Эта статья посвящена обсуждению-разъяснению простых вопросов, которые для сегодняшних студентов оказываются вдруг неожиданными и сложными. Изложенное здесь было для меня когда-то, в 16 лет, вполне очевидным. В то же время сегодня я все чаще встречаюсь с непониманием этих вопросов.
Дело здесь, несомненно, в глубокой деградации образования. Во времена моей юности СССР уже не был мировым лидером в сфере просвещения, но все же еще в столицах его была возможность получить образование хорошего европейского уровня. Сегодня мы видим в преподавании физики засилье догматичной схоластики, тупо транслирующей представления вековой давности без всякой попытки критически взглянуть на вещи.
Например, после выхода в 60-х годах книги Леона Бриллюэна “Новый взгляд на теорию относительности” для всех стало очевидно, что в реальности эта теория подтверждается всего лишь тремя экспериментами, каждый из которых может быть истолкован из других, квантовомеханических представлений. В последней трети прошлого века теория относительности перестала быть источником сколь-нибудь адекватных объяснений реальности, зато пошла ее грандиозная пропаганда, а также внедрение в массовое сознание фантастических конструкций, основанных на математических следствиях из нее. В нынешней России эта теория преподается студентам и школьникам как нечто реальное, существенное, как истина в последней инстанции. Некритическое отношение к навязываемой этой шизофренической теорией картине мира напрочь закрывает перед будущим ученым и инженером самую возможность адекватного изучения природы пространства, времени, тяготения, устройства Вселенной.
В этой статье я поставил себе задачу внятно разъяснить некоторые вопросы природы пространства и времени, открывшиеся нам полтора века назад трудами Георга Гегеля, понимание которых является залогом адекватного взгляда на Вселенную.
Пространство
Наши представления о пространстве существуют только в нашем сознании - индивидуальном и коллективном. Они являются более-менее адекватным отражением нашего опыта жизни на плоской Земле в условиях квадратично распространяющихся полей.
Собственно, пространства как такового в природе не существует, существуют лишь отношения масс и порядок их расположения. Пространство есть философская категория, порожденная попыткой нашего сознания обобщить связанные с этими отношениями масс факты и ощущения.
Этот факт очень важно понять. С детства нам ненавязчиво, подспудно внедряют представление о том, что пространство – такая же реальность, как и камень, вода, любая вещь, звук, свет, любое поле. На самом деле пространство – порождение особенностей нашего восприятия свойств окружающего мира.
Пространство, как и время - это человеческие категории, отражающие и опосредствующие некий опыт восприятия мира. Из внешнего мира мы получаем определенные раздражители, связь между которыми интерпретируем как пространственную. Наши же представления о размерности пространства просто отражают характер распространения полей.
Наши представления о том, как устроено пространство, отражают наш опыт жизни на Земле и в ее окрестностях. Например, если бы наши размеры были сопоставимы с размерами Земли, то евклидова геометрия, и соответствующая ей космогоническая теория о плоской земле, стоящей на слонах, черепахах и так далее, появиться бы не смогла. Когда в результате практических работ по навигации от этой космогонической теории пришлось отказаться, и земля была признана круглой, евклидова геометрия так и осталась, за отсутствием другой, но была перенесена... на пространство за пределами земли, то есть на то, что нельзя пощупать. Так она стала религиозной догмой.
На самом деле то, что существует за пределами околоземной окрестности, где квадратично распространяются два поля (гравитационное и электромагнитное) не может быть даже приблизительно понято в рамках этой древней шизы. Пока человек от нее не излечится, любое обсуждение с ним научных фактов об этом пространстве бессмысленно.
В период моей практики в клинике психопатий мне приходилось часто наблюдать феномен неадекватного восприятия мира из-за "очевидности" для больного неких априорных представлений. Например, если человек верит, что мир создан жидами и управляется жидомасонским правительством через комитет 300, 24 и 12, трилатераль и сионский орден с римским клубом и ложей П2, то обсуждать с ним текущие вопросы реальных политических игр, где ты рассчитываешь что-то словить, бессмысленно. Это - запрограммированный неадекватностью представлений аутсайдер.
Та же картина и в физике. Если человек верит, что теория, основанная на аксиоматике бесконечно продолжающейся плоскости, имеет хоть какое-то отношение к реальности, то обсуждать вопрос об устройстве Вселенной я ему предложу либо с психиатром (если он готов излечиться), либо с Джорджем Лукасом и Стивеном Хоукингом, если он совсем безнадежен.
