Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Структура материи в концепции теоретической и экспериментальной научной философии: монография

Век В. В.,

§ 1.5. Теоретическая основа концепции макро-микробесконечности мира (Theoretic foundation of concept of macro- and microinfinity of the world)

Концепция макро-микробесконечности мира напрямую связана с теорией бесконечной вложенности материи (фрактальной теорией), теорией мультивселенной, многомировой квантовой интерпретацией, теорией суперструн, макро-микросимметрической Вселенной и другими идеями, подчеркивающими связь и подобие между макро- и микромирами.

Рассмотрим истоки данной концепции.

Концепция макро-микробесконечности мира имеет свои корни в глубокой древности, учениях философов Древнего мира.

О том, что материя делится до бесконечности, утверждали ещё Аристотель, Декарт и Лейбниц в своей монадологии. В каждой частице, какой бы малой она ни была, «есть города, населенные людьми, обработанные поля, и светит свое Солнце, своя Луна и другие звезды, как у нас» – утверждал греческий философ Анаксагор в своём труде о гомеомериях в V веке до нашей эры.

Наличие аналогии между макро- и микрокосмосом признавалось в религиозно-философском учении – герметизме, зародившемся в эпоху эллинизма. Герметизм, так или иначе, оказал влияние на таких ученых, как Парацельс, Бруно, Коперник, Кеплер, Бэкон, Ньютон, а также на учение Блаватской. Основные принципы герметизма отражены в книге Кибалион, изданной в 1912 году тремя анонимными авторами, назвавшимися «тремя посвящёнными». Коротко охарактеризуем данные принципы.

1. Принцип ментализма, согласно которому вселенная есть мысленный образ Единого.

2. Принцип соответствия или аналогии, согласно которому утверждается аналогия между миром высшим и низшим, между макрокосмом и микрокосмом: «То, что находится внизу, аналогично тому, что находится наверху».

3. Принцип вибрации, согласно которому всё проявленное и не проявленное является лишь различными вибрациями (видоизменениями) Единого Первоначала.

4. Принцип полярности провозглашает, что всё имеет свою противоположность; в сущности, противоположности есть лишь грани чего-то одного, «две стороны одной медали», которые всегда могут быть примирены одним парадоксом.

5. Принцип ритма, утверждающий что всё находится в непрестанном двустороннем движении: поднимается вверх и опускается вниз, переходит из одной своей противоположности в другую.

6. Принцип Причины и Следствия, согласно которому всё имеет свою причину и своё следствие, «случай есть не что иное, как имя закона, который не распознан».

7. Принцип начала, согласно которому все вещи имеют в себе два начала, и всякое творчество есть результат взаимодействия этих двух начал.

Дальнейшие идеи о структурной бесконечности Вселенной были высказаны в немецкой классической философии, в трудах Канта и Ламберта. На основе идей последнего в 1908 году вышла работа Карла Шарлье «Иерархическое строение Вселенной», в которой Вселенная представлена в виде бесконечной совокупности входящих друг в друга систем все возрастающего порядка сложности.

Годом раньше (в 1907 году) ирландский ученый Фурнье Д’Альба в своей работе «Два новых мира» предположил существование инфра и супра мира, которые разделяются друг от друга размерами, равными примерно числу 1022. Такое соотношение пространственных размеров Фурнье Д’Альба распространил и на время. Одна секунда на «нулевом» уровне по мнению Фурнье равна сотням триллионов лет в инфрамире, а секунда в супрамире равна сотням триллионов земных лет. С работами Д’Альба был знаком Константин Циолковский, известный, в том числе, своей «космической утопией», согласно которой в будущем произойдет расселение человечества в Солнечной системе и других звездных мирах, при этом может произойти полная биохимическая перестройка людей и превращение их в разумные «животно-растения», непосредственно перерабатывающие солнечную энергию.

