«Анализ законов и принципов естествознания Минимизация заблуждений “История науки показывает, что прогресс науки постоянно сковывался тираническим влиянием определенных концепций, когда их начинали расматривать в виде ...»

Исследовать природу без применения математики дает основание не только сложность природных явлений но и совершенно бесспорный тезис (эвристика): истинное знание, полученное описательным способом предпочтительнее теории, полностью математизированной, но ложной в своей основе. Этот тезис не призывает отказываться от математических способов познания природы, но предостерегает исследователя от применения математики там, где она не может помочь пониманию реальности. Этот тезис учитывает также то обстоятельство, что математические методы исследования природных явлений имеют свои ограничения.

Исторический факт познания природы древними мудрецами путем созерцания совсем не случаен; он не зависит от эпохи и от того, изучался ли мир древними мудрецами или же изучается современными исследователями. Древние философы не имели достаточного научного задела, они вынуждены были созерцать, ибо математику и измерительную технику предстояло еще создать. Поэтому наблюдение для древних было основным методом изучения природы.

Процесс познания далеко не во всем зависит от познающего субъекта. В данном случае ключевую роль играет особенность нанашего мышления: сначала появляется мысль и только потом моможет возникнуть математическая формула как результат и обобщение рассуждений, т. е. математическое выражение появляется после составления логической системы из многих мыслей, в сумме отражающих состояние или ход реальных событий. Для формулы необходима именно совокупность логически обусловленных и взаимно связанных мыслей. Без предварительно сформулированного суждения и умозаключения не может появиться математическое выражение. Такой взгляд согласуется с природой самой математики, являющейся итогом обработки мыслей многих поколений исследователей. Концентрация мыслей многих мыслителей делает математику мощным инструментом познания.

Несмотря на эффективность математики, бездумное применение математического аппарата приводит нередко к фудаментальным заблуждениям. В этой связи совсем не случайно А. Эйнштейн заметил, что математика – это хороший способ водить самого себя за нос. Более обоснованно оценил математические методы исследования В. Гексли [цит. по 82, с.480]: “Математика подобно жернову, перемалывает то, что под него засыпают, и как засыпав лебеду вы не получите пшеничной муки, так исписав целые страницы формулами, вы не получите истины из ложных предпосылок”. С такой оценкой нельзя не согласиться, так как исходГлава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

ные предпосылки играют исключительно важную роль в подлинно научном поиске.

После рассмотрения особенностей развития познания и роли в нем постулатов, гипотез, эвристик, создается впечатление, что у естествоиспытателей не существует прочного основания на которое можно было бы опереться при построении реальной картины природы. С таким впечатлением полностью согласуются слова известного геолога Э. Зюсса [цит. по 63, с.89]: “Исследователь должен знать, что его работа не что иное, как карабканье от одного заблуждения к другому”. Эти слова не оставляют сомнения в том, что современное естествознание не может не находиться в глубоком кризисе.

Слова Э. Зюсса не следует понимать так, что испытатели природы и в дальнейшем будут пребывать в постоянной кризисной ситуации и бродить в лабиринтах заблуждений. Так может быть только в том случае, если с кризисами не бороться и не устранять их. Поскольку главными виновниками кризисов в науке являются заблуждения, то основные усилия исследователей природы должны быть направлены на обнаружение заблуждений и последующее их устранение. Этот вывод хорошо согласуется с рекомендацией И.П. Шарапова [195, с.133]: “Ученый, не опровергший ни одного заблуждения, а только высказывающий свои идеи, не исполняет своего долга. С заблуждениями непременно надо бороться, а не ограничиваться их игнорированием”. Рекомендация. И.П. Шарапова по смыслу соответствует идеям воинствующего материализма (см. § 1.8).

Борьба с заблуждениями может осуществляться успешно только в том случае, если заблуждения будут заменяться более достоверным знанием. Однако обнаружить заблуждения и заменить их подлинным знанием весьма сложная задача, требующая предварительного ответа на вопросы: как нам обнаружить заблуждения?

На какие компоненты знания следует опираться в научном поиске? Что позволит нам приблизиться к истине? Наблюдения?

Эксперимент? Факты? Логика? В естественных науках эмпирические сведения и логика играют исключительно важную роль.

Но и эти компоненты знания не следует переоценивать, так как некорректное знание может появиться как при логических построениях (при выборе постулатов и построении теорий), так и при осмыслении фактов.

Отношение к фактам в науке должно быть несколько иным, чем в быту, где факты понимаются как абсолютная истина, как закон. Такие тезисы, как “факты говорят сами за себя” и “факты упрямая вещь”, в науке не должны пониматься буквально. Ведь факты не могут говорить, они не суть вещи, к тому же упрямые.

Завесу над ролью фактов в научном исследовании приоткрыл Анри Пуанкаре [138, с.83] “Факты остались бы бесплодными, не будь умов, способных делать между ними выбор, отличать те из них, за которыми скрывается нечто, – умов, которые под грубой оболочкой факта чувствуют, так сказать, его душу”. Весьма определенно высказался о действительном значении фактов иссдедотель энергетической инверсии П.К. Ощепков [128, с.152]: “…как бы это не показалось парадоксальным, но не осмысленный до конца факт часто ведет к ложному истолкованию его”. Из этого высказывания следует, что факты при определенных условиях (в процессе интерпретации) могут быть проводниками заблуждений.

Структура научного знания и методы его получения таковы, что они не исключают генерирования некорректных представлений при поиске истины. Потому наше знание в любом случае остается приближенным. В этой связи представление о “точных” науках является обычной иллюзией. Точных наук о природе нет и быть не может. Нам и в дальнейшем предстоит пользоваться относительными (приближенными) истинами и это не может считаться трагедией. Понимание природы человеческого знания, его приближенность облегчает процесс познания природы и приводит к представлению о том, что при всей сложности научного поиска эмпирические сведения (наблюдения, факты, эксперименты), несмотря на возможность их субъективного понимания и интерпретации, являются основой материалистической науки.

§ 3.3. Парадигма. Что это такое?

Парадигма – это философская категория, один из весьма важных компонентов теории познания, кратко характеризующая теорию, дисциплину или мировоззрение. Она является сравнительно новой категорией в гносеологии, предложенной Томасом Куном [89] и использованной им для объяснения скачкообразного, ступенчатого развития научных представлений. С парадигмой непосредственно связаны многие понятия в теории познания, в частности, парадигма существенно способствует пониманию социального аспекта естествознания; именно поэтому она упоминается в § 2. при рассмотрении закона единства и борьбы противоположностей, своеобразного стимулятора прогресса.

Появление представления о парадигме возникло в связи с тем, что в науке доминировал односторонний взгляд на процесс познания как на постепенное и непрерывное накопление сведений о природе, известный под названием “кумулятивная теория познания ”. Согласно этой теории ранее добытое знание абсолютиГлава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

зировалось. Считалось, что научные знания не могут быть некорректными и поэтому не подлежат ревизии и замене. Несколько позже возникло осознание того, что качество новых знаний более высокое и более осмысленное по сравнению с ранее существующими представлениями. В этой связи возникло видение развития познания по восходящей спирали, когда процесс познания продвигается плавно вперед, но всякий раз на более высоком уровне.

Однако ни кумулятивная теория, ни развитие исследований по восходящей спирали не объясняли внезапных зигзагов, скачков в развития познания. Резкие изменения в развитии науки подметил Томас Кун. Он назвал эти изменения в развитии познания научными революциями и описал их в книге “Структура научных революций” [89]. Т. Куну удалось также вскрыть причины скачкообразного хода развития научных исследований. Классическим примером научной революции является может быть изменение взглядов на мир, связанное с открытием Н. Коперника. Еще один пример научной революции – это появление в философии диалектического материализма В развитии познания Т. Кун выделил два периода: один из них – это обычное проведение исследований между научными революциями, когда происходит накопление сведений, обнаружение новых закономерностей и открытий, сопоставление их с ранее полученными знаниями. Если в обычный период познания обнаруживается неустранимое противоречие с прежними представлениями возникает конфликт, для решения которого требуется изменить сам подход к проведению исследований. Кардинальные изменения в проведении научных исследований, касающиеся существа теорий, дисциплин или науки в целом, Т. Кун связал со сменой парадигм. Согласно работе [89] парадигма рассматривается как образцовая теория, модель исследования, пример для подражания или же способ действия, дисциплинарная матрица, состоящая из нескольких компонентов. При этом однозначного определения, что же такое парадигма, Т. Кун не дал.

