Сайт Винницкого городского культурно-просветительского Общества имени Е.И. и Н.К.Рерихов
СОФИЯ - УРУСВАТИ
"Через Культуру - к здоровью духа"
 
Главная Вход Карта сайта RSS
Меню сайта

Разделы новостей
Новости сайта [378]
Новости Общества [33]
Анонс мероприятий [97]
Главная » 2018 » Июнь » 10 » Элементы космического мышления в современной физической науке
Элементы космического мышления в современной физической науке
12:23

Тема нашей конференции ― Живая Этика и наука ― не может оставить без внимания то обстоятельство, что серия важнейших научных открытий второй половины ХХ века в физической науке меняет ранее сложившиеся мировоззренческие представления об устройстве и функционировании нашего Мира. Тем самым подтверждается одно из основных положений Живой Этики о науке как предтече нового мировоззрения.
Ограничусь обсуждением новых мировоззренческих представлений космологии, создающих предреволюционную ситуацию в физической науке. На уровне сегодняшнего научного знания такая ситуация рождает проблемы, решение которых переходит в ведение физической науки XXI века. Потребуются не только новые знания, но и новые методики, потребуется новое научное мышление, и космическое мышление начинает осознаваться научным сообществом как вполне реальная форма научного мышления. Суть космического мышления, его значение для дальнейшей судьбы человечества подробно рассматриваются в установочной статье Л.В.Шапошниковой, опубликованной в материалах Объединённого Научного Центра проблем космического мышления [1], и в докладе на этой конференции [2]. Что касается физической науки сегодняшнего дня, то в ней явственно проглядываются элементы такого мышления, в чём нетрудно удостовериться.
Два важнейших астрономических открытия конца прошлого века положили начало кардинальному изменению прежних научных представлений о Вселенной. Первое открытие имеет определённую предысторию. В начале XIX века философ-­диалектик Гегель объявил общепризнанную теорию всемирного тяготения Ньютона ошибочной, поскольку в Природе, согласно представлениям диалектики, существуют противоположности: гравитационному притяжению должно противостоять гравитационное отталкивание. В рамках принятой в те годы модели стационарной Вселенной присутствие только сил притяжения неизбежно привело бы всё вещество к стягиванию «в точку». Однако теория тяготения Ньютона родилась на экспериментальной основе, а Гегель опирался только на свои мировоззренческие представления. В те, да и в последующие годы никому не доводилось наблюдать отталкивание тел без их прямого контакта, и возражения Гегеля были оставлены без внимания.
Но в 1917 году Альберт Эйнштейн вплотную сталкивается с этой проблемой при попытке создать на базе общей теории относительности (ОТО) математическое описание состояний стационарной Вселенной. Присутствие в мире только сил гравитационного притяжения создавало нерешаемую проблему совмещения стационарности с однополярностью таких сил. Эйнштейн был вынужден ввести допущение (кстати, вытекающее из ОТО) о присутствии гравитационных сил отталкивания, действие которых распространяется на всю Вселенную в целом, уравновешивая силы притяжения. Но в каждом локальном участке Вселенной силы отталкивания оказывались несоизмеримо меньше сил притяжения. Сила гравитационного отталкивания, в отличие от силы гравитационного притяжения, растёт пропорционально расстоянию до удалённого объекта. Поэтому лишь на периферии Вселенной сила отталкивания начинает заметно выделяться на фоне сил притяжения. Теоретики объявили источником гравитационного отталкивания физический вакуум, присвоив ему название антигравитирующего вакуума.
Окончательное подтверждение гипотезы существования в Природе сил гравитационного отталкивания было получено экспериментально в самом конце ХХ века [3]. Две группы исследователей независимо друг от друга обнаружили, что периферийные галактики движутся не с замедлением, как ожидалось, а с ускорением. Такое может происходить только при существовании в Природе сил гравитационного отталкивания, которые слабо проявляют себя на меньших расстояниях, но выявляются именно на периферии, на расстояниях порядка миллиардов световых лет. Это открытие имеет глобальное значение, особенно совместно с теми результатами, которые получены при открытии господствующей в нашем Мире субстанции по имени «тёмная энергия».
Обнаружение господствующей во Вселенной тёмной энергии явилось вторым важнейшим астрономическим открытием второй половины прошлого века [3]. Космологическая наука столкнулась с ситуацией, которую невозможно игнорировать, но которую она пока не в состоянии разрешить. До сих пор астрономия в основном изучала вещественную часть Вселенной, ту её часть, основу которой составляют три класса элементарных частиц: кварки, лептоны и бозоны. Однако выяснилось, что вещество ― это небольшая часть Вселенной, всего порядка 5% её тяготеющей массы. А 95% тяготеющей массы Вселенной составляет тёмная материя, которая, господствуя в Мире, пока ничем себя не проявляет, кроме как гравитацией. Эти открытия становятся центральным событием назревающей научной революции XXI века.
