Каузальный дуализм - Алексей Владимирович Сафронов
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Возможно, первым мыслителем, совершившим заметный прогресс на пути универсализации, был уже Фалес, предложивший идею единого первоначала. Однако современное значение универсализация приобрела благодаря деятельности таких учёных, как И. Ньютон, Дж. Максвелл, Б. Риман и особенно А. Эйнштейн.
Ньютон понял, что сила, которая притягивает друг к другу планеты, и сила, которая заставляет яблоко падать на землю – это одна и та же сила гравитации. Несмотря на то, что планеты столь велики, а яблоко столь мало, ими управляет единый универсальный закон. Множество совершенно непохожих на первый взгляд явлений, происходящих вокруг, оказались одним и тем же явлением. Уравнения Максвелла стали вторым большим шагом на пути универсализации представлений о физическом мире. Утверждение «магнитные свойства зависят от электрических» он заменил на «магнетизм и электричество суть одно – электромагнетизм». Электромагнитные явления – это и химия, и биология, и радио, и реликтовое излучение горячей Вселенной и т. д. То есть и что-то столь близкое к нам, и что-то произошедшее много миллиардов лет назад.
В дальнейшем теория электрослабого взаимодействия С. Вайнберга, Ш. Глэшоу и А. Салама показала, что электромагнитная сила суть частный случай электрослабого взаимодействия при более низких энергиях. А достаточно молодая теория Великого объединения указала на родство электрослабого и сильного взаимодействий, ответственного за связи кварков внутри атомных ядер. Таким образом электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия стали в современной физике суть одним – проявлениями силы единой природы, но принимающей разные конфигурации при разных уровнях энергии.
Б. Риман показал, что мир, в котором параллельные прямые не пересекаются, – это лишь частный случай всех возможных миров. Как писал о пересечении параллельных прямых Г. Рейхенбах, «история математики говорит нам, что многие блестящие ученые от Прокла до Гаусса тщетно пытались решить эту проблему. Новая постановка вопроса стала возможной после открытия того, что можно обойтись вообще без аксиомы о параллельных. Доказательство истинности этой теоремы было заменено доказательством ее необязательности» [Рейхенбах Г., 2009, с. 20].
Ещё более впечатляющий этап универсализации физических представлений о мире непосредственно связан с А. Эйнштейном. Гениальные обобщения, которые сделал Эйнштейн, до сих пор впечатляют людей, изучающих физику. Как написал К. Ровелли, «и тогда необычайная мысль посетила его, абсолютно гениальная идея: гравитационное поле не распределено по пространству, гравитационное поле и есть само это пространство. Вот в чём смысл общей теории относительности» [Ровелли К., 2018, с. 20].
И И. Ньютон, и Дж. Максвелл исходили из того, что пространство и время являются некоторыми данностями, континуальными измерениями, как сетка, накладываемыми на материю, содержащуюся внутри этих измерений. А. Эйнштейн увидел, что мир должен быть онтологически более простым. В нём в оккамовском смысле должно быть меньше сущностей. Исходная формула общей теории относительности (ОТО) в этом смысле является практически идеалом онтологической простоты.
Мы говорим «практически», так как в ней всё еще присутствует несовершенство в виде космологического члена, без которого современные астрофизики не могут описывать видимую часть Вселенной. В этой Вселенной оказалось ещё много такого, о чём не подозревал Эйнштейн, – тёмная материя, тёмная энергия и т. д. Но в то же время уравнение ОТО оказалось идеальным и полезным в одинаковой степени. Его форма почти совершенна, и предсказания почти безупречны. Сегодня физики стремятся к абсолютному совершенству и универсальности посылок и формул – к полной симметрии.
Развитие физики в наше время несколько тормозится отсутствием философской идеи, такой же сильной, как идея ОТО. «В противоположность развитию квантовой теории логическая схема теории относительности удивительным образом соответствует программе, которая контролирует её открытие» [Reichenbach H., 1970, p. 293]. Но рано или поздно идея новой физики будет предложена, и мы можем ускорить этот процесс, анализируя возможные перспективы.
Возникает вопрос: что дальше? Куда ещё заведет пытливый человеческий ум идея универсализации? ОТО описывает гравитационные явления, но ничего не говорит о природе самой материи. Так называемая стандартная модель, перечисляющая основные элементарные частицы во Вселенной, была получена на основе квантовых представлений, а не ОТО. Существует два сильных претендента на роль теории, объединяющих ОТО и квантовую физику, – теория струн и теория петлевой квантовой гравитации.
Теория струн представляет мир как гигантский оркестр, где каждая частица играет «свою скрипку». Элементы здесь подобны нотам, и всё, что есть, определено как некоторое колебание. Основная позитивная составляющая этой теории в том, что за счет большего числа измерений удаётся ввести особые элементы – браны. Струны соединяются с бранами, которые ограничивают их подвижность (для гравитации), но не ограничивают для других сил. Это позволяет теоретически обосновать слабость гравитации на фоне очень сильного электромагнитного взаимодействия.
Однако теория струн не удовлетворяет нашим критериям универсализации физического знания, так как не достигает онтологического упрощения за счёт сокращения одного из параметров, напротив, вводя массу дополнительных параметров – многомерное пространство. Из-за этого возникает так называемая проблема ландшафта, заставляющая многих ученых сомневаться в научности данной теории.
Теория петлевой квантовой гравитации (ПКГ) исходит из принципов универсализации, объединяя категории «пространство-время» и «материя» в одно. В этой системе элементы стандартной модели получаются естественным образом как возбуждения квантов пространства-времени. В 2006–2007 гг. С. Бильсон-Томпсон, Ф. Маркопулу и Л. Смолин предположили, что дискретное (квантованное) пространство-время автоматически приводит к возникновению частиц стандартной модели – по крайней мере фермионов (кварков и лептонов). Структуры в модели Бильсона – Томпсона представлены в виде сущностей, состоящих из той же материи, что и само пространство-время [Bilson-Thompson, S. et al., 2007].
Вот какую характеристику ПКГ получила в отечественной философской периодике: «Маленькие квантовые ячейки пространства – петли – определённым способом соединены друг с другом, так что на малых масштабах времени и длины они создают дискретную структуру пространства, а на больших масштабах переходят в непрерывное гладкое пространство-время» [Мамчур Е. А., Захаров В. Д., 2009].
Универсализация ПКГ по отношению к ОТО имеет следующие указанные выше черты. С одной стороны, квантовая гравитация представляет классическую гравитацию как частный случай – для непланковских масштабов. С другой стороны, объединяет две сущности – материю и пространство-время – в единую сущность. Действительно, что проще: объяснить, как и почему материя попадает в пространственно-временную структуру мира и как она осуществляет её искривление, находясь в эпицентрах этого искривления? Или принять, что сами эти эпицентры искривления пространства-времени меняют свои свойства и «становятся» тем, что мы называем материей?
Эта дилемма сродни вопросу, появляются ли преступники в неблагоприятных и опасных районах или они