Следующий шаг в развитии идеи бесконечной вложенности материи сделал французский математик Бенуа Мандельброт, создатель математической теории простых иерархических (рекуррентных) самоподобных множеств. Для описания данных систем Мандельброт вводит новый термин фрактал, означающий сложную геометрическую фигуру, обладающую свойством самоподобия, то есть составленную из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком. Им же в соавторстве с Юрием Барышевым и Пеккой Теерикорпи была опубликована книга «Фрактальная структура Вселенной»[55].

Первую наиболее известную многомировую интерпретацию квантовой механики, предполагающую существование «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях, предложил в 1957 году американский физик Хью Эверетт.

Как известно, Эверетт после завершения докторской диссертации, не получив должного отклика от физического сообщества (в 1959 году он встречался с Нильсом Бором, считавшимся отцом квантовой механики, на которого идеи Эверетта не произвели ни какого впечатления), оставил физику и занимался коммерческим внедрением некоторых математических приемов (обобщенных множителей Лангража в исследовании операций).

На сегодняшний день многомировая интерпретация является одной из многих многомировых гипотез в физике и философии. Она является одной из ведущих интерпретаций, наряду с копенгагенской интерпретацией и интерпретацией согласованных хронологий.

Как и другие интерпретации, многомировая призвана объяснить традиционный двухщелевой эксперимент (опыт Юнга, экспериментально доказавший волновую теорию света). Когда кванты света (или другие частицы) проходят через две щели, то чтобы рассчитать, куда они попадут, требуется предположить, что свет обладает волновыми свойствами. Хотя в то же время, если кванты регистрируются, то они всегда регистрируются в виде точечных частиц, а не в виде размытых волн. Чтобы объяснить переход от волнового поведения к корпускулярному, копенгагенская интерпретация вводит процесс так называемого коллапса волновой функции – мгновенное изменение описания квантового состояния (волновой функции) объекта, происходящее при измерении (ее другое название – редукция фон Неймана).

Проблема объяснения коллапса волновой функции напрямую связана с проблемой квантовой нелокальности и запретом существования сверхсветовой скорости. В целях решения данной проблемы многомировая интерпретация предполагает существование вложенных друг в друга вселенных («параллельных миров»). Однако многомировая интерпретация предполагает, что «параллельные миры» не взаимодействуют (точнее, взаимодействие может наблюдаться только в виде интерференции при взаимодействии частицы с аналогичной частицей из другого мира, отличающегося от наблюдаемого только положением данной частицы), а потому их существование не проверяемо в эксперименте. Поэтому согласно современным критериям научности данную гипотезу можно относить к ненаучным. В то же время, несмотря на кажущуюся фантастичность, нефальсифицируемость, а, значит, и ненаучность (по Карлу Попперу) многомировой интерпретации в точности совпадает с ненаучностью любой другой интерпретации квантовой механики, включая и наиболее распространённую (копенгагенскую). Дело в том, как показывает практика, любая интерпретация квантовой механики лежит в первую очередь, не в плоскости физики как науки, а в плоскости философии.

Другая не менее известная теория о существовании макро- и микромиров была высказана в 1965 году академиком М.А. Марковым под названием «Макро-микросимметрическая Вселенная». Им было предположено существование элементарных частиц планковской массы, максимально возможной массы для элементарной частицы. Он назвал эти частицы максимонами. Заряженные максимоны Марков называл фридмонами в честь советского физика Фридмана, выдвинувшего идею о нестационарной (расширяющейся) Вселенной.

Фридмоны и максимоны обладают рядом необычных свойств. Так, геометрия внутри этих частиц может существенно отличаться от геометрии снаружи и можно представить такие фридмоны и максимоны, внутри которых находятся целые вселенные. В теории показано отсутствие принципиальных противоречий в возможности существования Вселенной в виде фридмона или максимона. Характерно, что некоторые современные физические теории, например, суперструн, не исключают, а скорее предполагают такую возможность.

