From Vladimir.Strekalov@soros.ksu.ru Tue Apr 11 15:39:36 2000
Newsgroups: relcom.sci.philosophy
Subject: Re: Pure physics; physics I
From: Vladimir Strekalov
Date: Tue, 11 Apr 2000 06:39:36 +0000
--------
Физика необратимых событий. Первая часть.
Физика - наука опытная. Каждый из нас ставит каждый день
множество опытов, многократное повторение создает впечатление,
что физику "в основном" знают все, а ОТО и квантовая механика
факультативные дополнения, одна в черных дырах, другая "в
атомах". От привычного трудно отказаться, и думаем мы про
электроны как про мельчайшие шарики, а усвоив, уже не без труда,
не слишком непривычное устройство солнечной системы, мы, чтобы
усилия не пропали даром, готовы отождествить его с устройством
атома. Мы размышляем привычными оптическими понятиями, а не
логическими.
Квантовая механика показала неправомерность таких
представлений и опасность подобных обобщений, показала, что
простота и привычность не одно и то же. Привычное притупляет
бдительность, страдает логика, мы просто забываем о ней, думая,
что здравый смысл избавит нас от противоречий. Не избавляет. С
привычным надо бороться специально и о логике заботится
специально.
Традиционный способ дорогой - с привычными представлениями
можно расставаться, ставя эксперименты в необычных условиях.
Для этого и служат циклопические установки наших дней. Главный
же тезис моих писем состоит в том, что мы уже набрали
экспериментальный материал для построения физики нового уровня.
Более того, я считаю, что в целом она уже построена, но в этом
целом она противоречива и это следствие того, что мы не удалили
привычное, но по большому счету ложное - классические
представления.
Итак, уже сказано, что основное понятие чистой физики - не
пространство и время, а квантовый переход (это и есть
необратимое событие, о котором шла речь в предыдущем письме).
Объекты, в частности, частицы это множества квантовых
переходов. Такой подход, не внося новых сущностей, кардинально
меняет систему ценностей в физике.
В частности, понятия прямого и косвенного при этом меняются
местами. Например, привычное измерение массы становится
косвенным, а прямое это аннигиляция (в духе дираковского
представления, античастицы считаем дырками, тогда аннигиляция
электрона есть квантовый переход - занятие электроном вакансии,
позитрона). Конечно это сложно практически ( для определения
массы морковки надо найти антиморковку, а после процесса ни
того ни другого не останется), но логически просто. В нашей
непрактичной физике придется постоянно жертвовать практической
осуществимостью в пользу логической последовательности.
Одним из основных понятий пространственно-временной физики
является понятие закрытой системы. С новой точки зрения,
закрытая система не имеет смысла, поскольку она не наблюдаема,
более логично понятие управляемой системы. Рассмотрим самую
простую квантовую систему - частицу в потенциальной яме. В
системе несколько разрешенных энергетических уровней, эти
уровни мы не будем отождествлять с какими-то значениями энергии
(если запрещено пользоваться натуральными рядом, о вещественных
числах и говорить нечего, хотя отдельными целыми числами
пользоваться можно без опасения). Мы считаем, что можем
перемещать частицу, значит время ее жизни на любом уровне
неопределенно (зависит от внешнего, от нашей воли), а стало
быть и энергетическая ширина уровня неопределенна, т.е. можно
лишь символически изображать его линией, на самом деле, это
нечто, определяющее множество переходов. Как уже указывалось
это общее правило заменять бесконечность на неопределенность,
это относится и к замене точечности. Переходы это множества и
достаточно очевидно как их упорядочить отношением включения,
чтобы сохранить обычное представление этой квантовой системы с
помощью уровней.
Описанная система будет типичным составным кирпичиком,
таким как линейка и часы в традиционной физике.
Расширим поле нашего рассмотрения, поинтересовавшись как мы
собираемся перемешать частицу с уровня на уровень, при этом
скорее всего выясниться, что мы сможем это сделать совсем не
произвольным образом, тогда в нашей задаче будут присутствовать
другие уровни и другие неопределенности. В традиционных
терминах, расширению базы наблюдения соответствует увеличение
разрешения или в нашем представлении сужение некоторых множеств
событий-переходов. Таким образом, с общей точки зрения,
квантовая механика будет представляться в виде множеств
квантовых переходов, упорядоченных отношением включения.
После работ Эмми Нетер (1910 - 20 гг.), связывающих законы
сохранения с симметриями, большинство физиков считает принципы
симметрии основополагающими [Эллиот Дж., Добер П. Симметрия в
физике: Мир,1983].
Увы, элементарная теория групп не разрешима в
метаматематическом смысле, и в физике необратимых событий
основополагающий принцип - асимметрия. Законы сохранения это
тавтологии или особенности синтаксиса. Например, если кроме
квантовых переходов, то есть переходов энергии ничего другого
не бывает, значит энергия сохраняется просто согласно правилам
синтаксиса - она может только переходить, а не исчезать и не
появляться.
