Кречет Владимир Георгиевич – доктор физико-математических наук, профессор кафедры теоретической физики Ярославского государственного педагогического университета
Александр Гордон: Начать я хотел бы, а мы уже начинаем, вот с чего. Все-таки надо в этом случае определиться с терминологией, да? Что такое "физика" понятно интуитивно, а что такое "метафизика", о которой мы сегодня будем говорить?
Юрий Владимиров: Метафизике раньше давались многочисленные определения, в том числе и негативные. Сейчас настало время разобраться, что же это такое. Многолетние занятия физикой вынудили нас разобраться, в чем же причина некоторых тех трудностей, неудач 20 века, которые произошли в физике, а у нас были очень большие проблемы в 20-м веке. Как известно, два кита физики 20-го века – это общая теория относительности и квантовая теория. Они казались разобщенными. Их нужно было как-то объединить, все чувствовали, что так долго продолжаться не может. Лучшие умы теоретической физики 20 века пытались их как-то совместить, но в 20 веке эту задачу решить не удалось.
И мне, в частности, и моему коллеге пришлось много работать в области общей теории относительности и квантовой теории и анализировать вопрос: в чем же дело? И вольно или невольно нас вынесло на рассмотрение проблем метафизики. Что же такое метафизика? По этому вопросу я написал целую книгу.
А. Г. А в одном определении это можно суммировать?
Ю. В. На обложку вынесено даже несколько определений. Их довольно много имеются. Вот, например, Рассел определял ее так, что метафизика – это попытка охватить мир как целое посредством мышления. Макс Борн, один из создателей квантовой теории, так ее определял: метафизика – исследование общих черт структуры мира и наших методов проникновения в эту структуру. Несколько ранее математик Д'Аламбер писал: "Строго говоря, нет науки, которая не имела бы своей метафизики, если под этим понимать всеобщие принципы, на которых строится определенное учение и которые являются зародышами всех истин, содержащихся в этом учении и излагаемых в ней". Вот. Если открыть один из современных философских словарей, например, словарь современной западноевропейской философии, там говорится так, что метафизика – это философское учение о граничных внеопытных принципах и началах бытия, знания и культуры. Вот такое дается определение метафизики. То есть, другими словами, это самые основные принципы и понятия, на которых строится все наше знание.
А. Г. Но тут, простите, я сразу вмешаюсь вот с какой ремаркой. Всякий раз, когда представители гуманитарных областей знания вторгаются в область естественнонаучную, они сразу слышат грозную отповедь естественнонаучников, и довольно справедливо, потому что мышление о науке и наука – это разные вещи. Насколько я понял из определений, которые вы привели, речь пойдет в большей степени о философском осмыслении положений физики, которые стали нам известны в 20-м веке и, может быть, откроются в веке 21-м.
Ю. В. Совершенно верно.
А. Г. Вы не боитесь отповеди со стороны философов, что вы не своим делом занимаетесь?
Ю. В. Нет, не боимся. Наоборот, идем на контакты, стремимся к контактам с философами. В частности, сотрудничаем с некоторыми отделами в Институте философии Российской академии наук. Я, в частности, несколько раз выступал в отделе Гайденко, в отделе Мамчур. Перед тем, как издать эту книгу, я считал своим долгом выступить там и изложить философам, которые занимаются естествознанием, те идеи и мысли, которые здесь развиваются. И, собственно говоря, все как будто бы было встречено доброжелательно. Во всяком случае, конфликта у нас нет.
Владимир Кречет: А мне хотелось бы еще вспомнить определение Владимира Сергеевича Соловьева, великого русского философа, который говорил, что метафизика стремится построить окончательное мировоззрение, из которого вытекало бы объяснение всех областей бытия в их взаимосвязи. То есть опять стремление к окончательному и фундаментальному мировоззрению. И еще границу между физикой и метафизикой в свое время очертил Кант. Эммануил Кант, великий философ.
Ю. В. Пытался это сделать. Пытался.
В. К. Вообще-то, может быть, и построил эту границу. Он говорил, что область применения разума можно разбить на феномены, то есть на объекты, доступные чувственному созерцанию, опыту, опытной проверке и объекты, которые не могут быть доступны чувственному созерцанию, которые суть чисто мыслимые объекты, названные им ноуменами. И вот ноумены он причислил к области метафизики. И такова граница, грань между физикой и метафизикой, которую Кант очертил.
