Дисертация (972157), страница 24
Текст из файла (страница 24)
В реляционном подходеидея о взаимном проникновении между состояниями самой системыреализуется за счёт обобщения теории унарных систем вещественныхотношений и унарных геометрий в варианте бинарных систем комплексныхотношений. Последние представляют собой новый вид геометрий –бинарных, в которых вводятся отношения между элементами сразу двухмножеств, описывающих положение и структуру системы в прошлом ибудущем. При этом два множества выступают равнозначно, что позволяетучёному использовать свойство обратимости модели времени на самомисходном уровне.Таким образом, можно утверждать, что бинарные системы отношенийзатрагиваютвсёболееглубинныеосновыприродымира,нежелиобщепринятые унарные геометрии.124РассматриваемыйЮ.С.Владимировымреляционныйхарактерпредставлений о пространстве-времени, как оригинальный подход, всё болеевозрастает в своём статусе в современной физике.
При реляционном подходечетырёхмерноепространство-времяМинковскогокакклассически-релятивистское пространство-время представляет собой вид отношений, вкоторые вступают друг с другом макроскопические материальные объекты.Общепринятая квантовая теория строится на экстраполяции свойствпространства-времени на основе последовательности индивидуальных,присущих только им понятий и постулатов.
Тем самым возникает мысль отом, что в пределах квантовой механики пространственно-временныеотношения сохраняют известную силу. Но есть и другая точка зрения,заключающаяся в том, что используемые дополнительные понятия говорят онеобходимости замены пространственно-временных представлений на что-тоиное, то, что лишь на некоторое время позволяет заменить дополнительнымиопределениямиобщепринятуюквантовуютеорию[140,с. 187].Врассматриваемом контексте трактовка поля как пространства являетсянеприемлемой, так как она представляет собою смешение философскихпредставлений о материи и пространстве, то есть в какой-то мере формы исодержания. Представления о материальности физических полей, обобъективномсуществованииматериальногоносителяпередачивзаимодействия, а, следовательно, и о материальном единстве вещества ифизического поля получили всестороннее обоснование в современнойфизике.
Эти представления явились методологической основой современныхидей теории физических полей.Область применения квантовой механики, как и любой научнойтеории,ограничена.Закономерностимираэлементарныхчастицописываются методами квантовой теории поля. Трудности современнойквантовой теории поля свидетельствуют о том, что современная теория стоитна пороге открытия новых, до сих пор неизвестных общих законов125взаимодействия, что с необходимостью выявит новые особенности свойствпространства-времени.В настоящее время перед физиками и философами стоит главная задача– вывести классические пространственно-временные отношения из общихпонятий и закономерностей квантового мира, так как господствующейпарадигмой современной науки является парадигма квантового рожденияВселенной в рамках Большого Взрыва. Здесь за основу можно использоватьидею о макроскопической или статистической природе классическогопространства-времени, что и в определённом аспекте соответствуетпрограмме бинарной геометрофизики, с учётом которой пространственновременные понятия вводятся в сложные системы из элементарных частиц,образующихся вследствие обобщения некоторых факторов, принадлежащихтолько микрообъектам.
Для каждого явления или процесса микромирасвойственен собственный вид движения материи, образующий системуотношенийвоздействия,котораясформируетновуюструктуруи,следовательно, новую геометрию пространства-времени.В современной теоретической физике всё более явно формируетсяпуть,началокоторомуположилиработыЭйнштейна:физическиевзаимодействия материализуются в терминах модификаций и трансформацийсвойств пространства-времени. Одна из задач современного физикатеоретика состоит в том, чтобы вычленить в пространстве-времени общуюструктуру, способную включить в себя динамику взаимодействий.
Такойподход выражен в теории струн. Поиски теоретиков всё чаще приводят их кновому многомерному пространству (пространству-времени), на языкекоторого можно отобразить единство взаимодействий. В основе теориисуперструн лежат три идеи: 1) идея неограниченности объектов – источниковфундаментальных взаимодействий; 2) наличие суперсимметрии междуфермионами и бозонами; 3) идея Т. Калуцы о дополнительных измеренияхфизического пространства. В этой теории первичным объектом являетсяструна – релятивистский одномерный объект (с учётом времени струна126двумерна).
Характерная длина струны – порядка планковской длины (1033см),иона«погружена»вдесятимерноепространство.Реальнонаблюдаются лишь четыре измерения – три пространственных и одновременное.Остальныеизмеренияненаблюдаемыиз-заявлениякомпактификации (мир вдоль координат, начиная с пятого измерения,изменяется только в некоторых микропределах, то есть вдоль этих измерениймир находится как бы в некотором слое определённой толщины). Идеямногомерности пространства восходит к работе Т. Калуцы, в основе которойлежит идея искривлённого пятимерного пространства. Данная теория ещё вначале ХХ века своеобразно объединила в себе теорию гравитации иэлектромагнетизмзасчётувеличенияразмерностинаблюдаемогопространства.При рассмотрении пространства и времени в области микромира имприсваивается свойство дискретности при возможном их квантовании.
