Ну, а когда у вас три начала, то, как вы к дуализму перейдёте
? Вы как-то будете пары соединять, правильно? Собственно говоря, два кита в
теоретической физике 20-го века, о которых я уже говорил Ц общая теория от
носительности и квантовая теория, Ц как раз яркие примеры этой процеду
ры.
Вот что такое общая теория относительности? Много на эту тему у вас было п
ередач, рассказывали о разных теориях, с разных сторон освещались законо
мерности Ц и чёрные дыры, и вселенная, и космология, и прочие вопросы. Так
вот, если в нескольких словах, то общая теория относительности провозгла
сила следующее, и вот на что она опирается: нет отдельно пространства-вре
мени, нет отдельно гравитационного поля как такового. Нет этих категорий
или этих начал. А есть у нас единое искривлённое риманово пространство-в
ремя.
А что касается третьей категории, или третьего начала Ц частиц, то они об
щей теорией относительности не охватываются, то есть они просто включаю
тся в это искривлённое пространство-время, в уравнение Эйнштейна, в прав
ую часть. Если, как сказал Владимир Георгиевич, уравнения Ньютона содерж
али три части (сила равняется масса на ускорение), три категории, то общая
теория относительности, уравнения Эйнштейна состоят из двух частей. Лев
ая часть Ц геометрическая, или как Эйнштейн говорил, это некая монолитн
ая часть его теории, а правая часть Ц это, как он говорил, глиняная нога Ц
это материя, та материя, которая вносится, это тензор энергии импульса, эт
о характеристика материи. И вот геометрия определяется, определяется ма
терией. Вот суть. Вот что такое общая теория относительности.
В.К. А в свою очередь материя определяет арену своего действи
я, то есть, свойства пространства и времени. Такая получается взаимосогл
асованная система: геометрия плюс материя. То есть получается, что слева
у нас стоят объединённая категория полей и пространства-времени, а спра
ва Ц категория отдельных материальных частиц. Типичная получилась дуа
листическая теория.
Ю.В. Так вот, что ещё нужно к этому добавить. То, что, может быть, н
е так явно звучало в тех передачах, которые у вас были. Ведь общая теория о
тносительности эту программу не довела до конца. Эйнштейн это чувствова
л, и последние 20-30 лет он, так сказать, мучался, пытался довести программу до
конца. Ведь не все поля были геометризованы. С гравитацией это удалось сд
елать, а дальше что? Ведь есть электромагнитное поле как минимум, электро
магнетизм Ц из полей, которые на больших расстояниях чувствуются. И вот
как это геометризовать? Оказывается, это продолжают многомерные теории,
теория Калуцы, которую сейчас называют теорией Калуца-Клейна. Для этого
пришлось увеличить число измерений. Если в общей теории относительност
и их 4, то там Ц 5. И тут есть очень интересный вопрос, который в книге у меня з
атрагивается. Я много занимался многомерными теориями: сутью этого мног
омерия, почему не принимали это многомерие? Ведь работы Калуцы 19-го года, о
ни в 21-м году были опубликованы. И с тех пор тут была очень интересная истор
ия. Было очень трудно преодолеть тот психологический барьер, что количес
тво измерений нужно увеличить. А что такое пятая координата? Ведь это что-
то необычное. Когда строилась теория относительности, было проще. Было п
ространство Ц три измерения, Ц было время. И просто их соединили. Хотя т
ам тоже большой психологический барьер надо было преодолеть, как они сое
диняются, пространство и время.
В.К. Вообще-то, сделал это Минковский всё-таки, наверное.
Ю.В. Такие важные идеи они приходят одновременно в разные гол
овы. Как время созревает, так и делаются эти открытия. А что такое пятое из
мерение? Так вот, оказывается, каждый из нас, когда приходит вечером домой
и щёлкает выключателем, включает пятое измерение, начинает работать пят
ое измерение. Это электромагнитные поля.
В.К. То есть четвёртое пространственноподобное измерение ил
и пятое пространственно-временное.
Ю.В. Да, пятое измерение является пространственноподобным. Вы
щёлкнули выключателем, и у вас пошёл ток, значит, у вас заработало пятое и
змерение или четвёртое пространственное. И самое интересное тут то, что,
оказывается, импульс заряженной частицы вдоль пятого измерения Ц это е
сть заряд. Заряд Ц это пятая компонента импульса. Три компонента нам хор
ошо известны, четвёртый Ц это энергия, а пятый Ц это электрический заря
д. Вот такая ситуация.
В.К. Я хочу добавить. С этой точки зрения, всё электромагнитное
поле Ц это просто гравитационное взаимодействие, но в дополнительном и
змерении. И то, что мы видим под видом электромагнитных волн, световых вол
н Ц это на самом деле пульсация четвёртого пространственного измерени
я, его проекция на наш трехмерный мир.
