Теория относительности
Теория относительности
Преемственность теории относительности не могла ограничиться только математической фактурой. Совместно с уравнениями в нес, со всей неизбежностью, перешел из электромагнитной теории недостаток понятийного арсенала. Предложенная Эйнштейном теория движения, также, как и электромагнитная теория, не выдвигала никаких суждений по поводу реального физического содержания собственных понятийных основ. Просто говоря, теория относительности не предложила никаких смысловых понятийных эквивалентов, выражающих действительные физические характеристики вещества, места, времени. Самое огромное, что мог позволить себе Эйнштейн, это сконструировать световые постулаты, которые только и приходятся выражением беспристрастных физических параметров реального пространства-времени. Но природа происхождения этих постулатов осталась за пределами «досягаемости» познавательных способностей теории относительности и поэтому световые постулаты сделались одной из более непостижимых ее сторон.
Все же, в той очень противоречивой обстановке гигантскую роль сыграла созидательная мощь эйнштейновского ума. Пожалуй, более чем где-либо незаурядность воображения создателя теории относительности проявилась в понимании им беспристрастной неоднозначности определения одновременности 2-ух пространственно разбитых событий. Глубоко проанализировав функцию наблюдений и измерений, регистрируемых физических процессов, Эйнштейн опровергнул ньютоновские представления об абсолютности пространства и времени. При помощи смышленых мысленных экспериментов ученый обосновал их беспристрастную относительность. Как время утратило качество абсолютной, всюду умеренно текущей субстанции, наше отношение к окружающему миру поменялось конструктивным образом. Сделалось естественным, что существование места и времени в отрыве друг от друга, при описании движения, противоречит эксперементальной логике, а поэтому не имеет теоритического обоснования.
Теория относительности внушительно показала, что четырехмерная интерпретация пространственно-временных соотношений является единственно вероятной, к тому же способной отлично комментировать отрицательные результаты тестов но регистрации эфирного ветра. Следствием эйнштейновских творческих усилий сделалось введение в научный обиход очередной понятийной категории, нареченной «четырехмерным пространством-временем». Наличие последней, вроде бы снимало с повестки денька делему атрибутации категорий «пространство» и «время» по отдельности.
Эйнштейну не составило огромного труда подобрать необходимое математическое выражение для соединения пространства и времени в единую ткань. Науке было уже понятно уравнение Германа Минковского, предлагающее решение этой задачки. Но экстраполировать данную математическую структуру на всеполноценную понятийную базу, оказалось задачей никак не обычный. Дело в том, что физические характеристики малого интервала места и периода времени глубоко различны. Совмещение их просит каких-либо специфичных, до сего времени неизвестных нам теоретических ходов. Не случаем, в ряду неодолимых сторон теории относительности, для нашего умозрительного восприятия, стоит ее четырехмерная трактовка пространственно-временных соотношений. Очевидно, теория относительности, как и всякое другое теоретическое обобщение, имеет собственный познавательный предел, за которым появляются вопросы не поддающиеся оптимальному разъяснению в рамках этой теории. В собственном месте, мы тщательно проанализируем трудности связанные с движением, которые не поддаются развязыванию усилиями теории относительности. Тут же ограничимся тем, что акцентируем свое внимание на понятийной дефицитности ее пространственно-временных аргументаций.
Интересно, что сам Эйнштейн был максимально аккуратен в подборе применяемых формулировок и определений. В случаях, когда появлялись непонятные, разноплановые ситуации, он искусно манипулировал и перекладывал проблематику с физических галсов на математические, но непреклонно проводил свои идеи к намеченным целям. Методологическое кредо теории относительности довольно компактно сформулировано во вступительной части известной эйнштейновской статьи «К электродинамике передвигающихся тел». Где, а именно, сказано, что «развиваемая Эйнштейном теория базирована, как и всякая другая электродинамика, на кинематике твердого тела, потому что суждения всякой теории касаются соотношений меж жесткими телами (координатными системами), часами и электрическими процессами». В этом дословно воспроизведенном заявлении ученого очевидно выслеживается нарочитая тенденция кропотливого уклонения от прямого использования выражения «пространство». Казалось бы, как можно рассуждать о кинематике твердого тела вне категории «пространство»? Все же, создатель теории относительности предпочитает старательно обходить это каверзное определение.
В собственном программном заявлении Эйнштейн заменяет понятие «пространство» формулировкой «координатная система». В итоге осуществляется узкий маневр, позволя-щий переводить чисто физическую категорию в математическую плоскость. Совместно с тем вроде бы автоматом утрачивается необходимость в ее физической атрибутации. Этот безусловно очень действенный исследовательский прием описания физических реальностей при помощи математических инструментов, служит центральной осью, на которой смонтирована вся теория относительности. Но это никак не означает, что мы должны неоспоримо следовать на поводу у теории относительности вопреки здравому смыслу, который не позволяет полной замены физических реалий математическими конструкциями, в связи с возможностью утраты контроля над самим познанием. Взятый из максвелловс-кой элетромагнитной теории — способ перевода чисто физических заморочек в область абстрактных математических решений, более всего, свидетельствует о неспособности исследовательской мысли предъявлять наблюдаемой реальности адекватные понятийные эквиваленты.
