Аннотация: Статья о придуманных в нашем сознании научных мирах.
Функциональное восприятие мира.
Начнём с самого ярко выраженного функционального понятия, с понятия времени. Чёткого определения времени вообще не существует. Понятие времени чаще всего формулируют терминологией, по смыслу тождественной понятию времени. Иначе говоря, понятие времени дают через понятие времени замаскированное другой терминологией. То есть интуитивно мы понимаем, что такое время, но точно объяснить не можем. Самое честное определение времени такое: время - это то, что измеряется с помощью часов. Например, так предлагает определить понятие времени Брайан Грин в книге "Элегантная Вселенная (суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории)". Это поразительно, но время это одно из основных понятий, которые мы используем для изучения окружающего мира. Тогда какова цена всем нашим знаниям, если мы точно не можем определиться с понятием времени?
Предложу своё понимание пространства и времени, которые приводятся в статье "Аксиоматика системного восприятия человека"[1]. Пространство - это предельное восприятиерасстояния во всём окружающем нас мире. Время - это предельное восприятие любого изменения в окружающем нас мире.То есть понятия пространства и времени формируются в нашем сознании, и как многие другие понятия, зависят от уровня развития нашего сознания.
Все события воспринимаются в нашем сознании. И в сознании выработались различные механизмы восприятия. Предельное восприятие - это один из видов сознания, с помощью которого происходит, в частности, восприятие нами пространства и времени. Зрительное восприятие относится к осознаваемой части сознания, и служит для реального восприятия объектов, которые мы можем фиксировать с помощью электромагнитного излучения в видимом диапазоне. Предельное восприятие является разновидностью воображения и служит для осознания функциональных закономерностей в видимом и невидимом окружающем мире. В частности, именно с помощью предельного восприятия в нашем сознании формируются образы пространства и времени. Поэтому вопрос о том, является ли пространство и время реальным и материальным, это открытый вопрос. Скорее всего, математическое понятие пространства и времени, это некая функциональная теоретическая реальность, которая просто помогает нам в восприятии окружающего мира.
Физическое пространство существует реально в виде какой-то среды. Даже физический вакуум - это некая среда, свойства которой необходимо изучать. А математическое пустое пространство - это воображаемая функциональная теоретическая реальность, которая просто помогает нам в восприятии окружающего мира. Реальной пустоты вообще не может существовать, пустота это воображаемый образ, пустота всегда чем-то заполнена.
Время это промежутки (расстояние) между событиями, которые при их уменьшении с помощью предельного восприятия (воображения) сливаются в математическую шкалу времени. События, или явления, в которых участвуют реальные объекты, реально существуют. А вот существует ли время в форме пустых промежутков между событиями, это ещё открытый вопрос. Во всяком случае, математическое время в форме предельно уменьшающихся промежутков между событиями, это тоже воображаемая функциональная теоретическая реальность, которая просто помогает нам в восприятии окружающего мира.
Какой смысл можно придать физическому времени, иначе говоря, промежуткам между событиями? Такое понимание эквивалентно расстоянию между событиями. Тогда сами события могут играть роль физического времени, а пустые промежутки между событиями, это функциональная теоретическая реальность? Или эти пустые промежутки и есть физическое время? Пока я не могу сделать соответствующее обобщение. Единственное, что напрашивается и лежит на поверхности, это то, что физическое время должно быть дискретно. Но достаточно ли дискретности, чтобы материализовать математическое время в такой форме?
Понятие промежутка между событиями эквивалентно понятию расстояния между событиями. То есть понятия расстояния во времени и расстояния в пространстве эквивалентны. Именно поэтому в Специальной Теории Относительности (СТО) Эйнштейну удалось объединить пространство и время в единое понятие четырёхмерного пространства-времени. Отсюда следует ещё один очень важный вывод. Между различными событиями в пространстве и времени обязательно будет какое-то расстояние. Если расстояние в пространстве и времени равно нулю, то никаких событий в пространстве и времени не происходит.
Но является ли четырёхмерное пространство-время реальным физическим понятием, или это только функциональное понятие, которое существенно облегчает нам понимание окружающего мира, но рисует нам только теоретическое понимание, оторванное от реальной действительности? Является ли Специальная Теория Относительности реальной или это только функциональная теория?
