Вопрос “а при чем здесь “честность и мужество”, зачем такие обязывающие определения в оценке научного исследования?” вполне уместен, но только до момента прочтения вступления и первого раздела книги. Дальше становится все понятно каждому, кто знаком с взаимоотношениями коллег в конкурирующих направлениях науки вообще и теоретической физики в частности в академических кругах на постсоветском пространстве. Иногда казалось, что автор долгое время пробивал себе дорогу в одном из наших НИИ, а затем махнул рукой на наши сложности, укатил в Штаты и там во все тяжкие живописал мытарства нашенских аспирантов, а не американских кандидатов в постдоки. Оказывается, у “них там” в этой сфере не лучше, а то и похуже местами, чем у нас!

“Может показаться странным обсуждение академической политики в книге для широкой публики, но вы, публика, индивидуально и коллективно являетесь нашими работодателями. Если наука, которую вы оплачиваете, не получается, это побудит вас держать нас в шаге от увольнения и заставить нас делать нашу работу.

Так что у меня есть некоторые заключительные слова для различных аудиторий.

Для образованной публики: будьте критическими. Не верьте большинству того, что вы слышите. Когда ученый заявляет, что он сделал что-то важное, попросите его предъявить доказательства. Оценивайте это так же строго, как вы делали бы в отношении инвестиций. Устройте эту проверку столь внимательно, как вы делали бы, покупая дом или выбирая школу, в которую вы собираетесь послать своих детей.

Для тех, кто принимает решения о том, что наука должна получать, – то есть, для глав департаментов, исследовательских комитетов, деканов, должностных лиц фондов и финансирующих агентств: только люди вашего уровня могут осуществить рекомендации, подобные тем, что только что перечислены. Почему не рассмотреть их? Они являются предложениями, которые должны быть обсуждены в местах, подобных офисам Национального фонда науки, Национальной академии наук и их двойников по всему миру. Это не просто проблема теоретической физики. Если высоко упорядоченная область, подобная физике, поражена симптомами группового мышления, то что может произойти в других, менее строгих областях?

Для моих собратьев физиков-теоретиков: проблемы, обсужденные в этой книге, являются ответственностью всех нас. Мы составляем научную элиту только потому, что большее общество, частью которого мы являемся, глубоко заботится об истине. Если теория струн ошибочна, но продолжает доминировать в нашей области, последствия могут быть тяжелыми – для нас персонально, а также для нашей профессии. Для нас важно открыть двери и позволить войти альтернативам, а также в целом повысить стандарты обоснования”.

Это г-н Смолин обратился к различным аудиториям общества, надо думать, не только своей страны. Очень прошу мне поверить: о написанном им, действительно, необходимо знать каждой из перечисленных аудиторий любого общества. Но только его коллегам физикам-теоретикам, как мне кажется, не потребуется толмач для разъяснения того, что изложено в книге. Для остальных я попробую, набравшись смелости, растолковать основные мысли автора. Однако если бы дело было только в том, что не для всех эта книга будет доступна, я не брался бы за сомнительную роль переводчика с переведенного. Возьму на себя ответственность за утверждение, что у меня есть некоторые предложения по возможности разрешения научных проблем, о которых говорит автор. Мне кажется, что смысл моих предложений будет понятен для всех категорий возможных читателей. Но в первую очередь этой своей работой я обращаюсь к молодым и дерзким кандидатам в исследователи Природы. К тем из них, кто еще только начал двигаться по этому пути, кого необходимость еще не поместила в глубокую колею, прорезанную специально для так называемых “соискателей”, на кого мэтры от науки еще не надели шоры своих взглядов, и кого научный официоз еще не закабалил интеллектуально.

Считаю необходимым сказать предварительно еще об одном.

В научной литературе и литературе о науке последних 10-15 лет стали популярными темы конца чего-то в науке: “Конец времени”, “Конец природы”, “Конец физики”…. Особенно показательна в этом смысле книга Дж. Хоргена “Конец науки”, в которой что ни раздел, то обязательно конец чего-то: “Конец прогресса”, “Конец философии”, “Конец космологии”, “Конец физики”, “Конец биологии”, “Конец социологии” и даже “Конец концов”. Понятно, что в этом явлении следует учитывать стремление авторов поразить потенциального читателя еще на подходе к книге с коммерческой целью. Но здесь просматривается также некая глубинная убежденность людей, близких к науке, что физики-теоретики если уже не достигли возможных рубежей научного прогресса, то вот-вот подойдут к ним и, смахнув трудовой пот со своего чела, смогут сказать: “Ну, вот и все, наконец. Теперь можно вздохнуть свободно и заняться второстепенными делами – литературой, искусством или этой, как ее, философией, что ли”.

Своим намерением я откликаюсь на приглашение Ли Смолина не только проследить за тем, как проблемы в физике возникали, но и поучаствовать в поисках путей их решения. Поэтому наша статья так и будет построена: вначале речь пойдет о проблемах и их истории, как это изложено в книге Ли Смолина, затем – анализ истоков этих проблем и поиск момента, в который физика свернула с магистрального пути в сторону изначально поджидавших их там этих самых неприятностей.

Ну, что, начнем, благословясь?

“История, о которой я буду говорить, могла бы читаться некоторыми как трагедия. Говоря прямо, – и чтобы обозначить линию удара, – мы потерпели неудачу. Мы унаследовали науку, физику, которая прогрессировала настолько быстро и настолько долго, что часто принималась за образец того, как должны действовать другие области науки. На протяжении более чем двух столетий до сегодняшнего времени наше понимание законов природы быстро расширялось. Но сегодня, несмотря на все усилия, то, что мы достоверно знаем об этих законах, не превышает того, что мы знали о них в 1970е”.

“Более двух столетий”, надо думать, это два с половиной столетия, прошедших после Ньютона. Как мне кажется, к ним следует добавить и времена великих астрономов, начиная с Коперника, но все время развития физики, на мой взгляд, все-таки следует разбить на два заметно отличающихся друг от друга периода. Периоды эти определяются преобладанием в них того или иного вида физических теорий.

Есть два вида теорий: теории принципов и конструктивные теории. Теории принципов устанавливают системы взглядов, позволяющие описывать природу. Конструктивные теории описывают явления в терминах моделей и уравнений.

Основной по длительности период развития физики был периодом значительного преобладания конструктивных теорий, к которым можно отнести, например, принцип относительности Галилея, законы механики Ньютона. Показателем появления насущной потребности в теории принципов, несомненно, явился закон всемирного тяготения. Характерной особенностью этого закона было то, что формула, по которой он “работал”, была известна и многократно проверялась на достоверность, а причина возникновения сил тяготения была неизвестна. В этом, кстати, признавался и Ньютон: “…причину этих свойств силы тяготения я до сих пор не могу вывести из явлений, гипотез же я не измышляю”.

Однако период доминирования теории принципов в физике, несомненно, наступил после появления СТО, квантовой механики и ОТО. Этот период насчитывает уже сотню лет, более 30 из которых, по мнению Ли Смолина, продолжается застой. То есть, по его мнению, эффективными в этот период были и остаются до сих пор только первые 70 лет после признания истинной СТО – специальной теории относительности Эйнштейна.

“Но эта красивая картина была разрушена с триумфом СТО, ибо, если целое понятие быть в покое или в движении является бессмысленным, эфир должен быть фикцией.

Поиски унификации велись тут и там, но на самом деле было только одно направление движения. Это была противоположность теории эфира: если поля не сделаны из вещества, вероятно, поля являются фундаментальной материей. Материя тогда должна быть сделана из полей. Уже были модели электронов и атомов как напряжений в полях, так что это был не такой уж большой шаг.

Но как раз, когда эта идея приобретала приверженцев, все еще оставались загадки. Например, имелось два различных вида полей, гравитационное поле и электромагнитное поле. Почему два поля, а не одно поле? И конец ли это истории?”.

“Красивая картина” – это период, когда время было само по себе, пространство было наполнено эфиром, все двигалось только в нем, и над всем этим не просматривалось ни облачка. “Фикцией” эфир стал после того, как не удалось установить его наличие, вернее, наличие “эфирного ветра” при движении Земли “по ветру” и “против эфирного ветра”. Отрицательный эксперимент (единственный, кстати) поставил знак равенства между равномерным движением “сквозь эфир” и состоянием покоя в нем. Об этом и говорит фраза Ли Смолина “если целое понятие быть в покое или в движении является бессмысленным, эфир должен быть фикцией”.

Проблемы, характерные для времени преобладания конструктивных теорий, канули в Лету, нам весь тот период развития физики представляется сплошным и безостановочным движением теоретической физики вперед и выше. Проблемы, по признанию г-на Смолина, начались, можно сказать, на наших глазах, в царствование иного вида физических теорий.

Теории принципов, естественно, затрагивают самое глубинное в понимании природы, изменяя подчас революционным образом само мировосприятие.

“Его (Эйнштейна, Е.К.) глубочайшим прозрением было то, что гравитация и движение тесно связаны друг с другом и с геометрией пространства и времени. Эта идея завершила сотни лет раздумий о природе пространства и времени, которые до нее рассматривались как фиксированные и абсолютные. Будучи вечными и неизменными, они обеспечивали фон, который мы использовали для определения таких понятий как положение и энергия”.

Это прозрение восприняла, как свое, вся элита теоретической физики. С этого момента началось развитие физики с измененным в корне представлением о фундаментальных понятиях и явлениях природы. Следовало ожидать, что все теории и законы, созданные и открытые на основе прежних пониманий, будут заново переосмыслены и переформулированы. Однако…

“Ядро нашей неспособности завершить текущую научную революцию состоит из пяти проблем, каждая из которых в высшей степени неподатлива. Эти проблемы противостояли нам, когда я начинал мои занятия физикой в 1970е, и, хотя мы много узнали о них за последние три десятилетия, они остались нерешенными. Так или иначе, любая предлагаемая теория фундаментальной физики должна решить эти пять проблем, так что стоит бросить краткий взгляд на каждую”.

“ПРОБЛЕМА 1: Объединить ОТО и квантовую теорию в одну теорию, которая может претендовать на роль полной теории природы.

Это называется проблемой квантовой гравитации”.

А какой смысл в таком объединении, зачем объединять эти две теории – квантовую и ОТО – в одну?

В мире квантовой механики все представляет собой частицы и волны одновременно – и вещество, и силы взаимодействия между элементами вещества или отдельными объектами вообще. Квантовая механика (или квантовые механики?) нисколько не сомневалась, что и гравитация той же природы, вот только частиц, “переносящих” гравитацию, обнаружить не могла.

ОТО – общая теория относительности – явилась логичным продолжением специальной, в которой время, линейные размеры и даже масса зависели от скорости перемещения объекта наблюдения. В ОТО объединенные в нечто целое пространство и время были не явлением, а своего рода процессом, поскольку имели изменяющуюся под влиянием различных факторов геометрию. Гравитация в ОТО была следствием изменения геометрии пространства-времени под воздействием масс: эти массы как бы “скатывались” по “прогнутому” пространству-времени к их общему центру тяжести.

Логика подсказывала: если одно и то же явление находит непротиворечивое объяснение в двух различных теориях, значит, эти теории являются составными частями более общей теории. Вот и бьются теоретики уже несколько десятилетий над проблемой квантовой гравитации – над созданием полной теории природы. Пока безуспешно.

“Эйнштейновское объединение гравитационного поля с геометрией пространства-времени сигнализировало о глубочайшей трансформации того, как мы постигаем природу. До Эйнштейна пространство и время мыслились как имеющие свойства, которые были навечно фиксированы. Геометрия пространства была, есть и всегда будет такой, как ее описывал Евклид. Время движется независимо ни от чего. Вещи двигаются в пространстве и изменяются во времени, но сами пространство и время никогда не видоизменяются.

Для Ньютона пространство и время составляли абсолютный фон. Они обеспечивали фиксированную сцену, на которой разыгрывалась великая драма. Геометрия пространства и времени была нужна, чтобы придать смысл вещам, которые изменяются, таким как положения и движения частиц. Но сами они никогда не менялись. Мы имеем название для теорий, которые зависят от такого фиксированного, абсолютного каркаса: мы называем их зависимыми от фона теориями.

ОТО Эйнштейна совершенно иная. Здесь нет фиксированного фона. Геометрия пространства и времени меняется и эволюционирует, как и все остальное в природе”.

Как говорили в старину: “За неимением гербовой, пишем на простой”. Не удается объединить – будем использовать каждую из теорий в пределах их досягаемостей.

