3 сентября начал читать книгу Павла Степановича Кудрявцева «Курс истории физики». На 75 странице книги встретил заинтересовавшее меня изложение космогонических воззрений Декарта. Сделал несколько выписок. Приведу целиком.
«Декарт ищет в материальном субстрате самое основное и простое и находит его в протяженности.
Материя Декарта – это чистая протяженность, материальное пространство, заполняющее всю безмерную длину, ширину и глубину Вселенной. Части материи находятся в непрерывном движении, взаимодействуя друг с другом при контакте. (…)
По представлениям Декарта пустоты в мире нет и всякое движение является циклическим: одна часть материи занимает место другой, эта – предыдущей и т. д. В результате вся Вселенная пронизана вихревыми движениями материи. Движение во Вселенной вечно, так же, как и сама материя, и все явления в мире сводятся к движению частиц материи. Вначале эти движения были хаотичными и беспорядочными, в результате этих движений частицы дробились и сортировались. (…)
Вся Вселенная разбита на вихревые области, которые можно рассматривать как предшественники современных галактик. (…)
Декарт в своих космогонических теориях считает тяготение результатом вихревых движений мировой материи. Гюйгенс, разделяя позицию Декарта, иллюстрирует природу тяготения опытом с вращающейся жидкостью, в которой взвешены частицы».
Далее, основываясь на этих выписках с добавлениями, я пишу заметки с условным названием «Цитаты с комментариями», в которых пытаюсь увязать свои воззрения с представлениями Декарта. Приведу их дословно. «Вихри старого Декарта» вновь оказались востребованными.
«Цитаты с комментариями
(по книге П. С. Кудрявцева «Курс истории физики»)
«Декарт ищет в материальном субстрате самое основное и простое и находит его в протяженности.
Материя Декарта – это чистая протяженность, материальное пространство, заполняющее всю безмерную длину, ширину и глубину Вселенной. Части материи (?! Б.Г.) находятся в непрерывном движении, взаимодействуя друг с другом при контакте. (…)
Состояние материи характеризуется их величиной («количество материи»), формой, скоростью движения и способностью изменять эту скорость под действием внешних сил, иначе, способностью к инерции. (…)
По представлениям Декарта пустоты в мире нет и всякое движение является циклическим: одна часть материи занимает место другой, эта – предыдущей и т. д. В результате вся Вселенная пронизана вихревыми движениями материи. Движение во Вселенной вечно, так же, как и сама материя, и все явления в мире сводятся к движению частиц материи. Вначале эти движения были хаотичными и беспорядочными, в результате этих движений частицы дробились и сортировались…».
Декарт искал в материальном субстрате самое основное и простое, и он нашел его в протяженности пространства, стало быть, вся остальная материя должна была бы выводиться из этого представления о пространстве, но Декарт говорит о частицах материи. Эти частицы характеризуются величиной, формой, скоростью движения, способностью изменять свою скорость под действием внешних сил.
Декарт нашел правильную основу для своих построений единой теории Природы, именно пространство является единственной её сущностью. Но каким образом из представлений о пространстве, как бесконечной протяженности, вывести движение и материю?
Декарт допускает, что вся Вселенная пронизана вихревыми движениями материи, вечными и неуничтожимыми, что в мире пустоты нет. Все явления в Природе сводятся к циклическим движениям частиц материи: одна часть материи занимает место другой, эта – предыдущей и т. д. Трудно за этими размышлениями Декарта не увидеть волновой характер движения материи и саму материю как тоже некое волновое движение, только в своеобразной форме.
Декарт не знал диалектики, науки о единстве и борьбе противоположностей, хотя он был по образу мышления стихийным материалистом-диалектиком. Тогда ему было бы легче «возвести» из пространства, как основной сущности Природы, всю остальную надстройку здания единой теории Природы, допустив возможность «поляризации» пространства, т. е. способность его изменять своё состояние, переходить из одного в другое и наоборот, переходящее из одной крайности в другую и наоборот. Однако смешно и наивно сегодня упрекать Декарта в незнании диалектики и говорить, что было бы, если бы он знал её.
И всё же, пофантазировать нам никто не мешает.
Итак, пространство представляется некой однородной упругой средой. Если в некоторой точке изменить его плотность, т. е. деформировать, сжать, иначе, «поляризовать», упругие силы заставят преодолеть эту деформацию, фаза сжатия по инерции перейдёт в фазу расширения. Расширение тоже будет происходить до некоторого предела, оно остановится и сменится вновь фазой сжатия. Так возникнет колебательное движение. Если колебательное движение не поддерживать, оно затухнет. Графически это хорошо можно изобразить концентрическими спиральными окружностями.
Колебание пространства в данной точке будет вызывать распространение сферических волн вокруг себя, деформируя, тем самым, всё большую и большую часть пространства. Длина волны и частота волновых колебаний зависят от амплитуды деформации пространства в данной точке. По мере удаления от центра возбуждения амплитуда деформации будет уменьшаться.
Частицы материи, по Декарту, характеризуются количеством материи, формой, скоростью движения, способностью изменять скорость под действием внешних сил.