А. Г. Но квантовая механика в мир ноуменов вторглась достаточно активно.
В. К. А мы к этому и ведем речь, что современная физика как раз вторглась, можно сказать, в заповедную область метафизики, в область, которую Кант определил за метафизикой. Но об этом мы попозже скажем.
Ю. В. Я вижу изображение Эрнста Маха, и в связи с этим можно сказать, что Эрнст Мах относился как раз к метафизике тоже отрицательно. А еще раньше, до Маха, отрицательно к метафизике относился Ньютон. Ему приписываются такие слова: "Физика, бойся метафизики".
Но анализ показывает следующее. Мах, Дюгем, некоторые другие естествоиспытатели и философы рубежа 19-20-го веков, говорили, что нет области человеческого знания, где были бы столь острые дискуссии как в метафизике. И то, что сделано в науке на основе одной какой-то метафизической парадигмы, то, что принимается сторонниками одной школы, то отвергается сторонниками другой школы. И Мах, и некоторые другие пытались очистить физику от таких вопросов, от метафизики, чтобы не внести в физику эти острые дискуссии, которые происходят в метафизике.
Но анализ показывает, что на самом деле, пытаясь очистить физику от метафизики, они очищали физику от предшествующей метафизики, от предшествующей парадигмы. Оказывается, метафизика представляет собой совокупность некоторого количества метафизических парадигм. И Ньютон, и Эрнст Мах, и некоторые другие, которые отвергали метафизику, они на самом деле отвергали какую-то определенную парадигму. Но способствовали внедрению и некоей другой метафизической парадигмы.
И вот тут, наверное, нужно определить, что же за парадигмы имеются в физике. Ведь во всех ваших передачах, когда приходят к вам специалисты, в частности, в той области, в которой мы занимаемся, то я вижу, что, как правило, у вас поднимались на самом деле метафизические вопросы, в чем, может быть, вы не отдавали отчет, говоря об этих вопросах.
Дело в том, что основа, исход метафизики, состоит в следующем: как вы относитесь к природе, к мирозданию? Или вы подходите с позиций холизма, то есть предполагаете, что мир в целом – это первоначало, и, так сказать, имеет онтологический смысл. А отчасти это некие вспомогательные стороны бытия, которые нужны для характеристики каких-то явлений, каких-то сторон. А другой подход, противоположный подход, это редукционистский подход. Это когда понимают так, что онтологический смысл имеют части – не целое, а части. А целое, оно слагается из этих частей и является уже вторичным. И вот эти две крайности – это две крайние метафизические парадигмы.
А. Г. Основной вопрос метафизики?
Ю. В. Ну, в какой-то степени...
В. К. Основной вопрос бытия, даже так можно сказать.
Ю. В. Да – как вы понимаете бытие. Так вот, оказывается, что когда вы редукционистским образом подходите к природе, к мирозданию, то, как правило, получается так, что у вас три каких-то начала берутся. Три начала – не четыре, не пять, не шесть. Хотя бывают ситуации, что и 5 и 6 можно взять. Но, как правило (особенно физика 19-20 века это показала), в физике было три основных начала, на которых строилось все здание теоретической физики. Назовем такую метафизическую парадигму "триалистической", то есть она основана на трех началах.
А другая, противоположная парадигма – "монистическая". Так вот, между этими двумя крайностями, оказывается, имеется еще совокупность из шести, из трех пар, метафизических парадигм, которые естественно назвать "дуалистическими". И физика 20 века, она оказалась промежуточной, имела промежуточный характер.
Триалистическая парадигма была введена Ньютоном, который как раз определил эти три основные физические начала, на которых все можно строить. Это "абсолютное пространство" (и время сюда добавилось, уже в 20 веке). Это "частицы" или "тела", которые вносятся в пространство-время. И "силы", во времена Ньютона это силы были. Сейчас это уже понимается как поля, которые переносят взаимодействие между телами.
И когда вы рассматриваете физику 20 века, да и 19 века, то, собственно говоря, вокруг этих трех понятий речь и идет. Все, так сказать, этим и определяется. Есть пространство-время, туда помещаются тела, которые там находятся в разных местах, как в ящике, и между ними переносятся, передаются чем-то взаимодействия. Вот о чем речь идет.