“В атомной области, где правит квантовая физика, мы обычно можем игнорировать гравитацию. Мы можем трактовать пространство и время, почти как это делал Ньютон – как неизменный фон. Другая область является областью гравитации и космологии. В этом мире мы часто можем игнорировать квантовые явления”. И далее:

“За пределами аргументов, основывающихся на единстве природы, имеются проблемы, специфические для каждой теории, которая требует объединения с другой. Каждая теория имеет проблему бесконечностей. В природе мы еще не столкнулись с чем-то измеримым, что имеет бесконечную величину. Но как в квантовой теории, так и в общей теории относительности мы сталкиваемся с предсказаниями физически осмысленных величин, становящихся бесконечными. Это похоже на то, что природа таким путем наказывает нахальных теоретиков, которые осмелились разрушить ее единство”.

Поясним, что здесь имеется в виду.

В формулах СТО при скоростях объекта, равных световой, в знаменателе появляется ноль. Отсюда и возникает запрет на скорости объектов, которые никак не имеют право приближаться к световой, тем более – превышать ее (нам бы с бесконечностями от деления на ноль разобраться, а тут мнимые числа возникают!). В ОТО нет ограничений на расстояние между гравитационно взаимодействующими объектами (вплоть до бесконечного), только скорость распространения гравитации также не должна превышать световую. И в квантовой механике нет ограничений на расстояния, на которые распространяется то или иное поле, была бы возможность замерять каким-то из способов его напряженность. Отметим попутно, что и здесь ограничена лишь скорость распространения изменений напряженности полей – той же скоростью света. Вот об этих бесконечностях, возможных в теориях и не имеющих место в природе, Ли Смолин и говорит, как о наказаниях со стороны Матушки Природы, поступающих в адрес “нахальных теоретиков”.

Но это только цветочки. Здесь можно предполагать некие пределы, в которых применима какая-либо из теорий на фоне ничтожно малого влияния другой. Либо ставить наперед заданные величины, значениями ниже которых можно пренебрегать. То есть, в этом случае есть возможность обходить проблемы, поставленные природой, не решая их. А что? Им же хуже: не хотят теории объединяться, пусть работают поодиночке, не хотят проблемы бесконечностей решаться, пусть так и стоят нерешенные!

Однако дальше – еще больше (или хуже?).

“Квантовая теория содержит внутри себя некоторые очевидные концептуальные парадоксы, которые даже после восьмидесяти лет остаются неразрешенными. Электрон проявляется как волна и как частица. Так же ведет себя свет. Более того, теория дает только статистические предсказания субатомного поведения. Наша способность сделать что-нибудь лучше этого ограничивается принципом неопределенности, который говорит нам, что мы не можем в одно и то же время измерить положение и импульс частицы.… квантовая теория скрывает нечто существенное о природе, о чем нам нужно узнать”.

Таким образом, квантовая механика подразумевает наличие наблюдателя, который вмешивается в процесс своим выбором, что именно измерять – положение частицы или ее импульс: определяя положение, мы фиксируем ее, лишая этим импульса, измеряя импульс, мы лишаем ее “статуса частицы”, превращаем в нечто размытое, “размазанное” в довольно значительном (по сравнению с ее размером) объеме. В этом случае физика не в состоянии дать ответ на вопрос: “А какова реальность на самом деле?”.

“… термины, в которых наука описывает реальность, не могут включать любым существенным образом тот факт, что мы выбираем, измерять нам или не измерять”.

Становится непонятным, как будет выглядеть мир в наше отсутствие!

“Вся эта проблема известна под названием проблемы обоснований квантовой механики. Она является второй великой проблемой современной физики.

ПРОБЛЕМА 2: Решение проблемы обоснований квантовой механики или путем придания смысла теории в ее существующем виде, или путем изобретения новой теории, которая имеет смысл”.

И здесь не все понятно, как говорится, “навскидку”, “с первого подхода”. Казалось бы, теория есть, но в каком-то месте прерывается и переходит на язык вероятностей. Но мало ли у нас процессов, определяемых статистически?

Так-то оно так, но в этот момент мы должны сопоставить претензию теории на описание мира с тем, что мы от нее получаем. Давайте разберемся.

Вот перед нами некая Реальность. Она была какой-то в естественном состоянии до того момента, как мы к ней подступили со своим намерением ее измерить. Но как только мы приступили к измерениям, она потеряла свою естественность под воздействием наших измерений. Мы влезли в Реальность, как слон в посудную лавку, и стали там ворочаться. Поворочавшись и получив от Реальности что-то, мы вылезли из нее и предоставили ей возможность двигаться по своей истории без нас. Какова она была, пока мы в нее не влезли? Какой она стала, когда мы из нее вылезли? А какой она была бы, если бы нам не вздумалось что-то в ней измерять? Не дает наша “надежная всеобъемлющая” теория ответов на эти вопросы. Вот в чем смысл проблемы, отсюда и вытекает сформулированный Ли Смолиным вывод: необходимо либо “придать смысл теории в ее существующем виде”, либо “изобрести новую теорию, которая имеет смысл”. Пока не удается ни того, ни другого.

Идем дальше.

Несколько упрощая вопрос, можно сказать, что квантовая механика – это наше проникновение в микромир, это изучение частиц вещества и их взаимодействия. Взаимодействия – проявления сил природы – осуществляются тоже частицами, которые называются бозонами. На каждое взаимодействие – свой особый вид бозонов. При этом бозоны электромагнитных и слабых взаимодействий легко выявились и так же легко объединились в теоретическом смысле, гравитационные и сильные ядерные взаимодействия “отказались” участвовать в объединении, да и проявляться не очень-то стараются.

“Имеются две фундаментальных силы природы (из тех, что мы знаем), которые остаются за пределами объединения электромагнитных и слабых сил. Это гравитация и сильное ядерное взаимодействие, отвечающее за связь между собой частиц, именуемых кварками, чтобы сформировать протоны и нейтроны, составляющие атомные ядра. Можно ли объединить все четыре фундаментальные силы?

Это наша третья великая проблема.

ПРОБЛЕМА 3: Определить, могут или нет различные частицы и силы быть объединены в теорию, которая объясняет их все как проявление единственной, фундаментальной сущности.

Назовем эту проблему проблемой объединения частиц и сил, чтобы отличить ее от унификации законов, которую мы обсудили ранее”.

Суть этой проблемы сводится к тому, что ожидание создания Всеобщей Теории Всего может оказаться сокрушительной фикцией.

“Я принадлежал к первому поколению физиков, образовавшемуся с момента установления стандартной модели физики частиц. Когда я встречаю старых друзей из колледжа и высшей школы, мы иногда спрашиваем друг друга: "Что такого мы открыли, чем бы наше поколение могло гордиться?" Если мы имеем в виду новые фундаментальные открытия, установленные экспериментом и объясненные теорией, … ответ, который мы должны признать, таков: "Ничего!"”.

“С самых ранних времен становления физики как науки находились люди, которые представляли себя последним поколением, сталкивающимся с неизвестным. Физика всегда казалась ее деятелям почти завершенной. Это самодовольство разбивается только во время революций, когда честные люди вынуждены признать, что они не знают основ. Но даже революционеры все еще представляют, что главная идея – та, что все объединит и приведет поиск знания к завершению, – лежит прямо за углом”.

“Проблема объединения частиц и сил”, “унификация законов”. А кому и зачем это нужно? Уж так ли навалилась на теоретическую физику необходимость в действиях по объединению и унификации, что прямо нет житья, и двигаться дальше невозможно?

Необходимо признать: да, навалилась, и именно сейчас (два-три десятка лет в ту или иную сторону в этом случае роли не играют).

Для разъяснения ситуации я не смог придумать ничего лучшего, чем смоделировать процесс математизации теоретической физики. Не уверен, что получилось достаточно убедительно и доступно для понимания без напряжения, но пока вынужден довольствоваться этой “придумкой”.

В аналитической работе в огромном числе случаев – то ли в экономике, то ли в производстве, в социальных исследованиях, или в метеорологии – исследователи имеют дело с целыми массивами данных со сложными взаимозависимостями. И математика уже выработала ряд эффективных приемов и для обработки таких данных, и для определения формул, по возможности максимально достоверно выявляющих эти взаимозависимости. Основной смысл приемов сводится к следующему.

В каждом из случаев, когда рассматривается тот или иной из процессов, сам процесс – это Реальность (Р), которую мы намерены постичь. Числовой массив данных – это некие окошечки, через которые мы имеем возможность взглянуть на некоторые из проявлений Реальности. Формула, которой после анализа и обработки мы описали числовой массив, – это наша Модель (М) Реальности. Естественно, модель описывает Реальность приблизительно и неполно, она даже числовой массив отражает с Отклонением (О). Это отклонение в пределах имеющихся данных мы тоже можем описать некоторой формулой и принять за отклонение нашей Модели от Реальности. То есть, результат этого этапа нашей работы может быть изображен в виде схемы: Р – М = О (“Реальность” минус “Модель” равняется “Отклонение”). А теперь задача математиков – выразить формулы Модели и Отклонения в одних и тех же переменных и найти, при каком их значении отклонение будет равняться нулю. Это сведется к решению уравнения О = 0 (“Отклонение” равняется нулю). Решение этого уравнения даст нам некоторые значения наших переменных. Эти значения переменных мы подставляем в формулу нашей Модели, после чего исходная формула модели приобретает вид, максимально возможно приближенный к описанию Реальности, естественно, в пределах имеющихся в нашем распоряжении и обработанных нами данных: Р – М = 0 (“Реальность” минус “Модель” равняется нулю). Что и требовалось для создающих “формульную” модель реальности.

Достаточно ли вразумительно я изложил, какой типичный математический прием используется при обработке массива данных? Хотелось бы, чтобы достаточно, потому что дальше мы будем говорить о физических теориях, которые используют похожие математические приемы.

Пофантазируем, вернее, смоделируем то, что происходило и происходит в теоретической физике.

В один из периодов развития физики, когда в ней преобладали концептуальные теории, естествоиспытатели создали Теорию Чего-Нибудь (ТЧН) и начали исследовать в ее рамках процессы определенного класса. Но случилось, что один из экспериментов в рамках ТЧН закончился ничем, и стало ясно, что для понимания процессов, к классу которых относился эксперимент, нужно создавать новую теорию. Создали не просто новую теорию, а Специальную Теорию Чего Угодно (СТЧУ), а затем, развивая идеи специальной теории, – Общую Теорию Чего Угодно (ОТЧУ). Некоторое время каждые из теорий – и старая, и обе новых – работали вразнобой, не выходя за пределы своих ниш. Такая ситуация теоретиков устраивала не вполне. Логика подсказывала им: если более или менее достоверные результаты дают различные теории, должна быть какая-то объединяющая теория, поглощающая прежние. Начали подыскивать подходящего кандидата на объединяющую роль и вышли на Всеобщую Теорию Всего Чего Угодно (ВТВЧУ), а потом даже на Всеобщую Конечную Унифицированную Теорию (ВКУТ). Основные сложности наступали не тогда, когда теории громоздились независимо одна от другой, а тогда, когда их сводили – добивались, чтобы каждая Всеобщая или Унифицированная поглощала все предыдущие. А они не хотели этого делать, хоть их стреляй!

Вот тогда и началась математизация физики. Математики надоумили физиков, что к физическим теориям можно применять метод, уже не раз оправдавший себя, – тот, о котором у нас шла речь выше. Если экспериментальные данные не ложились в теорию, нужно было параметры теории и показатели расхождения теории с экспериментом выразить в одних и тех же переменных, приравнять расхождения к нулю и полученные в результате обнуления константы и коэффициенты при переменных проставить в формулах теории. Производилось это, что называется, пересчетом вручную. Так же поступали и при стыковке более общих теорий с предшествовавшими им частными. В результате постепенно начался процесс утраты представления о физической форме того, что получали в результате математического объединения теорий и подгонки теории под эксперимент. Начался он (процесс) с появления четырехмерного пространства, затем, когда попривыкли к четырехмерному, появление в теориях 9-ти, 25-ти и вообще n-мерных пространств никого уже не удивляли. Росло ускоренными темпами и число констант, вычисляемых “вручную”, – 10, 15, 20, одна из супер-теорий потребовала определения 125 констант. В процесс втягивались, сложности нарастали, с ними более или менее успешно боролись. Для определения параметров одного из бозонов (по-моему, это был бозон Хиггса), например, расчеты производились с точностью до 32-го знака после запятой. Но вся беда была в том, что процесс этот не имеет и в принципе не может иметь конца: уже всем стало ясно, что всякий раз с появлением какой-то новой особенности, нового, отличного от прежних, эксперимента, константы нужно будет пересчитывать заново. Единственное достижение, которое может нас всех более или менее удовлетворять, это невероятное развитие математических методов, призванных удовлетворять запросы физиков.