Научные революции Т. Кун не связывал с диалектическим материализмом, хотя реальные события в научном творчестве, скачкообразное развитие познания не противоречат диалектическому материализму. На основании упоминания Т. Куна о том, что научные революции чем-то напоминают революции социальные, очень просто раскрывается сущность парадигмы, что позволяет дать ей приемлемое определение. В результате научной революции или же социальной, и в науке, и в обществе изменяется что-то очень важное. В социальном устройстве общества этим важным понятием является экономический базис, способ произПарадигма. Что это такое? водства, который, наряду с надстройкой определяют тип общества и отношения в нем людей. При замене экономического базиса осуществляется социальная революция.

В науке, как и социальном устройстве общества, можно выделить базис (систему основных положений и предпосылок, принятых научным сообществом) и надстройку – совокупность логических построений, объединяющих наблюдения и эмпирические сведения. Если базис теории, дисциплины или науки меняется, осуществляется научная революция. При неизменном базисе не существует условий для появления научной революции. Естественно, что базис сам по себе меняться не может, его меняет научное сообщество. Необходимость замены базиса науки возникает не по безосновательному желанию или капризу, а потому, что прежняя парадигма оказалась некорректной.

Аналогия между научными и социальными революциями помогла нам выявить сущность парадигмы. Для науки понятие о парадигме полезно тем, что оно дает обобщенное представление об основных научных положениях и исходных предпосылках теории, дисциплины или науки в целом. Парадигма оказывается полезной и в том случае, когда анализируется социальный аспект научного творчества. Ведь парадигмы и их компоненты (постулаты и другие исходные предпосылки) сами по себе ни возникать, ни функционировать не могут. Они создаются учеными и функционируют в научном сообществе, которое договаривается (осознанно или неосознанно) признавать верной ту или иную систему исходных положений и руководствоваться ими при проведении научных исследований.

С учетом приведенных сведений о системе исходных предпосылок в науке, парадигме можно дать функциональное определение. Парадигма теории, дисциплины научного направления или науки – это система основных положений (исходных предпосылок), признаваемых научным сообществом и определяющих сущность и содержание теории, дисциплины или науки в целом.

Функциональное определение парадигмы соответствует духу работы Т. Куна [89]: замена фальшивых предпосылок обязательно сопровождается кардинальным изменением взглядов, причем, в лучшую сторону. Научные представления о природе становятся более совершенными. Для настоящей работы приведенное определение парадигмы полезно тем, что в нем сконцентрированы как раз те понятия (постулаты, принципы, законы), которые подлежат анализу. При анализе парадигму можно расчленить на ее составляющие и анализировать каждый компонент в отдельности. Такой анализ оказывается более полным и более подробным, он 86 Глава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

показывает какой компонент парадигмы можно использовать при дльнейшем развитии науки, и от какого необходимо отказаться, навсегда сдать его в архив истории науки.

Теория научных революций Т.Куна касается развития естественных наук, тогда как диалектический материализм, являясь философским мировоззрением, распространяется также на общественные явления. В этой связи смена парадигм, связанных с научными революциями в естествознании, следует рассматривать как отдельные эпизоды в составе материалистической философии, являющейся стройной системой взглядов на мир, развитие в котором обусловлено борьбой противоположностей. Как бы не было важно обнаружение и смена парадигм, не они являются движителем познания, а борьба противоположностей. В данном случае борьба идет между старыми и новыми взглядами, между истиной и заблуждением. Парадигмы по своей природе являются элементом устойчивости научных воззрений, символом своебразного консерватизма.

Наиболее ярким примером в истории науки является смена взглядов на мир, связанная с наблюдениями польского астронома Н. Коперника. (1473 – 1543). На постаменте его памятника в Варшаве написано: “Он остановил Солнце, сдвинул Землю”. В этих словах заключена суть кардинальных изменений в науке, революционных по своей природе. Научная революция, в результате которой геоцентрическая система взглядов была заменена гелиоцентрической, стала называться коперниканской. Коперниканская научная революция является классическим примером научной революции, которая заменила ошибочные взгляды на мир Клавдия Птоломея (~98 – 168 гг. н. э), непрерывно существовавшие почти 16 столетий.

§ 3.4. Заблуждения в геоцентрической системе мира Для последующего анализа представляют интерес наиболее важные ошибочные положения, которые содержатся в геоцентрической системе мира и являются неотъемлемыми компонентами ее парадигмы. Причем, в данном случае интересны также те явно ошибочные установки, которые обусловлены социальной обстановкой в период создания геоцентрической системы мира. Геоцентрическая система мира создавалась в эпоху рабовладельческого строя с его духовными наставниками жрецами-язычниками.

Основы системы были заложены греческим философом-идеалистом Платоном [427 – 347 гг. до н. э], который утверждал, что реальный мир состоит из идей, из “духовных сущностей”, тогда как § 3.4. Заблуждения в геоцентрической системе мира как видимый мир является лишь отражением реального мира.

Платон представлял мир в виде живой единой, совершенной сферы, наделенной телом и душой и вращающейся вокруг оси.

Все планеты и звезды для Платона, по выражению И.А. Климишина [74, с. 21], были “божественными сущностями”. Сфера Платона вмещала Землю, расположенную в центре, вокруг которой вращались Луна и Солнце. Далее размещались планеты, названные Платоном именами языческих (вавилонских) богов: Гермес, Арес, Зевс, Кронос. Несмотря на сложные движения планет, видимые на небосводе (наличие петель и попятное перемещение), Платон категорически утверждал, что движение небесных тел осуществляется по окружностям и поставил астрономам задачу:

найти способ геометрического описания движения планет при расположении неподвижной Земли в центре сферы.

Идею Платона воплотили в конкретные схемы его последователи. Для объяснения сложного видимого движения планет, расположенных за современной орбитой Земли, ученик Платона Евдокс (~408 – 355 гг. до н. э) предложил в общей сложности вращающихся сфер. Другой ученик Платона известный философ Древней Греции Аристотель (427 – 322 гг. до н. э.) раскритиковал своего учителя. Аристотель «усовершенствовал» схему мира Евдокса и предложил для объяснения видимых движений планет 55 твердых кристаллических сфер. Эта схема движений была настолько сложна, что создание количественных расчетов положения планет на небосводе надолго задержалось.

Сложнейшую задачу вычисления положения планет на небесном своде, выполнил известный математик древности и астроном Кл. Птоломей. Для этого он использовал философию Аристотеля а также предшествующие работы Эратосфена (275 – 194 гг. до н. э) и Гиппарха (190 –125 гг. до н. э). Необходимые рекомендации и вычисления Птоломей изложил в знаменитом труде «Альмагест».

Это была действительно титаническая работа, выполнить которую мог только незаурядный ум. А.И Климишин [74, с.42] по поводу этого события писал: “Птоломей был одним из самых выдающихся математиков древнего мира. Ибо только такому гиганту была под силу огромная и кропотливая работа – синтез всех достижений науки и построения на ее основе четкой геометрической модели мира”. С помощью понятий о деференте,.эпицикле и эксцентре, реальные эллипсоидные орбиты планет вокруг Солнца Птоломей вынужден был изображать в виде сложных круговых движений различных сфер вокруг неподвижной Земли.

С позиций нашего времени в основе этой сложнейшей модели мира вырисовывается несколько заблуждений. Самым главным заблуждением является религиозно-идеалистический взгляд на окГлава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

ружающий мир. Подтверждением этому являются названия планет и небесных сфер в «Альмагесте» по именам языческих (греческих) богов. Имеется также прямая связь религиозно-идеалистической философии Платона с работой Птоломея, который в последней (13-й) книге «Альмагеста» писал [74, с.51]: “Пусть никто, заметив несовершенство наших человеческих усилий, не считает предложенные здесь гипотезы слишком искусственными. Мы не должны сравнивать человеческое с божественным …“ Из этой фразы однозначно следует, что свои разработки Птоломей считал обычным продуктом земного разума, а реальный мир представлялся ему божественным.