Попробуем, исходя из предложенной модели частицы материи как локального возбуждения в среде, увязать с нею эти характеристики.
Количество материи, по-видимому, соответствует величине деформации, т. е. насколько сильно «сжато» пространство. Чем больше деформация пространства в данной точке, тем больше «масса», а, следовательно, и «заряд», заключённый в этой точке. От величины деформации прямо пропорционально зависит и скорость колебательного движения. Отсюда можно предположить существование скоростей больших скорости света.
Форма частиц материи представляется сферической, ибо направление распространения движения во все стороны одинаково предпочтительно. Способность взаимодействовать с другими подобными частицами и изменять скорость под действием внешних сил зависит от соотношения частот, «масс» (амплитуд), скоростей.
Декарт говорит о вихревых движениях материи, пронизывающих Вселенную, и это в некотором смысле справедливо, но недостаточно. Вихревое движение нами представляется как вращательное движение в одной плоскости или в параллельных плоскостях, но подобное вращение не вяжется с изложенной моделью частицы материи. Частица материи есть капля, в которой отражён общий принцип движения материи во Вселенной, и потому будет справедливым заменить понятие «вихревое движение» понятием «волновое движение». Вместе с тем, оно остаётся тем же замкнутым, циклическим, подобным круговому движению. На общем фоне Вселенной движение можно рассматривать как сложное и относительное, в одном случае – вихревое, в другом – волновое, но по сути оно едино.
Подобную замену представлений и понятий о характере движений не мешало бы провести и в электродинамике, термодинамике и других областях, касающихся строения материи и свойств атомов.
«Все явления в мире сводятся к движению частиц материи. Вначале эти движения были хаотическими и беспорядочными, в результате этих движений частицы дробились и сортировались…
По Декарту существует три сорта частиц: частицы земли, воздуха (неба), огня. Наиболее крупные частицы – это частицы земли. Они погружены в среду из частиц неба, в которые вкраплены также частицы огня, образующие Солнце. Вихревые движения круглых подвижных частиц «неба» увлекают в своём движении планеты, состоящие из элементов земли. Вся Вселенная разбита на вихревые области, которые можно рассматривать как предшественники современных галактик».
Если Декарт говорит о вечности движения и материи во Вселенной, что абсолютно справедливо, то мысли о начале этих движений, как хаотических и беспорядочных, а стало быть и конце их, предполагают стройную систему, основывающуюся на законе сохранения, в которой движения и материя не уничтожались, а взаимно превращались.
Для Декарта Вселенная – суть всё бесконечное пространство. Он говорит о Вселенной, разбитой на «вихревые» области, но если всё бесконечное пространство Вселенной однородно и в нём нет пустоты, то резонно предположить размещение «вихревых» областей равномерно во всём объёме пространства. Эти области удалены на равные друг от друга расстояния и являются как бы центрами, дающими начало движению и рождению материи.
По-моему, можно сегодня говорить о Вселенной не как о всеобъемлющем пространстве, а как о равноправном локальном образовании в пространстве Космоса, тем самым предполагая бесконечную множественность вселенных, равномерно размещённых в этом Космосе. И потому будет справедливым считать декартовы «вихревые» области центрами вселенных, дающими начало движению и рождению материи, образующими в результате взаимодействия каждой вселенной с бесконечным множеством других, сложную ветвящуюся структуру этих вселенных. Здесь очень важно подчеркнуть, что рождение материи обусловливается главным образом взаимодействием всех вселенных.
Попытаемся смоделировать эти представления образно.
Итак, мы заменили декартово представление о «вихревых» движениях на представления о локальных колебательных движениях деформированного пространства. На этой замене и будут основываться наши представления.
Предположим, имеется бесконечный объём покоящегося пространства. Возбудим в некоторой его точке колебательное движение, т. е. деформируем его. Понятно, что через определённое время колебательное движение затухнет. Графически это хорошо изображает концентрическая спираль. Теперь заключим некоторый объём пространства в сферу, не пропускающую и не поглощающую колебаний среды. Возбуждённые колебания в центре этой сферы будут вечными и неуничтожимыми: сколько движения ушло из центра в виде запаздывающего потенциала, столько движения и вернулось в центр в виде опережающего потенциала. Иначе, это будет колебание одной частицы материи с постоянным количеством «массы» и движения, и никакой ветвящейся структуры здесь не образуется (А впрочем?!).
Теперь разрушим непропускающую сферу и допустим существование вокруг этого единичного объёма бесконечное множество таких же объёмов. Графически это можно изобразить как плотную упаковку шаров. Каждый шар будет окружен бесконечным множеством других одинаковых шаров.
Точно также выглядит и пространство Космоса, разбитое на бесконечное множество сферических вселенных. Только не надо думать, что вокруг каждой вселенной действительно имеются границы. Как таковых их нет, но условные всё же существуют. В известном смысле, вселенная конечна, но не замкнута.
Теперь возбудим в центре каждого объёма колебательное движение пространства.
Но, стоп! Какова должна быть величина деформации пространства в центре каждой вселенной, и какова должна быть скорость распространения колебательного движения, чтобы они удовлетворяли требованию вечности, неуничтожимости и сохранения движения во всём бесконечном пространстве?