Каюсь, я несколько упростил и проблему, и рассказ о методах ее решения. Но давайте послушаем одного из создателей целого теоретического направления в современной физике – автора книги, по страницам которой мы следуем, – Ли Смолина как незаинтересованного в критике эксперта.

“Эти константы определяют свойства частиц. Некоторые говорят нам о массах кварков и лептонов, другие говорят нам о величине сил. У нас нет идей, почему эти числа имеют ту величину, какую имеют, мы просто определяем их через эксперименты, а затем подставляем числа в теорию. Если вы подумаете о стандартной модели как о калькуляторе, то константы будут вводимыми числами, такими, что может быть набор любых позиций, которые вам нравятся, каждый раз, когда программа запускается на выполнение”.

“Имеется около двадцати таких констант, и тот факт, что имеется так много свободно определяемых констант, которые должны быть подставлены в фундаментальную теорию, является жутким затруднением. Каждая константа представляет некоторый основополагающий факт, который мы игнорируем, а именно: физический механизм или основания, отвечающие за выбор константы в ее наблюдаемой величине.

Это наша четвертая большая проблема.

ПРОБЛЕМА 4: Объяснить, как в природе выбираются величины свободных констант в стандартной модели физики частиц.

Есть глубокая надежда, что правильная единая теория частиц и сил даст однозначный ответ на этот вопрос”.

Физики-теоретики настолько математизировали свою науку, что математики со временем смогли довольно успешно вытеснить физиков из нее. Роджера Пенроуза называли математическим физиком, отмечая особый стиль его исследований. Сейчас все, кто занимается теорией струн, являются физическими математиками, это стало обязательным явлением. Гегель обвинил Ньютона в утрате “чувства природы” только за то, что тот рассматривал взаимодействие между телами, как их притяжение (гравитацию) друг к другу. Пожалуй, уже можно утверждать, что современный исследователь природы становится полноправным членом клуба физиков-теоретиков лишь тогда, когда у него чувство природы полностью замещается на математическую квалификацию.

Проблема 4 если и будет когда-нибудь решена, то в самую последнюю очередь, после решения всех остальных проблем. Физики-теоретики, то есть физические математики, ее не решают, им некогда, они очень заняты – они считают и считают. Вам это не напоминает: “Пилите, Шура, пилите!”?

Однако пойдем дальше.

“Гравитационный закон Ньютона говорит, что ускорение любого объекта при его обращении относительно другого пропорционально массе тела, вокруг которого он обращается. Чем тяжелее звезда, тем быстрее орбитальное движение планеты. Это означает, что если вокруг двух звезд обращаются планеты, и планеты находятся на одинаковых расстояниях от своих звезд, планета, обращающаяся вокруг более массивной звезды, будет двигаться быстрее. Таким образом, если вы знаете скорость тела на орбите вокруг звезды и его дистанцию до звезды, вы можете измерить массу этой звезды. То же самое сохраняется для звезд, обращающихся вокруг центра галактики; путем измерения орбитальной скорости звезд вы можете измерить распределение массы в этой галактике.

На протяжении последних десятилетий астрономы проделали очень простой эксперимент, в котором они измерили распределение масс в галактике двумя различными способами и сравнили результаты. Во-первых, они измерили массу через наблюдение орбитальных скоростей звезд; во-вторых, они провели более прямое измерение масс, оценив все звезды, газ и пыль, которые они могли видеть в галактике. Идея заключалась в сравнении двух измерений. Каждое должно было дать нам полную массу галактики и ее распределение. Полагая, что мы хорошо понимаем гравитацию, и что все известные формы материи испускают свет, два метода должны согласоваться.

Они не согласуются. Астрономы сравнили два метода измерения массы более чем в ста галактиках. Почти во всех случаях два измерения не совпадали, причем не на малую величину, а на фактор порядка 10. Более того, ошибка всегда была в одном направлении: почти всегда больше массы требовалось для объяснения наблюдаемого движения звезд, чем это следовало из прямой оценки всех звезд, газа и пыли”.

“Недавние измерения выявили вселенную, которая большей частью состоит из неизвестного. Полные 70 процентов плотности материи оказывается в форме темной энергии. Двадцать шесть процентов есть темная материя. И только 4 процента обычная материя. Так что менее 1 части из 20 построено из материи, которую мы наблюдаем экспериментально или описываем в стандартной модели физики частиц. Об оставшихся 96 процентах, за исключением только что отмеченных их свойств, мы не знаем абсолютно ничего”.

“Сегодня мы много знаем об основных характеристиках вселенной, таких как полная плотность материи и темп расширения. Теперь имеется стандартная модель космологии, точно так же, как имеется стандартная модель физики элементарных частиц. Почти подобно своему двойнику стандартная модель космологии имеет список свободных подгоночных констант – в этом случае около пятнадцати. Они обозначают, среди других вещей, плотность различных видов материи и энергии и темп расширения. Никто не знает ничего о том, почему эти константы имеют именно те значения, какие имеют. Как и в физике частиц, величины констант берутся из наблюдений, но еще не объясняются ни одной теорией.

Эти космологические головоломки составляют пятую великую проблему.

ПРОБЛЕМА 5: Объяснить темную материю и темную энергию. Или, если они не существуют, определить, как и почему гравитация модифицируется на больших масштабах. Более общо, объяснить, почему константы стандартной модели космологии, включая темную энергию, имеют те величины, которые имеют”.

Пожалуй, пятая проблема понятна и без особых пояснений и комментариев. Да и весь раздел, похоже, на этом можно завершать – список главных проблем современной физики заканчивается на пятой. Но сам собой возникает вопрос: “А дальше что? Что вы предлагаете?”.

“Когда вы оглядываетесь назад на историю физики, замечается одна вещь: когда, наконец, предлагается конечная теория, она быстро достигает триумфа. Несколько действительно хороших идей по унификации появились в форме, которая убедительна, проста и однозначна; они не пришли со списком вариантов или настраиваемых свойств. Ньютоновская механика определена тремя простыми законами, ньютоновская гравитация простой формулой с одной константой. СТО была совершенной, когда появилась. Могло потребоваться двадцать пять лет для формулирования квантовой механики, но с самого начала она развивалась в согласии с экспериментом. Многие из ключевых статей по этой теме с 1900 года или объясняли недавние экспериментальные результаты, или делали определенные предсказания для экспериментов, которые были в короткое время проведены. То же самое верно и для ОТО”.

На мой взгляд, слова “конечная теория” и “хороших идей по унификации” в приведенной цитате следовало взять в кавычки. Но это, в конце концов, малосущественно, в ней (цитате) основная мысль заключена в списке теорий, которые, по мнению г-на Смолина, работали в условиях отсутствия перечисленных выше проблем. Проблемы начались, как это можно понять, после появления “супер-теорий”, призванных объединить все предшествовавшие теории и все на свете вообще существующее. К ним относятся теория струн, критикуемая Ли Смолиным, или теория петлевой квантовой гравитации, одним из создателей которой он сам является.

“Чего бы другого не говорили о теории струн, петлевой квантовой гравитации и других подходах, они не добились обещанного на этом фронте. Стандартное извинение – что эксперименты на этих масштабах невозможно провести, но, как мы видели, это не так. Так что должна быть другая причина. Я уверен, что имеется нечто основополагающее, что мы упускаем, некоторое ошибочное предположение, которое мы все делаем. Если это так, тогда нам нужно изолировать ошибочное предположение и заменить его новой идеей”.

А вот здесь и далее – внимание всем!

“Что может быть таким ошибочным предположением? Моя догадка, что оно содержит две вещи: основания квантовой механики и природу времени. Мы уже обсуждали первое; я нахожу многообещающим, что недавно были предложены новые идеи по поводу квантовой механики, мотивированные изучением квантовой гравитации. Но я сильно подозреваю, что ключом является время. Все больше и больше я чувствую, что квантовая теория и ОТО обе глубоко ошибаются по поводу природы времени. Не достаточно объединить их. Имеется более глубокая проблема, возможно, восходящая назад к истокам физики”. И еще:

“Мы должны найти способ разморозить время – представить время без превращения его в пространство. У меня нет идей, как это сделать. Я не могу представить себе математику, которая не представляет мир, как если бы он был заморожен в вечности. Это ужасно тяжело, представить время, и поэтому тут имеется хороший шанс, что это представление и является потерянным кусочком”.

Мне глубоко симпатичны и книга, по страницам которой мы идем, и ее автор. И, поверьте, я был бы рад не находить в этой книге противоречий, но … истина дороже. И сам автор, если только я его правильно понял, приглашает нас, своих читателей, к ее поиску.

На мой взгляд, Ли Смолин проявляет замечательную интуицию и демонстрирует свой исследовательский талант, когда говорит, что “Имеется более глубокая проблема, возможно, восходящая назад к истокам физики”. Но водораздел проходит не там, где обозначает его Ли Смолин. Не позади ОТО и перед появлением струнных и прочих теорий. Если “квантовая теория и ОТО обе глубоко ошибаются по поводу природы времени” и нам необходимо “найти способ разморозить время – представить время без превращения его в пространство”, то совершенно очевидно, что естествоиспытатели свернули с магистральной дороги на какой-то “боковичок”, гораздо раньше – приняв за истинную специальную теорию относительности Эйнштейна (СТО). И, если “восходить назад к истокам физики”, нам необходимо рассмотреть ситуацию, сложившуюся в теоретической физике после неудачи эксперимента Майкельсона и Морли по обнаружению “эфирного ветра”. То есть, необходимо “находить способ разморозить” не только время, но и пространство. С него и начнем.

Долгое время пространство понималось как пустой объем. Наиболее последовательно такое понимание пространства постулировал Ньютон, когда формулировал закон всемирного тяготения. При этом у Ньютона было два вида пространства – абсолютное и относительное. Абсолютное пространство, то есть абсолютный пустой объем, по Ньютону не зависел ни от чего, был неизменным, постоянно неподвижным. Образно выражаясь, этот объем отрешенно смотрел через века поверх всего происходящего в его пределах. Относительные пространства, то есть относительные пустые объемы, по Ньютону были ограниченными чем-то аренами наблюдаемых действий. Это были своего рода коробки сцен, на которых происходили различные действия, различные процессы. По мнению естествоиспытателей того времени, пространство было наполнено эфиром. Это никому не мешало и никого ни к чему не обязывало: о нем вспоминали “по случаю”, когда в нем, как в особой материи, возникала потребность.

Все механические процессы в “коробках сцен”, любого рода перемещения, движения должны были безоговорочно подчиняться принципу относительности Галилея. Принцип этот достаточно подробно рассматривается школьным курсом физики, поэтому не будем на нем останавливаться. Скажем только, что принцип относительности Галилея был для физики и физиков незыблем, пока в шестидесятых годах девятнадцатого столетия Максвелл не разработал свои уравнения. Он обнаружил, что скорости распространения магнитных и электрических полей равны между собой и равны в то же время скорости света, что дало ему основание заявить об электромагнитной его природе. Но при этом обнаружилось так же, что скорости распространения света и электромагнитных полей постоянны и не подчиняются принципу относительности Галилея. Эта “строптивость” света и полей вызывали недоумение.

Тогдашние законодатели теоретической физики начали рьяно отыскивать изъяны в максвелловых уравнениях. Сам Максвелл умер рано, поэтому атаки критиков вместо него отбили практика и голландский ученый Лоренц. Однако Максвелл заслуживает внимания еще и в связи с особым на тот момент пониманием пространства. Он утверждал, что распространение магнитных и электрических полей и света суть ни что иное, как волновые процессы в одной и той же среде – в эфире. То есть, он понимал пространство не как какой-то пустой объем или нечто отвлеченное, а вполне конкретно – как эфир, как материальную среду, в которой свет, магнитные и электрические поля вызывают колебания. “Фейнмановские лекции по физике” цитируют Максвелла: “Мы едва ли можем избежать заключения, что свет – это поперечное волнообразное движение той же самой среды, которая вызывает электрические и магнитные явления” (выделено мной, Е.К.).

Хендрик Лоренц первым увидел, что сложение скоростей механических перемещений объектов наблюдения и распространения электромагнитных волн в принципе возможно, но при этом сложение скоростей следует производить не по принципу относительности Галилея, а необходимо применять систему уравнений, названную впоследствии преобразованиями Лоренца. С этого момента преобразования Лоренца заменили собой принцип относительности Галилея там, где требовалось совместить путем сложения механическое перемещение и распространение электромагнитных волн, включая также и свет.

