Файл: Философия и физика [сборник статей]..pdf

тационные эффекты могут играть чрезвычайно существенную роль не. только в теории элементарных частиц, они могут

определять природу колоссальных космических объектов, так

называемых «полузамкнутых миров» [см. 11, 12].

Можно ожидать, что подобно тому, как это уже имело место в механике и электродинамике, учет квантовых эф­ фектов откроет качественно новую область явлений и

это будет не исправлением каких-то «слабостей» теории Эйнштейна, а переходом к изучению более глубокого уровня

материального мира с его специфическими закономерно­ стями.

Мы видим, что приводить современную теорию гравитации

в качестве эталона «принципиально законченной» теории,

в которой «нигде нет трудностей или неясностей даже в ма­ лейших деталях» [4, с. 16], — это по меньшей мере несерьез­

но. Тот факт, что некоторая теория продолжительное время

остается неизменной в своих основах, указывает лишь на то,

что для изменения этих основ требуется привлечение качест­

венно новых экспериментальных фактов2.

Совершенно несостоятельным является и другой пример

«окончательной теории», приводимый А. С. Компанейцем:

«Если удастся построить законченную, внутренне непротиво­

речивую теорию электронов, т. е. электродинамику, которая

будет находиться в хорошем согласии с опытом, то два клас­

са взаимодействий получат окончательную трактовку: грави­ тационные и магнитные» [4, с. 30]. Возможность исчерпать до конца свойства электрона А. С. Компанеец видит в том, что

меньше электрон не проявляет никаких структурных свойств

и ведет себя как заряженная точка» [4, с. 30]. Но, во-первых, современные экспериментальные возможности позволяют изучать структуру частиц лишь до расстояний ∆x~λ>

>10~15—10~lβ см (λ — длина дебройлевской волны частицы);

расстояние Δx~I0-20 см соответствует фантастически боль­ шим, практически недоступным нам сейчас энергиям

2 В этом отношении очень показателен пример теории механических движений. Остававшаяся неизменной почти 250 лет механика Ньютона после открытия новых фактов претерпела качественные изменения и пре­

вратилась в релятивистскую и квантовую механику. Оказалось, что клас­ сическая механика Ньютона является теорией, лишь приближенно опи­

сывающей узкую область явлений, соответствующую определенным зна­ чениям размеров тел и их скоростей.

10

E^(10n—IO13) Гэв [см. 14, 15]. Во-вторых, существует

множество соображений, из которых следует, что на расстоя­

ниях Δx<≤10~16—ІО“17 см слабые взаимодействия лептонов становятся столь же эффективными, как электромагнитные,

благодаря чему вокруг электрона существует облако вирту­

альных частиц, порожденное слабыми взаимодействиями.

Поэтому на расстояниях Δx~10~16 см электрон следует уже

рассматривать как объект с очень сложной внутренней струк­ турой.

A. С. Компанеец. возражает против этого на том основа­

нии, что «в космических лучах наблюдаются частицы с энер­

гиями до IO19 эв и выше, и нет никаких экспериментальных указаний на то, что закономерности квантовой электродина­

мики нарушены» [5, с. 114].Однако число космических частиц

с энергиями, при которых можно было бы ожидать отклоне­ ний, обусловленных вкладом слабых взаимодействий, крайне

мало (частицы с энергиями ≥1019 эв в опытах регистриру­ ются буквально единицами), поэтому о сравнении с электро­

динамикой, где сечения весьма малы, говорить пока трудно.

C другой стороны, вывод о соизмеримости слабых и электро­ магнитных взаимодействий при высоких энергиях является

следствием современной теории.» Если этот вывод не под­ тверждается экспериментом, это будет означать, что совре­ менные представления о свойствах частиц существенно не вер­

ны. Как бы то ни было, известная нам теория указывает на

незамкнутость электродинамики [см. 16, 17]. Более того, рас­

четные сечения гравитационных взаимодействий также стано­ вятся сравнимыми с сечениями слабых и электромагнитных

взанмойдействий при энергиях ~ IO36 Гэв. Однако трудно,

конечно, ожидать, чтобы при таких фантастических энергиях (они соответствуют масштабам Δx≤10~3° см!) что-либо уце­

лело от наших физических представлений.

B. И. Ленин не был физиком, но он еще более полувека назад приводил электрон в качестве примера неисчерпаемо

сложной системы. Дальнейшее развитие физики подтвердило

эту мысль.

Поскольку физическая теория не априорна, а представ­ ляет собой следствие эксперимента, который по самой своей

сути имеет ограниченный, приближенный характер, то она

не может претендовать, на описание всех процессов, проте­ кающих в области сколь угодно малых и сколь угодно боль­

ших пространственно-временных интервалов. В любой тео­

рии рассмотрение этих областей имеет лишь смысл матема­

11

тической экстраполяции, и наоборот, их экспериментальное

изучение является неисчерпаемым источником новых знаний.

Именно поэтому современные теории строятся таким обра­

зом, чтобы оставался пренебрежимо малым вклад от недо­

ступных пока еще нашему экспериментальному исследова­

нию областей, где физические величины приобретают пре­ дельно малые (~0) или очень большие (~∞) значения.

В частности, процедура перенормировок в современной тео­

рии поля как раз и служит для того, чтобы исключить из рас­

смотрения такой экспериментально необоснованный момент экстраполяции. (Иногда процедуру перенормировок рассмат­ ривают как серьезный методический недостаток теории, од­ нако в действительности недостатком является не сама про­

цедура перенормировок, а невозможность вычислить в сов­

ременной теории такие величины, как массы частиц, их за­

ряды, магнитные моменты и т. д.)

Вечно развивающаяся и постоянно самообновляющаяся

природа бесконечна как в многообразии своих форм, так и в сложности своей структуры. Говорить о конечном числе фун­

даментальных постоянных, как это делает А. С. Компанеец,

и вообще о конечном числе каких-то фундаментальных ха­

рактеристик можно лишь в весьма условном смысле, имея в

виду какую-то конкретную и по необходимости исторически

ограниченную систему знаний. «...Как понимать «самообнов­

ление» в мире элементарных констант?» — спрашивает

А. С. Компанеец [5, с. 114]. Константы, конечно, «не самооб­

новляются», но мир явлений, свойства которого они отра­

жают, развивается и самообновляется. В частности, одним из

характерных свойств элементарных частиц является их вза-

пмопревращаемость. «Кроме того, — продолжает А. С. Ком­

панеец, — обновление объектов физической науки не обяза­

тельно всегда будет требовать обновления физических зако­ нов. Ньютоновская механика тому пример» [5, с. 114]. C этим

нельзя согласиться: качественное обновление объектов всегда

связано с качественно новыми закономерностями. Как уже

отмечалось выше, в этом отношении именно механика яв­ ляется хорошим примером. Исчерпывающе полного знания

о природе в целом можно достичь лишь в бесконечно про­

должающемся процессе познания.

Интересную форму идея неисчерпаемости материальных объектов приобретает в теории информации, где в соответст­ вии с «принципом негэнтропии информации» для получения определенного количества информации о свойствах какого-

12