Размерности и метрика
Трехмерное пространство - адекватная модель взаимного расположения материальных объектов в ситуации, когда действием остальных полей, кроме квадратичных, можно пренебречь. Там, где более существенное значение имеют другие поля, с другой метрикой, там пространства в нашем понимании не существует. А еще точнее - наше понятие "пространство", "размерность", не может адекватно моделировать характер взаимного расположения материальных объектов.
Здесь надо пояснить подробнее связь между квадратичностью и трехмерностью.
Так или иначе поле материально. Следственно, его количество (напряженность) определяется его плотностью. В трехмерном пространстве интенсивность поля есть его проекция, "размазанность" по СФЕРЕ. Площадь сферы от расстояния зависит квадратично, поэтому поток поля через сферу обратен квадрату расстояния.
В двумерном пространстве поле размазывалось бы по окружности, и его поток был бы обратно пропорциональным расстоянию. В четырёхмерном - по гиперсфере, и его плотность-интенсивность была бы обратна кубу.
Поток поля через окружность обратно пропорционален радиусу оной, через сферу - квадрату радиуса оной, через гиперсферу - кубу радиуса оной и так далее.
Факт, что поток поля убывает обратно пропорционально квадрату радиуса, порождает в нашем восприятии понятие-ощущение трехмерного пространства. А вот какое пространство порождает поле типа слабого взаимодействия? Как составить его потоковую модель?
А ведь в микромире играют роль сильные и слабые взаимодействия, метрика которых существенно отлична от квадратичной, и вообще не является линейной и непрерывной. Следовательно, взаимное расположение микрообъектов можно моделировать понятием пространства с другой метрикой, фрактальными свойствами, нецелой размерностью и так далее.
На удалении от Земли, источника электромагнитного и гравитационного поля, также преобладают другие поля, природу которых мы не щупали и потому не знаем, и заменяем это знание фантастикой - экстраполяцией свойств известных нам явлений туда, где их нет. Поэтому мы и строим столь дикие неадекватные модели реальности, в которой трехмерное пространство существует везде независимо от источников, его порождающих и наблюдателя, сии источники воспринимающего. Отсюда и рождаются фантастические миры Джордано Бруно и Джорджа Лукаса.
В пятом классе на уроке физике рассказывалось, что напряженность поля убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. А в седьмом вводится евклидова метрика - что квадрат расстояния от начала координат до точки есть сумма квадратов координат.
Евклидова метрика квадратична. Существуют другие метрики. Например, есть пространства, где расстояние до точки есть просто сумма координат, или другая функция от координат.
Евклидова метрика отражает реалии пространства, в котором распространяется поле, которое убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. Я тебя вижу-знаю-чувствую-взаимодействию лишь постольку, поскольку мы связаны полем. Чем слабее связь (напряженность поля), тем мы дальше - вот суть понятия пространства в человеческом образе мыслей.
Представь себе поле типа слабого взаимодействия. В нём взаимодействие сначала растет ПРЯМО пропорционально расстоянию (в нашем понимании-восприятии), а потом резко падает. Следовательно, расстояние там уменьшается по мере удаления от предмета, а затем предмет вообще не существует для нашего восприятия. Такой вот странный зазеркальный мир этот микромир, такая фрактальная в нем метрика. Но странен он лишь потому, что мы на него пытаемся распространить наши привычки, связанные с жизнью в мире квадратичных полей.
Трехмерность пространства есть отражение свойств электромагнитного поля, посредством которого мы окружающую рельность и воспринимаем. Реально мы воспринимаем эти электромагнитные волны, а в мозгу интерпретируем полученные данные через понятие пространства. А расстоянием называем функцию интенсивности электромагнитного взаимодействия
Одномерность, двухмерность, трехмерность, четырехмерность, n-мерность пространства - все это чисто человеческие построения, порождения математического ума. В реальности никакого разделения на измерения нет.
Размерность, вообще говоря, определяется характером распространения полей, которые определяют пространство в данной области ДЛЯ НАШЕГО ВОСПРИЯТИЯ. В частности, мы живем в реальности, которую воспринимаем органами чувств через посредство гравитационного и электромагнитного поля. Эти поля распространяются квадратично, отсюда самоочевидным свойством воспринимаемой нами реальности оказывается квадратичная (евклидова) метрика взаимоотношений всех поступающих нам раздражителей. А квадратичная метрика свойственна трехмерному пространству.