Мир планет для Птоломея был божественным и такой подход порождал одно заблуждение за другим. В частности, в эпоху Птоломея уже были известны попытки осмыслить движения планет с позиций гелиоцентрической системы мира. Так, Аристарх Самосский (~310 – 250 гг. до н. э.), путем сравнительно простых вычислений размеров и расстояний в системе Земля-Солнце-Луна, получил величины [74 с.30], намного превышающие те, которые следовали из моделей мира Платона и Аристотеля. На основании этих вычислений Аристарх пришел к выводу, что Солнце, как наибольшее тело, располагается в центре мира, а Земля совместно с другими планетами обращается вокруг него.

О соображениях Аристарха было известно выдающемуся математику древности Архимеду (~287 – 212 гг. до н. э.). В одной из своих работ Архимед писал [цит. по 74, с.30]: “…по представлениям некоторых астрономов мир имеет форму шара, центр которой совпадает с центром Земли, а радиус равен длине прямой, соединяющей центры Земли и Солнца. Однако Аристарх Самосский в своих «Допущениях», содержащих критику астрономов, отвергая это представление, пришел к выводу, что мир имеет гораздо большие размеры, нежели только-что упомянутые. Он полагает, что неподвижные звезды и Солнце не меняют своего положения в пространстве, а Земля движется по окружности вокруг Солнца, которое располагается в ее центре …”.

Однако Птоломей не воспользовался возможностью создать гелиоцентрическую систему мира. Более того, по свидетельству И.А. Климишина [74, с.39] Птоломей осуждал тех, кто “считает небесную сферу неподвижной, а Землю заставляет вращаться вокруг своей оси с запада на восток и совершать один оборот за сутки”. Научный потенциал Птоломея позволял ему разработать гелиоцентрическую систему мира, поэтому критику гелиоцентрической системы в «Алмагесте» – следует расценивать как крупнейшее заблуждение, непростительную ошибку. В целом же причиной принятия некорректных решений были идеалистическая философия, ее многовековое господство, требование обязательной преемственности воззрений и непререкаемый авторитет предшественников: Платона, Аристотеля, Гиппарха.

На принятие решения о создании геоцентрического учения не могли не повлиять наблюдаемые ежесуточные движения по небосводу Солнца и звезд. Ведь философской трактовки фактов, данной А.Пуанкаре (см. стр. 83) в эпоху Аристотеля-Птоломея не знали и факты, наблюдения считались неопровержимым доказательством рассматриваемого движения звезд и планет по небесному своду.

В историческом плане геоцентрическое представление о мире было вполне закономерным. Закономерно оно и в том аспекте, что человек познает природу методом проб и ошибок. А ошибки были не только в расположениях и движениях небесных тел. Согласно Птоломею расстояние от Земли до Луны должно было изменяться в зависимости от лунных фаз [74, с.74], причем на существенную величину (до двух раз). Это явление должно было сопровождаться соответствующим изменением углового диаметра лунного диска. Но такого явления не наблюдалось и это обстоятельство могло стать причиной пересмотра Н.Коперником всего птоломеевского учения.

Птоломеевский геоцентризм существовал на фоне средневекового засилья религии в эпоху общего упадка науки и культуры.

Разум крепко спал в это время. Этот сон дорого стоил земной цивилизации. Геоцентрическая система мира, поддерживаемая религиозными схоластами, на тысячу лет задержала развитие науки и культуры. Наука древних управлялась жрецами на основе «божественных догматов», т.е. существовали идеологические заблуждения. Если бы такая ситуация продолжала сохраняться, то не появился бы ни Коперник, ни Кеплер, ни Ньютон. Заблуждения в геоцентрической системе мира свидетельствуют об опасном влиянии идеализма и религии на процесс познания существующей реальности. Заблуждения и ошибки прошлого и их причины необходимо знать современным ученым для того, чтобы не повторять их при дальнейшем исследовании природы.

§ 3.5. К истории ортодоксальной парадигмы Физика является ядром естествознания. Изучая наиболее общие формы движения материи, она объединяет все естественные науки в единую систему, свидетельствующую о том, что в естествознании существует общее основание, на которое опирается грандиозное здание естественных наук. Исходя из общих сообГлава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

ражений можно сказать, что в естествознании существует парадигма, которая задает направление всем естественным наукам и объединяет их. Однако обобщающих работ о парадигме естествознания не существует, потому первая попытка описать парадигму ортодоксального естествознания не может быть полной и исчерпывающей.

Судя по тому, что основоположником классической физики считается И. Ньютон, следует обратиться к тем основным положениям, которые связаны с его тремя законами механического движения. Собственно говоря, сами законы – это уже значительный фрагмент физической парадигмы, требующий, однако, существенных пояснений.

Первый закон Ньютона или закон инерции обычно записывается так: всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние. Словесной (философской) формулировке закона инерции соответствует математическая запись где d (m v) – изменение количества движения тела за время dt ;

m – масса тела, имеющего скорость v.

Второй закон, сформулированный самим Ньютоном, гласит:

изменение движения пропорционально приложенной силе и происходит в том направлении, в каком действует сила. Математический эквивалент этой формулировки имеет вид где w – ускорение тела с массой m, соответствующее действующей силе F. Обозначения крайней левой дроби те же, что и в формуле (3,1).

Закон инерции (3,1) логически связан со вторым законом Ньютона. Действительно, если в выражении (3,2) положить F = 0, что соответствует равномерному прямолинейному движению, то мы получим выражение (3,1), т. е. закон движения по инерции, в котором скорость v = const.

Силы в механике Ньютона действуют независимо друг от друга. Исключение составляет третий закон Ньютона, согласно которому силы в виде действия и противодействия возникают только парами: действию всегда есть равное и противоположное противодействие. Иными словами: взаимодействие двух тел друг на друга равны по величине и направлены в противоположные стороны. Если действие обозначить силой F1, а противодействие – силой F2, то математическая запись третьего закона Ньютона будет иметь вид Третий закон Ньютона можно представить графически. На тело Т, к которому приложена сила тяжести P, соответствующая действию в словесной формулировке. Сила P вызывает Рис. 3.1. Иллюстране является универсальным, пригодным для всех ция третьего закоявлений природы. Например, взаимодействие двух на Ньютона движущихся электронов не подчиняется требованиям третьего закона Ньютона. Возникающие при этом силы не лежат в одной плоскости. Следовательно, они не направлены пропротивоположно друг другу, как того требует третий закон. Несоответствие требованиям третьего закона проявляется и в случае приложения момента сил (действия) к оси вращающегося гироскопа. В данном случае возникает противодействие (момент сил), действующий в иной плоскости.

С третьим законом Ньютона связана еще одна (философская) неувязка. На первый взгляд эта неувязка не выглядит принципиальной, но по своей сущности она приводит к принципиальным следствиям. Дело в том, что по своей природе действие и противодейтвие соответствуют философской паре понятий: причине и следствию. Причина соответствует действию, а следствие – противодействию. Без действия нет противодействия, точно также без причины не может появиться следствие. Причина всегда появляется раньше следствия. Аналогично, действие всегда появляется раньше противодействия. Иногда это “раньше“ измеряется мгновениями, но они существуют объективно.

В качестве примера рассмотрим простую картину: лошадь тянет телегу. Согласно третьему закону мы вынуждены считать, что воздействие лошади на телегу равно воздействию телеги на лошадь и наоборот: воздействие телеги на лошадь равно воздейГлава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

ствию лошади на телегу. И вот здесь, в связи с утверждением о равенстве действия и противодействия возникают простые (детские) вопросы: почему телега движется в направлении лошади, а не наоборот? Почему никто никогда не видел, чтобы телега тащила за собой запряженную лошадь на горизонтальном участке пути? Ведь согласно третьему закону Ньютона воздействия двух объектов друг на друга одинаковы, математически равноправны, о чем свидетельствует равенство F1 = – F2.

