О физике, которой нет в учебниках
©Данилюк Анатолий Иванович
В начале XXI-го века обнаружен физический объект, который можно использовать в качестве единой модели всех известных до того физических объектов – вакуума, полей, частиц вещества и их скоплений. Этим объектом оказалась плотная упаковка упругих частиц. Появилась надежда на долгожданное «воссоединение» Науки, «расколотой» в начале века XX-го.
Наши ощущения позволяют нам предполагать, что Мир состоит из неодинаковых частей. Среди всех частей Мира можно особо выделить наблюдаемые части Мира – объекты (от лат. objective – наблюдать). Необходимыми признаками любого объекта являются свойства существовать и действовать. Свойство существовать является необходимым условием для проявления свойства действовать. Свойство действовать является необходимым условием его наблюдаемости и достаточным признаком объекта.
Среди всех объектов можно особо выделить субъекты. Необходимыми признаками субъекта являются свойства существовать, ощущать, представлять, желать и действовать. Достаточным отличительным признаком субъекта от несубъекта является свойство желать. Свойства субъекта ощущать, представлять, желать и действовать определяются возможностями существующих частей (органов) субъекта. Ощущения и действия подразделяются на осознаваемые и неосознаваемые. Неосознаваемые ощущения и действия присущи и субъектам, и несубъектам-объектам. Осознаваемые ощущения и действия неразрывно связаны с представлениями и желаниями, и присущи по определению только субъектам.
Существование является источником всех остальных свойств. Ощущения являются основным источником представлений. Представления являются основным источником желаний. Желания являются основным источником действий. Другим источником любых свойств является хаос (шум).
Все ощущения условно подразделяются субъектом на приятные и неприятные. Все желания и действия субъекта направлены на увеличение частоты приятных и уменьшение частоты неприятных ощущений. Такая направленность действий требует предвидения событий и планирования действий. Единственным способом предвидения непроизошедших событий является их моделирование, то есть воспроизведение и наблюдение последовательностей аналогичных событий с требуемой точностью. Наиболее доступной для субъекта моделью является находящаяся в его памяти совокупность представлений об аналогичных прошедших событиях и объектах.
В своих действиях каждый субъект руководствуется только своими желаниями на основе своих представлений о них и Мире. Основными представлениями субъекта являются представления о существовании Мира и собственном существовании как части-объекте этого Мира. Представления служат субъекту моделями и частями моделей для описания и предвидения поведения частей Мира. Совокупность удачных представлений называется Знаниями. Совокупность неудачных представлений называется заблуждениями. Совокупность обобществленных знаний называется Наукой. Единственный Мир представляется непрерывным, единым и бесконечным в любых измерениях. Совокупность всех частей Мира условно делится субъектом на две части по основному и существенному для субъекта признаку – свойству быть ощущаемыми (наблюдаемыми) субъектом непосредственно и/или опосредствованно. Части Мира, не обладающие таким свойством, недоступны субъекту для наблюдения независимо от их количества и других свойств и, поэтому, не являются объектами его познания.
Наблюдениям конечного субъекта доступны только конечные части Мира, поэтому конечному субъекту любая наблюдаемая часть Мира представляется сложной и состоящей из своих плотно упакованных конечных частей. Простейшим представлением о Мире является представление о нем как о бесконечно сложной и бесконечномерной совокупности его бесконечно малых, бесконечно больших и конечных частей, обладающих бесконечно большим количеством свойств.
Требование достаточной точности предвидения событий требует достаточной развитости моделей и операций моделирования. В случае непрерывного Мира это значит, что совокупность представлений о непрерывном Мире тоже должна быть непрерывной. Таковы основные представления классической Науки о Мире и себе самой, как модели этого Мира.