В. К. Тут можно даже привести в качестве иллюстрации знаменитый второй закон Ньютона: сила равняется массе на ускорение. Тут как раз три основных категории и фигурируют. Масса – это относится к категории частиц. Сила – к категории взаимодействий. А ускорение – это как раз пространственная характеристика, характеристика движения пространства-времени.
Ю. В. И такая ситуация просуществовала от Ньютона до начала 20 века, с некими, так сказать, нюансами.
А в 20 веке что произошло, если сейчас, на рубеже веков, с позиции метафизики охватить единым взглядом, что же делалось в физике 20 века и что нас ожидает в 21-м веке?
В 20 веке мы оторвались от ньютоновской парадигмы и перешли на дуалистические парадигмы. Ну, а когда у вас три начала, то, как вы к дуализму перейдете? Вы как-то будете пары соединять, правильно? Собственно говоря, два кита в теоретической физике 20-го века, о которых я уже говорил – общая теория относительности и квантовая теория, – как раз яркие примеры этой процедуры.
Вот что такое общая теория относительности? Много на эту тему у вас было передач, рассказывали о разных теориях, с разных сторон освещались закономерности – и черные дыры, и вселенная, и космология, и прочие вопросы. Так вот, если в нескольких словах, то общая теория относительности провозгласила следующее, и вот на что она опирается: нет отдельно пространства-времени, нет отдельно гравитационного поля как такового. Нет этих категорий или этих начал. А есть у нас единое искривленное риманово пространство-время.
А что касается третьей категории, или третьего начала – частиц, то они общей теорией относительности не охватываются, то есть они просто включаются в это искривленное пространство-время, в уравнение Эйнштейна, в правую часть. Если, как сказал Владимир Георгиевич, уравнения Ньютона содержали три части (сила равняется масса на ускорение), три категории, то общая теория относительности, уравнения Эйнштейна состоят из двух частей. Левая часть – геометрическая, или как Эйнштейн говорил, это некая монолитная часть его теории, а правая часть – это, как он говорил, глиняная нога – это материя, та материя, которая вносится, это тензор энергии импульса, это характеристика материи. И вот геометрия определяется, определяется материей. Вот суть. Вот что такое общая теория относительности.
В. К. А в свою очередь материя определяет арену своего действия, то есть, свойства пространства и времени. Такая получается взаимосогласованная система: геометрия плюс материя. То есть получается, что слева у нас стоят объединенная категория полей и пространства-времени, а справа – категория отдельных материальных частиц. Типичная получилась дуалистическая теория.
Ю. В. Так вот, что еще нужно к этому добавить. То, что, может быть, не так явно звучало в тех передачах, которые у вас были. Ведь общая теория относительности эту программу не довела до конца. Эйнштейн это чувствовал, и последние 20-30 лет он, так сказать, мучался, пытался довести программу до конца. Ведь не все поля были геометризованы. С гравитацией это удалось сделать, а дальше что? Ведь есть электромагнитное поле как минимум, электромагнетизм – из полей, которые на больших расстояниях чувствуются. И вот как это геометризовать? Оказывается, это продолжают многомерные теории, теория Калуцы, которую сейчас называют теорией Калуца-Клейна. Для этого пришлось увеличить число измерений. Если в общей теории относительности их 4, то там – 5. И тут есть очень интересный вопрос, который в книге у меня затрагивается. Я много занимался многомерными теориями: сутью этого многомерия, почему не принимали это многомерие? Ведь работы Калуцы 19-го года, они в 21-м году были опубликованы. И с тех пор тут была очень интересная история. Было очень трудно преодолеть тот психологический барьер, что количество измерений нужно увеличить. А что такое пятая координата? Ведь это что-то необычное. Когда строилась теория относительности, было проще. Было пространство – три измерения, – было время. И просто их соединили. Хотя там тоже большой психологический барьер надо было преодолеть, как они соединяются, пространство и время.
В. К. Вообще-то, сделал это Минковский все-таки, наверное.
Ю. В. Такие важные идеи они приходят одновременно в разные головы. Как время созревает, так и делаются эти открытия. А что такое пятое измерение? Так вот, оказывается, каждый из нас, когда приходит вечером домой и щелкает выключателем, включает пятое измерение, начинает работать пятое измерение. Это электромагнитные поля.
В. К. То есть четвертое пространственноподобное измерение или пятое пространственно-временное.