На эти детские вопросы существует единственный ответ: телега не может тянуть лошадь потому, что эти два объекта (два тела) не равноправны, не равноценны и их действия друг на друга. Действие лошади (сила тяги) возникает чуть-чуть раньше, в это опережающее мгновение, обусловленное конечной скоростью распространения действия, силы противодействия еще не существует, потому телега начинает двигаться в направлении лошади без противодействия и осуществляет движение в этом же направлении в последующие промежутки времени, когда противодействие уже существует. В этой связи вполне можно сказать, что лошадь чуть-чуть сильнее тянет телегу, чем телега сопротивляется движению. И это реально, иначе движение телеги не могло бы начаться и не могло бы существовать.

Приведенные рассуждения неопровержимы и они согласуютс пониманием действия и противодействия как причины и сдедстствия. Не надо, очевидно, особых доказательств для того, чтобы убедиться в неравенстве причин и следствий. Пара причина-следствие никогда не могут меняться местами, из-за их взаимной неадекватности. Причина всегда действует первой. Так, незначительная по эффективности причина может вызвать колоссальное по масштабам следствие. Например, сравнительно слабое нажатие на спусковой крючок пистолета может обернуться трагедией – событием, совершенно несопоставимым с усилием нажатия. Альпинистам – покорителям горных вершин – хорошо известно, что камень, случайно, выскочивший из-под ног на склоне горы, может спровоцировть камнепад, а причиной образования снежной лавины может стать окрик или громкий разговор.

Движение телеги определяют силы трения качения. По своей природе силы трения являются следствием движения. Поэтому, если телега не движется, то силы трения телеги о грунт ни возникнуть, ни действовать не могут. Однако в ортодоксальной литературе [123 и др.] существует явно ошибочное мнение (заблуждение), согласно которому самодвижущиеся экипажи (рис. 3.2) передвигаются силами трения. По этому вопросу у С.Э. Хайкина [123, с.435] находим: “Единственные внешние силы, действующие на экипаж в горизонтальном направлении – это силы трения, которые и являются причиной изменения скорости экипажа”.

многократно тиражируется. В действительности перемещение экипажа обеспечивает моторD путем передачи враРис. 3. 2 Схема самодвижущегося экипажа ведущие колеса экипажа. После начала вращения ведущего колеса возникает реакция R рельса (дороги). Не существует никакого сомнения, что реакция R вызвана движением, участвует в нем, но не она и не сила трения F движет экипаж. Причиной движения является вращающий момент М. Чтобы убедиться в этом, достаточно отcоединить ведущие колеса от двигателя, или же выключить электромотор.

Философская мысль способна значительно глубже осмыслить явления и это подтверждается рассмотренными примерами. Иной результат могут дать формальные математические методы исследования, использующие принятые упрощения. Если действие равно противодействию, то замена воздействия реакцией выглядит оправданной, но вся методика расчета при этом заведомо становится приближенной. И здесь снова оказывается в выигрыше философская мысль (диалектический материализм), отстаивающая идею о приближенности наших знаний. Подробнее см. § 2.2.

Неэквивалентность причины и следствия и, как частный случай этого фундаментального положения, – неравенство действия противодействию – спряжено с необратимостью тепловых процессов. Дело в том, что формальное равенство действия противодействию ведет к обратимости механических соударений молекул, хаотические движения и столкновение которых обеспечивают пропротекание тепловых процессов. В этой связи возникает теореретический парадокс: механические процессы обратимы во времени, а реальные тепловые явления необратимы. Парадокс устраняется, если считать, что каждое соударение молекул необратимо. Ведь в действительности действие сильнее противодействия, ибо в каждом соударении молекул безвозвратно теряется какая-то доля первоначальной энергии. Поэтому реальные тепловые процессы оказываются необратимыми.

Рассматривая основы теоретической физики А. Эйнштейн отметил: “Ньютон, творец первой обширной плодотворной системы 94 Глава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

теоретической физики, еще думал, что основные понятия и принципы его теории вытекают из опыта”. Это, вероятно, позволило ему уверенно заявлять: “Hypotheses none fingo”. Однако Эйнштейн оказался прав: в исходных предпосылках Ньютона очень много явных и скрытых положений, далеких от опыта. Это вытекает не только из анализа третьего закона, но и из особенностей первого и второго законов движения. Так, закон инерции невозможно реализовать, т.е. наблюдать в опыте, так как вечного прямолинейного движения в природе не существует, из-за наличия гравитационных полей, а длительное действие второго закона Ньютона приводит к бесконечным скоростям движения, чего не наблюдается в реальном мире, см. формулы (2.1 и 2.2). В системе предпосылок Ньютона далеко не всё соответствует опыту с позиций гносеологии и фундаментальных положений материалислистической философии Ньютон был верующим. Эта мысль однозначно следует из оценки отношения самого ученого (стр. 26) к проблеме религии.

В эпоху Ньютона – это нормальное состояние исследователя и оно не подлежит осуждению, ибо справедлив тезис: бытие определяет сознание. Но мы знаем на примере анализа заблуждений геоцентрической системы мира (§ 3.4), каким негативом сопровождается поклонение богам. Ньютон, как и Птоломей, не смог преодолеть негативное влияние религии и идеализма и поэтому в состав ортодоксальной парадигмы мы вынуждены включить такое важное представление, как божественное сотворение реального мира. Иначе непонятным останется происхождение понятия о «первоначальном толчке».

«Первоначальный толчок» понадобился Ньютону для объяснения динамического устройства мира. Небесные тела двигаются и, чтобы объяснить происхождение этого движения, а также увязать его с механическими законами движения, Ньютон считал, что Творец сообщил движение всем небесным телам и с тех пор они двигаются по инерции. Но наука не стояла на месте. В своей гипотезе о происхождении Солнечной системы (1755 г.) И. Кант освободил Творца от работы по созданию Земли и небесных тел. Однако идея об образовании планет и других небесных тел в законченном (готовом) виде, входившая в систему взглядов Птоломея, осталась. Генетическая связь этой идеи с религиозным видением происхождения мира не вызывает сомнения, тем не менее она функционирует в современных научных представлениях.

К этой идее нам придется еще вернуться при обсуждении обновленной парадигмы.

На этом компонентный состав ортодоксальной парадигмы не заканчивается. Ньютон ввел еще ряд понятий (пространство, вреМасса и ортодоксальные силы мя, масса, материя), которые являются исходными предпосылками, следовательно, они входят в состав ортодоксальной парадигмы и подлежат анализу. Но уже на данном этапе анализа оказалось возможным определить гносеологический тип парадигмы, ее принадлежность к дедуктивному или индуктивному типу. Исходя из того, что в состав парадигмы входит гипотеза о происхождении космических тел, а также компоненты, далекие от непосредственного опыта, ортодоксальную парадигму следует назвать, согласно ее внутреннему содержанию, гипотетико-дедуктивной.

По своей сущности исходные предпосылки ортодоксального естествознания в общей совокупности являются в значительной мере гипотетическими с основной дедуктивной компонентой, ибо модифицированная гипотеза Канта-Лапласа является составной компонентой многих научных дисциплин. На ней основано видение мира в физике, происхождение жизни в биологии. В геологии эта гипотеза является главным компонентом ортодоксальной геологической парадигмы, охватывающей более полутора десятка научных дисциплин.

Наличие в ортодоксальной парадигме естествознания гипотетической составляющей не может украшать ее и гарантировать ей необходимую корректность. Как показал анализ всего семейства кантовских гипотез [ 19 ], они являются некорректными и потому не могут служить основой для построения как картины мира, так и фундаментальной геологической теории. Некорректность проявляется в форме многих факторов. В этой связи геология и, следовательно, естествознание должны основываться на новой, надлежащим способом скорректированной парадигме.