Любые представления конечного субъекта сами по себе всегда дискретны вследствие особенностей их хранения в конечной памяти субъекта. Поэтому требование непрерывности моделирования на их основе может быть обеспечено только удачным подбором группы операций моделирования, позволяющих выводить необходимые промежуточные представления из других представлений (интерполировать и экстраполировать) непрерывным образом. Бесконечная точность моделирования требует бесконечных ресурсов, поэтому она принципиально недостижима для конечного (ограниченного) субъекта. Однако для успешного планирования многих действий и принятия решений (желаний) часто достаточна ограниченная точность моделирования, вплоть до знака (направления, тенденции) событий. Частая допустимость низкой точности моделирования делает возможным широкое использование разных, порой взаимоисключающих представлений, в том числе получаемых методом «шумовой» генерации и не увязанных изначально ни с какими ощущениями. В Науке такие представления принято называть гипотезами и/или постулатами в отличие от эмпирических представлений, создаваемых на основе ощущений. Совокупности и тех, и других представлений, позволяющие моделировать, описывать и предвидеть события с приемлемой точностью, принято называть теориями. Отсутствие прямой связи гипотез-постулатов с ощущениями делает их положение крайне неустойчивым, и после появления более удачных (точных) теорий большинство научных постулатов обычно ожидает незавидная участь «научных заблуждений».
Иллюстрацией может служить известный «раскол» Науки на «классическую» и «неклассическую» науки в начале ХХ века. Главным обвинением против «классической» физики, положенным в основу обоснования раскола Науки, было ее «неумение объяснить новые экспериментальные данные». Справедливости ради следует отметить, что эти объяснения противники не собирались слушать (юридическим доказательством тому могут служить официальные указы о преследовании инакомыслящих и запреты рассмотрения альтернативных гипотез академиями многих стран). В то же время, фактически единственным существенным отличием «неклассической» науки от «классической» был отказ от трудоемкой взаимной увязки научных представлений и возведение ряда рабочих гипотез-постулатов в ранг основ Науки. То есть, по сути, никакого раскола в Науке не было. Было только чрезмерное увлечение публикациями сырых результатов и спешным заявлением приоритетов, которое привело к расколу сообщества ученых на менее и на более несдержанных. Но вина за это только частично лежит на ученых. Условия материального стимулирования за первенство по времени, а не по качеству, придумали не они. И только часть из них не выдержала соблазна деньгами. Она же впоследствии и придумала для самооправдания легенду о «расколе» Науки. Остальные присоединялись вынуждено ради той же Науки.
К сожалению, у этих событий было несколько отрицательных последствий. Основным из них было то, что отказ от взаимной увязки ряда гипотез и превращение их после признания в незыблемые постулаты лишили Науку возможности моделировать и предвидеть перспективы собственного развития. Поэтому, пережив всплеск активности в середине ХХ века и исчерпав весь запас «дораскольных» идей начала века, уже к концу ХХ века «неклассическая» часть Науки практически прекратила развитие и вступила в период застоя. Изрядно ослабленная нею медленно развивающаяся «классическая» часть не могла восполнить общие потери, поэтому на грани тысячелетий в фундаментальной Науке настало относительное затишье, если не считать множества публикаций новых гипотез, разобщенных в духе «неклассической» науки и не способных, поэтому, смягчить общую ситуацию. Обилие гипотез «неклассического» типа может быть легко объяснено действием универсального механизма подражания наиболее заметным образцам-авторитетам. Подражание присуще не только людям и является незаменимым фактором ускорения эволюции субъектов на низших ступенях развития. Официальное признание постулатотворчества основным методом развития Науки вызвало массовое подражание ее удачливым авторитетам со стороны представителей увеличивающейся армии ученых и не только ученых. Не последнюю роль также сыграла пониженная трудоемкость генерации разобщенных (несвязанных) гипотез.
Множественность несвязанных постулатов «неклассической» части Науки создает значительные неудобства ее использования, нарастающие с повышением требований к точности моделирования и накоплением экспериментальных данных. Рост неудобств «неклассической» части Науки уже привел к торможению развития. А замедленное развитие «классической» части Науки не позволило компенсировать этот недостаток.
Следует отметить, что наличие этого недостатка уже давно не отрицается академическими кругами официально, а многие публикации новых гипотез прямо декларируют его уменьшение как основную цель. К сожалению, подавляющее большинство новых гипотез вопреки этим декларациям только увеличивает количество несвязанных представлений и не может быть, поэтому, возведено в ранг официальных научных представлений без вреда для Науки. Не могут быть приняты и другие гипотезы, прямо уменьшающие точность моделирования по сравнению с существующими теориями. Требуются принципиально новые представления, повышающие точность описания и моделирования наблюдаемых частей Мира. До появления таких представлений Наука вынуждена находиться в состоянии ожидания их предложения.
