ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 104
Скачиваний: 0
космические тела) планет, звезд, галактик и скопле ний галактик.
Одним из постулатов современной космологии ос тается обобщенный принцип Коперника: во Вселен ной нет центра, из любой точки космоса наблюдателю открывается одна и та же картина. Но этот принцип противоречит локальным наблюдениям: ведь, напри мер, солнечная система обладает центром, и в мас штабах звездных систем, галактик и даже скоплений галактик Вселенная отнюдь не однородна и не изо тропна. Поэтому мы переходим к более протяженным областям, так, чтобы локальные неоднородности и анизотропии сгладились. При этом дискретная карти на мира сменяется континуальной картиной космоло гического субстрата с постоянной плотностью. Космо логический постулат и состоит в утверждении, что с возрастанием масштабов наблюдаемые средние вели чины стремятся к одним и тем же значениям незави симо от положения наблюдателя. Мы можем указать качественным образом нижний предел однородной и континуальной системы: она должна быть настолько велика, чтобы самые большие из наблюдаемых неод нородностей (порядка расстояний между скопления
ми |
галактик) |
представлялись пренебрежимо малы |
||
ми. |
Но существует ли верхний предел этой системы? |
|||
|
Для положительного ответа есть некоторые су |
|||
щественные |
основания — парадоксы |
бесконечной |
||
Вселенной. Существуют ли |
локальные |
аргументы в |
||
|
||||
пользу конечной Вселенной (мы отождествляем ее с конечной по объему Метагалактикой)?
Под локальными эффектами мы будем понимать такие особенности ультрамикроскопической картины движения, которые объясняются именно однородно стью и изотропией Метагалактики. Это не кинетиче-
414
Ькие особенности, не те или иные особенности формы мировых линий. Все эти особенности, т. е. 4-свойства мировых линий, обязаны не однородности и изотро пии окружающей системы, а, напротив, неоднородно сти и анизотропии. Иное дело (а— »-.4)-свойства. Пред ставим себе, что существование однородной и изо тропной Метагалактики проявляется в изотропии вероятностей и в разбросе элементарных регенера ций-сдвигов. Припишем Метагалактике роль источни ка поля, создающего энтропию р-смещений, вызы вающего симметрию вероятности этих смещений как некоторую измеримую характеристику частицы. Ко гда речь шла о симметрии элементарных сдвигов, противостоящей диссимметризирующему эффекту ло кального поля, уже тогда напрашивалась мысль о по ле, которое противостоит дисимметризации и вызы вает пространственный разброс р-смещений.
Если это поле не отличается от гравитационного по характеру действия на частицу, значит, его источ ником является некоторая однородная среда, которая действует независимо от положения частицы и сооб щает ей «импульс», имеющий одну и ту же вероят ность во всех направлениях. Слово «импульс» по ставлено в кавычки, потому что с этим словом свя зано макроскопическое смещение в определенном на правлении.
Такой средой с указанной условной точки зрения является Метагалактика. Космологический принцип как раз и выражается («выражается» в смысле прин ципиальной возможности наблюдения локального эф фекта) в том, что в любом направлении пробной ча
стице противостоит |
одна |
и |
та же толща вещества |
и эта толща одна |
и та |
же, |
где бы ни находилась |
частица. |
|
|
|
415
Таким образом, допустимой кажется Мысль 6 Мётагалактическом поле как поле, ответственном за симметрию, разброс, ультрамикроскопическую траек торию М , энтропию, массу, и о локальных полях, ориентирующих частицу в определенном направлении и создающих макроскопическую траекторию Ь .
** *
В заключение остановимся вкратце, но несколько систематичнее, чем раньше, на значении понятия себетождественности для затронутых в этом очерке проблем.
