Лекция 1. 35 страница

Ничто, Пустота, из которой родились Вселенная, — это не тот вакуум, который в 1644 г. был открыт учени­ками Галилея Э. Торричелли и В. Вивиани. Это был совсем другой пласт реальности — физический, или квантовый, вакуум, открытый в 1928 г. ПА. М. Дира­ком. Ему удалось обобщить уравнения квантовой меха­ники на случай скоростей, близких к скорости света. Из его теории следовало, что электрон, как и все ос­тальные элементарные частицы, может обладать не только положительной, но также и отрицательной энер­гией. Понять физический смысл этого предсказания теории было непросто. Чтобы разобраться в этом воп­росе, Дирак воспользовался тем обстоятельством, что помимо массы и заряда, электрон обладает и третьей столь же фундаментальной характеристикой — спином. Спин, что по-английски означает «кручение», «вол­чок» — это квантовое число, равное собственному мо­менту количества движения частицы. Для электрона

спин может иметь только одно из двух значений 5 = ± —.

Для подобных частиц с полуцелым спином извес­тен принцип запрета, сформулированный В. Паули: в квантовой системе на одном энергетическом уровне могут находиться лишь две частицы с противоположно направленными спинами. Дирак воспользовался этим правилом и предположил, что в области отрицатель­ной энергии заняты все уровни, а потому находящиеся на них электроны представляют собой квантовый ва­куум. Этот феномен получил название «вакуумного моря» Дирака. Однако если на это «море» направить мощный импульс гамма-излучения, то получивший его электрон приобретет положительную энергию и пе­рейдет в реальный мир. В «море» остается «дырка», во всем похожая на электрон, только заряд у нее будет положительным — это следствие закона сохранения заряда.

В 1932 г. К. Андерсон, исследуя космические лучи, открыл эту «дырку» и назвал ее позитроном. Андерсон получил за свое открытие Нобелевскую премию, а Дирак — подтверждение своей теории о квантовом вакууме.

Рассмотрим энергетические свойства квантового вакуума. Из соотношения неопределенности (5) и за­кона сохранения массы-энергии (6) можно рассчитать промежуток времени, соответствующий массе элект­рона: At = 10~ ²¹ с. Смысл этих расчетов с точки зрения классической механики кажется безумным: в течение столь малых промежутков времени энергия вакуума испытывает достаточно большие колебания, чтобы за это время из него рождались электроны —- и все про­чие элементарные частицы.

Такие частицы назвали виртуальными. Индивиду­ально они никак не проявляют себя, но как системный ансамбль вполне заметно влияют на различие свойства материи (магнитный момент электрона, спектральные характеристики атомов и др.). Таким образом, этот ва­куумный виртуальный «туман» — совершенно реаль­ный феномен.

Флуктуации энергии квантового вакуума, опреде­ленные формулами (5) и (6) имеют бесконечно широ­кий диапазон частот. Если взять интеграл по всем ча­стотам, то получим бесконечно большую величину энер­гии. Не находя этому факту объяснения, теоретики предложили принимать ее за нулевой уровень энер­гии квантового вакуума.

Поэтому есть основания думать, что именно слож­ные структуры квантового вакуума — та первоосно­ва, которая определяет фундаментальные свойства на­шего мира в целом. Используя эту идею, Дж. Уилер оценил минимальную величину флуктуации энергии квантового вакуума. Чтобы провести этот несложный расчет, он воспользовался численными значениями планковских масштабов (7) — и получил умопомрачи­тельную величину:

Е = 10⁹⁵г/см³= 10^и6эрг/см³- (8)

Эти экстремальные оценки позволили Уилеру утвер­ждать, что окружающий нас мир вещества, заполняюще­го Вселенную во всех его формах, буквально погружен в океан вакуума, насыщенный энергией. Все события, ко­торые мы наблюдаем в нашем материальном мире, — не более, чем легкая рябь на поверхности этого океана.

1 Нелинейная Вселенная что хаос, состояние «тепловой смерти» — это неизбеж­ное конечное состояние мира.