По-видимому, величина деформации пространства в центре единичной вселенной должна быть эквивалентной объёму этой вселенной, а скорость распространения колебаний из центра эквивалентной бесконечности пространства, т. е. чтобы удовлетворялось, в свою очередь, требование одновременности: какое количество движения ушло из каждого центра вселенной в бесконечность в первый момент времени, такое же количество движения должно вернуться из бесконечности в каждый центр вселенной во второй момент времени. Короче говоря, необходимо допустить существование мгновенных, бесконечных скоростей. (?)
А если всё-таки оставить принятое мнение о конечности скорости света и отвергнуть подобное допущение? Понятно, что условие одновременности выполняться не будет. Но будет ли выполняться при этом условии закон сохранения движения?
При распространении колебания всё дальше от источника, амплитуда его падает, волна из центра вселенной не дойдёт в своём «первозданном» виде до вселенной, отстоящей от неё на бесконечном расстоянии, хотя она и сложится с другими колебаниями, пришедшими со всей бесконечности в центре отстоящей вселенной, но полноценного нового импульса не получится, и закон сохранения в итоге будет нарушен.
Не допуская существование бесконечных скоростей, мы подрываем основы бытия. Пространство, хотя оно и бесконечно, но всё же замкнуто и представляет собой единую, цельную систему, иначе не могли бы быть справедливы законы сохранения, а значит, невозможна и жизнь. Связывать все точки пространства, все явления в нём в единое целое, способны только бесконечные скорости. Возможно, это звучит неубедительно, но попробуйте найти иное обоснование.
Остаётся важный вопрос: как возникает ветвящаяся структура вселенной?
Хотя я писал выше, что она возникает в результате взаимодействия единичной вселенной с другим их множеством, и всё же это не даёт ясного представления о явлении. Последующее изложение также не прояснит вопрос, но несколько расширит наше знание о строении вселенной.
Рассмотрим одну из них в разрезе.
Мы уже знаем, что вселенная имеет центр, где деформация пространства максимальна. Центр вселенной с полным правом можно именовать первым атомом, дающим жизнь всем последующим атомам-элементам, дающим жизнь веществу. Образование последующих атомов происходит благодаря делению и распаду предшествующих, и по мере удаления от центра вселенной количество их пропорционально растёт, но «масса» атомов уменьшается. Надо помнить, что под «массой» я подразумеваю величину деформации пространства.
«Декарт в своих космогонических теориях считает тяготение результатом вихревых движений мировой материи. Гюйгенс, разделяя позицию Декарта, иллюстрирует природу тяготения опытом с вращающейся жидкостью, в которой взвешены частицы… Но вихревая концепция тяготения хотя и давала красивую модель, не помогла точному описанию движения небесных тел».
Вращательное движение материя получила во время торможения, когда она из единичных атомов стала объединяться в молекулы и тела, т. е. началась конденсация вещества. Это произошло в момент, когда плотность атомов-флуктуаций оказалась достаточно велика.
Необходимо сказать, что количество движения, приходящее в любую точку единичной вселенной из всего бесконечного множества вселенных, одинаково. Вселенная имеет свой градиент температур (?), нисходящий по радиусу. Есть температура и у всего бесконечного пространства, состоящая из температур всех вселенных, величина которой, как уже говорилось, в любой точке единичной вселенной постоянна, и потому от неё можно отвлечься и рассматривать только величину собственной температуры вселенной.
Итак, температура в центре вселенной максимальна и представляет температуру единичного атома. Возникает законный вопрос: под действием каких причин первый атом дробится (а он должен дробиться, если всё выше изложенной справедливо)?
Есть два пути: 1. Допустить отсутствие синхронизации в пульсировании центров всего бесконечного количества вселенных. Под знаменем этой идеи легче провести теорию возникновения ветвящихся структур вселенных. Но с другой стороны, нарушается условие одновременности. Картина чрезвычайно усложняется, и трудно сказать, как всё это отразится на законах сохранения; 2. Допустить возможность синхронизации в пульсировании центров всего бесконечного количества вселенных. В этом случае есть вероятность того, что ветвящиеся структуры вообще могут не возникнуть, т. е. постоянно будет сохраняться динамический «покой», основывающийся на бесконечной частоте. Вместе с тем, сохранение подобной синхронизации в масштабе бесконечности в течение продолжительного времени кажется сомнительным.
Может быть, и при сохранении синхронизации возникают ветвящиеся структуры вселенных? Но как??
А может быть, есть иной путь??
На эти вопросы сейчас ответить невозможно. Необходимо создание на основе данных принципов математической модели».
Финал этих записок сентября 1983 года явно показывает, что в развитии моих представлений наметился кризис, тупик. Выхода я не видел. Разговор о математической модели был беспредметен, так как не существовало конкретного, реального образа локального осциллятора в среде материального пространства. У меня стали возникать сомнения в справедливости моих исходных посылок. Не слишком ли я всё упрощаю, свожу великое многообразие мира к минимуму?