Читать интересную книгу Диалоги (апрель 2003 г.) - Александр Гордон

В.К. А в абстрактном виде это фактически просто теория Гильбертова пространства, теория эрмитовых операторов в гильбертовом пространстве, такова математическая конструкция квантовой механики. И как раз первый постулат квантовой механики говорит именно об этом, о том, что любой квантовой объект описывается именно вектором гильбертова пространства, который мы ещё называем пси-функцией.

Ю.В. Для общей теории относительности тоже нужен был адекватный математический аппарат, и известно, что Эйнштейну помог освоить этот аппарат его друг со студенческих лет Марсель Гроссман. И первая статья 1913 года была совместной Гроссмана и Эйнштейна, одна часть была написана Гроссманом и одна часть Эйнштейном. Гроссман давал математический аппарат римановой геометрии и дифференциальной геометрии, а Эйнштейн уже связывал дифференциальную геометрию с физикой, с гравитацией, с метрикой четырехмерного пространства-времени.

В.К. Тут получается анекдотичный исторический научный казус. Эйнштейну не хватало геометрического аппарата для построения своей теории, а это было следствием того, что студентом он не очень любил лекции по геометрии, которые, кстати, читал Минковский. И вот когда Минковский узнал о том, что Эйнштейн построил специальную теорию относительности, он воскликнул: «Ах, это тот самый Эйнштейн, который прогуливал мои лекции по геометрии».

И как раз Минковский и достроил здание специальной теории относительности, когда ввёл своё знаменитое «пространство Минковского», четырехмерное пространство-время, пространство событий. А Эйнштейну не хватило знаний для того, чтобы поставить окончательную точку в специальной теории относительности. Но потом вот это четырехмерное пространство Минковского явилось отправным пунктом для того, чтобы построить общую теорию относительности. Он просто его искривил. Если пространство Минковского является псевдокривым (с нулевой кривизной), то в основе общей теории относительности уже лежит риманово искривлённое пространство.

Ю.В. Интересно следующее: в чём же выход из создавшегося в физике 20 века положения? А проблемы глобальные: совместить общую теорию относительности и квантовую теорию это достаточно большая глобальная проблема, а там и ещё есть проблемы.

Потом нужно объединить разные взаимодействия: электромагнитное, электрослабое, сильное. Потом ещё масса проблем, связанных с расходимостью в квантовой теории, да и в классической теории расходимость имеется, то есть бесконечные значения. И вот, кстати сказать, раз бесконечность значений мы затронули, то тут тоже очень интересный момент, который тоже часто звучал в тех беседах, которые у вас проводятся.

Вот, например, чёрные дыры, космологические сингулярности – все эти проблемы связаны с бесконечностями. Если вы берёте чёрные дыры, то необходимо бесконечное время, пока какое-то тело достигнет этой сингулярности чёрной дыры, или объект сколапсирует за бесконечное время относительно удалённого наблюдателя.

Начальные стадии вселенной – там тоже возникает бесконечность, бесконечная плотность материи в космологических моделях. Так вот, есть замечательное правило, которым, мне кажется, нужно руководствоваться в таких случаях, а именно, как только в физике возникает бесконечность, это нужно воспринимать как звонок: теория, которой вы пользуетесь, или та парадигма, на которую вы опираетесь, перестаёт работать, что-то не так.

В.К. То есть это граница применимости теории.

Ю.В. Да, граница применимости теории. И когда говорят о «чёрных дырах» и о том, что «свободнопадающий наблюдатель» проходит через эту границу и может не заметить и так далее – всё это, на мой взгляд, недостаточно корректно. Мне представляется, что здесь нужно остановиться и задуматься, а с чем, на самом деле, связаны наши рассуждения?

А наши рассуждения, связанные с «чёрными дырами», опираются на ту дуалистическую парадигму общей теории относительности и вообще геометрического подхода, о которых шла речь. Дело в том, что, когда мы используем ту или иную парадигму, то есть выбираем те начала, на которые мы опираемся, то, как правило, этим началам придаётся абсолютный смысл. Считается, что они незыблемы и мы рассуждаем, на них опираясь.