Реальное существование частицы — ее отличие от мировых точек — означает, что частица тождественна самой себе. Тривиальная тождественность частицы самой себе — ее себетождественность в данное мгно вение и в данной пространственной точке — не имеет физического смысла, не отличает частицу от мировой точки: без учета направления и формы мировой ли нии частицы нельзя говорить о каких-либо ее преди катах, помимо пространственно-временных координат. Реальное существование себетождественной части цы определяется дополнительностью ее локализации и определения мировой линии. Поэтому тривиаль ная себетождественность частицы лишена физи ческого смысла без нетривиальной себетождественности, т. е. тождественности ее самой себе при изме нении пространственно-временных координат, иначе1 говоря при движении. Если движущаяся частица тож дественна себе (а только в этом случае понятие дви жения имеет смысл), то мировая линия, очевидно, га рантирует, что, обнаружив частицу в одной точке на ее траектории, а затем в другой, мы не встретили:
416
иную, не тождественную данной частицу. Исключение иной частицы обеспечивается условием: частицы тож дественны, если они находятся в мировых точках, лежащих на определенной, единственной мировой ли нии, соответствующей определенной скорости. Себетождественность частицы гарантируется определен ным значением скорости. Поскольку существование и себетождественность частицы не зависят от выбора системы координат, указанная фундаментальная ско рость — скорость себетождественной частицы — ин вариантна при переходе от одной системы координат к другой.
Это требование сильнее, чем требование теории от носительности (скорость себетождественной частицы должна быть равна или меньше фундаментальной ин вариантной скорости). Оно является не релятивист ским, а ультрарелятивистским. Мы перейдем от него к релятивистскому требованию V < с и к наблюдае мым различным и зависящим от системы отсчета ско ростям V , если предположим, что движение со скоро стью V — макроскопическая аппроксимация движений с фундаментальной инвариантной скоростью, направ ленных в различные стороны.
Таким образом, возникает представление об ультрамикроскопическом пространственном разбросе и ультрамикроскопической, ультрарелятивистской траектории М , отличающейся от релятивистской тра ектории Ь . Соответственно релятивистское требова ние и ^ с оказывается связанным с исходной ультра релятивистской картиной постоянных по скорости элементарных смещений.
Вторая задача — связать с этой картиной инвари антность макроскопической скорости распростране ния поля. Если представить силовое поле как прост
уд Б. Г. Кузнецов |
417 |
ранственную диссимметрию вероятностей элементар ных сдвигов, то зависимой от системы отсчета ока зывается реализация диссимметрии. Сама диссимметрия, сохраняющаяся независимо от реализации на всех элементарных отрезках, распространяется без пространственного разброса. Поэтому макроскопиче ская траектория и макроскопическая скорость рас пространения диссимметрии совпадают с ультрамикроскопичеокой траекторией и ультрамикроскопической скоростью. Величина указанной скорости опре деляется тем, что диссимметрия — это соотношение вероятностей сдвигов, обладающих постоянной и ин вариантной скоростью, гарантирующей себетождественность движущейся частицы.
Отсутствие пространственного разброса при рас пространении поля вытекает из его вероятностной природы: если движение частицы в определенном на правлении вероятно, то сама вероятность достоверна.
Такое |
соотношение выражается формулой /[/(х) = |
|||||
= И7] = |
Я. |
Она представляет собой другую сторону |
||||
формулы |
/[/(х) |
= |
Щ = |
И7, выражающей негативный |
||
смысл принципа |
дополнительности,— квантовомеха |
|||||
ническое |
|
ограничение однозначной достоверности |
||||
динамической переменной. Позитивный смысл прин ципа дополнительности состоит в переходе от дина мической переменной к ее вероятности и в одно значном определении последней (определении, га рантирующем себетождественность частицы с неопределенными в общем случае динамическими переменными). Отсюда и вытекает определенное, без пространственного разброса направление рас пространения диссимметрии, которую мы рассмат риваем как вероятность совпадения направления движения частицы с положительным направлением
418
поля, превышающую вероятность его совпадения с отрицательным направлением поля.