Идея о существовании так называемой мультивселенной, включающей множество всех возможных реально существующих параллельных вселенных (в том числе и ту, в которой мы находимся) присутствует и активно развивается в теории суперструн. Такие «вселенные» могут находится в дополнительных измерениях, в свернутом состоянии в каждой точке пространства (в пределах 10–33 см)[56].

Последующее развитие данные идеи получили уже в начале XXI века. Этому способствовал прорыв в исследовании Вселенной благодаря искусственным спутникам, современным средствам наблюдения – инфракрасным телескопам и компьютерный анализ накопленного материала, а также систематизация знаний в области элементарных частиц.

Наиболее известными последователями данного направления стали Роберт Олдершоу, развивший модель космологического самоподобия[57] и корейский исследователь Юн Пио Янг в своих работах в области фрактальной космологии[58], который пришел к выводу, что атомные системы подобны галактическим. Он также критикует теорию Большого взрыва в связи с логическим противоречием – на больших масштабах соседние космические объекты никогда не совершат более одного оборота друг возле друга из-за постоянного расширения Вселенной, невзирая на гравитационную связь между ними. Исходя из идеи рекуррентной космологии, путём сравнения размеров ядер галактик и атомных ядер, галактик и атомов, скоплений галактик и молекул определяется коэффициент подобия по размерам, с величиной приблизительно 1030. Такое же значение выводится и для коэффициента подобия по времени, связывающего длительности однотипных процессов в атомных и галактических системах.

Интересную идею о связи макро и микрокосмоса выдвинули Леонард Пляшкевич и Мира Пляшкевич[59], которые также выдвинули альтернативную гипотезу Большого Взрыва. Ими была сделана попытка выявить единый принцип устройства микро- и макрокосмоса. Для достижения этой цели используются методы преобразования подобия и размерностей физических величин. Гравитационное поле рассматривается в плане поля Фарадея-Максвелла. Отказ от гипотезы Большого взрыва и интерпретации красного смещения в спектрах далеких галактик, как доплеровского эффекта, позволяет развивать иерархическую модель Вселенной. Затронута проблема сосуществования обычной материи и антиматерии. Цель работы – продемонстрировать, не погружаясь в бездны метрических теорий, право на существование и развитие иерархической модели.

Наиболее детально, на наш взгляд, проработал теорию фрактальности Сергей Сухонос[60], который показал существование отдельных материальных образований, расположенных на оси размеров 13 дискретными группами через равные интервалы в логарифмическом масштабе. Наибольший рассматриваемый размер принадлежит Метагалактике, наименьший – гипотетической частице максимону, на двадцать порядков меньшей нуклона. Между ними находятся все известные объекты, свойства которых периодически повторяются с отношением размеров около 1020. Сухонос обращает внимание на явления фрактальности в природе, а также проявления бимодальности, когда объекты демонстрируют взаимодополнительные свойства: спиральные и эллиптические галактики; субкарлики как первичные звёзды. Галактики с дефицитом тяжёлых элементов, и обычные звёзды главной последовательности; планеты внешние и внутренние; процессы синтеза и деления, моноцентрические и полицентрические структуры на разных уровнях материи. Для объяснения указанных закономерностей Сухонос привлекает идею о четвёртом, масштабном измерении и соответствующем взаимодействии, а также волновые представления.

Особняком среди фрактальных теорий, многомировых квантовых интерпретаций и предположениях о мультивселенных стоит эфирная теория В.А. Ацюковского.

В ней предпринята попытка восстановить представления о существовании в мировом пространстве единой среды – газоподобного эфира, обладающего всеми свойствами обычного реального вязкого сжимаемого газа, из которого состоят все материальные образования, движением которого можно объяснить все силовые поля и взаимодействия.

Современным научным сообществом работы Ацюковского по эфиродинамике рассматриваются крайне критически. Это связано со следующими причинами.