С появлением уравнений Максвелла и преобразований Лоренца представление о “пустотном” пространстве вошло в противоречие с пониманием наличия эфирной среды, исполняющей роль пространства. Пространство как пустота было на тот момент для “физической общественности” привычней, поэтому доказательств потребовали от сторонников признания эфирной среды в качестве пространства. Пустоту наделяли “презумпцией невиновности” – правом на бездоказательное признание, “эфирные приверженцы” вынуждены были искать способы его обнаружения. И вот талантливые экспериментаторы Майкельсон и Морли поставили свой знаменитый опыт по обнаружению “эфирного ветра”. К величайшему их удивлению и разочарованию, опыт закончился полным фиаско. Эфир никак не влиял на скорость прохождения света ни навстречу вращению Земли, ни поперек его. Для противников эфира настал момент торжества: эфира нет и никогда не было, поскольку его не удалось обнаружить.

Прежде, чем продолжить наш анализ, проследим, какое развитие понимания физиками пространства произошло за время от Ньютона до Максвелла и Лоренца. На мой взгляд, продвижение в понимании было, хотя и медленным (более полутора веков как-никак!), но довольно существенным: от пустой коробки сцены, на которой развивалось независимое от нее действие, до пространства как материальной среды, в пределах которой не только осуществляется какой-то процесс, но и происходит взаимодействие объектов-участников процесса со средой. Оставалось сделать небольшой шаг в направлении переноса внимания физиков-экспериментаторов от объектов процесса в сторону этого взаимодействия для получения новых возможностей и достижения новых горизонтов в науке физике, для постижения глубин Природы. Но не случилось….

1905-й год. Революционные события в России тут ни при чем: это год обнародования работы Эйнштейна с изложением того, что теперь называется теорией относительности. Он взял за основу преобразования Лоренца (напомню, систему, состоящую из 4-х уравнений), но предложил увидеть в них не математическую абстракцию – систему уравнений для сложения движений в двух различных средах (“механического” и “электромагнитного” движений), а элемент описания пространственно-временной модели, имеющей некую физическую форму. Эйнштейн возводит в ранг абсолюта скорость света и не просто соединяет дефисом слова “пространство” и “время”, а предлагает видеть в этом словосочетании и нечто объективно реальное, даже более того – физически неразрывное. У классического трехмерного пространства появляется четвертая координата – временная. Странный симбиоз, названный пространством-временем, и ведет себя странно: изгибается вблизи космических тел, прогибается под их воздействием, обусловливая взаимное притяжение этих тел. Физики лишаются пространства как пустого объема, в котором возможны независимые от этого объема перемещения. Но лишаются они и эфира, как среды, в пределах которой и во взаимодействии с которой происходят некие процессы. Взамен они не получают ничего хотя бы в какой-то мере представимого. И … соглашаются с этим предложением! Уму непостижимо, но факт.

Давайте разберемся, насколько объективно оправдано то, что произошло в мировосприятии физиков на рубеже 19-го и 20-го столетий.

Майкельсон и Морли были убеждены, что их эксперимент подтвердит наличие “эфирного ветра”, следовательно, и самого эфира. Пока не будем отвлекаться и рассматривать, насколько были оправданы ожидания авторов этого эксперимента. Их ожидания не оправдались, но показательно, что Майкельсон до самой смерти сохранил убежденность в наличии эфира.

Признаем, тем не менее, факт неудачи эксперимента Майкельсона и Морли так же, как это более 120 лет тому назад сделал научный мир. Этот эксперимент не подтвердил наличие эфира. Но кто сказал, что он доказал его отсутствие? Откуда вытекло утверждение, что в эфире “целое понятие быть в покое или в движении является бессмысленным”? Кто экспериментально доказал отсутствие эфира и наличие пространства-времени?

Эти вопросы были и остаются по сей день открытыми. Никто не подвергал теорию относительности Эйнштейна всесторонней проверке на состоятельность (подробней об этом – в моей статье “Релятивистский коэффициент – физический Сусанин?”, размещенной на сайте Sciteclibrary). Поэтому гипотеза наличия эфира как среды всего происходящего в нашей Вселенной, включая и распространение электромагнитных полей, может считаться, по меньшей мере, не опровергнутой и равноправной с СТО. Но за истину принята все-таки недоказанная теория наличия пространства-времени.

Я предлагаю для целей нашего анализа на данном этапе допустить, что с отменой эфира теоретики, погорячившись, несколько поспешили. Окончательно же попытаемся определиться позже, в последующих выводах.

Теперь о времени, в отношении которого Ли Смолин высказал вполне определенные сомнения.

Пожалуй, и здесь имеет смысл начать с Ньютона – с основоположника, на трудах которого воспитывались последующие основоположники.

Давая определение пространству, Ньютон дал определение и времени, при этом он и его разделил на абсолютное и относительное. У Ньютона абсолютное или истинное время так же, как и абсолютное пространство, “смотрит поверх голов” всего происходящего: оно течет равномерно, безотносительно к чему бы то ни было и независимо от чего бы то ни было. Ньютон как бы возносит абсолютные пространство и время над бытием мироздания. Вероятно, так оно и было: Ньютон был глубоко верующим человеком, и для него абсолютные пространство и время могли быть чем-то вроде условий бытия Бога. Однако для нас это малосущественно. Главное для нас в том, что Ньютон и относительное время видел только как меру продолжительности, употребляемую в обыденной жизни вместо абсолютного времени. То есть, по Ньютону относительное время – это та часть абсолютного времени, продолжительность которой мы всего лишь можем измерить в пределах “коробки сцены” относительного пространства. Во всем остальном оно ни чем не отличается от абсолютного – течет равномерно, безотносительно к чему бы то ни было и независимо от чего бы то ни было.

Было ли иное понимание времени до Ньютона? Да, было.

За 13 веков до Ньютона Августин Блаженный утверждал, что время без материального мира – бессмыслица. То есть, Августин Блаженный время понимал как неотъемлемый атрибут материи. Удивительно диалектичное умозаключение для богослова! Особенно на фоне понимания времени “не от мира сего” Ньютоном. Однако за 7 веков до Августина Блаженного еще более диалектичное понимание времени продемонстрировал Аристотель, который определил время как меру всякого движения, определяемую движением небесных тел. Мера всякого движения…. Давайте запомним это определение времени.

Считается, что Эйнштейн произвел ревизию трактовки Ньютоном понятия времени, введя в научный обиход новое, релятивистское его (времени) толкование. Ничего подобного!

Эйнштейн так же, как и Ньютон, время воспринимал как некое самостоятельно существующее явление, и поэтому полагал, что проблема состоит в том, что оно лишь измеряется по-разному в различных процессах, и что эта проблема будет снята, стоит привести не одинаково измеряемое время к единой шкале. Он использовал элемент преобразований Лоренца к уравнениям Максвелла в качестве скоростного информационного коэффициента (впоследствии получившего название “релятивистский коэффициент”), который позволял, по его мнению, определять одну и ту же точку отсчета для времен различных процессов.

Дальнейшее уточнение понятия времени Эйнштейном всего лишь касается скорости, с которой та или иная “коробка сцены” перемещается в пространстве. Он утверждал, что ход времени в наблюдаемом объекте (по нашей терминологии – “в коробке сцены”) зависит от скорости движения объекта относительно пространства: чем выше эта скорость, тем медленнее ход времени. В соответствии с его теорией, максимально возможная скорость объекта (нашей “коробки”) – скорость света. При такой скорости объект (“сценическая коробка”) как бы догоняет время, летящее с этой же скоростью, уравнивается с ним по скорости, и поэтому время в его пределах (в “коробке сцены”) останавливается. На этой стадии развития физического толкования понятия времени в разряд чего-то абсолютного попадает скорость света, а время обретает физическую сущность, почти осязаемость.

Но, может быть, иных мнений на этот счет просто не существовало, их не озвучивал ни один авторитетный естествоиспытатель, ни один сколько-нибудь известный мыслитель? Были иные мнения, были и “несогласные” заявления.

Утверждения Аристотеля и Августина Блаженного относительно времени я уже привел.

А вот Лейбниц: “…мгновения в отрыве от вещей ничто, и они имеют свое существование только в последовательном порядке самих вещей”.

Бергсон: “Возможно, что сами по себе внешние вещи лишены длительности, и их причастность зависит от свойств внешних вещей входить в нашу длительность, поскольку они действуют на нас, разбивая и деля на этапы течение нашей сознательной жизни”. Время по Бергсону – атрибут внутренней жизни личности, то, что временем называет наука, – всего лишь математические функции, конструкции ума.

Но, может быть, иные подходы и другое видение этих фундаментальных понятий – пространства и времени – были где-то и многократно обсуждены, всесторонне изучены и научно опровергнуты, как заблуждения, препятствующие движению Науки к постижению Истины? Ничуть не бывало! Иные мнения и подходы молча и, простите великодушно, тупо проигнорированы “столпами” теоретической физики.

То есть, наряду с принятым в официальной теоретической физике пониманием времени как какой-то части целого пространства-времени, существует не опровергнутое никем иное видение времени как явления. Оно (это видение) утверждает, что в нашей Вселенной возможно “вневременное” состояние для каких-то ее частей или отдельных объектов – это состояние до начала и после завершения процесса, являющегося предметом наших наблюдений. Что астрофизическое и механическое время отличается от биологического; что время “гетерохронно”, то есть, “разновременно”, по-разному течет для различных процессов во Вселенной. В результате постижения всей глубины и многогранности таких идей, можно осмыслить, что в той же мере, в какой есть начало и конец какого-либо процесса, есть начало и конец времени, характеризующего этот процесс. То есть, можно осознать, что есть в некотором смысле безвременье, и что оно не менее распространенное явление, чем то или иное временное дление.

Стоит всего лишь чуть-чуть, не напрягаясь, задуматься и на нашем, так сказать, “бытовом” уровне становится почти очевидным: сколько существует в нашей Вселенной объектов-процессов (или процессов-объектов), ровно столько же в ней и времен. Что бы ни происходило где-то во Вселенной, это “что-то” не сверяет свой ход ни с нашими, ни с какими-либо еще часами. Но проблема не в том, где и какие часы мы выбрали и в какой мере зависим или независим от других процесс, выбранный нами за эталонный для определения мерных единиц того, что мы называем временем. Ведь в результате нашего выбора тот или иной эталонный процесс не становится процессом творения времени как какой-то сущности (“вещества” времени), не становится он и неким “временным” процессом, встроенным во все иные, скорость течения которых мы пытаемся таким образом определить.

Был период нашей всеобщей и физической истории, когда людей уже начала интересовать скорость всего происходящего и частотные характеристики процессов, а часов надежных не было. Галилей, например, когда наблюдал за своими катящимися по наклонным желобам шарами, использовал для отсчета времени собственный пульс. У Галилея под наблюдением, таким образом, было два процесса: один – взаимодействие шара с Землей, другой – сокращение его собственной сердечной мышцы. Между этими процессами никакой связи не было и, понятно любому здравомыслящему наблюдателю или простому себе физику-теоретику, быть не могло в принципе. Собственный пульс помог Галилею понять что-то во взаимодействии шара с Землей, но у него хватило ума и здравого смысла, чтобы не связывать процесс сокращения его сердечной мышцы с процессом падения предметов на Землю.

После Галилея исследователи различных процессов вместо своего пульса стали применять то движение тени от палочки, воткнутой в землю, то пересыпание песчинок из одной колбочки в другую, то колебания маятника под действием груза, то вращение шестеренок под действием сжатой пружины. Чем более развивалась техника, и чем глубже наука проникала в микромир, тем более тонкими и изощренными становились процессы, применяемые исследователями в качестве заменителя галилеевого пульса. Но дистанция между исследуемыми процессами и процессами, заменившими пульс средневекового астронома, не сократилась ни на йоту. Также, как не получили никакой реальной связи в физическом смысле изучаемые процессы с используемыми для сравнения, для отсчета условных мерных единиц продолжительности. Существуют разнообразнейшие причины, которые обусловливают тот или иной процесс, есть взаимосвязь между качественными особенностями причин и особенностями самого процесса. Но не было, нет и никогда не будет процесса “творения времени” как какого-то вещества, как чего-то сущего, которое могло бы быть встроено в какой-либо из изучаемых процессов. И нет того, что мы понимаем под временем, ни среди причин каких-либо существующих в Мироздании процессов, ни среди последствий каких-либо причин. Как это делал Галилей, так же поступаем и мы. Разница только в том, что мы вместо собственного пульса научились использовать другие процессы, которые с нашей точки зрения боле точно отмеряют промежутки между интересующими нас событиями в наблюдаемых процессах. Однако вечно далекими друг от друга в любом исследовании остаются два процесса: тот, который исследуется, и тот, который используется для замера его длительности то ли подсчетом ударов пульса, то ли определением числа каких-то других периодически повторяющихся событий.

