В статье ИНВАРИАНТЫ - "ГЛАВНАЯ ПРОБЛЕМА СОВРЕМЕННОЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ"() я затронул чрезвычайную важность правильного выбора инвариантов (всеобщих категорий материального мира).
В этой статье я сделал выборку важных определений по данной теме на основе книги Владимира Акимовича Ацюковского "Эфиродинамические основы гравитационных взаимодействий".
Итак.
Рассматривая наиболее общие характеристики материи на любом уровне ее организации, можно констатировать, что для всех этих уровней существуют только четыре действительно всеобщие физические категории.
Этими категориями являются собственно материя, пространство, время.
Существование материи в пространстве и во времени есть движение материи.
Категории материи, пространства и времени и их совокупности – движения являются основой для всего мироздания.
Эти категории всегда должны считаться исходными при рассмотрении любых структур организации материи, любых процессов и любых физических явлений природы.
Как всеобщие категории для всех уровней организации материи, собственно материя, пространство, время и движение тем самым выступают в качестве всеобщих физических инвариантов, не зависящих ни от каких частных форм организации, частных видов движения или частных явлений.
Следовательно, всеобщие физические инварианты не постулируются, а определяются на основе обобщения всех известных естествознанию опытных данных, как это и должно быть при материалистическом подходе к изучению природы.
Для использования инвариантов в реальных зависимостях нужны соответствующие меры – единицы измерения. В качестве единиц измерения могут быть взяты единицы соответствующих физических величин.
Пространство и время выступают наряду с материей как объективные категории, не зависящие от каких-либо условий и явлений, в них происходящих, они отражают всю совокупность движения материи во всей Вселенной на всех иерархических уровнях организации материи и не зависят ни от каких частностей.
Всюду, в любых формульных зависимостях эти величины могут выступать только как аргументы и никогда не могут являться функциями чего бы то ни было.
Следовательно, использование принципов диалектического материализма на всех уровнях физического познания неизбежно приводит к евклидову пространству и однонаправленному не прерываемому времени.
Четыре всеобщих инварианта: движение и три его составляющие – материя, пространство и время, обладают семью основными свойствами:
- наличием во всех структурах и явлениях;
- сохранением при любых преобразованиях;
- беспредельной делимостью;
- аддитивностью;
- линейностью;
- неограниченностью;
- отсутствием каких-либо предпочтительных масштабов или предпочтительных отрезков.
Из этих свойств инвариантов с необходимостью вытекают свойства нашего реального мира:
- неуничтожимость и несоздаваемость материи, пространства, времени и движения;
- евклидовость пространства;
- равномерность течения времени;
- беспредельная делимость материи, пространства, времени и движения;
- присутствие материи и движения в любом, самом маленьком объеме пространства;
- непрерывность материальных пространственных структур (включая полевые) и процессов во времени (окончание одних процессов дает начало другим процессам);
- иерархическая организация материи в пространстве и процессов во времени;
- одинаковость физических законов на всех уровнях организации материи;
- одинаковость физических законов во всех точках пространства и на любом отрезке времени;
- сведение любых процессов к механике – перемещению масс материи в пространстве и во времени;
- бесконечность и беспредельность Вселенной в пространстве;
- бесконечность и беспредельность Вселенной во времени;
- постоянный (в среднем) вид Вселенной во все времена.
Из изложенного вытекает следующее принципиальное положение.
Поскольку в мире нет ничего, кроме движущейся материи, все физические взаимодействия имеют внутренний механизм на любом иерархическом уровне организации материи и могут быть сведены к механике, т. е. к перемещениям масс материи в пространстве и во времени.
Таким образом, всеобщие физические инварианты создают базу для построения моделей материальных структур и процессов на любом этапе развития естествознания и для любых физических теорий.
Это тем более актуально сейчас, во время очередного кризиса, переживаемого естествознанием, и этой возможностью необходимо воспользоваться.