Еще раз постарайтесь понять: первично наше восприятие, а не философская категория, им порожденная. Воспринимаем мы поля, а пространство - это понятие, это наш способ отражения воспринимаемой нами реальности. Этим понятием мы моделируем в своем мозгу характер нашего восприятия полей, точнее - характер реального свойства полей, преломленного через наше восприятие.
Повторяю, мир за пределами окрестностей Земли-Луны - это мир, где поля типа гравитационного и электромагнитного не преобладают, а значит - метрика пространства не определяется ими. Попытки распространить понятие пространства, да еще с евклидовой метрикой, за пределы этих окрестностей есть проявление шизофрении в чистом виде.
Говорить о трехмерности пространства можно лишь в окрестностях планет. Существует ли она в окрестностях Солнца, или там преобладают все же иные поля, мы не знаем. Можно однозначно утверждать, что ее не существует за пределами той области, где преобладающими являются порождаемые Землей и, предположительно, другими планетами электромагнитное и гравитационное поля. Можно однозначно утверждать, что метрика этих областей определяется характером господствующих там полей. И эта метрика может быть фрактальной (если, например, там господствуют известные нам поля микромира) или неизвестно какой (если господствуют поля, нам неизвестные).
Что такое звезды?
Реальной информации о том, что происходит за пределами окрестностей земли просто нет, есть только гипотезы разной степени шизоидности. Из них самая шизоидная - официально принятая ныне гипотеза Джордано Бруно о бесконечности пространства в его околоземном варианте и множественности миров, подобных нашему Солнцу. Согласно гипотезе Бруно каждая звезда – некое подобие солнца. Подтверждений этой гипотезе за почти 500 лет ее существования так и не удалось найти. Зато заучиванием в школах ей придали святость религиозной догмы, и все физические теории строят на ней, нимало не заботясь о главном требовании научности – наличии эмпирического подтверждения любой гипотезы.
Так астрофизика из раздела науки превратилась в раздел научной фантастики. Следствия в ней выводятся из неподтвержденной гипотезы. Попробуйте убрать из нее все концепции, которые на этой гипотезе основываются – и Вы увидите, насколько скудны наши реальные знания о Вселенной.
Каждый месяц телевидение сообщает нам об открытии не только новых звезд, не только об определении их химического состава, но даже и о планетах, вокруг них вращающихся. Все это иллюстрируется картинками лучших голливудских компьютерных студий спецэффектов и графики, так что реальность “открытых” планет для зрителя оказывается не меньшей, чем реальность мастера Йоды, хоббитов и Гарри Поттера.
Но что же есть в распоряжении астрофизиков на самом деле? Очень скудные данные: всего лишь спектр от источника, расстояние до которого определено исходя из неких спорных гипотез, а направление, откуда пришёл этот свет – вообще очень спорная категория.
Для определения “химического состава звезды” существования спектра мало. Нужна еще гипотеза, что данный источник света - аналог солнца, только с другим химсоставом. Если предположить, что источник света имеет другую природу, спектр интерпретируется по-другому.
Итак, интерпретация спектра источника астрофизиками изначально содержит в себе гипотезу средневекового фантаста Джордано Бруно, за почти 500 лет ничем не подтвержденную. Все остальные "доказательства", что эти источники света - аналоги солнца, тоже содержат эту же гипотезу как посылку, то есть являются тавтологиями.
Повторяю, за 500 лет не найдено ни одного реального подтверждения гипотезе Джордано Бруно. Все основанные на ней религиозные теории остаются научной фантастикой, как бы в них ни верили последователи вышеуказанного еретика. На самом деле последователи эти следуют принципу Блаженного Августина: Credo ubi absurdum.
Гипотеза Джордано Бруно легко опровергается, так как противоречит эмпирическим фактам. Но лохи и шулера до сих пор ее пользуют к удовольствию друг друга. Одни получают гранты за развитие сей фантастики (хотя я бы лучше платил за развитие "Вселенской Империи" Азимова - и интереснее и полезнее), другие истово верят в сию шизу.
Хороший химик спектр любой звезды воспроизведет на горелке. Но это вовсе не значит, что он синтезировал звезду.
Почему получая спектр от источника, где есть сто атомов водорода и три атома железа надо заранее предположить, что мы имеем дело с источником весом квинтильон тонн, а потом уже исходя из этого предположения "неопровержимо доказать", что там грандиозные залежи железной руды, в основном в форме неизвестного науке соединения железа с водородом?