Вместе с тем, с некоторых пор физикам-теоретикам стало не хватать галилеевской мудрости, и они в каждом из таких случаев начали насильно увязывать в один эти такие далекие друг от друга процессы. Некоторые пошли даже дальше того: они придумали нечто, в котором что-то, не существующее в физической форме (время), соединилось с чем-то, трудно представимым (пространством), дали ему название и стали уверять всех, что это “нечто” вполне реально существует в природе. Кстати, знающие люди утверждают, что сам Эйнштейн на вопрос, что такое “время”, ответил очень просто: “Это то, что люди измеряют своими часами”. Как вы думаете, сказал бы так Эйнштейн, если бы он сам имел представление о физической форме времени?

Сухой остаток нашего анализа по этому вопросу сводится к следующему: время отсутствует в реально существующем Мироздании в том виде, в каком его рассматривает механика, астрофизика и теоретическая физика вообще. В нашем понимании, в нашей трактовке время – характеристика, вычисляемый параметр всякого движения, любого процесса. “Подчиненность” времени очевидна: всякое движение, любой процесс составляют в совокупности суть Мироздания, независимо от того, определяется ли, вычисляется ли длительность бесконечного разнообразия движений материи и вообще любых процессов в нашем мире. Определение, вычисление длительности – всего лишь результат нашего любопытства, вернее, способ удовлетворения его. С исчезновением наблюдателя или хотя бы этого специфического любопытства исчезает и время как понятие, а физическим явлением его не делают все наблюдатели с их любопытством, вместе взятые.

Уже довольно длительное время я излагаю это понимание времени людям высокообразованным, но с разными особенностями мировосприятия. Когда они, наконец, понимали, что именно я им пытался растолковать, они с поразительным для этих очень разных людей единодушием начинали смотреть на меня, как, вероятно, должен был смотреть коллежский асессор Ковалев на своего мучителя – Николая Васильевича Гоголя, лишившего его носа. Оказывается, своими аргументами я пытался лишить их чего-то фундаментально существенного, без чего их миропонимание начинало рушиться!

Только недавно я понял: для каждого из людей время их жизни (длительность процесса по названию “жизнь”) – это абсолютное время, на фоне которого происходит все остальное в мире. А это “все остальное” протекает в относительном времени, в какой-то части совпадающем с их собственным абсолютным временем. Такое понимание окрашивает во “временной цвет” все, что попадает в поле их зрения или в сферу их осознания. Это в равной степени касается всех людей, включая физиков-теоретиков, которые, оказывается, тоже люди.

Как мне кажется, уместно еще раз более четко сформулировать, как мы понимаем “пространство” и “время”, и как их никакими объективными и состоятельными аргументами не было запрещено и сейчас не запрещается понимать: “Время – всего лишь результат определения свойства объективной реальности, качественная характеристика, параметр всякого движения, вычисляемый или измеряемый при помощи другого, принятого за эталон, движения.

Объективно не существует отвлеченного, неконкретного времени. Оно становится объективной реальностью только в связи с каким-либо конкретным движением или конкретным процессом как их характеристика.

Последовательно рассуждая в отношении пространства, можно придти к заключению, что эфир – не единственная материальная среда, исполняющая роль пространства. Возможно, допустимо утверждать, что различных сред-пространств столько же, сколько существует отдельных классов процессов, происходящих в них. И так же, как нет отвлеченного понятия “время” вне какого-либо движения, вне какого-либо процесса, так же нет отвлеченного понятия “пространство”, а есть конкретная среда, взаимодействующая с объектами какого-либо конкретного процесса, происходящего в ней.

Меня сильно порадовало сообщение Ли Смолина, что понимание времени кажется сомнительным, кроме него самого, еще одному современному ученому-физику Дж. Барбуру. Это означает, что перемены, если уже не начались, то уж точно – назрели.

“Джулиан Барбур известен многим, кто следит за наукой, как автор книги “Конец времени”, в которой он доказывает, что время является иллюзией (с момента получения докторской степени он не имел академической работы)”.

“Чтобы овладеть смыслом времени в ОТО, Барбур глубоко вчитался в тему, проследив ее путь через историю физики и философии. Наконец, он смог изобрести новый вид теории, в которой пространство и время есть ни что иное, как система взаимосвязей. Его статьи по этой теме медленно начали замечаться, и в итоге он стал уважаемым членом сообщества квантовой гравитации”.

Следовательно, уже как минимум двое из физиков-теоретиков наивысшего уровня (о таких теперь модно говорить “ученые топ-уровня”) готовы подвергнуть ревизии фундаментальное понятие физики – время. Стоит подождать, и, несомненно, они и о пространстве скажут что-то подобное. Но мне не терпится. Если верно то, что сказал Дж. Барбур о времени (а у меня на этот счет нет ни малейших сомнений), то так же верно, что пространство-время является иллюзией, замешанной на иллюзии же. Со всеми вытекающими после такого признания последствиями.

Я смотрю на этих людей – на таких, как Ли Смолин или Дж. Барбур, – с восхищением: их лишают работы, затыкают им рот, а они вырываются и кричат, что с пониманием времени не все в порядке, и что теоретическая физика уже давно бредет, не осознавая, куда. С восхищением, но и … с сочувствием: мне почему-то думается, что свободно выбирать направление для своей работы им не дадут.

Вместе с тем, наличие этих людей дает мне право сформулировать некоторое предложение с учетом так же и их позиции. Мы предлагаем вернуться к тому моменту развития физики, когда теоретики, как им представлялось, оказались в тупике, выход из которого они себе представляли только в виде прыжка в пространство-время, и пройтись по проблемам, окружившим сегодня теорию, с позиций предложенного нами понимания и времени, и пространства.

Итак, наша Вселенная – разнообразнейший сложнейший конгломерат из бесконечного множества различнейших движений и процессов, каждые из которых протекают со своей персональной скоростью, обусловленной силами, воздействующими на объекты и элементы движений и процессов. Унифицирует все эти движения и процессы человек разумный, применяя к ним изобретенный им показатель – время. Эти движения и процессы были, есть и будут, независимо от наличия или отсутствия желающих замерить их скорости, но с некоторых пор возле них появился этот самый умник с изготовленным им из подручных средств прибором – часами. На долго ли хватит его рвения – неведомо, но в природе, которой нет дела до длительности всех ее движений и процессов, все они равноправны, независимо от скорости и длительности их протекания, там даже короткоживущая частица не испытывает какой-либо ущербности среди долгоживущих.

Попросту говоря, того времени, на которое так полагаются боги-олимпийцы теоретической физики, нет.

Так что, будильники отменяются? Конечно же, нет! Пусть тикают. И секундомеры никому не мешают: с их помощью мы определим, кто больше приложит сил и умения и пройдет по отмерянной дистанции быстрее – Иванов, Петров или Сидоров. Для нас это почему-то важно. Но неизмеримо более важно для нас, что никакой физической формы показания будильников или секундомеров не приобретают и никакой новой физической формы придать чему бы то ни было они не могут, с чем бы их ни пытались соединить, какой бы коктейль с их участием приготовить ни желали.

Так что, получается, что пространство-время – это такая же выдумка, как пространство-вкус или пространство-цвет? И мы возвращаемся на исходную позицию в неопределенность относительно пространства?

Неопределенности нет: мы уже договорились, что наличие эфира как среды для всех процессов и движений мироздания пока не отвергается, хотя каким-то из прямых экспериментов или наблюдений и не подтверждено. Правда, в наших рассуждениях мы оказались в положении, когда альтернативы эфиру просто невозможно определить. Не к пустоте же возвращаться, если пространство-время – не более чем иллюзия!

Однако не огорчайтесь, уважаемые читатели. Сидя за письменным столом, эксперимента мы, конечно, не проведем, но мы можем сделать кое-какие обнадеживающие логические выводы. А для этого пройдемся по проблемам, которые нам озвучил Ли Смолин, но уже с тех позиций, которые мы более или менее уверенно для себя определили.

Начнем с утверждения Ли Смолина о “триумфе” СТО: “Но эта красивая картина была разрушена с триумфом СТО, ибо, если целое понятие быть в покое или в движении является бессмысленным, эфир должен быть фикцией”.

На чем строится этот вывод? На том, что не существует ориентира для определения, движется ли тело равномерно и прямолинейно или пребывает в состоянии покоя. В книге Ли Смолина приводится даже со ссылкой на Эйнштейна изуверский мысленный опыт с оборванным тросом лифта: его пассажиры во время полета не будут испытывать гравитации и не заметят, пребывают они в покое или в состоянии свободного полета.

Что можно возразить?

Прежде всего, что в нашей Вселенной, во всем мироздании абсолютно не существует и в принципе не может существовать ни прямолинейного равномерного движения, ни состояния покоя. Поэтому не будем торопиться делать очень обязывающие выводы из этого непроверяемого утверждения. Что же касается свободного полета пассажиров лифта, то стоит подождать немного и ориентир для них не замедлит появиться.

Но, конечно же, речь идет все о том же опыте Майкельсона-Морли с их интерферометром, в котором эфир “отказался” изменять скорость света, что могло служить ориентиром, по “эфирному ветру” или против него движется свет.

У меня есть несколько версий объяснения их неудачи, ни подтвердить, ни опровергнуть которые без постановки специальных экспериментов невозможно. Но, по крайней мере, пока их можно обсудить.

Самая простая версия – отсутствие на уровне проведения эксперимента однонаправленного движения эфира.

Земля в своем движении относительно эфира реализует все степени свободы, которыми располагает. Во-первых, она вращается вокруг своей оси; во-вторых, ее ось вращения, изменяя наклон, очерчивает полный круг на небосводе (за 25 тыс. лет, если не ошибаюсь); в-третьих, она обращается вокруг Солнца; в-четвертых, Солнце вместе с Землей обращается с немалой скоростью вокруг центра Галактики (помнится, с периодом в 192 млн. лет); в-пятых, наша Галактика тоже не “висит” на одном месте; возможно, есть какие-то и в-шестых, и в-последующих – просто мои мизерные астрофизические знания заканчиваются еще на подходе к Галактике. Можно ли в таком сложнейшем движении найти движение “по ветру” и “против ветра”, мне кажется, сказать невозможно. Сильно подозреваю, что Майкельсон и Морли исходили из подавляющего преобладания движения вокруг Солнца над всеми остальными. Но так ли это?

Далее. Не следует забывать, что Земля окружена атмосферой. Искать направление “эфирного ветра” в ней, все равно, что искать истинное направление ветра в городе или в лесу с густым подлеском. Вы не обращали внимания на то, что в городе ветер дует всегда вдоль улицы, в какую бы сторону вы ни шли, причем обязательно вам в лицо, особенно в дождь? В лесу же вообще направление ветра можно определить только по верхушкам деревьев, а на земле наблюдаются лишь легкие разнонаправленные дуновения. Так что, возможно, Майкельсону и Морли стоило, во-первых, увеличить плечо своего интерферометра на порядок, как минимум, а во-вторых, повернуть его вокруг горизонтальной оси так, чтобы свет в нем двигался и отклонялся не в горизонтальной плоскости, а в вертикальной.

Вторая возможная версия более парадоксальна. Она опирается на то, что особенности свойств эфира, как и сами его свойства, никто не изучал и попросту никто их не знает. А не исключено, что скорость света относительно эфира, действительно, не изменяется и не зависит от направления движения его самого, но не по тем причинам, о которых нам трактует СТО. В этом вопросе, как говорится, возможны варианты.

Обращали ли вы внимание, как дворники “высушивают” лужи во дворе и на улице? Они “выметают” воду из них при помощи метлы. При этом они это выполняют даже старой и “растерзанной” метлой с редкими прутьями – просто они в этом случае действуют энергичней и “шуруют” метлой быстрее.

Вы только не смейтесь, но я в этом процессе усматриваю некоторую аналогию с возможным движением света в эфире.

Поменяйте местами метлу и воду в луже с точки зрения их движения относительно друг друга. Пусть у нас будет метла неподвижной, а вода – двигаться относительно нее. При достаточно медленном движении вода будет просачиваться сквозь прутья метлы, не замечая ее как препятствие на своем пути. При более быстром движении просачиваться будет только часть воды, а, начиная с некоторого “порогового” по скорости движения, перед водой возникнет непреодолимое препятствие.