В связи с этим следует также отметить, что академические запреты на альтернативные гипотезы, конечно же, были приняты для борьбы с «классикой» и выполнили свое отрицательное предназначение, существенно затормозив «классическое» развитие Науки. Но они же сыграли и другую роль – положительную роль эффективного барьера на пути «неклассического» информационного шума второго поколения, оградив Науку от еще большего засорения неудачными постулатами и подтвердив «классическое» утверждение о том, что нет худа без добра.
Часть Науки в виде совокупности наиболее общих научных представлений о строении и взаимодействии частей Мира называется Физикой. С нее начинался «раскол». Поэтому очевидно, что восстановление целостности научной картины Мира должно начинаться тоже с физики.
Первую за много лет серьезную надежду на восстановление целостности научной картины Мира принесло недавнее обнаружение большого сходства (практически полного совпадения) между свойствами плотной упаковки упругих частиц и свойствами известных полей, волн, частиц вещества и их скоплений. Из приведенного в публикациях [7-8] краткого анализа основных свойств плотной упаковки одинаковых упругих частиц следует, что свойства ее деформаций с допустимой для существующей практики точностью качественно и количественно совпадают со всеми проанализированными наблюдаемыми и многими постулированными в официальной науке (а не только в физике) свойствами ядерных, электромагнитных и гравитационных полей и их волн, а свойства элементарных дефектов упаковки и их скоплений – со свойствами элементарных частиц вещества и их скоплений вплоть до звезд, галактик и параллельных и вложенных вселенных. Совпадение свойств выражается в одинаковости описывающих их формул. При этом все без исключения свойства упаковки оказываются системно увязанными и согласованными между собой как прямые следствия очень малого числа необходимых свойств упругих частиц (размеров, упругости, инерции и стабильности). Этим представление о плотной упаковке упругих частиц [7-10] выгодно отличается от представлений о свойствах вещества и полей, основанных на несравненно большем количестве разрозненных постулатов [1-6].
В частности, все уравнения (законы, правила и т.п.) Гука, Ньютона, Кулона, Кавендиша, Максвелла, Гюйгенса и др. сравнительно просто выводятся как прямые следствия упомянутой четверки свойств упругих частиц при некоторых упрощениях. Эти свойства частиц можно было бы считать самостоятельными постулатами, но поскольку они являются необходимым условием наблюдаемости упаковки, то их можно считать и прямыми следствиями становящегося единственным более общего постулата о существовании конечного субъекта-наблюдателя определенного типа. Против этого последнего постулата пока еще трудно что-либо возразить.
Чрезвычайно низкая вероятность случайного точного совпадения большого количества формул позволяет предполагать более существенную связь между ними, чем просто случайную, и делает очень высокой вероятность тождества описываемых ими объектов. При подтверждении дальнейшими исследованиями факта тождества описываемых объектов можно будет говорить о появлении долгожданной Единой Теории строения наблюдаемой части Мира. Однако и без такого подтверждения теоретическую модель плотной упаковки упругих частиц можно уже довольно успешно использовать в качестве формальной единой рабочей модели, позволяющей предвидеть поведение вакуума, известных полей, волн, частиц вещества и их скоплений с точностью не ниже точности всех старых теорий. Только без присущих им проблем и парадоксов.
Естественно, что простота, наглядность и точность новой модели вовсе не означают, что студентам больше не надо учиться. Ведь все познается в сравнении, для которого надо иметь что сравнивать. Кроме того, оценки зависят не от того, что студент знает, а от того, что он усвоил из поданного ему материала.
Подробнее с результатами сравнения теории плотной упаковки упругих частиц и других физических теорий можно ознакомиться в [7-10] в интернете. Следует только учесть, что форма изложения там немного опережает события. Изложение ведется как сравнение двух уже готовых теорий (физик), возможной (виртуальной) и существующей, из-за того, что автор хотел таким способом сразу подчеркнуть открывающуюся перспективу, хотя первичная задача ставилась проще – всего лишь показать, что все формулы и результаты «неклассической» физики могли быть получены чисто «классическим» путем. А получилось то, что получилось.
Впервые опубликовано 23.09.2003 на http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/6136.html Данилюк А.И. О физике, которой нет в учебниках.
andan-1@yandex.ru