Ю. В. Да, пятое измерение является пространственноподобным. Вы щелкнули выключателем, и у вас пошел ток, значит, у вас заработало пятое измерение или четвертое пространственное. И самое интересное тут то, что, оказывается, импульс заряженной частицы вдоль пятого измерения – это есть заряд. Заряд – это пятая компонента импульса. Три компонента нам хорошо известны, четвертый – это энергия, а пятый – это электрический заряд. Вот такая ситуация.
В. К. Я хочу добавить. С этой точки зрения, все электромагнитное поле – это просто гравитационное взаимодействие, но в дополнительном измерении. И то, что мы видим под видом электромагнитных волн, световых волн – это на самом деле пульсация четвертого пространственного измерения, его проекция на наш трехмерный мир.
А. Г. Гравитационная проекция.
В. К. Вообще проекция, то, как мы его наблюдаем. Мы наблюдаем из нашего трехмерного мира эти четырехмерные пульсации, волны. И нами это воспринимается как электромагнитное поле.
Ю. В. Да. Так вот, оказалось, что и это еще не все. Пятое измерение позволяет объединить гравитацию и электромагнетизм. Оказывается, можно в рамках геометрической парадигмы, вот той программы, которая была начата общей теорией относительности, объединить и другие виды взаимодействия. Например, слабое и даже сильное. Но для этого нужно наращивать размерности. Тут мы щелкнем выключателем, и будет у нас электромагнетизм, а чтобы включить шестое измерение, седьмое измерение, уже нужно строить реакторы или ускорители, то есть, затрачивать усилия, чтобы вскрыть их работу. И тут еще выяснились очень интересные закономерности. Сейчас уже сломаны все преграды на увеличение размерности. Сейчас и 10, и 11, и 24, и 32.
В. К. И 26.
А. Г. Измерений.
Ю. В. Да, измерений. На самом деле, если проанализировать этот вопрос, достаточно восьми измерений...
А. Г. Это звучит смешно. Говорить "достаточно восьми измерений", находясь в 4-мерном мире.
Ю. В. Мы-то живем, оказывается, в многомерном мире. Раз в основе нашего устройства лежат электрослабые, а в какой-то степени и сильные взаимодействия, то, естественно, все они проявляются.
А. Г. Но это все-таки гипотеза.
Ю. В. Не совсем так. Если вы хотите работать в рамках последовательной геометрической парадигмы, то это будет так. Нельзя сказать, что "может быть так или иначе".
Вот вы выбрали парадигму (мы опять к метафизике возвращаемся). Если вы сказали "А" в виде общей теории относительности и хотите оставаться в этой парадигме, вы и дальше пятимерие (электромагнетизм) возьмете и более высокие размерности для описания электрослабых и сильных взаимодействий, чтобы была чистая метафизическая дуалистическая парадигма.
А квантовая теория – это другое, другой ход рассуждений. Там в основу положена категория частиц, корпускул и категория полей, волн. Корпускулярно-волновой дуализм. И квантовая теория она объединяет эти два начала. И вкладывает их в готовое классическое пространство-время. Пространство-время остается – так, как в общей теории относительности оставалась материя, частица, в правой части, а здесь осталось пространство-время. А частицы и поля вы объединили в единую категорию – поле амплитуды вероятности нахождения частиц в разных местах. Вот если вы взяли эту парадигму, дуалистическую парадигму двух начал, то уже дальше будьте любезны работать последовательно в этой парадигме.
Копенгагенская интерпретация квантовой механики (у вас много говорилось про эту интерпретацию) последовательно отражает эту метафизическую парадигму, я бы назвал ее "физическим видением мира" в отличие от той парадигмы, о которой мы говорили, та была "геометрическим видением мира". И в рамках этой парадигмы у нас получается то, что в 20 веке было.
А почему они не соединяются? Да просто потому, что у них разные основы, там разные категории объединены. Как совместить их вместе, когда они на разные начала опираются?
Ну, и конечно тут и третий ход был. Правда, это меньше известно широким кругам общественности. Когда объединяется пространство-время и материя (частица). Та парадигма была еще раньше, еще в 19 веке. В середине 19 века она доминировала, потом оказалась в подавленном состоянии, когда были предложены уравнения Максвелла.
В. К. Реляционная парадигма.