Рассмотрим пример со световыми часами с позиции постороннего наблюдателя. Но будем смотреть на них не как на часы, а как на обычный прибор, в котором фотон пролетает между зеркалами. Этот пример приводится и в книге "Элегантная Вселенная". Отражение фотона от зеркала будем считать событием. В покоящемся приборе, относительно наблюдателя, фотон просто пролетает некоторое расстояние по направлению вверх - вниз, рис. 1.
Между прочим, сам момент отражения фотона от зеркала тоже является событием, у которого есть начало (процесса отражения) и конец (отражения). Но это учитывать не будем.
Рис. 1. Пролёт фотона между покоящимися зеркалами.
Если зеркала будут равномерно двигаться с около световой скоростью, допустим, вправо, то чтобы оказаться в тех же точках отражения, для постороннего наблюдателя, фотон должен двигаться так, как изображено на рис. 2.
Рис. 2. Пролёт фотона между движущимися зеркалами.
То есть в случае с равномерно движущимися зеркалами фотон должен пролететь большее расстояние, чем в случае с покоящимися зеркалами. Значит, промежуток между последовательными событиями отражения фотона от зеркал будет значительно больше, чем в случае с покоящимися зеркалами просто потому, что фотону во втором случае нужно пролететь гораздо большее расстояние. Это реальное физическое объяснение увеличения продолжительности промежутков между последовательными отражениями фотонов от равномерно движущихся зеркал с точки зрения постороннего наблюдателя.
Пример распада мюона. Тоже с точки зрения постороннего наблюдателя. Мюон состоит из каких-то структур, можно назвать их вакуумными структурами, которые отстоят друг от друга на некотором расстоянии. В процессе распада мюона между этими структурами происходит какое-то взаимодействие. Продолжительность этого взаимодействия зависит от расстояния, которое нужно преодолеть взаимодействующим частям. В состоянии покоя это минимальное расстояние, и мюон распадается в течение двух миллионных долей секунды. В состоянии равномерного движения с около световой скоростью, точно так же как в примере со световыми часами, взаимодействующие структуры мюона должны будут преодолеть гораздо большее расстояние. В результате продолжительность процесса распада мюона возрастает. В зависимости от скорости движения мюона, его продолжительность жизни может возрасти многократно. Но результат будет тем же, мюон распадётся на электроны и нейтрино. Таким образом, продолжительность жизни мюона зависит от расстояния, которое должно преодолеть взаимодействие между различными структурами мюона, а это расстояние зависит от скорости движения мюона. Это тоже реальное физическое объяснение увеличения продолжительности жизни мюона с позиции постороннего наблюдателя.
Заметим, что в обоих выше приведённых случаях, всё можно объяснить без привлечения СТО. Но вместо такого объяснения Эйнштейн везде расставил часы и ввёл понятие функционального замедления времени. В СТО выше приведённые примеры тоже объясняются, но объясняются функционально, а не реально. Поэтому Специальная Теория Относительности является функциональной теоретической реальностью в нашем сознании, а не объективной теоретической реальностью[2]. СТО всё прекрасно объясняет и просчитывает на функциональном уровне, но даёт неправильную картину реального окружающего мира.
Приведём ещё один пример между функциональным восприятием событий и реальными событиями. Рассмотрим пример метронома, который находится рядом с нами и отбивает тики (события) ровно через 1 секунду. И допустим, что у нас полностью отсутствует зрение и окружающий мир мы изучаем с помощью звуковых волн. То есть мы будем измерять время с помощью звукового метронома, и больше ничего вокруг не видим. Если мы будем ходить возле метронома, то небольшие изменения между тиками мы можем и не заметить. Пусть рядом с нами равномерно движется другой метроном с большой скоростью по отношению к скорости звука. Напомним, что скорость звука в воздухе примерно 330 м/с. И пусть этот другой метроном равномерно движется рядом мимо нас со скоростью 165 м/с. Пусть первый тик движущегося метронома произошёл прямо рядом с нами, в момент, когда движущийся метроном был рядом с покоящимся метрономом. Второй тик реально произойдёт через одну секунду, когда этот метроном будет от нас на расстоянии 165 м. Поэтому второй тик мы услышим, когда звук преодолеет это расстояние, на это потребуется 0,5 секунды. То есть реально второй тик движущегося метронома мы услышим через 1,5 с.
Ещё через секунду движущийся метроном будет от нас на расстоянии 330 м, и в этот момент реально произойдёт второй тик движущегося метронома. Но чтобы мы его услышали, звук должен ещё преодолеть это расстояние до нас в 330 м. На это потребуется ещё ровно 1 с. То есть второй тик равномерно движущегося метронома мы услышим через 3 с. И мы делаем вывод, что у метронома, равномерно удаляющегося от нас со скоростью 165 м/с, промежутки между тиками будут равны 1,5 секунды. Как это можно объяснить?