Стало ясно, что не найдя научного подхода к изу­чению явлений хаоса, мы заведем научное познание мира в тупик. Существовал простой способ преодоле­ния этих трудностей: следовало превратить проблему в принцип. Хаос — это свободная игра факторов, каж­дый из которых, взятый сам по себе, может показаться второстепенным, незначительным. В уравнениях мате­матической физики такие факторы учитываются в форме нелинейных членов, т. е. таких, которые имеют степень, отличную от первой. А потому теорией хаоса должна была стать нелинейная наука.

Классическая картина мира основана на принци­пе детерминизма, на отрицании роли случайностей. Законы природы, сформулированные в рамках клас­сики, выражают определенность. Реальная Вселенная мало похожа на этот образ. Для нее характерны стоха-стичность, нелинейность, неопределенность, необрати­мость. Понятие «стрелы времени» утрачивает для нее прежний ясный смысл.

В нелинейной Вселенной законы природы выра­жают не определенность, а возможность и вероятность. Случайности в этой Вселенной играют фундаменталь­ную роль, а ее наиболее характерным свойством явля­ются процессы самоорганизации, в которых и сам хаос играет конструктивную роль.

Формирование научного аппарата нелинейной кар­тины мира происходило по нескольким направлениям. В математике это теория особенностей (А. Пуанкаре, А.А. Андронов, X. Уитни) и теория катастроф (Р. Том, К. Зиман, В.И.Арнольд). Ключевые термины, введенные в этих теориях, это бифуркация — процесс качествен­ной перестройки и ветвления эволюционных паттер­нов системы, катастрофы — скачкообразные измене­ния свойств системы, возникающие на фоне плавного изменения параметров, аттрактор — «притягиваю­щее» состояние, в котором за счет отрицательных об­ратных связей автоматически подавляются малые воз­мущения.

В физике, химии и биологии — это работы И.Р. При-гожина и возглавлявшейся им Брюссельской школы по термодинамике необратимых процессов. Итогом их ис­следований стало возникновение нового научного на­правления — теории неравновесных процессов. Про­фессору Штутгартского университета Г. Хакену, много сделавшего для исследования этих процессов, принад­лежит удачный термин — синергетика (по-гречески synergos означает согласованный). В России это работы С.П. Курдюмова, Г.Г. Малинецкого, А.А. Самарского.

Рассмотрим базовые принципы нелинейного обра­за мира. Во-первых, это принцип открытости. Систе­ма является открытой, если она обладает источниками и стоками по веществу, энергии и (или) информации. Во-вторых, это принципы нелинейности. Вот пример нелинейных процессов: возьмите лист бумаги и сло­жите его пополам. Потом еще раз пополам — и так далее 40 раз. Попробуйте угадать, какой толщины по­лучится у вас эта стопка бумаги, не заглядывая на следующую строчку. А проведя нехитрый арифмети­ческий подсчет, вы получите поразительный резуль­тат— 350 ООО км, расстояние от Земли до Луны!

В-третьих, это когерентность, т. е. самосогласован­ность сложных процессов. Принцип когерентности используется, например, в лазерах.

Используя эти принципы, перечислим основные отличительные свойства мира, подчиняющегося нели­нейным закономерностям.

1. Необратимость эволюционных процессов. Барьер, который препятствует стреле времени обратить свой вектор в противоположную сторону, образу­ют нелинейные процессы.

2. Бифуркационный характер эволюции. Принципи­альная отличительная особенность развития нели­нейных систем — чередование периодов относитель­но монотонного самодвижения в режиме аттракции и зон бифуркации, где система утрачивает устойчи­вость по отношению к малым возмущениям.

В результате за зоной бифуркации открывается целый спектр альтернативных эволюционных сценариев. Это означает переход от жесткого лап-ласовского принципа детерминизма к бифуркаци­онному вероятностному принципу причинно-след­ственных связей.