Предпринимаются попытки дать хотя бы общие объяснения явлений, с которыми мы столкнулись, опираясь на научные знания сегодняшнего дня. Предполагается, что по крайней мере часть неизвестной субстанции все-­таки является вещественной, но скрытой от наблюдательных возможностей. Такую её часть в литературе называют «тёмной материей», хотя правильнее было бы её назвать «темным веществом». Тяготеющая масса тёмной материи оценивается примерно в 20%. Но даже если выяснится её вещественная природа, что пока остается проблемой, имеется не менее 75% субстанции явно невещественной природы. Эта субстанция и получила название «тёмной энергии».
Возникает предположение, что природа этой субстанции отлична от вещественной, т.е. в ней отсутствуют элементарные частицы вещества в явном виде. Это не должно нас удивлять, ведь давно изучаемая субстанция, названная физическим вакуумом, также проявляет признаки невещественной природы. В нашем мире различаются две формы материи: вещество и физический вакуум, причем вакуум является «тонкой» формой материи. Наблюдаемые сегодня свойства тёмной энергии указывают на то, что эта субстанция относится к той же форме материи, что и физический вакуум. Пока наука не поняла всех свойств тёмной энергии, а вокруг выдвигаемых предположений на этот счёт идут неутихающие теоретические споры, можно лишь допустить, что тёмная энергия заполняет пространство физического вакуума, составляя с ним единое целое. В таком единстве тёмная энергия неразрывно связана с силами гравитационного отталкивания.
А за такими силами вырисовывается некий источник мощнейшей энергии, о наличии которого наука подозревала, но ничего конкретного об этом не знала. Задачей космологической науки на ближайшее время становится определение природы тёмной энергии, характера её взаимодействия с веществом помимо обнаруживаемого сегодня гравитационного взаимодействия.
В рамках сказанного термин «Вселенная» приобретает двойственный смысл. В широком понимании Вселенная включает в свой состав все формы материи, в том числе и возможные неоткрытые формы. Вырисовывается иерархия уровней, проявляющаяся во Вселенной. Существует базовый уровень, состоящий из физического вакуума, включающего в свой состав господствующую невещественную субстанцию, названную тёмной энергией. Поскольку гравитационное отталкивание и гравитационное притяжение ― две части одного целого, то можно ожидать, что они инициируются тёмной энергией и не определяются внутренними энергетическими возможностями вещественных объектов. Здесь пока не всё ясно, необходимо дальнейшее изучение.
От уровня тёмной энергии (то, что мы до сих пор называли физическим вакуумом) исходят все выше лежащие уровни сложности, с которых начинается вещественная часть Вселенной. Это уровень Микромира, за ним идёт уровень Макромира, за которым следует уровень Мегамира с неопределённой верхней границей. Каждый последующий уровень иерархии опирается на нижележащие уровни. Особая роль в таком построении принадлежит базовому уровню ― таинственной тёмной энергии, что позволяет считать её, по определению П.Дэвиса [4], «суперсилой», достаточной для создания вещественной Вселенной, наделения её веществом, светом, энергией и придания ей структуры.
Вся совокупность явлений, сосредоточенных в понятии Большого Взрыва, относится только к вещественной части Вселенной, и именно эту часть следует называть Развивающейся Вселенной, составной части общей Вселенной. Для вещественного Мира справедлива парадигма Развивающейся Вселенной [5]. Но отсутствует общая космологическая парадигма, охватывающая Вселенную в целом, которую космологи смогут сформировать только в результате того, что возрастёт научный уровень понимания последних астрономических открытий, а также появления возможных новых, не менее значительных открытий.
На протяжении всего прошлого века шло бурное проникновение физической науки в глубины строения вещества. Квантовая механика, казалось бы, остановила этот процесс, создав в виде итога стандартную модель вещества в микромире. Пределом проникновения вещества вглубь стали элементарные частицы ― кварки, лептоны и бозоны. Элементарными принято называть частицы, у которых не обнаруживается внутренняя структура, а их размер меньше 10–15 см, что не поддается измерению существующими приборами. В стандартной модели эти частицы принято считать точечными.
Но выяснилось, что такое ограничение мешает решать определённые проблемы, возникающие на более глубоких уровнях материи. В глубинах материи обнаруживается область, в которой проявляются квантово-гравитационные состояния, а для их описания необходимо объединить квантовую механику с гравитацией. Но объединить квантовую механику с классической общей теорией относительности не удавалось. Возникло понимание того, что подобные проблемы в принципе невозможно решить, если придерживаться модели точечности элементарных частиц. Необходима новая теория, учитывающая размерность таких частиц. Одним из предлагаемых решений проблемы стала теория струн.