Реальное объяснение заключается в том, что при движении звук проходит дополнительное расстояние, поэтому из-за конечной скорости распространения звука, промежуток между тиками (событиями) увеличивается. Мы всё обобщим и сделаем вывод, что при удалении от нас промежутки между событиями будут увеличиваться, а при приближении к нам, промежутки между событиями уменьшаются. Всё это можно исследовать и записать в виде формул.
Но можно дать и функциональное объяснение, считая, что при удалении время замедляется, а при приближении - ускоряется. Да, функционально такое объяснение вполне допустимо. Но в реальном мире всё происходит совсем не так.
Чтобы было понятнее, что такое функциональное восприятие и реальное восприятие, приведём ещё один пример, сравним геоцентрическую Солнечную Систему Птолемея и гелиоцентрическую Солнечную Систему Коперника. Первая возникла почти 2000 лет назад и являлась официально принятой почти полторы тысячи лет, хотя это была функциональная математическая теория. То есть это была функциональная теоретическая реальность, придуманная в нашем сознании. В ней использовались все научные достижения того времени, но она не соответствовала реальному строению Солнечной Системы, потому что в центре располагалась планета Земля. Если бы в те далёкие времена был разработан современный математический аппарат, то геоцентрическая система продержалась бы и больший промежуток времени. Но случилось то, что и должно было случиться: от геоцентрической системы Птолемея начали постепенно отказываться, потому что эта система оказалась вообще субъективной теоретической реальностью, и полностью не соответствовала реальному строению Солнечной Системы. Но, тем не менее, она определяла всё мировоззрение почти в течение полутора тысяч лет. Это хорошее функциональное мировоззрение, но ошибочное мировоззрение, которому просто верили даже учёные.
Коперник разработал основы гелиоцентрической системы, согласно которой в центре Солнечной Системы располагалось Солнце. Это уже объективная теоретическая реальность в нашем сознании, соответствующая реальному строению Солнечной Системы. Но почти столетие об этих новых научных взглядах знали единицы учёных, и интереса к этим новым знаниям не было до тех пор, когда Кеплер не вывел свои три закона, а Галилей не применил телескоп для астрономических наблюдений. И только после этого началось становление новых научных знаний и современного научного мировоззрения, которое в начале своего возникновения было более реальным, и развивается вот уже в течение почти пятисот лет.
Проблема в том, что это современное мировоззрение, уже на новом этапе развития, всё больше и больше начинает опираться на функциональные теории. А это означает, что наши знания становятся всё более функциональными и, значит, могут не совпадать с реальным окружающим миром. СТО одна из таких функциональных теорий. Разбираться во всех подробностях мне поздновато, пусть в этом разбираются физики, но для этого им необходимо стать и философами.
Вызывают недоверие и некоторые общие идеи, лежащие в основе Общей Теории Относительности. Реальность заключается в том, что между телами, обладающими массой, действуют силы тяготения (в том числе и между небесными телами). Природа этих сил ещё не изучена. Возможно, сущность гравитации заключается в обмене гравитонами. Но гравитоны пока не обнаружены, поэтому вопрос остаётся открытым.
Эйнштейн ввёл эквивалентность между гравитацией и движением с ускорением, и разработал ОТО, в которой гравитация объясняется искривлением пространства-времени. Но в этом случае сразу возникает вопрос, в каком смысле используется понятие пространства-времени?
Если пространство-время функциональное понятие, то в этом случае ОТО является функциональной теорией, которая на функциональном математическом уровне всё хорошо объясняет, но реальная картина мира может отличаться от той, которая предложена в этой теории. Выше были приведены примеры, как функциональная картина мира может отличаться от реальной картины мира. Кроме того, вообще возникает вопрос, а как небесное тело реально может искривлять функциональное понятие пространства-времени, если оно не может на него воздействовать?
Чтобы гравитация могла воздействовать на пространство-время, пространство-время должно быть не просто какой-то формой существования материи, пространство-время должна быть такой материей, которая обладает свойством массы. Проще говоря, пространство-время должно обладать массой. Только в этом случае на него может действовать гравитация в форме искривления пространства-времени. Но в этом случае пространство-время будет просто притягиваться к центральному небесному телу и в конечном итоге просто упадёт на него. Чтобы этого не произошло, необходимо чтобы пространство-время вращалось вокруг центрального небесного тела. Что-то получается слишком запутано.