3. Динамизм структуры саморазвивающихся систем. Существует два типа кризисов эволюционирую­щей системы — структурный и системный. В слу­чае первого после зоны бифуркации она может со­хранить устойчивость за счет перестройки своей структуры, во втором случае она переходит на качественно новый уровень.

4. Новое понимание будущего. К зоне бифуркации примыкает спектр альтернативных виртуальных сценариев эволюции. И следовательно, паттерны грядущего существуют уже сегодня, будущее ока­зывает влияние на текущий процесс — этот вывод полностью противоречит классике. Нелинейная наука ведет к эволюционной синерге-

тической парадигме. Принятие этой парадигмы озна­чает, во-первых, отказ от базовых постулатов традици­онной науки:

— от принципов существования абсолютно дос­товерной истины и абсолютно-достоверного знания;

— от принципа классической причинности;

— от редукционизма;

— от концепции линейности;

— от гипотезы апостериорности, т. е. приобрете­ния знаний исключительно на основе прошло­го опыта.

Во-вторых, это принятие синергетических принци­пов конструирования картины мира:

1. Принцип становления: главная форма бытия — не покой, а движение, становление. Эволюционный процесс имеет два полюса: хаос и порядок, декон­струкция.

2. Принцип сложности: возможность обобщения, ус­ложнения структуры системы в процессе эволюции.

3. Принцип виртуальности будущего: наличие спек­тра альтернативных паттернов в постбифуркаци­онном пространстве-времени.

4. Принцип подчинения: минимальное количество ключевых параметров, регулирующих процесс происхождения бифуркации.

5. Фундаментальная роль случайностей в зоне бифур­кации.

6. Принцип фрактальности: главное в становлении не элементы, а целостная структура.

7. Принцип темпоральности: суперпозиция различ­ных темпоритмов элементов системы.

8. Принцип дополнительности: возможность модели­рования эволюции системы с помощью несколь­ких параллельных теоретических подходов.

В свое время классическая картина мира казалась удобной для развития гуманитарных научных дисцип­лин. Адам Смит и Давид Риккардо, создавая политичес­кую экономию, ввели понятие «невидимой руки рын­ка», принцип которой им подсказали идеи Ньютона о гравитации. Томас Гоббс, разрабатывая теорию государ­ства, вдохновлялся теорией атомного строения материи.

Методы нелинейной науки, зародившиеся в сфере современного естественно-научного знания, оказались весьма перспективными при исследовании проблем со­циально-культурной динамики. Биологические и соци­альные констелляции относятся к классу самооргани­зующихся систем, а потому моделирование методами синергетики их структурных и эволюционных харак­теристик позволило получить неплохие результаты, интересные в научном и практическом отношениях.

Современный глобальный кризис в значительной мере обусловлен отставанием научной методологии прогнозирования от практических потребностей. Во многом это объясняется тем, что до сих пор не преодо­лено наследие классической методологии, а принципы нелинейности мышления еще не получили адекватного применения в области гуманитарного научного знания.

Глава 2

ШИЛОСОШИЯ НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА

1 Философия механистической картины мира

Научной философией Ньютона являлась экспери­ментальная философия. В ее основу были положены следующие правила философствования:

1. Не должно приписывать природных причин сверх тех, которые истинны и достаточны для объясне­ния явлений.

2. Следует, насколько возможно, приписывать одним и тем же следствиям одни и те же причины.

3. Основой научных доказательств является экспери­мент, причем непосредственный, а не мысленный, как это предлагал Декарт.

Принципы построения «Начал», где изложена ме­ханистическая картина мира, Ньютон заимствовал у Евклида: сначала формулируются аксиомы, или законы, затем из них выводятся следствия, которые можно про­верить на опыте. Декарт развивал гипотетическую фи­зику, в основе которой лежали умозрительные предпо­ложения, не следующие непосредственно из опыта. Физика принципов Ньютона основана на введении аксиом, которые могут не иметь логического обоснова­ния, но истинность которых доказывается опытом.