Хорошо бы, чтобы и другие законы сохранения были
синтаксическими. Конкретные конструкции будут выглядеть примерно
так: фотон имеет спин равным 1, а значит, при его безмассовости,
спиральность равную 2 (левая и правая поляризации, отсюда в
будущем у сконструированного пространства появится трехмерность
- одна ось и два угла), разрешение переходов, сохраняющих спин,
для безмассовых частиц будет эквивалентно сохранению импульса. С
массой же и ее определяемым пространством более всего связана
теория относительности, о проблемах, ее касающихся пойдет речь в
следующем письме.
From Vladimir.Strekalov@soros.ksu.ru Tue Apr 18 14:48:54 2000
Newsgroups: relcom.sci.philosophy
Subject: Re: Pure physics; physics II
From: Vladimir Strekalov
Date: Tue, 18 Apr 2000 05:48:54 +0000
--------
Физика необратимых событий. Вторая часть.
Квантовая механика изначально достаточно адекватна финитной
идеологии проекта. Любое событие в конечном итоге это
совокупность квантовых переходов, остальное - впечатления, и
самое впечатляющее - пространство-время. Как же создается это
впечатление?
Основной рецепт дает ОТО, которая утверждает, что по сути
гравитация и есть само пространство-время. Но ОТО это
метрический тензор, тензор Риччи и т.п., а это прежде всего
геометрия. По замыслу, чистая физика должна быть логической, а
не геометрической, поэтому встает задача выделения логической
составляющей ОТО. В целом, в нашей теории исходной будет
квантовая механика, а ОТО будет методом строительства
пространства-времени.
Этот путь является противоположным традиционному,
предполагающего квантование всего. С точки зрения чистой физики
ничего не надо квантовать, поскольку все изначально квантово,
т.е. исходное это спектр и он дает впечатление
пространства-времени (подходящее название у статьи Каца [Kac
M., Can One Hear the Shape of a Drum?, Amer. Math. Mon.
73(1966), 1-23]).
Можно предположить, что мы получим в итоге тоже самое,
только начнем с другого конца. Однако, если не будем выходить
за границы булевой алгебры, то эта математическая структура
гарантирует, что тоже самое не получим. Бесконечности не
пройдут.
Какая же главная логическая идея ОТО? Она уже
сформулирована - пространство-время формируется гравитацией.
Кинетическая энергия - это по сути гравитационная энергия.
Массы элементарных частиц это энергетические уровни. Кстати,
соблазнительно предположить, что это некоторые данные
спектроскопии Вселенной, но наш путь обратный и согласно ему,
это исходное, по которому создается впечатление о Вселенной.
Тем не менее, представление о мире, как о системе вложенных
спектроскопов, возможно, психологически полезно, только надо
помнить, что мы начинаем именно с квантовых переходов и,
группируя их в множества, получаем вложенные спектроскопы, а не
наоборот. Тоже самое и со всеми взаимодействиями. Традиционный
путь - рассматривать взаимодействие как обмен виртуальными
частицами, эти виртуальные частицы не наблюдаются, поскольку
принимаются не нами, а взаимодействующими объектами, значит не
наблюдаются некоторые энергии, т.е. формируется такая структура
уровней, что создается впечатление существование сил, ускорений
и т.п. Таким образом, традиционно частицы являются исходными,
квантовость лишь их свойство, и из них строятся системы. В
нашей теории предлагается считать исходными квантовые переходы,
а частицы лишь будут свойствами этих переходов.
У такого подхода есть очевидные следствия. В частности, не
представимы свободные частицы. Вообще говоря, само понятие
свободной частицы представляется логически несостоятельным так
же, как и понятие закрытой системы, и то и другое не наблюдаемо
при отсутствии изначальной заданности пространства-времени.
Кроме того, становится еще более условным разделение частиц на
квазичастицы и "истинные" частицы. В традиционном понимании все
частицы чистой физики являются квазичастицами.
Как предлагаемая теория соотносится с теориями объединений
современной физики? Чистая физика накладывает ограничения на
лексические строительные блоки. Все должно изготавливаться из
переходов путем объединения их в группы, а значит , в
частности, путем их классификации. Например, электромагнетизм
описывают электромагнитно-гравитационные переходы или, если
угодно короче, фотон-гравитонные квантовые переходы. Подключая
новые классы и объединяя, получим слабое и сильное
взаимодействия. То, что гравитация остается выделенной,
эстетическим безобразием не кажется, поскольку система
ценностей чистой физики другая. Симметрия не является
фундаментальной, более того, она становится иллюзией, а
фундаментальна асимметрия. Необратимость и неопределенность -
вот ключевые понятия новой теории.
Это предпоследнее письмо, следующее с подведением итогов.
Built by Text2Html