А в своё время ещё Мах, когда критиковал ньютоновскую парадигму, говорил, что нельзя придавать абсолютный смысл тем понятиям, которые являются вспомогательными. С их помощью мы ставим как бы сценарий окружающего мира на сцене нашего разума. То есть, эти понятия нельзя абсолютизировать. Они имеют относительный характер в рамках той парадигмы, которую вы используете. Но вот у Ньютона было три таких начала, на которые он опирался, вот в этих – два. А что дальше? А дальше уже подсказывает логика. Мы должны выходить на монистическую парадигму, переходить на холистскую позицию, то есть, к единому началу, смотреть на мир как на единое целое – единое, неделимое целое, из которого можно вывести, построить на его основе все те понятия, которые встречались в теориях ХХ века и ещё раньше.

В.К. Так, я тут хотел бы сказать вот ещё что. Прежде, чем выходить на монистическую парадигму, нужно некоторый подвести итог тому, к чему пришла физика ХХ века. А одной из характерных черт физики ХХ века является то, что она перешла ту границу между физикой и метафизикой, которую очертил Кант. То есть уже очень многие основополагающие понятия физики ХХ века стали ноуменальными, то есть не поддающимися чувственному созерцанию. Вот, например, такой объект в теории Эйнштейна как риманово искривлённое пространства. Оно только мысленное пространство, оно не наблюдаемо непосредственно. А, допустим, скалярная кривизна этого пространства, она является плотностью гравитационного действия. Тоже ненаблюдаемая величина, чисто метафизический объект.

А.Г. Волновая функция.

В.К. Да, волновая функция – это другой пример тоже чисто мысленного объекта. Правда, некоторые физики придают ей реальный смысл. Но всё равно, она может быть и реальной, но это чисто идеальный ноуменальный объект. Вот что можно сказать на этот счёт. То есть, подводя итог развитию физики ХХ века, можно так сказать, что она прошла полный путь развития по пути гегелевской триады, по закону отрицания. Физика выделилась из греческой метафизики, потом прошла путь феноменологии и опять вторглась в область метафизики. И методы метафизики слились с методами современной фундаментальной физики. То есть нет уже границы между физикой и метафизикой в ХХ веке.

Ю.В. Да, современная, фундаментальная теоретическая физика неизбежно должна в себя включать и метафизику. И обратимся всё-таки к самому интересному, самому важному, что, на наш взгляд, нас ожидает в будущем. Как я сказал, мы должны переходить на монистическую парадигму. То есть те понятия, которые уже были абстрактными и на основе которых мы строили теорию, они уже как бы «перенапряжены». Я бы даже так сказал: когда в ваших передачах говорится о космологии (а в космологии об описании в общей теории относительности всей Вселенной, о релятивистской астрофизике), то ведь пытаются описать все данные, которые сейчас известны (а их очень много, там идёт большая работа). И пытаются описать эти данные в рамках парадигмы общей теории относительности. Но уже не хватает тех средств, которые там есть. Тут уже задействована и космологическая постоянная. Ведь раньше об этом и слышать не хотели. Я знаю, профессор Иваненко, когда говорил о лямбда-члене, о космологическом члене, то ведь его и слушать не хотели, а сейчас уже без лямбда-члена не мыслится общая теория относительности. Более того – сейчас уже начинают учитывать неримановость и кручение пространства.

В.К. Уже начали использовать и пространство с неметричностью.

Ю.В. Для того, чтобы спасти эту парадигму, уже не хватает наблюдаемой материи. Говорят, «четыре процента». А для того чтобы свести концы с концами говорят, что есть «тёмная материя», есть «тёмная энергия». Тёмная энергия, она составляет 70 процентов всего, что есть в Космосе. Тёмная материя – ещё порядка 25 процентов. И только так удаётся свести концы с концами. Я ни в коем случае не говорю, что надо возвращаться назад. Назад никогда возврата не будет. Вроде попыток квантовую теорию объяснить скрытыми параметрами на основе классических понятий или гравитацию объяснить классическими механистическими понятиями, мол, что-то там испускается, какое-то давление и так далее. Это уже пройденный этап, всё это уже перепробовано. Пути назад не будет. Только вперёд. Только вперёд.

Путь вперёд – это дальнейшее усложнение тех понятий, на которые мы будем опираться. Причём не просто усложнение в том смысле, что нужно что-то искать, что неведомое нас что-то ждёт, а усложнение именно в смысле перехода к монистической парадигме. А с позиции этой парадигмы уже, может быть, возвращаться назад и к квантовой теории, и к общей теории относительности. Я, например, не взялся бы писать эту книгу, если бы не знал, что должно быть. Дело в том, что математический аппарат, который адекватно отражает эту монистическую парадигму, он уже есть. Ведь это очень важно, как я уже говорил – без адекватного математического аппарата строить теорию невозможно.