Символом метафизики Ньютона является сформу­лированный им основной закон динамики:

~F = ma (8)

где F — сила, действующая на тело с массой та, а — уско­рение, которое она сообщает этому телу. В этой фор­муле введены три метафизические категории: во-пер­вых, масса как мера инертности тел, во-вторых, сила — фактор, который изменяет состояние покоя или равно­мерного и прямолинейного движения, и ускорение —-характеристика свойств пространства и времени.

Эти свойства, согласно Ньютону, парадоксальны: речь идет об абсолютно пустом пространстве и абсо­лютном времени. Оба метафизических понятия всегда вызывали большие споры. Сам Ньютон вкладывал в них теологический смысл. Бог, —писал он, — это «бес­телесное существо, живое, разумное, всемогущее, ко­торое в бесконечном пространстве, как бы в своем чувствилище, видит все вещи вблизи, прозревает их насквозь и понимает их благодаря непосредственной близости к ним». Ко времени Лапласа эти теологичес­кие рассуждения Ньютона были прочно позабыты.

Введенная Ньютоном в законе всемирного тяготе­ния сила гравитации также явилась метафизической категорией: речь шла о мгновенном взаимодействии тел, передаваемом на любые расстояния, причем без каких-либо посредников. Это был загадочный принцип дальнодействия. Декарт пытался снять проблему, за­полнив пространство эфирными вихрями. Ньютон опроверг эту гипотезу как необоснованную: «причину свойств силы тяготения я до сих пор не смог вывести из явлений. Гипотез же я не измышляю».

Позднее стало ясно, что для гравитации и других сил можно ввести понятие потенциала, определенного в каж­дой точке пространства. А это уже понятие поля, которое и можно рассматривать в качестве переносчика взаимо­действия. Ключевыми метафизическими категориями в механистической картине мироздания были понятия массы и инерции. Загадкой, не имевшей никакого объяс­нения, оставалось равенство гравитационной и инертной масс, которое с высокой точностью было доказано в кон­це XVIII в. в опытах Г. Кавендиша. Что касается инерции, то Ньютон мог дать о ее природе всего лишь тавтологи­ческий комментарий: «врожденная сила материи есть присущая ей способность сопротивления, по которой всякое отдельно взятое тело, поскольку оно предоставле­но самому себе, удерживает свое состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения».

В этих достаточно неясных рассуждениях скрыва­лась еще одна метафизическая тонкость: по существу речь шла о состоянии покоя или равномерного и пря­молинейного движения относительно абсолютного пространства, причем в абсолютном времени. Суще­ствовал только один способ определить систему коор­динат, связанную с абсолютным пространством, — связать ее со сферой неподвижных звезд. Во времена Ньютона это могло казаться приемлемым, но для нас лишено смысла. Пространство и время в классической картине мира — абсолютно самодостаточные катего­рии, существующие безотносительно чего-либо и ни­как не зависящие от присутствия в них материи.

Абсолютно пустое пространство механистической картины мира обладает свойствами однородности и изот­ропности, откуда следуют законы симметрии: изменение координат или их поворот не влияют на законы механи­ки. В 1918 г. Э. Нетер показала, что отсюда следуют ме­ханические законы сохранения импульса mv и момента импульса mv². Что касается закона сохранения кинети­ческой энергии mv²/2, то он является следствием равно­мерности хода часов абсолютного времени.

Попытку объяснить свойство инерции предпринял Э. Мах, связав его с влиянием далеких звезд. Но это было объяснение ad hoc: речь шла о мгновенном воз­действии на межзвездных расстояниях.

При всей своей загадочности инерция имела со­вершенно ясную количественную меру — массу. Со времен Ньютона ее принято рассматривать как основ­ную характеристику материи. Напомним, что, соглас­но Аристотелю, материя не поддается количественно­му описанию, т. к. представляет собой изменчивую и текучую субстанцию, а по Декарту материя — это про­тяженный континуум, заполняющий все пространство и доступный математическому описанию. Существова­ла и еще одна точка зрения на сущность материи, ко­торую отстаивал противник Декарта и сторонник ма­териалистического сенсуализма П. Гассенди: материя состоит из атомов, обладающих свойствами неделимо­сти, неизменности, тяжести и разделенных бестелес­ной пустотой. Близкую позицию занимал и Хр. Гюй­генс, который утверждал, что материя, состоящая из атомов, и пространство разделены, а действия на рас­стоянии быть не может.