Следование априорной идее, идефикс, есть суть заболевания, называемого паранойя. Когда же идефикс еще и является несоответствующей реальности, но определяет восприятие реальности, это называется параноидальная шизофрения. С продуктами оного заболевания мне и приходилось иметь дело в школе и институте.
На днях одному очень умному студенту-астрофизику послал замер спектра эргономической лампочки из моей люстры. Лапочка очень подробно описал химический состав звезды, давшей такой спектр и просил дать её название - хотел сдать в качестве курсовика.
Далеко ли до звезд?
Люди и живые существа последние полвека летают в окрестностях Земли, на расстоянии в среднем 300 километров над ее поверхностью. Это не очень далеко - ближайшая окрестность. В PR-пространстве существует широко разрекламированная теория, что люди были также и на Луне. Правда, это было 40 лет назад, и с тех пор повторить сей подвиг никому не удавалось. То ли технический прогресс пошёл вспять, то ли что-то нечисто. Особенно сомнения по поводу соответствия этого факта реальности усилились после того, как NASA умудрилось потерять пленку, якобы отснятую на Луне, а на острове Тенерифе в кальдерах Тейде экскурсоводы стали показывать туристам место, где она была отснята.
Но даже и попрыгав в том месте, где по мнению экскурсоводов Армстронг произнес свои исторические слова, я всё же не склонен отвергать возможность того, что люди были на Луне. Я знаю, что иногда некоторые утверждения оказываются правдой даже тогда, когда все факты говорят против них. Но одно известно заранее – дальше Луны живые существа не бывали. Более того – оттуда даже зонды не возвращались. Поэтому внятно судить, что с ними там происходило, мы не можем. Мы можем лишь как-то интерпретировать получаемые от них данные.
Сегодняшние астрофизики интерпретируют эти данные из предположения, что отправленные с земли объекты движутся в непрерывном изотропном трехмерном пространстве. Однако, для расчета траекторий приходится применять двумерные модели – расчеты по ним почему-то оказываются адекватнее реальности.
Что же происходит в действительности? Можем ли мы утверждать, что эти объекты удалились от нас именно на расчетное расстояние? И в каком направлении. И вообще, насколько адекватно оперировать понятиями направления и расстояния для интерпретации нашего взаимного расположения?
Аналогия: Кидаем пятак в воду. Оцениваем расстояние до него. Мы ясно видим, хоть невооруженным глазом, хоть телескопом, что расстояние до него - 30 метров. Но если бы у нас была возможность дотянуться материальным объектом, мы бы увидели, что расстояние 20 метров и вообще он находится не там, где мы предполагали. Причина - другой характер распространения света в водной среде, отличный от привычного нам.
То же самое и в Космосе. Мы отправили “Вояджер” куда-то. Он оттуда пипикает. мы предполагаем, что пипикание распространяется согласно нашей гипотезе с определенной скоростью и не меняя направления, или меняя его согласно, скажем, теории относительности. На основе этого предположения мы оцениваем расстояние до него, а также утверждаем, что его структура самого объекта не поменялась. А на самом деле и он сам уже мог изменить свои пространственные характеристики, и находится в другом месте.
То же самое с оценкой расстояния до звезд. Мы сначала выдвигаем гипотезу, что пространство однородно и изотропно, непрерывно и везде трехмерно, как в окрестностях Земли, что свет распространяется прямолинейно, лучи искривляются лишь полем тяготения, Земля вращается по эллиптической орбите известного диаметра. И на основании всех этих гипотез исчисляем по параллаксу звезды расстояние до оной.
Потом выясняется, что смещаются только несколько звезд, а остальные от времени года не зависят. Смещающиеся звезды мы признаём ближайшими, а остальные отправляем на бесконечно далекие расстояния, оперируя умопомрачительными триллионами километров там, где сам процесс измерения не можем представить.
Потом мы обнаруживаем, что спектр источника света никак не укладывается в теорию, что источник – подобное Солнцу небесное тело. И тогда мы говорим – спектр так изменился потому, что источник от нас… удаляется. Никакой другой причины смещения спектральных линий астрофизики признать не готовы.
В реальности же мы не можем ничего сказать даже о расстояниях в пределах солнечной системы. Мы даже не имеем внятных оснований утверждать, что понятие расстояние применимо ко всем ее областям. А уж желание распространить категории, отражающие наш жизненный опыт в ближайшей окрестности Земли, в системе ее полей, туда, где этими полями явно можно пренебречь, вряд ли можно назвать научным подходом к делу.
(продолжение следует)
30 ноя, 2014