Ю. В. Да, я ее называю "реляционное видение мира". Но это реляционное видение мира сыграло чрезвычайно важную роль в 20 веке. Например, Эйнштейн создавал общую теорию относительности, следуя реляционной парадигме, реляционному видению, он считал, что реализует идею Маха.
Фейнман, изображенный сейчас на экране, получая Нобелевскую премию, в своей нобелевской речи сказал, что те результаты, за которые ему присуждена Нобелевская премия (а это результаты в области квантовой теории, физического видения мира, другой парадигмы) были получены на основе теории прямого межчастичного взаимодействия – концепции реляционной, то есть его вели примерно те же самые идеи, что вели в свое время Эйнштейна. Это любопытное обстоятельство, и в то же время эта реляционная парадигма оказалась подавленной в 20 веке.
В. К. Подавленной успехами других парадигм, потому что они оказались на некоторое время более конструктивными, там получались хорошие результаты, интересные.
Ю. В. Да, и там была хорошая математика. Ведь когда мы говорим о триалистической парадигме, то в самой системе, в самих понятиях физической теории это троичность тоже оказывается заключена, ее можно просто перечислить. У вас не будет теории, пока у вас не будет адекватного математического аппарата, на основе которого вы строите теорию, не будет философского осмысления, что же вы делаете, и не будет соответствия той конструкции, которую вы строите с материальным миром, с явлениями материального мира. Эти три части всегда присутствуют.
Для квантовой теории нужен был аппарат дифференциальных уравнений, теория решения задачи на собственные функции, которые позволили квантовать системы и говорить о квантованных уровнях энергии, об атоме.
В. К. А в абстрактном виде это фактически просто теория Гильбертова пространства, теория эрмитовых операторов в гильбертовом пространстве, такова математическая конструкция квантовой механики. И как раз первый постулат квантовой механики говорит именно об этом, о том, что любой квантовой объект описывается именно вектором гильбертова пространства, который мы еще называем пси-функцией.
Ю. В. Для общей теории относительно тоже нужен был адекватный математический аппарат, и известно, что Эйнштейну помог освоить этот аппарат его друг со студенческих лет Марсель Гроссман. И первая статья 1913 года была совместной Гроссмана и Эйнштейна, одна часть была написана Гроссманом и одна часть Эйнштейном. Гроссман давал математический аппарат римановой геометрии и дифференциальной геометрии, а Эйнштейн уже связывал дифференциальную геометрию с физикой, с гравитацией, с метрикой четырехмерного пространства-времени.
В. К. Тут получается анекдотичный исторический научный казус. Эйнштейну не хватало геометрического аппарата для построения своей теории, а это было следствием того, что студентом он не очень любил лекции по геометрии, которые, кстати, читал Минковский. И вот когда Минковский узнал о том, что Эйнштейн построил специальную теорию относительности, он воскликнул: "Ах, это тот самый Эйнштейн, который прогуливал мои лекции по геометрии".
И как раз Минковский и достроил здание специальной теории относительности, когда ввел свое знаменитое "пространство Минковского", четырехмерное пространство-время, пространство событий. А Эйнштейну не хватило знаний для того, чтобы поставить окончательную точку в специальной теории относительности. Но потом вот это четырехмерное пространство Минковского явилось отправным пунктом для того, чтобы построить общую теорию относительности. Он просто его искривил. Если пространство Минковского является псевдокривым (с нулевой кривизной), то в основе общей теории относительности уже лежит риманово искривленное пространство.
Ю. В. Интересно следующее: в чем же выход из создавшегося в физике 20 века положения? А проблемы глобальные: совместить общую теорию относительности и квантовую теорию это достаточно большая глобальная проблема, а там и еще есть проблемы.
Потом нужно объединить разные взаимодействия: электромагнитное, электрослабое, сильное. Потом еще масса проблем, связанных с расходимостью в квантовой теории, да и в классической теории расходимость имеется, то есть бесконечные значения.
И вот, кстати сказать, раз бесконечность значений мы затронули, то тут тоже очень интересный момент, который тоже часто звучал в тех беседах, которые у вас проводятся.
Вот, например, черные дыры, космологические сингулярности – все эти проблемы связаны с бесконечностями. Если вы берете черные дыры, то необходимо бесконечное время, пока какое-то тело достигнет этой сингулярности черной дыры, или объект сколапсирует за бесконечное время относительно удаленного наблюдателя.