Возможно, скорость света – это и есть “пороговая” скорость, при которой эфир беспрепятственно “просачивается” сквозь фотоны света, а при скоростях выше скорости света фотон становится “непроницаемым” для эфира (или наоборот – эфир для фотона). В этом случае тщетно ожидать “реакции” интерферометра на изменение скорости света – фотоны приходят к нему “профильтрованными”.

Но главная моя версия строится на самом глубоком, даже глубинном, расхождении с тем, что постулирует теоретическая физика как обязательный и непреложный закон – с пониманием исходного утверждения квантовой механики.

Это положение о том, на чем строится понимание микромира – все есть частица и волна одновременно. Однако, скорее всего, это одно из исходных и принципиальных заблуждений квантовой механики. Причиной его является то, что между наблюдателем и частицей всегда лежит среда, наблюдатель не может изучать частицу непосредственно. Квантовые механики наблюдают систему из частицы (например, фотона) и среды (эфира), а думают, что имеют дело исключительно с частицей, и поэтому волновые проявления среды “приплюсовывают” к свойствам частицы. Формулы квантовой механики описывают, как минимум, два взаимодействующих друг с другом элемента – частицу и ее среду: все, что фиксирует положение, определяет координаты, относится к частице, все, что характеризует импульс, параметр волны – относится к среде, к эфиру. Подчеркнем особо: на самом деле, у частицы нет волновых свойств. Волновые свойства – это свойство эфира, через которое движется частица. Частице свойственны особенности частицы, волновые проявления, приписываемые ей, это реакция эфира на движение частицы сквозь него. Видимо, правильнее будет сказать, – реакция эфира на частицу при движении сквозь нее.

Таким образом, в опыте Майкельсона и Морли свет не приходил к интерферометру в виде фотонов и волн. Он приходил в виде фотонов, а волны образовывались в тех местах, через которые они проходили, в том числе, и в самом интерферометре. Естественно, волнам, образованным в интерферометре, было абсолютно безразлично, какой путь пробегали фотоны. Они просто и естественно образовывались в тот же момент, как только фотоны достигали интерферометра. И то, что опыт Майкельсона и Морли потерпел неудачу, довольно весомо свидетельствует в пользу этой нашей главной версии.

Вывод (пока промежуточный): в природе понятие быть в покое или в движении не является бессмысленным. Особенно с учетом того, что покоя в природе на самом деле не существует, как и равномерного прямолинейного движения. Просто нам еще предстоит научиться различать особенности движения в эфире.

Пойдем дальше?

Повторим заключительную часть цитаты о “триумфе СТО”: “Поиски унификации велись тут и там, но на самом деле было только одно направление движения. Это была противоположность теории эфира: если поля не сделаны из вещества, вероятно, поля являются фундаментальной материей. Материя тогда должна быть сделана из полей. Уже были модели электронов и атомов как напряжений в полях, так что это был не такой уж большой шаг.

Но как раз, когда эта идея приобретала приверженцев, все еще оставались загадки. Например, имелось два различных вида полей, гравитационное поле и электромагнитное поле. Почему два поля, а не одно поле? И конец ли это истории?”.

Как-то неловко оппонировать мэтру, но, как нам кажется, поля не сделаны из вещества, они также не являются фундаментальной материей. И материя не сделана из полей. Все, как и надлежит всему в Природе, и проще, и сложней. “Фундаментальная материя” – это эфир. Можно ли назвать его веществом, еще не знаю. Это покажет исследование его свойств. Если при каких-то условиях эфир может порождать какое-то вещество, то есть, если возможны переходы из классического вещества в эфир и обратно, то эфир можно будет назвать веществом в его каком-то крайнем проявлении. Если переходов не существует, придется признать, что материя в мироздании присутствует в двух видах (как минимум) – в виде эфира и вещества, не переходящих друг в друга ни при каких условиях. Но в любом случае электромагнитные (возможно, и еще какие-то) поля образуются в эфире – это одно из свойств эфира. То есть, электромагнитные (как и возможные другие) поля материальны в том смысле, в каком материален эфир, в котором они образуются при тех или иных условиях.

И на самом деле поле одно, а не два, поскольку гравитационного поля вовсе не существует. Гравитация – следствие другого свойства, другой особенности взаимодействия эфира с объектами, перемещающимися в нем – от мельчайшего до звездных скоплений и галактик.

Вот мы и подошли к 1-й из проблем – одной из 5-ти великих проблем современной физики, как это определил Ли Смолин.

“ПРОБЛЕМА 1: Объединить ОТО и квантовую теорию в одну теорию, которая может претендовать на роль полной теории природы.

Это называется проблемой квантовой гравитации”.

Гравитация в рамках квантовой механики может трактоваться только как взаимодействие тел путем обмена какими-то силовыми частицами. Это сразу же “уводит” гравитацию на уровень микромира, оставляя возможность представлять себе притяжение космических тел друг к другу, как сумму взаимовоздействий микросоставляющих этих тел.

Общая теория относительности (ОТО) трактует, что геометрия пространства-времени динамична, изменяется как во времени, так и под воздействием масс различных тел, что массы тел искривляют пространство-время и что пространство-время прогибается под воздействием этих тел. Гравитация в рамках ОТО – это “скатывание” тел к общему центру тяжести при их движении по “прогнутому” пространству-времени. Если я здесь огрубил понятия и проявил какие-то неточности, пусть меня квалифицированные специалисты извинят, но суть явления я постарался не исказить.

Даже, если забыть на некоторое время наш анализ понятий “время” и “пространство”, попытка объединить два эти подхода в один кажется, по меньшей мере, странной. Можно ли, пребывая в здравом уме и твердой памяти, представить себе, что некий протон на Земле объединил свои усилия с лунным коллегой, прогнул пространственно-временной микст между Луной и Землей и устремился к их общему с коллегой центру тяжести? Или что он вначале должен согласовать свои действия с земляками, а потом выходить на межпланетный уровень? А именно так должна трактовать взаимодействие Земли и Луны объединенная “квантово-ОТОшная” теория. Ясно, что называется, с порога, – это несовместимые подходы. Эта ясность, все-таки, скорее эмоциональна, чем обоснована. Однако в пользу обоснованности наших эмоций говорит тот факт, что уже многие десятилетия эти две теории отказываются сводиться в одну.

Давайте соображения, лежащие в основе ОТО, проанализируем с позиций, трактующих пространство как эфирную среду всего происходящего в мироздании.

Первое, во что мы упремся, как в непреодолимое препятствие, – это в понимание пространственной геометрии как чего-то физически осязаемого и жесткого, чего-то такого, что может гнуться и прогибаться то ли по своей инициативе, то ли под воздействием чего-то. В эфирной среде такая “геометрическая конструкция” невозможна, поскольку эфир не может их создавать – в геометрическом смысле он должен быть аморфен. Для нас и других приверженцев эфира слово “геометрия” имеет первоначальный смысл – измерения на земле. Если пространство – это эфирная среда всего, в том числе, и для движущихся во Вселенной тел, а время – качественная характеристика процессов, в том числе и вселенских движений, от их соединения во что-то цельное и от “деформируемой” геометрии этого цельного придется отказаться без всякого сожаления.

В принципе, геометрии могут быть разными, что прекрасно показали нам Евклид, Лобачевский и Риман. Математически допустимы n-мерные пространства, при этом “n” может получать любые значения, а отдельные из пространств могут быть свернуты до линии или вообще до точки. Главное, не пытаться из этих мысленных конструкций создавать физические формы Реальности. Что бы мы ни изобретали, что бы ни конструировали в наших математических построениях, итог должен быть одним и тем же – мы должны результат наших упражнений сравнить с тем, что есть в Природе, и определить наличие физического смысла во всем том, что мы делали. Или присутствие физической бессмыслицы.

Так есть ли в таком случае хоть какая-то связь общей теории относительности с гравитацией? Да, есть, но только в утверждении, что гравитация и движение едины, и ни в чем больше. В природе, на самом деле, нет гравитации без движения и движения без гравитации.

В общем-то, это довольно банальное утверждение. В нашем мироздании нет ничего неподвижного, ну, абсолютно ничего. Неподвижность даже мысленно невозможно сконструировать. И, в то же время, гравитационное взаимодействие присутствует везде, ну, абсолютно везде. Даже на уровне микромира. Изменение направления движения светового потока вблизи масс космических тел – следствие гравитационного воздействия этих тел на поток фотонов света, а не пресловутое “искривление” геометрии пространства-времени.

Что получается? Дистанционный обмен какими-то силовыми частицами на огромнейших расстояниях для обеспечения гравитации, по нашему убеждению, более чем сомнителен. Гравитация как следствие изменения геометрии чего бы то ни было вообще выпадает за рамки здравого смысла. А что тогда?

Есть версия, логически вполне состоятельная, но проверить расчетом которую я не смог – не хватило данных (подробнее об этом – в моей статье “О “зависших” вопросах Природы”, размещенной на сайте Sciteclibrary).

В основе мироздания согласно нашему мировосприятию лежит эфир. Такая миссия накладывает на эфир особые обязательства, выполнять которые он сможет только в случае обладания такими же особыми свойствами.

Наша Вселенная должна полностью располагаться в эфире, следовательно, как бы далеко она ни расширялась (если она, действительно, расширяется), она будет постоянно располагаться в эфире. Допустимо предположение о бесконечном простирании эфира во все стороны, поскольку наличие любой эфирной границы повлечет за собой вопрос, на который нет ответа: “А дальше что?”.

Будучи средой Вселенной и всех без исключения происходящих в ней процессов, эфир не может иметь ни малейших пустот. В процессе движения в эфире ни один вселенский объект от фотона до галактик не может ни сжать эфир перед собой, ни “растолкать” его в стороны. Он может только пропустить его через себя, точнее, сквозь себя. Кстати, именно поэтому эфир не тормозит движение тел: движущееся тело не создает уплотнений перед собой и разреженностей позади, следовательно, не образуется и тормозящей движение разницы давлений.

Если это так, гравитационное воздействие на что-либо и гравитационное взаимодействие между любыми телами возникают сами собой в процессе движения тел через эфир, как это происходило бы в жидкости, лишенной вязкости, – в так называемой, “сухой воде”. С той, однако, разницей, что при движении тел эфир не только “обтекает” эти тела, но и проходит сплошным потоком сквозь них, причем, сквозь тела поток эфира во избежание возникновения в нем пустот или уплотнений проходит с существенно более высокой скоростью, чем “обтекает” их. Гравитация, как всестороннее сжатие эфиром движущегося в нем тела и как сталкивающее друг к другу воздействие эфира на двигающиеся в нем тела, – это следствие взаимодействия тел с эфиром при их движении в нем. В принципе, уравнения Бернулли для движения жидкости по трубам с переменным сечением должны быть применимы для определения величины гравитации. Но, как я уже об этом сказал, для прямого расчета и сравнения с расчетом по формуле Ньютона, у меня не хватило данных.

Для подтверждения приведенных здесь выводов относительно происхождения гравитации необходим какой-то специальный эксперимент. Но у меня нет идей на этот счет. Правда, в Интернете я нашел сообщение об опытах проф. Самохвалова над немагнитными дисками, вращающимися с большой скоростью вблизи друг друга. В этих опытах надежно фиксировалось возникновение сил притяжения между дисками. Возможно, это первые в мировой практике опыты по обнаружению причин возникновения сил гравитации прямым наблюдением.

На данном этапе анализа первой из проблем, перечисленных Ли Смолиным, можно утверждать только одно: этой проблемы нет по той простой причине, что сомнительны почти в равной степени и квантовое, и “ОТОшное” происхождения гравитации, а их объединение для ее объяснения вообще немыслимо.

Что касается нашей версии возникновения гравитации, то пока можно надежно констатировать, что она вслед за Гегелем рекомендует отменить слово “гравитация” (греч. “притяжение”). Для замены она рекомендует слова “эфирное подталкивание” (не знаю, к сожалению, как это будет по-гречески). Для своей окончательной “натурализации” ей необходимо проведение целенаправленных экспериментов, рекомендации по которым на сегодня, возможно, может дать проф. Самохвалов. Подождем.

А пока пойдем дальше.

“ПРОБЛЕМА 2: Решение проблемы обоснований квантовой механики или путем придания смысла теории в ее существующем виде, или путем изобретения новой теории, которая имеет смысл”.