А.Г. Гравитационная проекция.
В.К. Вообще проекция, то, как мы его наблюдаем. Мы наблюдаем из н
ашего трехмерного мира эти четырехмерные пульсации, волны. И нами это во
спринимается как электромагнитное поле.
Ю.В. Да. Так вот, оказалось, что и это ещё не всё. Пятое измерение
позволяет объединить гравитацию и электромагнетизм. Оказывается, можн
о в рамках геометрической парадигмы, вот той программы, которая была нач
ата общей теорией относительности, объединить и другие виды взаимодейс
твия. Например, слабое и даже сильное. Но для этого нужно наращивать разме
рности. Тут мы щёлкнем выключателем, и будет у нас электромагнетизм, а что
бы включить шестое измерение, седьмое измерение, уже нужно строить реакт
оры или ускорители, то есть, затрачивать усилия, чтобы вскрыть их работу. И
тут ещё выяснились очень интересные закономерности. Сейчас уже сломаны
все преграды на увеличение размерности. Сейчас и 10, и 11, и 24, и 32.
В.К. И 26.
А.Г. Измерений.
Ю.В. Да, измерений. На самом деле, если проанализировать этот во
прос, достаточно восьми измерений…
А.Г. Это звучит смешно. Говорить «достаточно восьми измерений
», находясь в 4-мерном мире.
Ю.В. Мы-то живём, оказывается, в многомерном мире. Раз в основе н
ашего устройства лежат электрослабые, а в какой-то степени и сильные вза
имодействия, то, естественно, все они проявляются.
А.Г. Но это всё-таки гипотеза.
Ю.В. Не совсем так. Если вы хотите работать в рамках последоват
ельной геометрической парадигмы, то это будет так. Нельзя сказать, что «м
ожет быть так или иначе».
Вот вы выбрали парадигму (мы опять к метафизике возвращаемся). Если вы ска
зали «А» в виде общей теории относительности и хотите оставаться в этой
парадигме, вы и дальше пятимерие (электромагнетизм) возьмёте и более выс
окие размерности для описания электрослабых и сильных взаимодействий,
чтобы была чистая метафизическая дуалистическая парадигма.
А квантовая теория Ц это другое, другой ход рассуждений. Там в основу пол
ожена категория частиц, корпускул и категория полей, волн. Корпускулярно
-волновой дуализм. И квантовая теория она объединяет эти два начала. И вкл
адывает их в готовое классическое пространство-время. Пространство-вре
мя остаётся Ц так, как в общей теории относительности оставалась матери
я, частица, в правой части, а здесь осталось пространство-время. А частицы
и поля вы объединили в единую категорию Ц поле амплитуды вероятности на
хождения частиц в разных местах. Вот если вы взяли эту парадигму, дуалист
ическую парадигму двух начал, то уже дальше будьте любезны работать посл
едовательно в этой парадигме.
Копенгагенская интерпретация квантовой механики (у вас много говорило
сь про эту интерпретацию) последовательно отражает эту метафизическую
парадигму, я бы назвал её «физическим видением мира» в отличие от той пар
адигмы, о которой мы говорили, та была «геометрическим видением мира». И в
рамках этой парадигмы у нас получается то, что в 20 веке было.
А почему они не соединяются? Да просто потому, что у них разные основы, там
разные категории объединены. Как совместить их вместе, когда они на разн
ые начала опираются?
Ну, и конечно тут и третий ход был. Правда, это меньше известно широким кру
гам общественности. Когда объединяется пространство-время и материя (ча
стица). Та парадигма была ещё раньше, ещё в 19 веке. В середине 19 века она домин
ировала, потом оказалась в подавленном состоянии, когда были предложены
уравнения Максвелла.
В.К. Реляционная парадигма.
Ю.В. Да, я её называю «реляционное видение мира». Но это реляцио
нное видение мира сыграло чрезвычайно важную роль в 20 веке. Например, Эйнш
тейн создавал общую теорию относительности, следуя реляционной паради
гме, реляционному видению, он считал, что реализует идею Маха.
Фейнман, изображённый сейчас на экране, получая Нобелевскую премию, в св
оей нобелевской речи сказал, что те результаты, за которые ему присужден
а Нобелевская премия (а это результаты в области квантовой теории, физич
еского видения мира, другой парадигмы) были получены на основе теории пр
ямого межчастичного взаимодействия Ц концепции реляционной, то есть е
го вели примерно те же самые идеи, что вели в своё время Эйнштейна. Это люб
опытное обстоятельство, и в то же время эта реляционная парадигма оказал
ась подавленной в 20 веке.
