и, соответственно, порождают мощное излучение так же понятно, как и то, что излучение может влиять на подобные превращения.

В дополнение к вышесказанному, проведём здесь и некоторые количественные оценки. В настоящее время мы имеем достаточно знаний, чтобы в рамках существующих представлений об устройстве материи считать, что любые электрические заряды любых элементарных частиц, наблюдаемых в нашей Вселенной в свободном состоянии, либо кратны абсолютной величине заряда электрона, либо отсутствуют. Эти знания послужили основанием для введения в физику элементарного электрического заряда равного этой абсолютной величине. Представления об элементарном электрическом заряде в целом соответствуют и СКТВ, где хорошо объясняется и причина этого. Хотя, согласно СКТВ, причина заключена не в точечных электрических зарядах и не в создаваемых ими объёмных электрических полях, а в свойствах одномерной ЭСЛ соединяющего кванта создавать противоположные силы электрического взаимодействия узловых квантов, в зависимости от полярности последних.

Примечание. Появившиеся представления о существовании кварков привели к мнению, что минимальный электрический заряд составляет треть заряда электрона, в результате чего в физике стал употребляться термин «дробный электрический заряд» (по существу, дробный элементарный электрический заряд, что является терминологическим абсурдом) [5] (статья «Элементарный электрический заряд»). Сам автор этой книги склоняется к мнению, что электрическое взаимодействие двух узловых квантов посредством кванта соединяющего соответствует, всё же, взаимодействию двух частиц, которые, говоря языком современной физики, имеют электрический заряд равный по абсолютной величине заряду электрона (классический элементарный электрический заряд), а кварки реально не существуют.

Подсчитав согласно закону Кулона силу взаимодействия между двумя узловыми квантами, расположенными на расстоянии равном существующим сегодня представлениям о диаметре, например, протона и приняв, что одна ЭСЛ создаёт силу электрического взаимодействия равную кулоновской силе для двух взаимодействующих электрических зарядов равных по абсолютной величине заряду электрона (элементарному электрическому заряду), мы получим около 4,4*10—7 Н. Казалось бы, немного. Но ведь массы атомных ядер в разы превосходят массу протона, а сам протон почти в две тысячи раз превосходит по массе электрон.

Примечание. Развитие структурно-квантовой теории и следующий из него отказ от ТО, скорее всего, вызовет необходимость пересмотреть современные количественные представления о массах многих микрочастиц вещества (за счёт изменений в метрологии определения их массы), но изменений столь существенных, чтобы это могло отразиться качественно на сравнительных оценках масс электрона и атомных ядер, здесь всё же не ожидается.

Если же допустить, что и электрон состоит из достаточно большого количества обладающих единичной массой и знаком полярности узловых квантов, то эффектом ЭС может быть количественно объяснено не только сильное взаимодействие нуклонов (согласно СКТВ внутри ядра виртуальных), но и гораздо большие силы взаимодействия. Причём, за счёт того, что электрические заряды атомных ядер (разница в количестве КУ противоположной полярности) количественно несопоставимы с огромным общим числом узловых и соединяющих квантов в их составе, то силы электрического взаимодействия внутри атомного ядра будут казаться нам силами, действующими лишь на очень небольших расстояниях, так как только внутри ядра они не компенсируют друг друга. При таких представлениях о ядре атома, из его теории можно будет исключить противоречащий логике как СКТВ, так, кстати, и теории относительности, дефект масс и ещё целый ряд близких к мистике современных понятий. Понимая насколько мал по массе и трудноуловим при экспериментах каждый отдельный узловой квант (не обладающий ни пространственной размерностью, ни внутренней энергией) и учитывая пятый философский вывод, можно смело избавить себя от фантастических представлений о переходе вещества в «чистую» энергию излучения и наоборот. Согласно СКТВ это невозможно в принципе. В основах структурно-квантовой теории вопрос о потоках, состоящих из отдельных узловых квантов (в рамках СКТВ называть их излучением некорректно), остаётся открытым. Маловероятно, что их совсем нет в природе (пусть небольших и очень кратковременных). Следует также отметить, что, не учитывая влияния изменения сил электрического взаимодействия, которое происходит за счёт увеличения длины ЭСЛ соединяющих квантов при возникновении в них волн собственно излучения, мы сегодня вынуждены компенсировать это в физических расчётах (в том числе и при расчётной обработке экспериментальных данных) эквивалентностью массы и энергии, переносом массы излучением, отрицательной энергией, изменением массы и тому подобным.

Кажущийся дуализм ядерного взаимодействия, выраженный его делением в современной физике на сильное и слабое возникает вследствие отличий в структуре различных известных нам частиц материи, а также, как результат движения материи, при котором происходит пересечение соединяющих квантов, в том числе и идущими по ним электромагнитными волнами, которые, в свою очередь, есть следствие пересечений КС. То есть деление ядерного взаимодействия на сильное и слабое столь же условно, сколь и деление электромагнитного взаимодействия на электрическое и магнитное. Таким образом, в структурно-квантовой теории ядерное взаимодействие — это форма фундаментального электромагнитного взаимодействия, дополненного и гравитационным взаимодействием, которое гораздо слабее. Электромагнитный импульс, возникающий при ядерных взрывах и являющийся одним из основных поражающих факторов ядерного оружия, есть ещё одно косвенное экспериментальное доказательство правильности вышеуказанного вывода.

А теперь, давайте, обратим внимание на то, что ни эффект ЭС, ни формула (13) не рассмотрены современной наукой, хотя они однозначно вытекают не только из структурно-квантовой теории, но и из официально признанных сегодня законов физики. Если просто с помощью закона Кулона рассчитать взаимодействие электрических зарядов при их расположении согласно приведённым на Рис. 4 схемам, то эффект ЭС также очевиден, как он очевиден в СКТВ. Почему же, несмотря на это, я так уверенно утверждаю, что указанный эффект современная официальная наука оставила без должного внимания, ведь то, что я не нашёл соответствующей информации нельзя считать серьёзным аргументом? Потому что имеется одно очень убедительное, хотя и косвенное, обоснование такой уверенности. Очень трудно допустить, что эффект ЭС учитывается современной наукой, но при этом она не может объяснить природу шаровой молнии, и даже не выдвинула здесь (насколько мне известно) основанной на указанном эффекте гипотезы.

Я думаю, что, если Вы, читатель, хоть раз, всерьёз интересовались загадкой шаровой молнии, то стоило Вам прочесть про эффект ЭС, как после всего лишь упоминания о шаровой молнии, её природа в целом стала Вам ясна. Никаких комментариев, наверное, уже и не требуется. Однако я, всё же, вкратце, приведу объяснение физической сущности шаровой молнии, вытекающее из учёта эффекта электрического сжатия.

Мы наблюдаем образование шаровых молний во время гроз и других явлений, связанных с электрическими разрядами, при которых происходит ионизация атмосферы. На основании наших наблюдений можно выделить следующие главные свойства шаровой молнии ([5], статья «Шаровая молния», информация сайта: www.molnie.ru и др.):

— шаровая молния имеет электрическую природу;

— шаровая молния в течение достаточно долгого времени сохраняет свою форму;