Начальные стадии вселенной – там тоже возникает бесконечность, бесконечная плотность материи в космологических моделях.
Так вот, есть замечательное правило, которым, мне кажется, нужно руководствоваться в таких случаях, а именно, как только в физике возникает бесконечность, это нужно воспринимать как звонок: теория, которой вы пользуетесь, или та парадигма, на которую вы опираетесь, перестает работать, что-то не так.
В. К. То есть это граница применимости теории.
Ю. В. Да, граница применимости теории. И когда говорят о "черных дырах" и о том, что "свободнопадающий наблюдатель" проходит через эту границу и может не заметить и так далее – все это, на мой взгляд, недостаточно корректно. Мне представляется, что здесь нужно остановиться и задуматься, а с чем, на самом деле, связаны наши рассуждения?
А наши рассуждения, связанные с "черными дырами", опираются на ту далистическую парадигму общей теории относительности и вообще геометрического подхода, о которых шла речь. Дело в том, что, когда мы используем ту или иную парадигму, то есть выбираем те начала, на которые мы опираемся, то, как правило, этим началам придается абсолютный смысл. Считается, что они незыблемы и мы рассуждаем, на них опираясь.
А в свое время еще Мах, когда критиковал ньютоновскую парадигму, говорил, что нельзя придавать абсолютный смысл тем понятиям, которые являются вспомогательными. С их помощью мы ставим как бы сценарий окружающего мира на сцене нашего разума. То есть, эти понятия нельзя абсолютизировать. Они имеют относительный характер в рамках той парадигмы, которую вы используете.
Но вот у Ньютона было три таких начала, на которые он опирался, вот в этих – два. А что дальше? А дальше уже подсказывает логика. Мы должны выходить на монистическую парадигму, переходить на холистскую позицию, то есть, к единому началу, смотреть на мир как на единое целое – единое, неделимое целое, из которого можно вывести, построить на него основе все те понятия, которые встречались теориях ХХ века и еще раньше.
В. К. Так, я тут хотел бы сказать вот еще что. Прежде, чем выходить на монистическую парадигму, нужно некоторый подвести итог тому, к чему пришла физика ХХ века. А одной из характерных черт физики ХХ века является то, что она перешла ту границу между физикой и метафизикой, которую очертил Кант. То есть уже очень многие основополагающие понятия физики ХХ века стали ноуменальными, то есть не поддающимися чувственному созерцанию. Вот, например, такой объект в теории Эйнштейна как риманово искривленное пространства. Оно только мысленное пространство, оно не наблюдаемо непосредственно. А, допустим, скалярная кривизна этого пространства, она является плотностью гравитационного действия. Тоже ненаблюдаемая величина, чисто метафизический объект.
А. Г. Волновая функция.
В. К. Да, волновая функция – это другой пример тоже чисто мысленного объекта. Правда, некоторые физики придают ей реальный смысл. Но все равно, она может быть и реальной, но это чисто идеальный ноуменальный объект. Вот что можно сказать на этот счет. То есть, подводя итог развитию физики ХХ века, можно так сказать, что она прошла полный путь развития по пути гегелевской триады, по закону отрицания. Физика выделилась из греческой метафизики, потом прошла путь феноменологии и опять вторглась в область метафизики. И методы метафизики слились с методами современной фундаментальной физики. То есть нет уже границы между физикой и метафизикой в ХХ веке.
Ю. В. Да, современная, фундаментальная теоретическая физика неизбежно должна в себя включать и метафизику. И обратимся все-таки к самому интересному, самому важному, что, на наш взгляд, нас ожидает в будущем. Как я сказал, мы должны переходить на монистическую парадигму. То есть те понятия, которые уже были абстрактными и на основе которых мы строили теорию, они уже как бы "перенапряжены". Я бы даже так сказал: когда в ваших передачах говорится о космологии (а в космологии об описании в общей теории относительности всей Вселенной, о релятивистской астрофизике), то ведь пытаются описать все данные, которые сейчас известны (а их очень много, там идет большая работа). И пытаются описать эти данные в рамках парадигмы общей теории относительности. Но уже не хватает тех средств, которые там есть. Тут уже задействована и космологическая постоянная. Ведь раньше об этом и слышать не хотели. Я знаю, профессор Иваненко, когда говорил о лямбда-члене, о космологическом члене, то ведь его и слушать не хотели, а сейчас уже без лямбда-члена не мыслится общая теория относительности. Более того – сейчас уже начинают учитывать неримановость и кручение пространства.