Теоретики, естественно, возразят: в ОТО искривление пространства-времени первично, а гравитация вторична. То есть гравитация и объясняется искривлением пространства-времени. Но вопрос то остаётся: почему и как под действием небесного тела искривляется пространство-время? Как вообще гравитация может воздействовать на функциональное понятие пространства-времени?
Мне во всём этом разбираться поздновато. Для меня главное, поставить правильные вопросы. Но для меня понятно, что ОТО функциональная теория, которая может быть оторвана от реального мира, а как оторвана, пусть разбираются специалисты.
Но основной функциональной теорией современного научного мировоззрения является квантовая физика. Развитие физики нашего времени пошло примерно таким же путём, что и развитие представлений о Солнечной Системе во времена развития греческой науки. Птолемей не стремился понять, как реально устроена Солнечная Система, он просто решил с помощью математики описать движение планет. И добился успеха, он создал такую функциональную математическую модель Солнечной Системы, которая неплохо описывала движение планет. Но эта математическая модель не соответствовала реальной действительности.
Так и в современной квантовой физике разработана функциональная математическая модель квантового мира, но каков этот мир в реальности физиков-теоретиков вообще не интересует. Для них главным является внутренняя непротиворечивость теории. И в своём обожествлении квантовой физики они дошли уже до того, что считают свои теоретические построения более важными, чем реальное строение ядерного мира. Они уже уверены, что какова их теория, таков и окружающий мир, и уверены, что должна существовать теория всего сущего. Ура! Приехали, снова восторжествовали религиозные представления об окружающем мире, теперь уже научные религиозные представления. Или, может быть, это самый тайный замысел религии, в её борьбе против науки? Более того, физики теоретики хотят распространить свои взгляды на всю Вселенную. Они уже почти боги, больше по этому поводу нечего сказать, и рассмеяться.
Мы уже перестаём понимать, что чем глубже мы собираемся погружаться в функциональную картину окружающего мира, тем более субъективной становится эта картина. Пора притормозить с этими бестолковыми и бесполезными построениями, и попробовать вообразить, как реально устроен ядерный мир. И только потом продвигаться дальше вглубь изучения материи.
Понятно, что в любой теории что-то функционально, а что-то более реально. То, что ближе к реальности можно считать объективной реальностью. То, что функционально, может быть как объективной реальностью, так и субъективной. Причём границу провести весьма затруднительно. Но всегда должно присутствовать стремление к объективному описанию окружающего мира. Вот этого в квантовой физике как раз не хватает.
В основе квантовой физики лежат два принципа: дуализм свойств и принцип неопределённости Гейзенберга. Вот когда появились эти принципы, нужно было приостановиться и наглядно понять причины их появления, а потом уже двигаться дальше. Но чтобы понять наглядно, нужно сначала до этого уровня развить сознание, и только тогда всё станет понятнее. Но это долгий процесс, а ждать никому не хотелось. Поэтому решили всё понять просто на математическом уровне. Вот и появилась квантовая физика. А теперь физики просто требуют веры в квантовую физику. Они уверены, то, что написано математическим языком священно. А это совсем не обязательно.
Откуда появился принцип неопределённости, понятно. Просто у нас нет хорошего способа освещения объектов ядерного мира. Освещение с помощью фотонов слишком грубый способ. Вот и вся причина. В квантовой физике этому дали математическое объяснение. Но из этого объяснения следует, что никакого другого способа освещения у нас не будет. Всё, квантовая физика - вечная теория. Очень сомневаюсь в этом. Когда-нибудь у нас появится новый способ освещения, который окажется более точным и мягким, и квантовая физика рухнет.
Ведь реально наглядно мы даже не представляем, как устроен атом. Нам просто нечем осветить атом, чтобы понять реально, что такое электронное облако, каково ядро атома. Изучение атома с помощью освещения фотонами или электронами, это примерно то же самое, что изучение двигателя с помощью кувалды. Но, разбив двигатель кувалдой, мы можем посмотреть и догадаться, как он устроен. А в случае с атомом у нас пока нет такой возможности. Но это не значит, что никогда и не будет. Поэтому квантовая физика это очень грубый способ изучения ядерного мира, приближённый способ и неточный.