физическая модель мироздания, построенная в рамках механистического мировоззрения, явилась пло­дом свободного творения человеческого разума. Это была превосходная материалистическая модель, позво­ляющая решать большое количество практических за­дач, включая освоение космического пространства, и в наше время.

| Философия квантовой теории____________________

Квантовая механика предсказывает не события, а их вероятности. Эйнштейн заметил по этому поводу, что он не верит, будто Бог играет в кости. Смысл кван-товомеханических предсказаний многим представлял­ся смутным. Р. Фейнман заявил в своей Нобелевской лекции: «Мне кажется, я смело могу заявить, что кван­товой механики никто не понимает».

Рассмотрим основные варианты интерпретации смысла квантовомеханических расчетов. Наиболее рас­пространенным является подход, предложенный Ниль-сом Бором и Максом Борном и получивший название Копенгагенской интерпретации. Разъясняя смысл это­го подхода, Борн писал: «природа не может быть описа­на с помощью частиц или волн в отдельности, а только с помощью более сложной математической теории. Этой теорией является квантовая механика, которая заменя­ет собой обе эти модели и только с определенными ограничениями представляет ту или иную из них».

В мире квантовых явлений мы имеем дело с законо­мерностями, не поддающимися детерминистическому анализу. Существенно новой чертой исследования этих явлений оказывается фундаментальное различие меж­ду макроскопическим измерительным прибором и мик­роскопическими изучаемыми объектами. Работу прибо­ров приходится описывать на языке классической фи­зики, не вводя кванта действия. В силу этих причин, если в классике взаимодействием между прибором и объек­том можно пренебречь, то в квантовой физике оно со­ставляет неотъемлемую часть самого явления. Эта осо- G19 бенность приводит к тому, что повторение одного и того же опыта дает, вообще говоря, разные результаты, ко­торые, следовательно, могут выражаться в форме веро­ятностных (статистических) закономерностей.

Обобщая этот отказ от классического идеала де­терминизма, Бор сформулировал его в виде принципа дополнительности. Количественное выражение этот принцип находит, по его словам, в форме соотноше­ний неопределенности Гейзенберга (4), (5), которые фиксируют границы применимости к квантовым объек­там кинематических и динамических переменных, за­имствованных из классической физики. Развивая свои мысли о принципе дополнительности, Бор отметил, что он может быть применен также и при анализе процес­сов социокультурой динамики.

Второй подход к интерпретации квантовой меха­ники называют неоклассическим. Сторонники этого подхода (Д. Бом и др.) полагают, что классический принцип причинности можно сохранить, если ввести в теорию некие скрытые неизвестные пока парамет­ры. Однако этот подход непродуктивен, т. к. никому из его защитников не удалось раскрыть природу этих скрытых параметров.

Статистическую интерпретацию отстаивал Д.И. Бло-хинцев, который обратил внимание на тот факт, что объектом применения квантовой механики по существу являются не отдельные частицы, а квантовый ансамбль. А поэтому поведение микрочастиц определяется сово­купностью статистических закономерностей.

В 1957 г. X. Эверетт предложил наиболее парадок­сальную интерпретацию, которая получила название многомировой. Его идея вызвала крайне противоречивую реакцию в научном сообществе, многие ее решительно отвергли как абсурдную, но некоторые ее приняли, по­скольку не увидели конкурентоспособных альтернатив.

Известен квантово-механический парадокс, свя­занный с наблюдением интерференционной картины, возникающей при происхождении пучка электронов или светового луча (т. е. пучка фотонов) через пару узких щелей. Парадокс состоит в том, что интерферен­ционная картина возникает даже в том случае, когда на щель падает один электрон или один фотон. С точки зрения стандартной квантовой теории, это должно оз­начать, что фотон расщепляется на две части, одна из которых проходит сквозь одну щель, а другая через вторую, после чего обе части интерферируют на экра­не. Этого однако не может быть, потому, что фотон — это минимальная порция, квант электомагнитного из­лучения (см. формулу 3).