В.К. Подавленной успехами других парадигм, потому что они ока
зались на некоторое время более конструктивными, там получались хороши
е результаты, интересные.
Ю.В. Да, и там была хорошая математика. Ведь когда мы говорим о т
риалистической парадигме, то в самой системе, в самих понятиях физическо
й теории эта троичность тоже оказывается заключена, её можно просто пере
числить. У вас не будет теории, пока у вас не будет адекватного математиче
ского аппарата, на основе которого вы строите теорию, не будет философск
ого осмысления, что же вы делаете, и не будет соответствия той конструкци
и, которую вы строите с материальным миром, с явлениями материального ми
ра. Эти три части всегда присутствуют.
Для квантовой теории нужен был аппарат дифференциальных уравнений, тео
рия решения задачи на собственные функции, которые позволили квантоват
ь системы и говорить о квантованных уровнях энергии, об атоме.
В.К. А в абстрактном виде это фактически просто теория Гильбе
ртова пространства, теория эрмитовых операторов в гильбертовом простр
анстве, такова математическая конструкция квантовой механики. И как раз
первый постулат квантовой механики говорит именно об этом, о том, что люб
ой квантовой объект описывается именно вектором гильбертова пространс
тва, который мы ещё называем пси-функцией.
Ю.В. Для общей теории относительности тоже нужен был адекватн
ый математический аппарат, и известно, что Эйнштейну помог освоить этот
аппарат его друг со студенческих лет Марсель Гроссман. И первая статья 1913
года была совместной Гроссмана и Эйнштейна, одна часть была написана Гро
ссманом и одна часть Эйнштейном. Гроссман давал математический аппарат
римановой геометрии и дифференциальной геометрии, а Эйнштейн уже связы
вал дифференциальную геометрию с физикой, с гравитацией, с метрикой четы
рехмерного пространства-времени.
В.К. Тут получается анекдотичный исторический научный казус.
Эйнштейну не хватало геометрического аппарата для построения своей те
ории, а это было следствием того, что студентом он не очень любил лекции по
геометрии, которые, кстати, читал Минковский. И вот когда Минковский узна
л о том, что Эйнштейн построил специальную теорию относительности, он во
скликнул: «Ах, это тот самый Эйнштейн, который прогуливал мои лекции по ге
ометрии».
И как раз Минковский и достроил здание специальной теории относительно
сти, когда ввёл своё знаменитое «пространство Минковского», четырехмер
ное пространство-время, пространство событий. А Эйнштейну не хватило зн
аний для того, чтобы поставить окончательную точку в специальной теории
относительности. Но потом вот это четырехмерное пространство Минковск
ого явилось отправным пунктом для того, чтобы построить общую теорию отн
осительности. Он просто его искривил. Если пространство Минковского явл
яется псевдокривым (с нулевой кривизной), то в основе общей теории относи
тельности уже лежит риманово искривлённое пространство.
Ю.В. Интересно следующее: в чём же выход из создавшегося в физи
ке 20 века положения? А проблемы глобальные: совместить общую теорию относ
ительности и квантовую теорию это достаточно большая глобальная пробл
ема, а там и ещё есть проблемы.
Потом нужно объединить разные взаимодействия: электромагнитное, элект
рослабое, сильное. Потом ещё масса проблем, связанных с расходимостью в к
вантовой теории, да и в классической теории расходимость имеется, то ест
ь бесконечные значения. И вот, кстати сказать, раз бесконечность значени
й мы затронули, то тут тоже очень интересный момент, который тоже часто зв
учал в тех беседах, которые у вас проводятся.
Вот, например, чёрные дыры, космологические сингулярности Ц все эти про
блемы связаны с бесконечностями. Если вы берёте чёрные дыры, то необходи
мо бесконечное время, пока какое-то тело достигнет этой сингулярности ч
ёрной дыры, или объект сколапсирует за бесконечное время относительно у
далённого наблюдателя.
Начальные стадии вселенной Ц там тоже возникает бесконечность, бескон
ечная плотность материи в космологических моделях. Так вот, есть замечат
ельное правило, которым, мне кажется, нужно руководствоваться в таких сл
учаях, а именно, как только в физике возникает бесконечность, это нужно во
спринимать как звонок: теория, которой вы пользуетесь, или та парадигма, н
а которую вы опираетесь, перестаёт работать, что-то не так.
В.К. То есть это граница применимости теории.
Ю.В. Да, граница применимости теории. И когда говорят о «чёрных
дырах» и о том, что «свободнопадающий наблюдатель» проходит через эту гр
аницу и может не заметить и так далее Ц всё это, на мой взгляд, недостаточ
но корректно.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35