“Мне всегда казалось, что решение будет требовать более чем глубочайшего понимания самой квантовой физики. Я верю, что если проблема не была решена после всех прошедших времен, это происходит из-за некоторых ошибок, из-за некоторых связей с другими проблемами физики”. Напомню, речь идет о том, что испытатели со своими измерениями становятся частью реальности, и нет возможности определить, а какова же она в ее естественном состоянии, без нашего вмешательства.

И еще раз напомню, что такой вывод делается из-за окончательной, как им кажется, убежденности физиков-теоретиков, что они одновременно не могут измерять импульс частицы и ее координаты. То есть, делая выбор для направления своих исследований, они вносят коррективы в реальность, после которых нет возврата в положение, предшествовавшее выбору.

Похоже, теоретикам придется переосмысливать все проделанные ими за 80 лет эксперименты над различными частицами и создавать новую теорию. Придание смысла теории в ее существующем виде безнадежно из-за игнорирования этой теорией взаимодействия частиц со средой – с эфиром.

Мы уже обращали внимание на тот факт, что специалисты квантовой механики волновые свойства среды (эфира) приписывают частицам. Это застарелое уже обременение частиц несвойственными им функциями очень содействовало развитию математики, обеспечивающей потребности заблудшей физической теории. Но, похоже, математика же, успешно справлявшаяся с затруднениями физиков, “помогала” им уходить все глубже и глубже в свои заблуждения.

Я не знаю, легко ли будет квантовым механикам разделить каждый из объектов своего внимания на два и воздать каждому из них свое: частицам – частицево, а эфиру – эфирово. Но сделать это, безусловно, придется, чего бы это ни стоило. И, вероятно, никакие издержки не смогут уменьшить тот прорывной эффект, который сулят перспективы постижения природы в ее естественном состоянии и в двух полноправных направлениях – постижение свойств частиц и понимание их взаимодействий с иными участниками изучаемого процесса, а также их совместного взаимодействия со средой. Очень важным следствием обновления понимания сущности элементарных частиц явится также и то, что новая теория позволит исследователям Природы определить свое место по отношению к ней самой. Производя замеры параметров частиц и определяя эффекты их взаимодействия со средой, наблюдатели останутся вне этого взаимодействия. То есть, объекты наблюдения и наблюдатели окажутся каждый со своей законной стороны от разделяющей их черты: по одну сторону – реальность, по другую – те, кто изучает ее естественное состояние. Мне кажется, что и с классификацией частиц должна наступить упорядоченность нового свойства: вероятно, разделение их на “силовые” и “вещественные” не вполне отвечает истинному их положению в естественных процессах. Быть может, качественно новая упорядоченность избавит теоретическую физику и налогоплательщиков всего мира от непомерных трат на создание новых коллайдеров для обнаружения “старых” бозонов.

А какая у нас третья проблема?

“ПРОБЛЕМА 3: Определить, могут или нет различные частицы и силы быть объединены в теорию, которая объясняет их все как проявление единственной, фундаментальной сущности.

Назовем эту проблему проблемой объединения частиц и сил, чтобы отличить ее от унификации законов, которую мы обсудили ранее”.

Оказывается, с рассуждениями о классификации мы уже забежали в третью проблему.

На чем основаны наши ожидания по поводу наступления определенности в классификации “вещественных” и “силовых” частиц?

У нас, практически, нет сомнений относительно природы гравитации. Уж, во всяком случае, это точно не продукт обмена силовыми частицами – то ли гравитонами, то ли грави- чем-то там еще. Это сразу же на целую четверть сокращает поиски соответствующих силовых частиц для теоретиков, и более чем наполовину, как мне кажется, снимает им головную боль от упорного нежелания состояться со стороны квантовой гравитации.

Трудно что-либо говорить, во что выльется изучение сильных и слабых взаимодействий, и каким образом в каждом из них будет участвовать среда их осуществлений – эфир. Наши ожидания связаны с постижением способа разделения частиц и среды распространения полей при проведении исследований. И есть уверенность, что работа в этом направлении полностью снимет с повестки дня теоретической физики четвертую проблему:

“Объяснить, как в природе выбираются величины свободных констант в стандартной модели физики частиц”.

Скорее всего, когда исследователи научатся экспериментально различать частицы и их среду, физика частиц претерпит столь глубокие изменения, что о свободных константах последующие поколения физиков просто-напросто забудут.

Прежде, чем перейти к заключительной проблеме современной физики, считаю уместным проанализировать явление, которое уже традиционно рассматривается, как “неубиенный” аргумент в пользу истинности эйнштейновской СТО.

Речь пойдет о времени “жизни” мю-мезонов, образованных в верхних слоях атмосферы.

Расскажу, в чем суть явления для тех, кто слышит о нем впервые, для остальных предоставляю возможность найти в моих рассуждениях слабые места или вообще “проколы”.

Мю-мезон или мюон – короткоживущая частица со временем жизни в лабораторных условиях около 2,2 микросекунды. За это время даже при световой скорости мюон пролетит чуть больше 600 метров. Но вот выяснилось, что на высоте порядка 10 000 метров в верхних слоях атмосферы мюоны тоже образуются под воздействием космических лучей, и их обнаруживают в лабораторных ловушках. То есть, при скоростях, равных скорости света, мюон “живет” дольше положенного ему природой срока. И “жил” бы, возможно, и дольше, если бы его не остановили в лабораторном желе в 10 тыс. м от места образования.

Сторонники СТО утверждают, что таким способом мю-мезон подтверждает, что при скоростях, близких к скоростям света, время в соответствии с релятивистским уравнением для его определения может приобретать сколь угодно большую величину. То есть, в своей системе, имеющей скорость света, он “проживает” положенные ему природой 2,2 микросекунды, а для нас – наблюдателей, пребывающих в покое, – он способен жить бесконечно долго.

Таким образом, если мы намерены рассматривать наш мюон в рамках СТО, мы должны параметры его движения и его собственные параметры “вложить” в систему из пяти уравнений, а не в единственное уравнение релятивистского времени, которое настоятельно нам пододвигают приверженцы СТО. Как только мы подойдем к нашему “свидетелю” по всей строгости математического закона, его “показания” ничем не помогают СТО в ее борьбе за достоверность.

Оказывается, только два уравнения не портят картину – это уравнения, характеризующие направление движения мюона. Как только применяем к нашему мюону остальные три, начинаются нестыковки: “релятивистское” расстояние, проходимое мюоном, растягивается до полной неопределенности, которая в сочетании с неопределенностью “релятивистского” времени сводит на нет нашу убежденность в определенности его скорости. А релятивистский коэффициент, примененный к массе, вообще породил сомнение – мюон ли это, не какой-то ли это приблудный миниэлектрон или микропозитрон, масса которых под “релятивистским” воздействием “вздулась” до полной неопределенности и случайно представилась мюоном.

Извините, но даже самые коррумпированные судьи в такой ситуации вынуждены будут признать показания мю-мезона в пользу СТО несостоятельными.

Хорошо, мюон не доказывает, что время для него отвечает “релятивистским” требованиям. Но ведь это факт, что он от верхних слоев атмосферы до лабораторной “ловушки” пролетает почти в 20 раз большее расстояние, чем ему позволяют изначально поставленные условия. Чем это объяснить, если СТО не помогает разобраться?

Мю-мезону, летящему со скоростью света, не дает самопроизвольно распадаться гравитационное воздействие на него эфира.

Мы отмечали, что в эфире не может возникать пустот, перед летящим в эфире телом не образуются уплотнения, за этим телом не могут появляться разреженности. То есть, с какой бы скоростью объект ни двигался через эфир, эфирный поток сквозь этот объект протекает с еще большей скоростью. В результате, согласно уравнениям Бернулли, в эфирном потоке внутри объекта давление падает, и создается избыточное давление на поверхности объекта. И не имеет значения, какой это объект – булыжник, планета или мю-мезон, – и безразлично, с какой скоростью сквозь эфир этот объект движется. Важна разность скоростей эфирного потока внутри объекта и на его поверхности: именно эта разность обеспечивает пропорциональное превышение “наружного” давления над “внутренним”. По-видимому, в мюоне, рожденном космическими лучами, эта разность достаточна, чтобы удерживать его от самопроизвольного распада, пока он летит со скоростью света.

Как следствие этого явления допустимо утверждение, что природа не ограничивает возможные скорости скоростью света. Вероятно, в телах огромной плотности – нейтронных звездах или иных встречающихся во Вселенной подобных объектах – скорости “внутренних” эфирных потоков могут значительно превышать скорость света. Возможно, образование “черных дыр”, если они, действительно, встречаются в космических просторах, объясняется громадными превышениями скоростей “внутренних” эфирных потоков над скоростями самих объектов относительно эфира, “внешнего” по отношению к ним.

И, наконец, “ПРОБЛЕМА 5: Объяснить темную материю и темную энергию. Или, если они не существуют, определить, как и почему гравитация модифицируется на больших масштабах. Более общо, объяснить, почему константы стандартной модели космологии, включая темную энергию, имеют те величины, которые имеют”.

Напомним, как астрофизики определили наличие темной материи и темной энергии.

“Во-первых, они измерили массу через наблюдение орбитальных скоростей звезд; во-вторых, они провели более прямое измерение масс, оценив все звезды, газ и пыль, которые они могли видеть в галактике. Идея заключалась в сравнении двух измерений. Каждое должно было дать нам полную массу галактики и ее распределение. Полагая, что мы хорошо понимаем гравитацию, и что все известные формы материи испускают свет, два метода должны согласоваться.

Они не согласуются. Астрономы сравнили два метода измерения массы более чем в ста галактиках. Почти во всех случаях два измерения не совпадали, причем не на малую величину, а на фактор порядка 10. Более того, ошибка всегда была в одном направлении: почти всегда больше массы требовалось для объяснения наблюдаемого движения звезд, чем это следовало из прямой оценки всех звезд, газа и пыли”.

Обращают на себя внимание слова: “Полагая, что мы хорошо понимаем гравитацию…”.

Как мне кажется, мы в достаточной мере разобрались в том, насколько хорошо физики-теоретики понимают гравитацию. Даже если принимать нашу версию эфирного ее происхождения как одну из многих возможных, понимание гравитации современной теорией просто удивляет. Удивляет и каждой составляющей (квантовой и “ОТОшной”) в отдельности, и в целом объединенной теорией, почти целиком состоящей из вычисляемых вручную подгоночных констант. И совершенно естественно, вполне объяснимо и нисколько не удивляет, что 96% природы превращаются в нечто темное, чуть ли не магическое, в результате длительного применения такого “хорошего понимания”. Более того, ставят несколько в тупик оставшиеся 4% – эти-то почему не ушли в тень?

Чувство природы, нормальная логика и элементарная научная скромность все вместе хором подсказывают: на самом деле нет и быть не может ни “темной” материи, ни “темной” энергии. Чем наша планета и солнечная система в целом так выделяются из вселенской среды, что здесь мы более или менее эффективно обходимся без “темных” определений, а чуть ушли в сторону – и все на 96% рушится?

А при чем здесь скромность? Да она прежде других должна была теоретическим научным богам подсказать, что, если им приходится прибегать к “темным силам”, значит, долгое время они сооружали конструкцию из научных “ляпов”, и их уверенность в себе и своих возможностях постигать природу – весьма сомнительного свойства.

Однако на голой критике далеко не уедешь. Что может эфирное происхождение гравитации предложить по этой проблеме?

Да все то же, что она предлагает и в случае полета мю-мезона из верхних слоев атмосферы, и в случае обращения Луны вокруг Земли.

Посмотрим на любую галактику как на цельный объект. Убежден, что перечисленные в 5-й проблеме затруднения не возникают с объектами, находящимися “внутри” галактики – расположенными на некотором удалении от ее границ ближе к центру. Там эфирное давление на объект, ориентированное к центру галактики (назовем его “центростремительным”), уравновешивается давлением в сторону объектов с большим радиусом обращения (“центробежным”). Поэтому не возникают никакие избыточные “темные” энергии и нет необходимости ни в каких “темных” материях.

Иная картина должна быть у наших астрофизиков-теоретиков с объектами “периферийными” – здесь ожидается появление некоторого дебаланса из-за отсутствия “центробежного” эфирного давления. Его не будет по определению – из-за периферийности объекта наблюдения, из-за большой удаленности иных галактик или каких-либо других объектов. Но особенно значительной величины этот дебаланс должен достигать для галактики как целого объекта. И не имеет значения, представляет ли собой наблюдаемая галактика диск или шарообразное тело, суммарное количество движения всех объектов галактики будет значительным по сравнению с практически неподвижным по отношению к “телу” галактики вмещающим ее эфиром, внешним по отношению к ней. Следовательно, согласно гипотезе эфирного происхождения гравитации, галактика как единый цельный объект будет подвергаться значительному внешнему (“центростремительному”) эфирному давлению. Этому гравитационному давлению эфира у современной теоретической физики нет ни объяснения, ни оправдания. Она вынуждена изобретать “темные силы”, чтобы хоть как-то обозначить свое понимание происходящего в космосе.