Чтобы снять этот парадокс, Эверетт предложил гипотезу, согласно которой, кроме реальной Вселенной, в которой мы живем, параллельно существует множе­ство ее двойников — «теневых» Вселенных. Эти двой­ники, в которых обитают и бесчисленные дублеры уважаемых читателей, никак не проявляют себя. За одним исключением: при прохождении «нашего» элек­трона сквозь «наши» щели он взаимодействует со сво­им «теневым» партнером, снимая тем самым парадокс, от которого у физиков болит голова. То же самое про­исходит при всех других квантовых событиях.

Природа реальности, гласит гипотеза Эверетта, состоит в том, что помимо нашего мира — параллельно с ним существует множество его двойников, причем число этих двойников увеличивается с каждой наносе­кундой. Д. Дойч, посвятивший обоснованию этих идей книгу «Природа реальности», предложил назвать этот непрерывно ветвящийся мир Мультиверсом (Multiverse от английского слова Universe, Вселенная). Смысл этой гипотезы он комментирует следующим образом: кто такие «мы ?», пока я пишу эти строки, множество «тене­вых» Дойчей делают то же самое и не одна копия этих Дойчей не занимает в Мультиверсе привилегированно­го положения. Между собой Дойчи — двойники никак не взаимодействуют, а потому нам никогда не узнать, разделяют ли они взгляды «нашего» Дойча на проблему реальности. Именно этот более чем странный мир опи­сывает, по его словам, квантовая механика.

«Это не бред сивой кобылы, — говорит по этому поводу патриарх отечественной физики академик В.Л. Гинзбург. — Но я лично в это не верю, хотя есть серьезные ученые, которые верят».

Значительно более простую и понятную интерпре­тацию парадоксов квантовой механики можно предло­жить, используя методологию торсионной физики. Если фотон — квант электромагнитного поля — представля­ет собой возмущенную под действием электрического заряда «нить» поляризованных фотонов, то при взаи­модействии этой «нити» с материальным объектом — парой щелей — происходит ее расщепление, что и объясняет возникающее в итоге явление интерферен­ции. Точно таким же образом можно объяснить и дру­гой парадоксальный эффект — квантовую телепорта-цию, которая была предсказана Эйнштейном в его совместной работе с Розеном и Подольским и недавно осуществлена де Мартини (Рим) и Цайлингером (Вена).

Записав основное уравнение квантовой механики — волновое уравнение, — Шредингер не смог разъяснить непосредственный физический смысл волновой функ­ции. Ответ на этот вопрос дает торсионная физика. Из теории физического вакуума Г.И. Шипова следует, что волновая функция определяется через реальное торси­онное поле — поле кручения физического пространства. Источниками торсионного поля являются элементарные частицы, обладающие ненулевым спином, макроскопи­ческие тела — измерительные приборы, а также опера­торы, проводящие эксперимент с этой частицей. Одна­ко, торсионные поля приборов и операторов при прове­дении эксперимента никак не контролируются, а потому вносят в его результат элемент случайности. Результат опыта с квантовым объектом зависит, таким образом, от взаимодействия торсионных полей, созданных тремя различными источниками, два из которых подчиняются законам случая. По этой причине результаты опытов носят вероятностно-статистический характер. Торсион­ная интерпретация квантовой механики значительно более наглядна, чем копенгагенская или неоклассичес­кая, а тем более, чем «многомировая».

9 Философия теории относительности

Последние 40 лет своей жизни Эйнштейн потра­тил на то, чтобы понять мир материи как форму про­явления пустого искривленного пространства-време­ни. Один из ведущих специалистов по космологии Дж. Уилер сформулировал эту мечту Эйнштейна в виде

[лава 2. Филоеопм научной картины мира

рабочей гипотезы: «материя есть возмущенное состо­яние динамической геометрии».