§ 3. 6. Масса и ортодоксальные силы Во всех трех законах движения Ньютона фигурирует весьма загадочная величина, получившая название масса. Обычно массу квалифицируют как инерционное свойство тела.Но такой способ определения массы – это способ определения неизвестной величины посредством привлечения неизвестной величины, так как нам неизвестно, что такое есть инерция и что такое инерционное свойство тела. Расшифровку этих понятий предполагается сделать позже, а сейчас попытаемся выяснить, как эти понятия трактовал сам Ньютон.

В книге «Классики физической науки» [46, с.145], содержащей небольшие отрывки из “Математических начал натуральной философии”, приведены слова Ньютона: “Количество материи (масса) есть мера таковой, устанавливаемая пропорционально 96 Глава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

но плотности и объему ее”. Здесь же приведено уточнение: “Это же количество я подразумеваю в дальнейшем под названием тело или масса. Определяется масса по весу тела, ибо она пропорциональна весу, что мною найдено опытами над маятниками …”.

При обсуждении в «Началах» физической величины, именуемой массой, Ньютон использовал понятие материи, введенное в научный обиход Аристотелем. Из приведенной выдержки следует, что масса у Ньютона является мерой материи. Но что такое материя? Судя по тому, что философского определения материи в эпоху Ньютона не существовало, материей в ту пору именовали наблюдаемую сущность, которая сегодня называется веществом. О таком понимании материи свидетельствует также современное английское слово matter, которое, наряду с основным его значением переводится на русский язык как вещество.

Понятие о массе, данное Ньютоном, содержит ряд недостатков. Как заметил Ф.С. Завельский [ 58, с78]: “… оно подвергалось критике как при жизни Ньютона, так и в последующие века. Его критиковали за то, что для определения массы используется плотность, между тем как эта величина сама определяется через массу. Кроме того, критики отмечали, что законы движения Ньютона и его закон всемирного тяготения позволяют определить лишь отношение между массами тел (например, в виде: масса одного тела во столько-то раз больше массы другого тела), но не абсолютную величину массы какого-либо тела”.

Замечания ученых мужей в отношении массы, плотности и материи справедливы, но они не заметили более существенного недостатка в ньютоновских предпосылках, связанного с утверждением о том, что масса является мерой материи. Этот недостаток, относящийся к принципиальным заблуждениям, не мог быть замечен в эпоху Ньютона. Этот вопрос будет рассмотрен несколько позже, после информации о введении единиц массы и длины.

Проблема принятия новых единиц измерения обсуждалась в 1790 г. Национальным собранием Франции, после чего комиссия известных ученых (Лаплас, Лагранж и др.) подготовила проект метрической системы единиц. В подготовленном проекте основной единицей длины был предложен метр как одна сорокамиллионная часть земного меридиана, а основной единицей массы предлагалось принять массу одного кубического дециметра воды, имеющей наибольшую плотность при +4о С.

Работы по измерению дуги меридиана (от Дюнкерка на севере Франции до острова Форментеры в Средиземном море) проводились под девизом: «На все времена, для всех народов». После измерения длины дуги земного меридиана, были изготовлены платиновые эталоны килограмма и метра. 10 декабря 1799 г. они были утверждены правительством Франции в качестве основных единиц измерения. Создание метрической системы и ее основных единиц явилось существенным достижением, способствовавшим развитию техники и научных исследований.

Метрическая система мер способствовала практическому применению разработок Ньютона, но она закрепляла формальный аспект ньютоновских правил, законов, принципов и не создавала стимулов для глубокого осмысления сущности самих законов, внутреннего их содержания. Не исключено, что осмыслению сущности законов Ньютона препятствовал ореол их таинственности, возникший от различных неточностей, недомолвок и тумана объективного идеализма, присущего ньютоновской эпохе.

О неточностях при ускоренном движении тел отмечалось в § 2.8. Неточности эти касаются не только формулы (3.2), но и формулы (3.1), которую в условиях реального пространства невозможно реализовать. В такой ситуации формула (3.1) не может быть достаточно точной. В данном случае мы снова сталкиваемся с принципиальной неточностью наших представлений и относительностью истин (подробнее см. § 2. 2).

Что же касается ореола таинственности, то в него полностью погружены ньютоновские силы. Чем эти метафизические силы отличаются от нечистых сил или от сил божественных? Реальны ли силы центробежные и связаны ли они с силами упругими? Какова природа сил инерции и чем они отличаются от сил гравитационных? Чем можно измерять силу воли и силу убеждения?

Как соотносятся между собой силы духовные и силы лошадиные, силы темные и силы злобные? А есть еще рабочая сила, силы войны и мира, силы небесные и много других сил. Такая многозначность понятия силы мало пригодна для научных построений, поэтому весьма желательно было бы заменить это понятие более определенным термином.

Найти ответы на приведенное множество реальных и вымышленных сил в современной научной литературе – задача весьма неблагодарная. Мне представляется, что решение «силовой» проблемы лежит за ее пределами: никаких сил в природе не существует, ибо мир – это движущаяся материя и реально воздействовать может только материя или отдельные ее состояния. К понятиям сил мы прибегаем или по традиции, или же из удобства изложения. Одновременно следует отметить, что соображение о воздействии, как исключительном свойстве материи, принадлежит совершенно другой, обновленной парадигме, принятой в «Физиике материи» [21].

Сам Ньютон различал «силы приложенные» и «силы врожденные», названные им силами инерции [ 46, с.146]: “ПриложенГлава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

ная сила есть действие, производимое над телом, чтобы изменить его состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Сила проявляется единственно только в действии и по прекращении действия в теле не остается”, а “ …«врожденная сила»

могла бы быть вразумительно названа «силою инерции»”.

«Врожденные силы», гравитационные силы и в меньшей мере силы приложенные являются в ортодоксальной науке непознанными «вещами в себе», подлежащими дальнейшему изучению и расшифровке. Тем не менее их часто представляют в качестве весьма совершенных исходных предпосылок, составляющих парадигму классической физики и целиком входящих в ортодоксальную парадигму естествознания. На данном этапе рассмотрения проблемы ньютоновских сил мы должны их представлять как весьма важные компоненты парадигмы и воспринимать так, как они выглядят на самом деле § 3.7. Принцип первичности вещества Примечательной особенностью ортодоксальной парадигмы естествознания является ранее упоминавшееся фундаментальное понятие о материи. Оно довольно часто фигурирует в литературе по физике, встречается у Галилея, Кеплера. Декарта и других классиков науки. Однако этому понятию Ньютон не дал определения и нам ничего не оставалось делать, как предположить, что английским словом matter Ньютон обозначал вещество. Но предположение остается догадкой, поэтому небезынтересно знать, как представлял материю Аристотель – учредитель этого фундаментального понятия [ 58, с. 48]: “Под материей я разумею то, что само по себе не обозначается ни как определенное по существу, ни как определенное по количеству, ни как обладающее какимлибо из других свойств, которыми бывает определено сущее”.

Это туманное высказывание Аристотеля, согласно замечанию Ф.С. Завельского [ 59, с. 48], “… противоречиво, если не бессмысленно”. В данном случае действительно прослеживается противоречие, причем оно мастерски завуалировано в манере идеалистического видения мира. С одной стороны определяется материя-нечто, а с другой – это нечто не имеет никаких свойств сущего В итоге, по Аристотелю получается: материя – это существующее ничто. Вот почему в высказывании Аристотеля заключены как противоречие, так и абсурд. Абсурд потому, что материя - реальная сущность, объективная субстанция.

Ньютон, вероятно, был осведомлен о взглядах Аристотеля на материю, но они явно не гармонировали с его стремлением опираться на эксперимент, извлекать закономерности из самой приПринцип первичности вещества роды. В такой ситуации Ньютон, естественно, не имел никакого желания заниматься схоластическими упражнениями Аристотеля и оставил понятие о материи без определения и без детальных пояснений. В результате термин материя оказался лишенным внутреннего содержания и это негативно сказалось на дальнейшем понимании и осмыслении реальности. Поскольку в реальном мире исследователи изучали зернистые структуры Демокрита, то материя оказалась двойником этих структур, своеобразным синонимом вещества. Вещество приобрело образ, тождественный понятию материи.