При этом физика вступает в область, в которой в современных условиях невозможно производить экспериментальные исследования. В ход идут умозаключения, теоретические построения, очень сложные и до конца не разработанные математические подходы. Судя по высказываниям участников разработки этой теории, уже сейчас огромную роль играют интуиция и озарение, помогающие продвигать изучение. К этому необходимо добавить, что при размерах порядка планковской длины (10–33 см) обнаруживается зона, в которой бушуют мощнейшие квантовые флуктуации. Существование вещественных частиц в явном виде там невозможно. Из этой зоны рождаются струны, которые становятся основой вещества во Вселенной. Таким образом, подобно тому как в начале прошлого века наука вступила в изучение глубин материи на уровне микромира, сегодня она открывает новую, ранее не предполагавшуюся глубинную область материи невообразимо малых размеров. Изучать эту область можно только на теоретических основах, а судить о справедливости познания можно лишь изучая следствия теории, которые проявляются в областях, доступных для эксперимента.
Так называемые струны представляют собой одномерные объекты. По последним оценкам, вытекающим из обобщённой М-теории, они имеют размер порядка 10–16 см, характеризуются сильными натяжениями и находятся в состояниях непрерывных вибраций с различными гармониками, иначе называемыми колебательными модами. В зависимости от частоты вибрации натянутой струны, на уровне стандартной модели квантовой теории, каждой отдельной колебательной моде отвечает одна из известных элементарных частиц. Следовательно, основа элементарных частиц, а вместе с ними и вещества, ― это элементарные сгустки энергий, вибрирующих с различными частотами.
Дух является тонкоматериальной и высоковибрационной энергией и занимает в Мироздании главенствующее положение, выступая в качестве основы самого космического творчества. Дух как тонкоматериальная энергия в процессе эволюции одухотворяет материю, создавая более высокие её формы.
Здесь наука приходит в непосредственное соприкосновение с представлениями Живой Этики. Как пишет Л.В.Шапошникова:
«Дух является тонкоматериальной и высоковибрационной энергетикой и занимает в Мироздании главенствующее положение, выступая в качестве основы самого космического творчества. Дух как тонкоматериальная энергия в процессе эволюции одухотворяет материю, создавая более высокие её формы» [1, с. 36]. К этому необходимо добавить, что струны существуют в многомерном пространстве, в частности, как вытекает из теории суперсимметрии, пространство, в котором присутствуют струны, имеет размерность, равную 10. Так что в Мире, кроме известного нам трёхмерного пространства, существуют пространства ещё семи измерений, которые нам пока наблюдать не удаётся.
Теория струн далека от завершения, но даже в таком виде она позволяет получить принципиально важные результаты. История и сегодняшнее состояние этой теории без привлечения математики подробно описаны в известной книге Брайана Грина «Элегантная Вселенная» [6]. В качестве примера, позаимствованного из книги Грина, коснусь одного из следствий теории струн.
Возникающая в струнах с замкнутой в кольцо конфигурацией колебательная мода порождает мельчайший сгусток гравитационной энергии ― квант гравитации, гравитон. Это позволяет сразу включить гравитацию в представления квантовой механики. Отсюда первым триумфом теории струн стало объединение общей теории относительности с квантовой механикой, чего не удавалось сделать исходя из представлений точечных элементарных частиц. Грин пишет:
«Слияние гравитации и квантовой механики в единую теорию материи и взаимодействий приводит к революции в нашем понимании устройства Вселенной» [6].
Несмотря на принципиальные успехи, развитие теории струн сегодня встречает серьёзные трудности. Специалисты считают, что в лучшем случае окончательный результат можно ожидать лишь к концу XXI века. Таким образом, взаимосвязанные, но до конца не решённые проблемы тёмной энергии, гравитационного отталкивания, теории струн целиком переносятся в ведение физической науки XXI века. А их успешное решение потребует внедрения новых методологий и нового научного мышления.

Р.Е.Ровинский,
доктор технических наук, профессор,
Израиль

Литература

1. Шапошникова Л.В. Исторические и культурные особенности нового космического мышления // Объединённый Научный Центр проблем космического мышления. М.: МЦР, 2005.
2. Шапошникова Л.В. Основные особенности философии Живой Этики // Живая Этика и наука: Материалы Международной научно-общественной конференции. 2007. М.: МЦР; Мастер-Банк, 2008. ― С. 50-64.
3. Ровинский Р.Е. Загадка тёмной энергии // Вопросы философии. 2004. № 12. ― С. 103-108.
4. Дэвис П. Суперсила. М.: Мир, 1989. ― 272 с.
5. Ровинский Р.Е. Развивающаяся Вселенная. М.: Бюро печати, 2007. ― 192 с.
6. Грин Б. Элегантная Вселенная. М.: Эдиторал УРСС, 2004. ― 288 с.

http://lib.icr.su/node/914

Категория: Новости сайта | Просмотров: 32 | Добавил: Nina | Рейтинг: 5.0/1 |
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск новостей

Copyright MyCorp © 2018
Сайт управляется системой uCoz