1. Ацюковский возрождает представления об эфире, отвергнутые рядом экспериментов (например, эксперименты Майкельсона-Морли). В свою очередь многие физические теории, в том числе, электромагнетизма, находятся в согласии с экспериментом и не нуждаются во введение новых параметров (например, в гипотезе эфира).

В то же время, научные данные последних лет с большой вероятностью говорят, что в природе как такового «пустого» пространства не существует. Вполне возможно, что электромагнитные поля и их кванты движутся не в пустоте, и еще более вероятно, что сами электромагнитные волны представляют собой какую-то среду, в которой движутся их кванты и другие частицы вещества. Данное предположение подтверждается современными представлениями о физическом вакууме, которое отнюдь не является пустым пространством, в нем каким-то образом рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей.

Таким образом, в современной физике, так или иначе, возрождаются представления об эфире как носителе физического поля.

2. По мнению академической науки, квантовые процессы трудно свести (или практически не сводимы) к законам газовой или гидродинамики. На наш взгляд, данное утверждение довольно рациональное. Вместе с тем, отметим, что подобную попытку наглядно описать явления микромира можно расценить как «первую ласточку» в этом вопросе. Вполне возможно, в будущем произойдет некий синтез многих математических моделей, заметно расширяющих наглядное представление о мире элементарных частиц. Но это, ни в коем случае, не умалит заслуги Ацюковского, который все равно останется в этой области первопроходцем.

На наш взгляд большой ценностью эфиродинамической теории Ацюковского является разработка и применение математических вихревых моделей (основанных на газовой и гидромеханике), описывающих структуру основных устойчивых микрочастиц: протона, нейтрона, электрона, позитрона, фотона, модели ядер с учетом энергий взаимодействий нуклонов, модели атомов и некоторых молекул.

Несмотря на кажущуюся простоту данной теории и некоторые крайние обобщения в ней содержится ключ к пониманию макро- и микромира. Ацюковский практически подошел к открытию макро- и микросимметрии мира, он создал математические модели, наглядно изображающие структуру всех устойчивых элементарных частиц, разобрался во многих загадках и парадоксах квантовой механики, поставил вопрос о пересмотре ряда общепринятых на сегодняшний день положений современной физики и астрономии. Однако Ацюковский не пошел дальше в определении сущности эфира. Он лишь только предположил о существовании эфира 1-го, 2-го, 3-го и т.д. порядка[61], отставив вопросы по установлению их сущности на будущее.

В то же время, несмотря на некоторые недоработки, математические ошибки и неточности, встречающиеся в работе, заслуга Ацюковского перед наукой огромная.

Благодаря идеям Ацюковского мы можем предположить такие аналоги, как физический вакуум и движение галактик, стабильные элементарные частицы и целые вселенные. Благодаря Ацюковскому мы имеем первый математический аппарат, позволяющий нам наглядно отображать процессы, происходящие в микромире.

В соответствии с нашей концепцией мы рассматриваем не понятие эфира, а субфизическую материю, следующую до физической материи, из которой и состоят тела физической материи. Логично предположить, что эфир в теории Ацюковского это и есть та субфизическая (субфотонная) среда, из которой образуется физическая материя.

Таким образом, несмотря на известную критику теории Ацюковского и упреки по вопросам некоторых математических неточностей и ошибок (это бывает у любой теории в процессе ее становления) заслуга Ацюковского перед наукой бесценна.

Вместе с тем мы полностью согласны с критикой Ацюковского академической наукой. Эфиродинамическую теорию в таком виде, в котором она представлена Ацюковским, нельзя назвать научной теорией. На наш взгляд, если ее хорошо доработать и модернизировать, то вполне возможно получить на ее основе довольно успешную физическую теорию.