Отметив, что масса является мерой материи, Ньютон, не желая того, внес путаницу в соотношение триады, представляющей мир: материя-масса-вещество. Возможно, в этом виновата неоднозначность английского слова материя. Если бы Ньютон написал, что масса является мерой вещества, все стало бы на свои места. Но в данном случае остается в силе русский афоризм:

“Что написано пером, то не вырубишь и топором”. В результате этой путаницы в физику было привнесено фундаментальное заблуждение, так как масса не является мерой материи. Материя, начиная с момента введения этого понятия в обиход, имела статус начала начал, т. е. более фундаментального и более обширного понятия, чем вещество. Именно такой статус материи обосновывается в дальнейшем и последовательно отстаивается в монографии «Физика материи» [21].

Справедливость догадки о том, что словo matter для Ньютона означало обычное вещество, подтверждается в работе Густава Лебона «Эволюция материи» [93]. Так, в предисловии к этой книге, написанном Б.С. Бычковским [ 93, с.XVI], находим: “Опыт дает нам тела в трех состояниях: в газообразном, жидком и твердом. Совокупность этих состояний мы называем материей”. В современную эпоху к этим состояниям следовало бы добавить еще плазму. Однако по смыслу названные состояния являются вевеществом. В отмеченную совокупность материальных состояний не включены такие известные материальные образования как поля (гравитационные, магнитные, электрические, торсионные), а также физический вакуум и свет. Некорректным определением материи Б.С. Бычковский выпятил ошибку Ньютона, отождествил материю с веществом, чего принципиально не следует допускать.

Отождествление материи с веществом, подмена одного понятия другим в естествознании наблюдается довольно часто. Так, известный физик Р. Фейнман [179, с.136] писал: “Прежде всего о материи: как это ни удивительно вся материя одинакова. Известно, что материя, из которой сделаны звезды, такая же как и материя, из которой сделана Земля. «…» Оказывается, и живая, 100 Глава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

и неживая природа образуется из атомов одинакового типа. Лягушки сделаны из того же материала, что и камни, но только материал по-разному использован”. Здесь Р. Фейнман употребил термин материя и однокоренное слово материал, фактически же речь идет об обычном веществе, и читатель напрасно будет искать у Р. Фейнмана разъяснений, что же такое материя. Приемлемого определения материи в рамках ортодоксальной парадигмы не существует. Подмена понятий не способствует глубокому осмыслению и пониманию природы, но приводит к путанице и неразберихе.

Отождествление вещества и материи – совершенно разных философских категорий – является вопиющим заблуждением ортодоксального естествознания, распространенным весьма широко и не позволяющим развиваться познанию. В его сетях основательно запуталась вся ортодоксальная физика и современное естествознание. Находясь под каким-то гипнозом, это заблуждение не замечают многие исследователи. Так в 1965 г. В.А Фок опубликовал небольшую брошюру «Квантовая физика и строение материи»

[182]. В названии этой брошюры стоит слово материя. Но что такое материя В.А. Фок не объясняет. Не содержит определения материи ни один справочник по физике. Если введенное понятие не объяснено, то его можно представлять как бессодержательное или же трактовать по Аристотелю как «существующее ничто». Из текста брошюры В.А. Фока однако можно понять, что рассматривается не материя, а самое обычное вещество.

Ореол неопределенности, сопровождающий понимание материи, довольно часто приводит к совершенно неприемлемым утверждениям и оценкам, граничащими с идеализмом, Так, в капитальной монографии В. Сэхляну [168, с.66] помещен подзаголовок: “Элементарный состав живой материи”. В данном случае речь идет, конечно же, о веществе, а «живая материя» – это явная дань идеалистическому направлению в истолковании происхождения и понимания существа жизни, получившему название “витализм”. Все же надо отдать должное автору монографии [168], так как на следующей странице он несколько исправил положение, разъяснив, что “Элементарный состав живой материи является мощным аргументом в пользу идеи единства материи на Земле”. Однако в последней фразе возникло противоречие: если материя вся одинаковая (как у Р. Фейнмана), то зачем тогда определение “живая”? Как видим, путаница продолжается.

Когда же обсуждаются свойства вещества, то совершенно уместным оказывается название живое вещество. Вещество может быть живым и мертвым, органическим и минеральным, химически чистым и с примесями, оно может находиться в различМасса и ортодоксальные силы ных агрегатных состояниях: твердом жидком, газообразном, плазменном. Вещество может быть представлено также отдельными “элементарными” частицами. В. Сэхляну, наряду с понятием “материя”, употребляет также термин “вещество”, т.е. отождествляет оба понятия. Поскольку материя – более широкое понятие, чем вещество, подмена одного понятия другим создает впечатление расплывчатости всего изложения и недоразвитости представления о таком фундаментальном понятии как материя.

В ситуации, когда отсутствует физическое определение материи, И.С. Шкловский в известной монографии “Вселенная, жизнь, разум ” поступает аналогично В. Сэхляну. Ссылаясь на исследования А.А Ляпунова, И. С. Шкловский в начале изложения пользуется приемлемой терминологией. Основным понятием в этом случае [201, с.131] является “живое вещество”, которое “описывается набором целого ряда физико-химических характеристик:

массой, химическим составом, энергией, электрическими и магнитными свойствами и др.”. Однако в следующей главе [201,с.142] И.С. Шкловский не мог обойтись без “живой материи”: “В предыдущей главе мы определили живую материю как сложный молекулярный агрегат, способный к «печатанию» себе подобных систем и подверженный мутациям”. В этом определении, независимо от его корректности или ошибочности, по-прежнему заключена ошибочная идея тождественности вещества и материи.

И.С. Шкловский дал определение “живой материи”, позволяющее трактовать жизненные явления в духе сторонников витализма; он, вероятно, не сомневался, в том, что одинаковость всей материи в природе по Р. Фейнману исключает существование не только «живой материи», но и каких-либо других «видов материи» в принципе. Как видим, отождествление далеко не тождественных понятий приводит к значимым противоречиям и свидетельствует о существенных недостатках представлений о материи в ортодоксальной науке, которые необходимо устранять.

Для устранения недостатков, прежде всего, необходимо уяснить, что, не имея определения материи, ортодоксальная наука фактически оперирует с веществом. Подтверждением этому является известное космологическое представление о «Большом взрыве», якобы положившем начало существования Вселенной и образования вещества. Именно вещества, а не материи. Материя как понятие, не имеющее определения, оказывается пустышкой без внутреннего содержания. Такая ситуация полностью соответствует идеалистическому генезису ортодоксальной науки, в основе которой лежит сущность, именуемая веществом. Поэтому имеются все основания утверждать, что вся ортодоксальная наука основывается на принципе первичности вещества. Признание принГлава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания.

ципа первичности вещества означает, что материя в ортодоксальной науке де-факто не функционирует, несмотря на использование этого понятия в качестве некорректного синонима (двойника) вещества. Вещество по замыслу Ньютона, обладающее массой, является фундаментальным понятием ортодоксальной науки.

Принцип первичности вещества – это теневой принцип, пока не признанный. Но знать о нем необходимо, так как он существует де факто. Знание о нем позволяет избавиться от целого ряда противоречий и осмыслить реальные отношения между веществом и материей. Принцип первичности вещества соответствует ньютоновскому пониманию английского слова matter и фактическому положению дел в мировой науке. Так, рассматривая различные модели Вселенной, Ф Хойл [186], оперирует исключительно с веществом, в конкретных его формах: атомы, ядра химических элементов, протоны, нейтроны, гипероны, электроны и другие простейшие частицы вещества, выполняющего роль первоначала в ортодоксальной науке.

Поскольку представление о полях в ортодоксальной науке появилось лишь в конце ХIХ в., то они здесь играют второстепенную роль некоей добавки к существующей реальности. Хотя в ортодоксальном естествознании употребляется слово материя в форме неопределенного понятия, оно в сложившейся ситуации (без приемлемого определения ) является дублером вещества и не может считаться компонентой ортодоксальной парадигмы.

