Главная » Наука » Физические основания геометрии
Прежде чем приступать к построению искомой теории Rm(m) нужно было уяснить,
от каких иллюзий, навеянных привычными теориями (в нижней части рис. 1)
следует в ней отказаться, а таковых немало.
1) Во-первых, нужно отказаться от понятия непрерывной эволюции для отдельных
элементарных частиц. Это понятие тесно связано с памятью, которое возникает у
достаточно сложных систем. Для отдельных элементарных частиц можно допустить
лишь возможность дискретных переходов между парами состояний. В самом простом
варианте это некие начальные и конечные состояния. Эта ситуация возникла уже в
боровской модели атома, где постулировались переходы электронов между атомными
уровнями, но ничего не говорилось о промежуточных этапах таких переходов.
Впоследствии эта идея нашла свое воплощение в так называемой теории S-матрицы,
когда рассматривались лишь амплитуды вероятностей переходов между начальными и
конечными состояниями.
2) Нельзя класть в основание искомой теории континуум точек, как это делается
в общепринятой теории. Уже теория относительности показала, что всякая
физическая теория имеет дело с описанием соотношений лишь между событиями,
происходящими с материальными объектами, а идея котинуума состоит в добавлении к
реально осуществившимся (дискретным) событиям непрерывного множества лишних
точек (событий).
Отметим, что вопрос о возможности отказа от континуума точек обсуждается уже
давно. Так, А. Эйнштейн в середине 30-х годов писал: "Необходимо отметить,
конечно, что введение пространственно-временного континуума может считаться
противоестественным, если иметь в виду молекулярную структуру всего
происходящего в микромире. Утверждают, что успех метода Гейзенберга может быть
приведен к чисто алгебраическому методу описания природы, т. е. исключению из
физики непрерывных функций. Но тогда нужно будет в принципе отказаться от
пространственно-временного континуума. Можно думать, что человеческая
изобретательность в конце концов найдет методы, которые позволят следовать этому
пути. Но в настоящее время такая программа смахивает на попытку дышать в
безвоздушном пространстве" [11, c. 56].
Об этом же говорил позже Р. Фейнман: "Теория, согласно которой пространство
непрерывно, мне кажется неверной, потому что она приводит к бесконечно большим
величинам и другим трудностям"" [12, c. 184].
Рядом физиков исследовались возможности построения дискретных моделей
пространства-времени, но попытки использования жестких дискретных решеток успеха
не имели. Главный их недостаток заключался в постулировании лишних узлов
решеток, что в реальном мире не осуществляется в виде каких-то событий.
3) Если отказаться от континуума промежуточных точек, то сразу же повисает в
воздухе концепция близкодействия с идеей полей переносчиков взаимодействий от
одной частицы к другой. Электромагнитному и другим полям просто не по чем
распространяться, то есть нет фона, на котором они даже могли бы быть
определены. Следовательно, в искомой теории среди первичных понятий не должно
быть переносчиков взаимодействий.
4) Далее следует отказаться от понятия больше-меньше в самых первичных
положениях теории. Оно связано со счетом событий или некоторых факторов. В
классической геометрии это понятие отражается аксиомой Архимеда, гласящей, что
из любых двух отрезков меньший можно складывать с собой некоторое число раз так,
что в результате сумма превзойдет больший отрезок. Это выражается тем, что
общепринятая геометрия строится на основе вещественных чисел. В квантовой теории
и в физике микромира, основные понятия описываются комплексными числами. Как нам
представляется, это связано именно с фактом отсутствия понятия больше- меньше
для микрочастиц.
На это обращал внимание Р. Пенроуз при обсуждении оснований и целей построения
своей теории твисторов.
5) Принцип неопределенностей Гейзенберга говорит о дополнительности
геометрических и динамических свойств материи. В основу теории должно быть
заложено нечто третье, из которого следовали бы как динамические, так и
пространственно-временные понятия, причем ниоткуда не следует, что последние
должны появляться раньше динамических характеристик, как это принято считать в
классической теории.
6) Нет оснований класть в основание теории такие понятия, которые обязательно
должны быть непосредственно наблюдаемыми. Это достаточно ярко продемонстрировали
квантовая механика и теория взаимодействий элементарных частиц. Важно лишь,
чтобы из первичных понятий по некоторым правилам в конце концов можно было
прийти к наблюдаемым величинам. На этот момент современной теории обращал
внимание P. Фейнман.
|