Основная категория относительности — это мет­рика, т. е. число, которое сопоставляется с двумя точ­ками (событиями). Суть общей теории относительнос­ти и всей геометрической картины мира состоит в обобщении теории Евклида по двум направлениям — во-первых, по увеличению размерности, а во-вторых, по переходу к искривленным пространствам.

В 1916 г. на базе уравнений ОТО К. Шварцильд рассчитал метрику пространства —времени вокруг сферически симметричного материального объекта.

Этот расчет послужил основой последующего раз­вития теории черных дыр — одного из наиболее инте­ресных объектов современной космологии. Из-под гравитационного радиуса этих удивительных объектов не может выйти ничто — ни у света, ни у каких-либо других тел не хватит энергии, чтобы преодолеть силу притяжения черной дыры.

В 1921 г. Т. Калуца обобщил уравнения ОТО на случай пятимерной метрики.

Пятая координата оказалась замкнутой на планков-ском масштабе 10~⁴³ см. Главным достижением тео­рии Калуцы оказалась геометризация электромагнит­ного поля: его пятимерные уравнения содержали урав­нения Максвелла.

В связи с увеличением размерности ОТО возникает вопрос, почему реальное пространство нашего мира подчиняется трехмерной геометрии Евклида. В 1919 г. эту проблему исследовал П. Эренфест. Все классичес­кие физические поля — гравитационное, кулоновское электрическое, магнитное, производимое магнитным зарядом, — убывают обратно пропорционально квадра­ту расстояния. В мирах более высокой размерности эти зависимости оказались бы совершенно иными и, как следствие, и атомы и планеты потеряли бы устойчивость.

Философский подход к проблемам топологии про­странства развивался М.А. Марковым. Исходный тезис его рассуждений — в сопоставлении двух линий ан­тичной философии на проблему делимости материи — линии Демокрита, который был сторонником идеи не­делимых атомов, и линии Эмпедокла, по мнению ко-

Раздел VII. Современна» научна» картина мира

торого число первоэлементов бесконечно велико. Мар­ков предложил третью концепцию, альтернативную по его мнению двум классическим.

Концепция Маркова основана на двух принципи­ально новых идеях. Первая из них состоит в том, что структурные части материи могут строиться из элемен­тов не меньшей, а большей массы: избыточная масса в соответствии с законом сохранения массы —энергии трансформируется в жесткое излучение. Заметим, что эту же идею использовал А.Е. Акимов в фитонной те­ории квантового вакуума.

Вторая идея — это так называемая «ядерная демок­ратия»: способность элементарных частиц превращать­ся друг в друга, спонтанно исчезать и вновь возникать из вакуума. Классическая атомная теория не знала ничего подобного.

Используя эти идеи, Марков предложил предста­вить элементарные частицы в виде почти замкнутых автономных вселенных, которые он назвал фридмона-ми. Из-за большого гравитационного дефекта масс полная масса замкнутой вселенной равна нулю. А ес­ли она замкнута не полностью, то ее масса может быть сколь угодно малой, например, равной массе элемен­тарной частицы. С точки зрения внешнего наблюдате­ля эта малая масса будет заключена внутри сферы таких же микроскопических размеров, как и элемен­тарная частица.

«Фридмон с его удивительными свойствами, — пишет академик Марков, — не является порождением поэтической фантазии — без всяких дополнительных гипотез система уравнений Эйнштейна —Максвелла содержит фридмонные решения... Вселенная в целом может оказаться микроскопической частицей. Микро­скопическая частица может содержать в себе целую Вселенную».

Глава 3

ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА

| Универсальная теория Вселенной

По мнению С. Хокинга, в настоящее время на вопрос о том, может ли существовать единая теория всего реально существующего, следует дать три аль­тернативных ответа:

1. Полная теория существует и когда-нибудь будет построена.

2. Окончательной теории Вселенной нет, а есть бес­конечный набор все более совершенных теорий.