§ 3. 8. Пространство и время Парадигма естествознания – понятие, изменяющееся во времени. Изменения эти неизбежны и обусловлены они притоком нового знания и развитием самого познания. Поэтому содержание парадигмы целесообразно относить к определенной эпохе. С другой стороны интересно было бы проследить изменения парадигмы во времени. Чтобы совместить эти особенности изменяющегося знания и составить цельное представление об ортодоксальной парадигме естествознания, в дальнейшем изложении будем ориентироваться на содержание классической физики, отмечая возможные отклонения от принятого подхода к описанию ортодоксальной парадигмы.

В поучении “Начал” Ньютон писал [ 46, с.146]: “В ре м я, п р о с т р н с т в о, м е с т о и д в и ж е н и е составляют понятия общеизвестные. Однако необходимо отметить, что эти понятия обыкновенно относятся к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят некоторые неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведенные понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обычные”. Ньютон хорошо понимал субъективность наших суждений, опирающихся на физиологические ощущения. Отсюда проистекают его поучения. Какими архаичными не казались бы в наше время формулировки Ньютона, их смыслом пользуется научное сообщество.

Ньютон выделяет абсолютное пространство и относительное, а также приводит [ 46, с.147] их определения: “Абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему остается всегда одинаковым и неизменным”. (…) “По виду и величине абсолютное и относительное пространства одинаковы, но численно не всегда остаются одинаковыми”. Этим определениям несколько недостает ясности и они чем-то напоминают туманное аристотелевское определение материи.

Чтобы представление о пространстве ортодоксальной физики выглядело более определенным, поясним: Ньютон ввел в обиход абсолютное неизменное математическое (пустое) пространство и запустил в пустоту вещество (атомы Демокрита, молекулы, газ, пыль, метеориты, планеты и другие тела). Этой операцией он заставил вещество, названное материей, соприкасаться с пустотой.

Таким образом, в ортодоксальной науке дополнительно к веществу и пространству появилось еще одно понятие – пустота.

Что это такое? Физическая сущность или же порождение воображения? Если пространству можно приписать свойства эвклидовой геометрии, то как можно представить пустоту? Могут ли воздействия тел друг на друга передаваться на расстояние через эту пустоту? По вопросу о том, существует ли абсолютная пустота, дискуссии продолжаются по сей день.

В капитальной монографии [ 27, с.379] В.Я. Бриль отмечал, что большие объемы пространства заполнены материальными частицами, имеющими форму продолговатых струн, “ …малые же объемы пространства в течение малых промежутков времени могут оставаться пустыми ”. Аналогичную задачу пришлось решать В.А. Ацюковскому [ 3], который ввел в свою теорию механический эфир. В “Новой физике” [61] Б.Н. Иванов проблему пустоты не рассматривает. Остается неясным: есть пустота или нет.

Однако игнорирование проблемы пустоты приводит к совершенно непонятному воздействию ньютоновского пустого пространства на воду, находящуюся во вращающемся ведре. Таким образом, проблема пустоты косвенно свидетельствует о каком-то фундаментальном заблуждении. Проблема эта кардинально решается в «Физике материи». В ортодоксальной физике она остается 104 Глава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания загадкой. Для объяснения реального воздействия на воду во вращающемся ведре С.Э. Хайкин [185, с.387] и К.П. Станюкович с соавторами [164, с.82] привлекают принцип Маха. Но принцип Маха ничего не объясняет, так как он сам для себя требует совсем нетривиальных пояснений, которые приведены при рассмотрении системы законов и принципов естествознания (см. § 4.4).

Весьма негативные последствия для ортодоксального естествознания видятся в том, что многоплановое заблуждение, связывающее пустоту, вещество и материю, переходит в качестве компоненты парадигмы в самые модерные теоретические построения. Это заблуждение, подобно компьютерному вирусу поражает алгоритмы всех вновь предлагаемых теорий. Потому теории, построенные на базе ортодоксальной парадигмы оказываются довольно далекими от адекватности реальному миру. Отсюда следует закономерный вывод: картину мира и мировоззрение, отражающие реальность, необходимо создавать на основе обновленной парадигмы «Физики материи», в которой отмеченное заблуждение, а также другие некорректные положения устранены.

Ортодоксальная парадигма, из-за множества некорректных ее составляющих, оказывается непригодной для создания обновленной картины мира.

друга. Обычно свойства пространства рассматриваются в контексте с особенностями эвклидовой геометрии, в которой пространство является трехмерной протяженностью. Известные пять аксиом Эвклида математически строго определяют свойства отдельных элементов этого абстрактноРис. 3. 3. Изображение точки М в прямоугольной системе коордив целом. Пространство считается нат эвклидовой геометрии. Трехмерность пространства в эвклидовой геометрии означает, что положение точки в пространстве определяют три координаты x, y, z, связанные с телом, принимаемым за ненеподвижное. Такое тело совместно с осями координат называется сисПространство и темой отсчета. Системам отсчета отводится существенная роль в ортодоксальной физике и в теории относительности.

По поводу трехмерности пространства представляют интерес рассуждения К.П.Станюковича с соавторами [137,с.76]: “Все хорошо в нашем трехмерном мире, но было бы еще лучше, если бы мы остались совершенно глухи к голосам, утверждающим, что истинное физическое пространство четырехмерно. Отдельные голоса утверждают даже, что оно пятимерно, шестимерно, восьмимерно …”. Действительно, с многомерностью реального пространства получается не все гладко в отношении здравого смысла. Мы можем описывать явления в 4-мерном или в 5-мерном пространстве, но сделать самую элементарную реальную 4-мерную, вещь мы не можем и не знаем, как ее сделать. Мы наверняка не можем войти в N-мерное пространство, учитывая равноправность измерений.

В отношении необходимости глухоты к развитию геометрических представлений едва ли можно согласиться. Что же касается трехмерности пространства, то для его обоснования имеются весьма веские аргументы: три измерения являются минимально необходимыми и вполне достаточными, чтобы описать существующую реальность. Большее число измерений является излишеством, приводящем к усложнениям и чрезмерной путанице.

Эвклидовой геометрией, как своеобразной пространственной сетью, покрывается вся существующая протяженность. В данном случае уместно иметь в виду мнение самого Ньютона: “Не длжно принимать в природе иных причин сверх тех, которые истинны и достаточны для объяснения явлений. По этому поводу философы утверждают, что природа ничего не делает напрасно, а было бы напрасным утверждать многим то, что может быть сделано меньшим. Природа проста и не роскошествует излишними причинами”. Излишними причинами, несомненно, является многомерность пространства (размерность большая трех).

Однородность пространства означает, что одно и то же явление в любой области пространства протекает одинаково. Под изотропностью эвклидова пространства подразумевается неизменность его свойств в любом направлении. Однородность и изотропность пространства тесно связаны с понятием симметрии в природе [16] и открытыми, уже после Ньютона, законами сохранения физических величин [44]: количества движения, вращательного момента и энергии. В связи с идеей сохранения отмеченных и других физических величин ортодоксальную физику называют иногда консервативной.

Для исследования физических явлений не меньшее значение, имеет абстрактная величина, называемая временем. Давая опреГлава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания деление времени, Ньютон понимал абстрактную природу этого понятия и его фактическую ненаблюдаемость, несмотря на сильное физиологическое ощущение чего-то реально текущего. Поэтому он различал время обыденное (интуитивное, кажущееся, относительное) и истинное математическое [ 46. с.146]: “Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью”.

Чтобы осмыслить сущность времени следует иметь в виду, что мир – это непрерывно движущиеся состояния материи [ 21], происходящие с различной скоростью. Человек вокруг себя наблюдает разнообразные, неповторимые движения порций материальной субстанции и воспринимает их как отдельные события, сменяющие друг друга. Смена происходящих событий создает основу для понятий причина-следствие, раньше-позже и задержка сменяемости. Задержка сменяемости событий воспринимается как их длительность протекания или существования. Непрерывная череда сменяющихся событий, задерживающихся перед наблюдателем из-за конечной скорости протекания, воспринимается им (интуитивно ощущается) как течение чего-то. Объективная неповторяемость явлений и их постоянная сменяемость создают впечатление течения чего-то существующего. Это абстрактное, интуитивное непрерывно текущее что-то и есть “обыденное время “ по Ньютону, которое ассоциируется с днями, сутками неделями, годами.