Наша концепция макро-микробесконечности мира в отличие от многих фрактальных теорий и параллельных вселенных не отвергает основные положения и достижения физики элементарных частиц. В ней анализируются различные физические теории о природе полей и материи, дается философское обобщение данных теорий, позволяющее более широко и глубже взглянуть на те или иные вытекающие следствия и гипотезы. С ее помощью предполагается продемонстрировать выход из сложившегося кризиса в современной науке. Кроме того, данная концепция по сравнению с другими фрактальными теориями впервые включила в качестве скрытого параметра в исследовании структуры материи феномен сознания.

Концепция макро-микробесконечности мира идет дальше концепций единого закономерного мирового процесса и глобального эволюционизма. С помощью нее, например, снимаются такие ограничения, введенные концепцией единого закономерного мирового процесса, как конвергентный характер развития, невозможность существования постсоциальных форм материи, невозможность «заглянуть» в мир элементарных частиц и другие.

Основным достоинством концепции макро-микробесконечности мира является не только выведение в виде научной гипотезы идеи о фрактальности материи, но и определение границ фрактала. Как известно, данный вопрос (о границах фрактала) ставит в тупик (или даже в смешное положение) многие фрактальные теории. Так, например, в работе С.Г. Федосина[62] делается вывод, что наша Солнечная система подобна изотопу кислорода (т.е. за единицу фрактала берутся атомы и звездно-планетарные системы). Как мы указывали выше, Олдершоу и Янг за единицу фрактала взяли атомы и галактики. В соответствии же с нашей концепцией (аргументацию этого тезиса мы дадим в работе) за единицу фрактала мы берем частицы субфизической материи (элементы физического вакуума) и галактики. С целью доказывания данной гипотезы мы вводим представление о субфизической (субфотонной) материи, уточняем структуру материи с точки зрения ее уровней (видов) и форм (подуровней). На наш взгляд, сам факт отсутствия в науке данных гипотез (о субфотонной материи, об уровнях и подуровнях материи) является главным доводом подвергнуть сомнению вообще представления о фрактальности мира.

Здесь мы можем привести следующую аналогию.

Отсутствие на определенном этапе человеческой истории представлений о молекулах и атомах, об их роли в понимании сущности теплоты, порождало появление в науке представлений о теплороде и флогистоне (как о неких материальных субстанциях, проникающих в тела и, таким образом, определяющих их свойства: тепло, холод, возможность горения). Введенные М.В. Ломоносовым представления о движениях корпускул как первопричин теплоты, долгое время (почти 150 лет, до конца XIX века) оставались не воспринятыми научным сообществом до создания Л. Больцманом молекулярно-кинетической теории (а точнее, практически до начала XX века, поскольку идеи Больцмана также были восприняты не сразу).

В настоящее время, в связи с отсутствием научных представлений (хотя бы в виде научных гипотез) о фрактальности материи, об уровнях и подуровнях материи, о субфизической (субфотонной) материи и киберматерии, мы имеем такие же, на наш взгляд (как и представления о теплороде), современные научные теории в виде темной материи и энергии, космологической сингулярности, Большого взрыва, квантовой хромодинамики, суперструн и т.п.

Вывод

Как мы видим, идея о бесконечной вложенности материи существовала еще на заре становления науки. В последнее время появляется все больше и больше свидетельств в пользу подтверждения этой идеи.

Наша концепция призвана аккумулировать, обобщить и проанализировать различные физические теории с целью создание непротиворечивой научной модели структуры материи.

Заключение к главе 1

Концепция макро-микробесконечности мира призвана стать общенаучной концепцией о структуре мироздания. Она способна указать направление выхода из сложившегося в настоящий момент кризиса в науке.

Концепция макро-микробесконечности мира несет в себе многие прогностические функции, касающиеся теоретической и практической возможности развития материи, а также познания еще неизвестных на данный момент форм и видов материи.

На наш взгляд, рассматриваемая концепция является закономерным шагом к формированию научного мировоззрения, которое будет закреплено в научной философии.