Дело в том, что в беспристрастном мире движение реализуется в рамках взаимодействия меж местом, временем и веществом, без вербования каких-то математических средств. Потому выбор математического аппарата и процедура его использования, всегда связаны с известным произволом. Исчерпающая теория о перемещении вещественных объектов друг относительно друга, должна отражать объективную действительность и уметь обрисовывать, сначала, качественную сторону движения, как итог взаимодействия меж основополагающими категориями мироздания. И только после чего, заниматься количественной оценкой результатов движения, при помощи математических выкладок. Теория относительности, в этом смысле, небезупречна. Она настойчиво пробует обойти доброкачественную сторону движения и свести наше познание о нем к количественной оценке, средством связанного с физическим законом математического аналога.
Без всякого сомнения, Эйнштейн лучше, чем кто-нибудь, знал слабенькие стороны собственной теории относительности. Вот поэтому, многие годы его творческой биографии были отданы заботам о построении единой теории поля. По плану последней предполагалось привести основополагающие категории мироздания к единой полевой субстанции и отыскать для нее такие математические выражения, которые могли бы управляться с описанием всех имеющихся видов физических взаимодействий. А заодно, покончить с глубочайшим понятийным кризисом, паразившим естествознание.
Как ранее говорилось, физические характеристики пространственно-временного каркаса и вещественной внутренности тесновато взаимосвязаны меж собой и не допускают произвола в их выборе. Потому полностью закономерно, что разразившийся понятийный кризис, в вопросах описания мирового пространственно-временного каркаса, безизбежно перекинулся на материальную начинку. Другими словами, на нашу способность правильно атрибутировать вещественные объекты, выражающие категорию «вещество». Во-1-х, оказалось, что простые составляющие вещества не являются просто частицами материи, но могут и должны рассматриваться как волновые образования. Во-2-х, выяснилось, что мы не в состоянии, как это происходило в традиционной механике, давать однозначные математические определения того, что вправду имеет место и происходит с веществом в пространстве и времени. Заместо этого, квантовая физика стала давать нам распределение вероятностей для вероятных конфигураций и состояний, как функций времени.
Таким макаром, наше проникновение во все усложняющиеся реалии мира вокруг нас привело к тому, что современное состояние науки стало характеризоваться наличием 2-ух теоретических систем, значительно независящих друг от друга — теорией относительности и квантовой теорией. Знаменательно, что по отдельности каждое из этих научных обобщений полностью удовлетворительно совладевает с описанием определенного круга явлений. Но за пределами ограниченной области применимость какой-нибудь из их очень проблематична. Складывается воспоминание, как будто составные куски ожидаемой всеобъемлюющей теории содержатся в обеих нареченных концепциях и нужно только отыскать логически правильные хода, дозволяющие заключить альянс меж теорией относительности и квантовой физикой.
Теория относительности, без всякого сомнения, должна сохранить свою актуальность, как учение отстаивающее описание законов природы средством пространственно-временных соотношений (фактически говоря, у нас нет другой альтернативы). Но делать это, по-видимому, она должна не при помощи дифференциальных уравнений, предлагающих постоянные решения, а методом установления квантовых пространственновременных черт, наблюдаемых физических процессов. Можно по последней мере возлагать, что выполнение этого условия сделается логической связкой, которая приведет к хотимому синтезу теории относительности с квантовыми закономерностями.
Это совсем не значит, что будующие успехи теоретической физики пролегают на путях приспосабливания теории относительности под квантовые закономерности и разумеется, напротив —приспосабливания квантовой теории под логику эйнштейновских пространственно-временных соотношений. Когда, к примеру, пробуют получить квантовые закономерности, как следствие теории относительности. О тщетности схожих усилий свидетельствуют, так и не вылившиеся в законченную систему взглядов, различные разработки более сложных пространственно-временных геометрий, в надежде распространения их на более широкий круг явлений природы.
Для естественного синтеза этих 2-ух базовых теоретических обобщений, более всего полезно отойти на исходные рубежи и попробовать сконструировать в самих истоках наших познаний лучшую понятийную базу. Нам необходимо наполнить свои представления о «пространстве», «времени», «веществе» и «поле» таким освеженным концептуальным содержанием, которое позволит скорректировать обе противостоящие концепции единовременно. Да таким образом, чтоб они органично соединились в единую научную ткань. Выход исследователей на многообещающий уровень для атрибутации основополагающих категорий мироздания, в свою очередь, подразумевает разработку действенной модели сотворения мира. Ведь реальное физическое заполнение этих категорий происходит конкретно в процессе реализации сценария рождения мира.
Мы не случаем провели лаконичный обзор становления фундаментальных понятийных определений в современной науке. Нам нужно было сделать таковой исторический экскурс, чтоб полнее представлять общую ситуацию, складывающуюся вокруг атрибутации основополагающих категорий мироздания и беспристрастно оценивать обстановку, в критериях которой происходило формирование научной концепции сотворения мира. Как надо из всего вышеизложенного, эта обстановка характеризовалась долгим понятийным кризисом, поразившим теоритеческую аттестацию основополагающих категорий мироздания. Этот кризис безизбежно трансформировался в научное представление о таком величайшем творчески-образовательном акте, который имеет название «сотворение мира».
Борис Дмитриев