В. К. Уже начали использовать и пространство с неметричностью.
Ю. В. Для того, чтобы спасти эту парадигму, уже не хватает наблюдаемой материи. Говорят, "четыре процента". А для того чтобы свести концы с концами говорят, что есть "темная материя", есть "темная энергия". Темная энергия, она составляет 70 процентов всего, что есть в Космосе. Темная материя – еще порядка 25 процентов. И только так удается свести концы с концами.
Я ни в коем случае не говорю, что надо возвращаться назад. Назад никогда возврата не будет. Вроде попыток квантовую теорию объяснить скрытыми параметрами на основе классических понятий или гравитацию объяснить классическими механистическими понятиями, мол, что-то там испускается, какое-то давление и так далее. Это уже пройденный этап, все это уже перепробовано. Пути назад не будет. Только вперед. Только вперед.
Путь вперед – это дальнейшее усложнение тех понятий, на которые мы будем опираться. Причем не просто усложнение в том смысле, что нужно что-то искать, что неведомое нас что-то ждет, а усложнение именно в смысле перехода к монистической парадигме. А с позиции этой парадигмы уже, может быть, возвращаться назад и к квантовой теории, и к общей теории относительности.
Я, например, не взялся бы писать эту книгу, если бы не знал, что должно быть. Дело в том, что математический аппарат, который адекватно отражает эту монистическую парадигму, он уже есть. Ведь это очень важно, как я уже говорил – без адекватного математического аппарата строить теорию невозможно.
Так вот этот аппарат предложен, предложен он в виде так называемой теории физических структур – унарных и бинарных физических структур. Это сделал у нас в России Юрий Иванович Кулаков из Новосибирска, он предложил математику такую. А мы эту математику применяем.
В. К. Тут надо еще отметить вклад Михайличенко, который, можно сказать, достроил до конца математический аппарат и вывел все основные физические структуры.
Ю. В. Да, на этом защищены уже несколько докторских диссертаций. Есть хорошие публикации, книг несколько написано. Понимаете, тут есть некоторая инерция мышления: что, как, зачем это все нужно? Но тут и авторы, может быть, не совсем удачно подают свой материал, свои достижения.
Как мне представляется, это очень глубокие понятия. То есть, оказывается, можно строить теорию, оторвавшись вообще от понятия пространства-времени. Эйнштейн обсуждал эту идею и говорил, что это все равно что дышать в безвоздушном пространстве. А этот аппарат позволяет дышать в безвоздушном пространстве.
Дело в том, что в основу теории кладутся отношения. То есть, есть некие элементы и отношения между этими элементами. Совершенно абстрактная вещь. Спрашивается, а как бы их связать с тем, что мы наблюдаем, с телами и всем прочим? Но оказывается, что этого достаточно, это очень содержательное положение, если его должным образом математически обработать.
Предполагается, что есть два множества элементов. Что это такое – мы не определяем, это примитив, начальные понятия теории, мы на их основе строим саму теорию. Между этими элементами имеется некое число – комплексное число должно быть. Комплексное число подразумевает, что вы не можете сказать, что больше, что меньше. Ведь в пространстве-времени вы знаете, что больше, что меньше. И вот если вы зададите между элементами двух множеств эти отношения и дальше предположите, что эти отношения, они удовлетворяют определенным законам, то...
В. К. Скорее не закону, а принципу. Принципу фундаментальной симметрии. Достаточно одного принципа.
Ю. В. Да. То, оказывается, можно найти, какой этот будет закон. Конструкции, которые там получаются, соответствуют тем геометриям, которые мы знаем, можно построить знакомые геометрии. В том числе, геометрию Минковского, геометрию Римана, геометрию Лобачевского, еще симплектические геометрии и так далее. Это унарная геометрия.
Но открыты еще новые геометрии – бинарные, которые в школах не проходят, в институте не преподают. Это совершенно новые геометрии. Теория Калуца-Клейна предназначена геометризовать мир на основе придания геометрического статуса физическим понятиям. А есть ведь бинарные геометрии. Из бинарных геометрий вы можете построить унарные – известные геометрии.