Понятно, что дуализм свойств элементарных частиц связан с их эмерджентными свойствами. Нам хватило уровня развития сознания, чтобы описать эти свойства математическим языком. Но не хватает уровня развития сознания, чтобы вообразить всё практически. То есть функциональное развитие сознания у нас пошло не совсем в нужном направлении. И это направление развития сознания нужно откорректировать. Что и является основной задачей нашего образования. Но мы это совершенно не понимаем. Развитие науки и сознания идёт параллельными путями. Точно соблюсти параллельность никогда не удастся, поэтому и развитие науки, и развитие сознания должны идти веером. Лишнее будет отсекаться, и отбрасываться, а правильные научные представления будут укрепляться. Но бюрократическая система науки зациклилась на одном направлении и решила, что правильной является только квантовая физика. А это серьёзная методологическая ошибка.
В результате мы имеем то, что имеем. Теоретизирование вокруг теории всего сущего, реально ничем не отличается, допустим, от теоретизирования вокруг Бермудского Треугольника. Это функциональное теоретизирование, оторванное от реальной действительности. И построено такое функциональное теоретизирование на способности человека абстрагировать. Да, человек способен придумать любую сказочную теорию, поверить в неё, и заставить поверить в неё всех остальных людей, например, с помощью бюрократического аппарата. Но стоит ли это делать? Может достаточно одной такой теории, религиозной?
Физики теоретики с полной серьёзностью могут обсуждать вопрос о том, можно ли головой пробить бетонную стену. Что можно сказать по этому поводу даже не знаю. Единственное, что напрашивается, это предложить теоретикам попробовать самим проделать этот эксперимент. А я постою в сторонке и подожду, когда осуществится нужная вероятность...
К сожалению, теории о неисчерпаемых источниках ядерной и термоядерной энергии, всё больше начинают напоминать разновидность сказочных теорий. По одной причине: мы не понимаем, к чему приведёт развитие ядерных технологий через десятки и сотни лет. Как бы мы не занимались очисткой радиоактивных отходов, всё равно уровень радиации на нашей планете будет постепенно увеличиваться. И в конечном итоге это приведёт к глобальной катастрофе для всего живого на планете Земля. А если учесть аварии в Чернобыле и Фукусиме, то реальное положение с развитием ядерной энергетики не так уж оптимистично. Теоретическая вероятность аварии один раз в 30000 лет - это наше функциональное желание. Реально будем иметь одну аварию в 50 лет. И уже через несколько сотен лет Земля может стать кладбищем ядерных саркофагов.
Так что способность человека абстрагировать, не лучшая из его способностей. И развитие этой способности человека нужно сдерживать. В противном случае, мы всё больше будем погружаться в виртуальное функциональное существование на основе придуманных нами функциональных законов, в том числе и юридических законах, которых нет в реальной окружающей природе. А это путь в тупик.
И человечество стало на этот путь в период возникновения религий. Казалось, что начальный путь возникновения и развития науки возвращает нас на реальный путь эволюции. Но наука упорно пытается тоже свернуть на путь функционального развития. А на этом пути мы будем всё больше отрываться от реально существующей природы. Противоречия между реально существующей природой и функциональными устремлениями человечества будут всё время нарастать, погружая человечество в череду непрерывных кризисов.
Мы даже не понимаем, что причина общественных кризисов одна - это функциональная бюрократизация общества. На основе функциональных законов, некоторые люди и кампании получили возможность делать деньги (бумажки) из воздуха. Некоторые берут эти деньги в долг, думая, что таким образом они обманут партнёров. А некоторые, наоборот, дают деньги в долг, надеясь таким способом обмануть партнёров. И все это уже понимают, но ничего сделать не могут, потому что обязаны жить по функциональным придуманным юридическим законам. А это путь в тупик.
Человек не должен противопоставлять себя природе. Для биосферы человек это обычное животное. Поэтому ответ на вопрос, кто победит в конечном итоге, человек или природа, реально прост. Победит природа. Если у нас не хватит общественного ума понять это, то человечество просто вымрет, как когда-то вымерли динозавры. И всё. Но природа останется, и эволюция жизни продолжится. Только без нас.
Не нужно пытаться покорять биосферу Земли. Биосфера, это среда, в которой мы обитаем. И покорение этой среды равносильно коллективному самоубийству.
Литература.
1. Мурашкин В. В. Аксиоматика системного восприятия человека.
Статья на сайте http://wladimir-murashkin.narod.ru
2. Мурашкин В. В. К вопросу о теоретической реальности.
Статья на сайте http://wladimir-murashkin.narod.ru