Я надеюсь, уважаемые читатели, вам понятны все те озабоченности, о которых мы здесь говорили. И вам ясны также те основные положения, в понимании которых сокрыто такое принципиальное расхождение нашего видения природы с теориями современных физических богов-олимпийцев. Повторим их еще раз.

Прежде всего, мы по-разному с официальными теоретиками понимаем природу времени и пространства.

У нас время не может иметь физической формы, поскольку это всего лишь наша личная оценка того или иного процесса, какого-либо интересующего нас движения. Это качественная характеристика процессов, которую мы сами придумали в силу нашей особенности – нашего ограниченного пребывания на белом свете, и которая только нам интересна. Объективного хождения в природе эта характеристика не имеет.

Пространство – это та среда, в которой совершается интересующий нас в данный момент процесс. Поэтому среда-пространство не может носить всеобщего и всеохватного характера. Больше всего на всеобщую роль в качестве пространства может претендовать эфир, в котором полностью пребывает наша Вселенная со всеми ее движениями и процессами – абсолютно со всеми. По этой причине в подавляющем числе случаев исследований разнообразнейших процессов, естествоиспытатели имеют дело с эфиром как с пространством для этих процессов. Поэтому же в первом приближении всегда можно говорить, что пространством нашего мироздания является эфир.

Важной особенностью эфира как пространства (впрочем, и любой иной среды, играющей роль пространства) является его “геометрическая аморфность” – способность принимать как свою любую геометрию, которой мы его наделяем, применяя то или иное математическое описание того или иного процесса. Категорически неприемлемо навязывание какой-либо жесткой геометрической конструкции эфиру в его естественном состоянии. Поэтому эфир как пространство не может ни искривляться, ни прогибаться то ли со временем, то ли под воздействием чего бы то ни было.

Естественным следствием такого видения и понимания времени и пространства является полное и категорическое неприятие теорий относительности – и специальной, и общей. Неприятие, сопровождаемое глубокой уверенностью в их полнейшей неспособности адекватно описывать природу и происходящие в ней процессы. Все описания процессов в рамках теорий относительности с самого их возникновения сопровождаются большими математическими натяжками. К настоящему времени эти натяжки достигли уже огромных, непереносимых для теоретической физики, размеров.

Вынуждены также извиниться и перед квантовой механикой: в нашем понимании любая из частиц обладает некоторым набором свойств, среди которых волновые полностью отсутствуют. Носителем различного рода полей и волновых свойств, характерных для этих полей, является эфир – вполне материальная основа этих полей. Правда, возникновение полей в эфире инициируется либо перемещением частиц в нем, либо взаимодействием частиц, то есть, каким-либо из процессов микромира, происходящих в эфире. Убеждены также, что квантовой теории все наработки за последние 7-8 десятилетий придется делить надвое между полноправными объектами ее интереса – между частицами и эфиром.

И, наконец, о гравитации.

Ни квантовая механика, ни общая теория относительности не дают и не могут дать отвечающего реальности представления о природе явления, названного когда-то ошибочно “гравитацией” (притяжением). В природе не существует никаких “гравитационных полей”, никаких “гравитационных силовых частиц”, никакие массы не “прогибают пространство”, чтобы по нему тела могли “скатываться” друг к другу, как арбузы в гамаке.

Скорее всего, верна все-таки эфирная версия происхождения гравитации, согласно которой гравитация – это не притяжение тел друг к другу, а эфирное сталкивание их между собой. Поэтому термин “гравитация”, очевидно, следует заменить “подталкиванием” или “сталкиванием”. А причиной возникновения “сталкивания” является движение тел через эфир как через “сухую воду”, через жидкость с нулевой вязкостью, сопровождаемое встречным движением эфира сквозь эти тела. Не исключено, что величину “эфирного сталкивания” (бывшей гравитации) можно будет определять по уравнениям Бернулли для “сухой воды”, текущей по трубам с переменным сечением.

Попутно отметим, что эфирная гипотеза происхождения гравитации снимает с повестки дня вопрос скорости ее распространения, поскольку согласно этой гипотезе любое изменение параметров движения или движущихся тел вызовет мгновенное изменение величины гравитации: они произойдут в той же точке, в которой изменялись параметры.

“Расхождения в понимании”, собранные вместе, производят шокирующее впечатление. Это вовсе не “расхождения”: такое понимание переворачивает вверх дном теоретическую физику.

В свое время я предложил другу, бывшему тогда заведующим кафедрой физики нашего родного КПИ, прокомментировать одну из моих первых работ с анализом понятий времени и пространства – как они неверно трактуются в теории относительности и как должны были бы правильно трактоваться. Он отказался это делать. Во-первых, заявил он мне, он доктор не всех физмат наук вообще, а только в области металлофизики, поэтому не исключено, что разбирается в поднимаемых мной вопросах хуже, чем я. Но во-вторых и в-главных, он опасается последствий в том случае, если вынужден будет согласиться со мной. Он занят тем, что сеет в институтской аудитории “разумное, доброе, вечное”. У него есть некоторые сомнения по поводу “разумного” и “доброго”, но на счет “вечного” – ни малейших. Вечное – это, безусловно, классика. И если он начнет с кафедры проповедовать гипотезы дилетанта взамен классических теорий, он будет подвергнут немедленному изгнанию. Помню ли я, спросил он меня, что выясняли друг у друга Паниковский с Шурой Балагановым? Вопрос: “А ты кто такой?”, который они задавали один другому, – главный в теоретической физике при возникновении полемики. “Так было, так есть и так будет во веки веков. Аминь” – завершил свою отповедь мой друг.

За последний десяток лет, в течение которых я пытаюсь распространять изложенные выше взгляды среди в достаточной мере подготовленных друзей и знакомых, мне не удалось найти ни одного, кто принял бы их хотя бы за основу для дальнейшего обсуждения. В одном из своих последних интервью Василий Аксенов сказал, что в литературной богеме шестидесятых годов самыми распространенными словами были: “Старик, ты гений!”. Я же последнее время чаще всего слышу: “Послушай, ты не гений! Тебя и “рядом не стояло” по сравнению с Луи де-Бройлем, Нильсом Бором, Эрвином Шредингером, Альбертом Эйнштейном…. Да тебя даже за учебником Лифшица и Ландау рассмотреть невозможно! Так куда тебя несет, на что ты замахиваешься?!”. Слова моих друзей и знакомых не то, чтобы останавливали мои действия, но все чаще и чаще заставляли задумываться: “Если я прав, почему целые поколения умнейших людей, работающих в теоретической физике, не видят того, что видится мне? А если я не прав, почему никто квалифицированно не ткнул мне пальцем в то место, где я особенно проявился как мало знающий “чайник””. Все возражения против моих доводов сводились к цитированию кого-нибудь из великих, кто произносил что-либо такое, чему мои доводы противоречили.

И вот наступает, как мне кажется, момент моего торжества. В лице Ли Смолина я нашел союзника, который подтвердил состоятельность моих сомнений в безгрешности признанных всеми гениев, поименованных несколькими строчками выше. Он же объяснил мне, почему сомневающихся не слышно, как происходит, что альтернативные исследования не проводятся, почему естествоиспытатели “копают” только там, куда “падает свет” от “гениев” теоретической физики, признанных всеми “светил науки”.

Ниже я приведу цитаты из книги Ли Смолина, которые в комментариях не нуждаются.

“Занятие физикой уровня Нобелевской премии – или даже выигрыш самой премии – очевидно, не защищает вас, когда вы подвергаете сомнению общепринятые предположения, такие как СТО и ОТО. Я был шокирован, когда Лафлин сказал мне, что на него давит его департамент и финансирующее агентство, чтобы он занимался нормальной наукой в области, в которой он работал, вместо того, чтобы тратить время на его новые идеи о пространстве, времени и гравитации. Если такой личности после всех ее свершений, включая Нобелевскую премию, нельзя доверить охотиться за своими глубочайшими идеями, что же тогда означает академическая свобода?”.

“А как насчет искренних людей, которые не поверили в базовые предположения, вроде относительности и квантовой теории, и не имели достаточно покладистый характер, чтобы подавить свои склонности?”.

“…имеется свирепая конкуренция за места в исследовательских университетах и колледжах на всех уровнях академической иерархии.... Это великое сужение альтернатив для людей, которые хотели бы вести свои собственные исследовательские программы, но вместо этого следуют программам, инициированным вышестоящими учеными. Так что имеется все меньше углов, в которых творческая личность может спрятаться, охраняемая некоторым видом академической работы, и развивать рискованные и оригинальные идеи”.

“В наших попытках сделать беспристрастные оценки нашей работе среди равных мы, профессора, почти рефлекторно стремимся наградить тех, кто согласен с нами, и оштрафовать тех, кто не согласен. Даже когда мы возвышаемся над академической политикой, мы часто попадаем в ловушку оценки равных по положению ученых на основании одномерной характеристики. На собраниях профессорско-преподавательского состава и в неформальных дискуссиях мы говорим о тех, кто "хороший", и тех, кто нет, как если бы мы на самом деле знали, что это означает”.

“…не имеется санкций за предвзятость. Профессор бесстыдно напишет письма, тенденциозные в отношении его или ее собственных студентов или в пользу людей, которые следуют его или ее отдельной исследовательской программе, или даже в пользу людей одной с ним или с ней национальности. Мы можем заметить эти на самом деле вопиющие случаи (и посмеяться над ними), но никто не думает о них как о необычных. Это просто часть системы”.

“Очевидно, имеются хорошие причины получить постоянную должность. В ограниченных пределах это защищает ученых, которые оригинальны и независимы, от увольнения и замены молодыми карьеристами, следующими последнему интеллектуальному увлечению. Но мы платим тяжелую цену за систему назначений на должности: слишком много гарантий сохранения рабочего места, слишком много власти и слишком мало ответственности для более старых людей. Слишком мало гарантий сохранения рабочего места, слишком мало власти и слишком много ответственности для молодых людей в начале их творческих, принимающих риски лет”.

“Физика, таким образом, оказывается неспособной решить свои ключевые проблемы. Пора сменить курс – на поощрение небольших рискованных новых исследовательских программ и на препятствование укоренившимся подходам. Мы должны отдать преимущество эйнштейнам –- людям, которые думают сами и игнорируют установленные идеи могущественных вышестоящих ученых”.

То, о чем пишет Ли Смолин, – не частный случай, ограниченный коллективом одного университета или исследовательского института и временем в один семестр или в пару-тройку лет. Это система, в которой за установленные рамки не может выйти ни один из встроенных в эту систему ученый, которая сложилась во всем мире и исправно функционирует в течение почти сотни лет. Как ее сломать? Или хотя бы как из нее вырваться?

Я не знаю. Систему эту я уже долгое время наблюдаю со стороны, не будучи в нее встроенным. Подавляющее большинство встроенных в эту систему людей чувствуют себя в ней достаточно комфортно. Драматизм ситуации именно в том и состоит, что изменить что-либо в науке как сложившейся системе могут только люди науки, и, прежде всего, те, кто держат в ней в своих руках бразды правления. А они-то как раз меньше всех заинтересованы в переменах.

Вот еще одна цитата: “Книга Фейерабенда (“Против метода”) сказала мне следующее: Послушай, дитя, прекрати мечтания! Наука не есть посиделки философов на облаках. Это человеческая деятельность, такая же сложная и проблематичная, как и любая другая. Для науки не имеется простых методов, и не имеется простых критериев того, кто есть хороший ученый. Хорошая наука, как бы то ни было, срабатывает в отдельный момент истории на продвижение вперед нашего знания. И не надоедай мне с вопросами, как определить прогресс, – определяй его любым способом, как нравится, и это все будет верно”.

Завершить свою статью я хочу обращением к молодым людям, тем, кто вот именно в этот момент принимает решение выбрать своей профессией исследование природы.

Пусть вас не устрашит некоторый пессимизм заключительного раздела этой моей статьи. Сам факт ее появления и то, что вы ее дочитали до конца, говорит о том, что перемены не за горами. Но особенно важная примета перемен – книга Ли Смолина “Неприятности с физикой…”, и она же служит гарантией, что эти перемены в вашу пользу.

Так что, вперед, дерзайте!