Сегодня обсудим заданный мне вопрос о специальной теории относительности: не является ли она "священным писанием", потому что за последние десятилетия она никак не развивалась.
В общем-то, возражений встречаю всегда два: во-первых, не развивалась и потому священное писание, а во-вторых, изменялась, и поэтому верить нельзя. Феодальное мышление, что поделать.
Ладно, допустим, что не развивалась, хотя это не совсем так. Но дело в другом: специальная теория относительности является законченной теорией. Там всё уже — в целом — сделано. Поэтому ею можно заниматься, изучать, решать задачи, приспосабливать к задачам других областей, но в самой теории уже ничего не сделаешь.
Таких теорий много. Например, евклидова геометрия: обычная школьная планиметрия. Ее тысячи лет по Евклиду и изучали. Потом появились учебники, но там было по существу то же. Но последние лет сто учебники отличаются только стилем, подходом, в общем — методикой.
Это не означает, что в геометрии нет нерешенных задач или все задачи простые! Это означает лишь, что ничего принципиально нового в геометрии уже не открыть.
Конечно, геометрия обширна, но мы говорим о геометрии прямых, точек и окружностей. Попытки изучить что-то более сложное, вроде эллипса, неизбежно выведут нас за рамки теории.
То же самое с арифметикой, пресловутых четырех действий. Да, есть и HSI-проблема (это уже степени) и мало ли что, но арифметика начальной школы завершена. Задачки сложные могут быть, но принципиально нового — нет. А если да, то уже в других "водах".
Или вот тригонометрия. Законченная теория внутри геометрии с выходом в алгебру и ТФКП, но сама по себе это теория решения треугольников. Можно писать многие тома по задачам, формулам, способам вывода формул, приемам и подходам — но принципиально уже все ясно. Новых открытий в тригонометрии уже не будет, разве что какая-то красивая формула вдруг найдется.
Возьмем чуть более спорный пример: игру го (или шахматы, или бридж). Правила го можно изложить за пять минут. Играть — сложно. Да, если покопаться, возникнут некоторые дополнения к правилам на случай всяких тройных ко и вечной жизни (гуглим правила Инга, кому интересно и еще не в курсе; хотя и они не все исключительные случаи предусматривают). Несмотря на то, что могут быть сколь угодно сложные задачи и сколь угодно сильные игроки (живые или алгоритмы), теория в смысле правил игры вся есть. Там уже вряд ли что-то поменяется. Ну, разве что алгоритмы дойдут до такого уровня, что будут разыгрывать одну и ту же комбинацию, сводящуюся к ничьей, и это придется как-то ограничивать.
Сформулируем признаки завершенной теории.
- В ней "всё понятно", есть исчерпывающее описание всей совокупности задач, которые в рамках теории ставятся и решаются.
- Есть принципиальное понимание хода решения любой задачи.
- Четко очерчены границы применимости и "шлюзы" для связи с другими теориями.
Подпадает ли сюда специальная теория относительности? Если понимать ее как кинематику, согласованную с электродинамикой, то да.
Ее можно сформулировать в простой геометрической форме. Все задачи описываются через системы отсчета и различные формулы их взаимодействия. Все задачи можно сформулировать в виде "рассчитать значения таких-то длин или отношений длин в такой-то системе отсчета". Понятно, как такие задачи решать: они сводятся к серии преобразований систем отсчета.
Понятно, где границы применимости теории: нет ускоренных систем отсчета, нет гравитации, есть непрерывность пространства, времени и нет нижнего предела на размеры тел, энергии, импульса и т.п. Нет квантовых эффектов.
Понятны границы с территориями других теорий: это и есть ограничения данной теории. Ускоренные системы отсчета и гравитация — это ОТО; квантовые эффекты и минимально допустимые энергии — релятивистская квантовая механика. Зернистое пространство и время — квантовая гравитация, который пока вообще нет.
Священное писание же не меняется потому, что оно священное. Других причин нет.
Поэтому специальная теория относительности не является священным писанием: это просто завершенная теория, которую можно и нужно изучать. Например, чтобы пользоваться в других областях науки, или просто знать и быть умнее.
А как насчет опровержений? Ну, теория в математической постановке самодостаточна. Она есть просто потому, что непротиворечива. А СТО непротиворечива, ведь это просто группа определенных поворотов. Ее связь с реальны миром устанавливают физики путем экспериментов и наблюдений. Ну и теория относительности прекрасно подтверждается огромным числом экспериментов и наблюдений. Обзор таковых я, так и быть, сделаю тоже.
В общем, потому СТО не меняется, что там уже в целом всё сделано.
И хватит об этом.