Этоприводит учёных к мысли использования пространства и времени в областимикромира как конечных разбитых на части элементов, таких какминимальная длина и хронон (минимальный промежуток времени). Посуществу, пространство и время непрерывны лишь в макромире [179, c.30‒31].Философская сторона данного вопроса раскрывается в следующем.Методологически единство прерывности и непрерывности рассматриваетсячерез физический мир, который в силу закона меры дискретен, прерывен вкачественных изменениях структуры материи, пространства и времени, нонепрерывен в своём разнообразии. Непрерывность и прерывность –категории познания, характеризующие динамическую структуру материи иеё атрибутов.
Под дискретными объектами чаще всего понимаются объекты,между которыми не существует никаких постоянных связей. При этомдискретная совокупность объектов понимается как множество, состоящеетолько из изолированных точек, то есть любое конечное множество являетсядискретным.Признакомдискретностислужитотсутствиеконтактов127объектов друг с другом, то есть их взаимная изолированность друг от друга,или, что вытекает из этого, их замкнутость и конечность. Квантовойдискретности свойственна неопределённость.Но в рамках концепции физического дискретного пространства ивремени наблюдение элементарного движения (в смысле констатации егоразличных стадий) невозможно; элементарное движение в той же меренеделимо, в какой неделимы элементарный отрезок длины и элементарныйпромежуток времени.
Концепция дискретного пространства и времениутверждает не только не наблюдаемость элементарного движения, но иневозможность,небытиеегокакнепрерывнойпоследовательностиположений тела. Элементарное движение не существует, поэтому оно и неможет наблюдаться [63, c. 37].Обобщим идеи Ю.С. Владимирова:1) любой физик в своих работах опирается на те или иныеметафизические принципы, так как они являются основой используемыхуравнений или методов;2) мировоззренческая позиция физиков основывается и на холизме какпредставлении о целом, доминирующем над частями, и на редукционизме,разделяющем целое на части; во взглядах того или иного физика можетпревалировать либо то, либо другое;3) основы концепта пространства-времени соотносятся с тремяфизическими характеристиками: а) точка или событие – с частицами, б)интервал или метрика – с полем переносчиков взаимодействий, в)окрестность или область непрерывного множества – с пространствомвременем.Изложенная здесь в основных чертах концепция Ю.С.
Владимирова,представляет собой целостную программу исследования пространствавремени, которая приводит к ясному и понятному обоснованию квантовоймеханикииквантовойтеориивообще,атакжегравитациииэлектромагнетизма. При этом его исследования предназначены для анализа128конечныхрезультатов,применяемыхтеоретическихпостроенийиалгоритмов, а также конкретных применений.
В частности, от понятий имножеств событий бинарной геометрии несложно перейти к прообразуклассических пространственно-временных отношений.Ю.С. Владимиров в своих рассуждениях в определённой мере заменяеттрадиционную квантовую теорию на более глубокую теорию элементарныхотношений в микромире. Это возможно вследствие того, что она являетсобой прототип традиционных геометрических отношений. То есть, такоепредставление квантовой теории неизбежно переплетается с теориейпространства-времени.
Анализ реляционной парадигмы свидетельствует отом, что она опирается на три существенных фактора: 1) реляционноепониманиеприродыпространства-времени,2)описаниефизическихвзаимодействий в рамках концепции дальнодействия и 3) на принцип Маха,понимаемый как обусловленность локальных свойств систем глобальнымисвойствами всего окружающего мира. Необходимость построения моделейпространстваивремениопределяетсяпроблемойсозданияединойфизической теории, способной связать существующие части современноготеоретическогоописания.Принципиальнаязадача–преодолениерассогласования физического и математического аппарата квантовоймеханики и ОТО, получение общих уравнений на микро- и макроуровнях дляквантовых и гравитационных явлений.
Важная физическая проблема состоитв последующей интерпретации, например, тёмной материи и тёмной энергии.Общетеоретическая задача – установление связи между системами аксиомматематики и физики. В базисе нынешней теории пространство и времяявляютсяизначальнозаданнымипонятиямисподразумеваемымисвойствами. Создание новых представлений о пространстве и времени и ихвзаимосвязи позволяет подойти к решению данных задач.Учитывая эти и ряд других высказываний известных физиков, можночётко сформулировать стоящую перед фундаментальной теоретическойфизикой главную задачу, которую с полным основанием можно считать129ключевой.
Необходимо вывести классические пространственно-временныепредставления из неких более глубоких физических закономерностеймикромира вместо того, чтобы продолжать «подкладывать» априорнозаданное классическое пространство-время под все наши теоретическиепостроения (уравнения и теории). Перечислим главные уроки, которыеможно извлечь из исследований в рамках реляционной парадигмы.
1) Преждевсего, это отказ от априорно заданного пространственно-временногомногообразия.Вреляционнойпарадигмепространство-времярассматривается как абстракция от совокупности отношений междусобытиями. Если нет событий с участием материальных объектов, то нетсмысла в понятии пространства-времени. 2) В реляционной парадигмевзаимодействие описывается в рамках концепции дальнодействия на базепринципа Фоккера. Это фактически означает использование наряду спространственно-временными отношениями второй обобщённой категории –ток-токовых отношений, которая, как и категория пространственновременныхотношений, объединяет в себе две прежние категориипространства-времени и частиц. В итоге эта вторая обобщённая категорияфактически заменяет третью исходную категорию полей переносчиковвзаимодействий (вместе с первой обобщённой категорией).