В. К. То есть построенные на двух множествах.
Ю. В. Да, на двух множествах. Когда вы будете склеивать элементы двух разных множеств в одно новое, в новые элементы, то отношения между ними, которые получаются из старых отношений, они дают обычные расстояния, интервалы. В физике это дает то, что соответствует действию взаимодействия между объектами. Вот это можно построить.
Так вот спрашивается: если теория Калуца-Клейна и общая теория относительности строятся на унарных геометриях, то если мы открыли, что есть бинарные геометрии, почему это не делать на основе бинарных геометрий?
Так вот, оказывается, если мы начнем проводить эту программу, то выходим сразу на теорию сильных и электрослабых взаимодействий. То есть получается некая первопричина, первооснова, которая описывается в рамках такой конструкции. Там вместо размерности появляется понятие "ранга". Оказывается, ранг – шесть-шесть.
В. К. Ранг структуры.
Ю. В. Ранг структуры, бинарной физической структуры – это сколько элементов задействовано. Каждая частица, например, барион, состоит из трех кварков. Три кварка соответствуют трем элементам, которые описывают эту частицу. Значит, три элемента и три элемента – это шесть. Почему шесть-шесть? Потому что это описывает взаимодействие двух частиц, отношение между двумя частицами, двумя барионами, которые имеют трехкварковую структуру. И оказывается, эти вот первичные конструкции, которые соответствуют рангу шесть-шесть, они являются прообразом всех лагранжианов, которыми физики пользовались для описания сильных и электрослабых взаимодействий.
Если вы эту конструкцию одним образом будете конкретизировать, делать ее как бы вырожденный (специальный вид этой конструкции), вы придете к сильным взаимодействиям. Если по-другому – вы придете к электрослабым. Это совершенно другой ход по сравнению...
А. Г. А гравитация?
В. К. Гравитация – это тяжелое дело, между прочим, пока в этой теории.
Ю. В. "Тяжелое", может быть не совсем удачное слово. А дело в том, что на самом элементарном уровне гравитации нет. Гравитация имеет вторичный характер, наведенный электрослабыми взаимодействиями, главным образом, электромагнитными взаимодействиями. То есть гравитация вторична. Кстати сказать, об этом говорил и Сахаров, исходя из других понятий, из других принципов.
В. К. Индуцированная гравитация.
Ю. В. Да, он говорил об индуцированной гравитации.
Так что есть адекватный математический аппарат, есть философская обработка в дом духе, что это монистическая парадигма. Вы не разделите в этом первоначале отдельные части, у вас все сразу рассыпается, становится бессмысленным. То есть не будет отношений между элементами – вещь в себе.
А. Г. А как третья часть – наблюдательная и экспериментальная?
Ю. В. Так вот, есть адекватный аппарат, и есть адекватная философская обработка. Что касается экспериментальной части. Мы выходим на электрослабые и сильные взаимодействия.
В рамках этой конструкции понятно, почему у нас имеется три поколения частиц, как связаны сильные и электрослабые взаимодействия, чему соответствуют глюоны, почему их восемь, что такое W-базоны, Z-базоны, что такое нейтрино. Оказывается, и нейтрино, и электроны, и барионы описываются очень похожим образом. Все одинаково описываются. Просто там имеется некоторая спецификация. Так сказать, столбцы зануляете и у вас получается... Один столбец занулили – и вы не барион будете иметь, а лептон, электрон, допустим. Два столбца занулите – у вас будет нейтрино. А все формулы, которыми описываются взаимодействия между частицами, они те же самые, просто вы проводите спецификацию, и получаются те выражения, которые соответствуют лагранжианам в стандартной теории.
В. К. И здесь опять получается любопытная геометрическая аналогия. Все эти прообразы лагранжиана, которые получаются в бинарной геометрофизике, геометрически представляют из себя объемы, построенные на бинарных структурах.
А. Г. Какое количество последователей есть у монизма сегодня?
Ю. В. Не так-то много, потому что это изобретение последнего времени. В Новосибирске группа, ученики Юрия Ивановича Кулакова в Горно-Алтайске работают, в Барнауле. В Москве мы работаем, в Московском университете. Владимир Георгиевич работает в Ярославском университете. У нас есть сторонники, которые работают и в области философии, пытаются это всё обработать. Начинается процесс развития. А там много работы, непочатый край...
Вверх