Мы рассматриваем теперь релятивистские, а не ультрарелятивистские соотношения, не тождествен ную, неизменную скорость на траектории М , а раз личную, вообще говоря, скорость и на траектории Ь . Чтобы гарантировать при этом себетождественность частицы, мы учитываем ее неизменный предикат — коэффициент, связывающий диссимметрию вероят ностей сдвигов с мерой фактической реализации этой диссимметрии, с приближением М к Ь , т. е. с ускоре нием. Этот неизменный коэффициент — масса покоя частицы — зависит от исходной интенсивности сим метрии вероятностей сдвигов частицы. Указанная ин тенсивность, быть может, связана с метагалактическим полем, оказывающим в однородной, изотропной и конечной Метагалактике одно и то же конечное воз действие на частицу во всех направлениях и придаю щим симметрии случайных блужданий определенную для каждого типа частиц интенсивность, которая дол жна быть преодолена диссимметризирующим локаль ным полем.
Эволюция понятия себетождественности физиче ского объекта — один из самых фундаментальных сквозных процессов в истории науки. Себетождест венность движущегося атома была ответом Демокри та и Эпикура на коллизию гераклитовой изменчиво сти мира и парменидовой неизменности бытия. В классической физике объект тождествен самому
себе, поскольку он движется непрерывно, |
от точки |
|
к точке и от мгновения к мгновению, |
подчиняясь |
|
аксиомам движения,— в этом состоит |
дифференци |
|
альное представление о движении. Теория |
относи |
|
тельности вводит в это представление существенное
14* 419
ограничение: тождественны себе физические объек ты, мировые линии которых ограничены световым конусом. Еще больше модифицирует проблему кван товая механика. Себетождественность квантового объекта гарантирована непрерывно изменяющейся, подчиненной волновому уравнению, вероятностью динамических переменных. Наконец, теория элемен тарных частиц, по-прежнему связывая тождествен ность физического объекта самому себе с непрерыв ностью его движения, рассматривает (вернее, до пускает возможность такого взгляда) и то и другое как аппроксимации. В ультрамикроскопическом ас пекте мировая линия, быть может, является не толь ко размытой, но и пунктирной. Но эти нарушения не прерывности и себетождественности, если они имеют место, могут обладать физическим смыслом при презумпции мира себетождественных частиц и мак роскопически непрерывных мировых линий.
Спиноза и Эйнштейн1
1.Принцип бытия.
2.Causa sui.
3.Спиноза и классическая физика.
4.«Грешить против разума».
5.Играет ли бог Спинозы в кости?
1
В1937 г. Нильс Бор приехал в Америку, посетил Принстон и встретился с Эйнштейном. Сразу начался, вернее возобновился, спор о квантовой механике. Этот спор продолжался почти непрерывно с 1927 г., с первого Сольвеевского конгресса. Эйн штейн по-прежнему не соглашался с вероятностным характером основных закономерностей мироздания, с утверждением, будто «бог играет в кости». На этот раз дискуссия приняла своеобразную форму: Эйн штейн и Бор спорили, каких взглядов на квантовую механику придерживался бы Спиноза. Голландский гранильщик оптических стекол был приглашен в каче стве арбитра, вероятно, по инициативе Эйнштейна,— ведь Спиноза был властителем его дум. Во всяком случае, Бор согласился вызвать великую тень Спи нозы и представить на ее суд коренные проблемы
физики.
Вмешательство Спинозы в спор Эйнштейна и Бора могло существенно изменить противостоявшие одна другой физические концепции. Можно представить себе, что апелляция к Спинозе заставила и Эйнштей на и Бора перевести спор в плоскость самых общих контроверз, сопоставимых по общности с понятиями, введенными Спинозой. Было бы, вероятно, интересно написать гипотетический диалог между Эйнштей ном, Бором и Спинозой, но смертному не дано уга дывать слова бессмертных и не следует вкладывать свои догадки в их уста. Однако некоторые догадки —
422