Для упорядочения различных по длительности промежутков обыденного времени было введено равномерно протекающее математическое время. Позже, на основе консенсуса был принят эталон времени – один оборот земного шара вокруг оси и установлена единица измерения времени – секунда, определяемая как 1/86400 часть средних солнечных суток. Поскольку обнаружилось, что вращение Земли подвержено небольшим колебаниям, то за эталон времени приняли продолжительность обращения Земли вокруг Солнца. На XI-ой Генеральной конференции по мерам и весам секунду определили как 1 / 31 556 925,9747 часть тропического года января 0 в 12 часов эфемеридного времени. В принятом астрономами счете времени указанная дата соответствует полудню 31 декабря 1889 г. Привязка единицы времени к определенной эпохе тоже связана с непостоянством длительности ряда тропических годов.

Время в классической физике абсолютно, в том смысле, что не зависит от движения. Кроме того время однородно, т. е.

в любой точке пространства различные моменты времени эквивалентны друг другу. Наряду с этим, существует обоснование мнения [61, с.28] о том, что время изотропно, т. е. его свойства одинаковы в обоих направлениях. Имеется в виду то обстоятельство, что при замене времени t на – t уравнения движения не изменяются. Это свойство классических уравнений движения позволяют рассматривать, наряду с обычными перемещениями, обратные движения, т. е. такие, в которых тело проходит те же самые состояния, но в обратном порядке. В связи с отмеченными особенностями уравнений движения классической механики говорят, что все движения, осуществляющиеся по законам классической механики (по законам Ньютона) обратимы. Аналогом таких движений могут служить изображения на экране, наблюдаемые при прокручивании киноленты в обратном направлении.

Следует отметить, что изотропность времени в ортодоксальном естествознании является исключительно формальным понятием. Его существование обусловлено неразличимостью понятий раньше-позже, причина-следствие, действие противодействие. Эти понятия являются неотъемлемыми составляющими лапласовского детерминизма, предусматривающего строго определенное описние происходящих событий как в прямом, так и в обратном направлениях (при заданных начальных величин и направлений действия сил). Реальное же время имеет направленный характер, оно необратимо, из-за не повторяемости реальных событий, поэтому путешествие в прошлое невозможно точно также, как невозможно точно повторить сложные и разнообразные движения множества частиц вещества, участвующих в реальных явлениях.

С необратимостью времени связана проблема адекватности и точности нашего понимания реальности. О принципиальной неточности нашего знания природы красноречиво свидетельствует невозможность точного решения задачи трех тел в механике Ньютона [164, с.38]. Этот факт согласуется с представлениями диалектического материализма об относительных истинах, приближенно отражающих мир (см. § 2. 2). С проблемой направленности времени тесно связана необратимость тепловых явлений, при изучении которых установлено, что энергия нагретого тела теряется безвозвратно. Это явление однозначно указывает на отсутствие в природе, так называемых замкнутых (изолированных) систем и на нарушение законов сохранения ортодоксальной физики. Связь направленности времени с необратимостью тепловых явлений может быть вскрыта с помощью положений «Физики материи» [21].

С позиций «Физики материи» относительно просто объясняется и отсутствие в природе замкнутых систем.

О различии реального и ньютоновского изотропного времени мы должны знать хотя бы для того, чтобы не преувеличивать возможности ортодоксальной (консервативной) физики в 108 Глава 3. Ортодоксальная парадигма естествознания процессе познания мира. Нам необходимо это знать для объективной оценки состояния всего ортодоксального естествознания, основанного на той же консервативной физике (пояснение необычного термина см. на стр. 105 ). Не меньшее значение имеет знание природы пространства и времени для утверждения тезиса диалектического материализма о приближенности наших знаний о мире в целом.

На понятии времени не заканчиваются основные предпосылки ортодоксального естествознания, составляющие его парадигму.

Для того, чтобы о парадигме ортодоксального естествознания составить цельное представление необходимо рассмотреть еще несколько законов и принципов. Главные из них: закон всемирного тяготения, принцип относительности Галилея, принцип наименьшего действия и второе начало термодинамики, краткое описание которых помещено в следующей главе.

Система классических законов и § 4.1. Закон всемирного тяготения Тяготение … С этим явлением мы сталкиваемся повседневно и повсеместно потому, что живем внутри самого поля тяготения. Следовательно, тяготение действует на нас и на окружающие нас тела непрерывно. Оно пронизывает все явления окружающего нас мира и является неотъемлемой их частью. Отделить тяготение от рассматриваемого явления в реальном мире невозможно. В данном случае физически и весьма убедительно демонстрируется философский принцип всеобщей связи явлений. И если мы рассматриваем эту таинственную ньютоновскую силу отдельно, то только потому, что наука, в силу необходимости, выработала прием изучения природных явлений, называемый анализом, вполне оправданный и подтверждающий тезис: “невозможно охватить необъятное”.

Расчленяя сложные явления на отдельные составляющие, мы тем самым облегчаем и упрощаем задачу изучения природы, но при этом нарушаем принцип всеобщей связи. Об этом нельзя забывать. Ведь тяготение в природе не существует изолировано, само по себе, оно является составной частью природы и для чего-то еще нужно природе. Возникает вопрос: для чего? Вопрос этот далеко не тривиальный и ответ на него наметился в «Физике материи» [21], где гравитация рассматривается в комплексе с явлениями ядерной физики. В противовес этому, в ортодоксальной физике элементарных частиц гравитационное взаимодействие, по причине слабости его влияния на малые массы и дальнодействия, не учитывается. По зтому поводу в известной работе [123, с.201] находим: “Если не считать очень слабого гравитационного 110 Глава 4. Система классических законов и принципов.

взаимодействия, то известно три вида взаимодействия, в которых могут участвовать частицы: сильное (ядерное), электромагнитное и слабое”. При таком подходе грубо нарушается принцип всеобщей связи явлений.

Представляет интерес тот факт, что древние мудрецы не знали о таинственной ньютоновской силе, которая, по образному выражению М.В. Васильева и К.П. Станюковича [33], “движет мирами”. Могущество этой силы не подлежит сомнению и действовала она и на жителей Древнего Египта, Древней Греции, и не менее древней Индии. Эта сила вызывает камнепады, оползни, сходы снежных лавин, землетрясения. Она делает кроны деревьев симметричными относительно оси древесного ствола. Эта си заставляет тучи поливать землю дождем. Эта же сила разрушает здания и мосты, если допущены ошибки при их расчетах. Сила тяжести не дает и не давала возможности подняться человеку в небо подобно птицам. Почему же древние не замечали столь многообразных проявлений таинственной и вездесущей ньютоновской силы тяжести?

Представляется, что неведение древних о силе тяжести обусловлено рядом причин. Главная из них – это ошибочное представление о геоцентрическом устройстве мира, содержавшее искаженную информацию о расположении и движении небесных тел. В качестве второй причины можно отметить недостаточность информации, получаемой путем созерцания. Следующей причиной могло быть трудно осознаваемое положение человека внутри поля тяжести: рыбы, например, не “знают” о том, что они живут в воде. Совокупность этих и других причин склоняли Аристотеля к мысли, что “тяжесть” и “легкость” – это внутренние свойства тел: тяжелые тела направляются по Аристотелю к центру мира, а легкие устремляются к небесам. Заблуждение налицо.

Раскрытие заблуждений древних показывает, насколько труден и тернист был путь познания природных явлений. Обнаружить истину всегда было нелегко, и в древности, и в эпоху Возрождения, и в наше время. Первые сведения о центрах тяготения содержат записи Леонардо да Винчи. Он считал, что Земля – это звезда, подобная Луне, что центров тяготения множество. Винчи рассматривал задачу движения тела под влиянием двух центров тяготения и высказал предположение о том, что сила тяжести зависит от расстояния до притягивающего центра.

Предшественник Ньютона, изобретатель микроскопа Роберт Гук, (1635–1703) вплотную подошел к закономерностям движения небесных тел, подробно описанных несколько позже в «Началах»

Ньютоном. Историки науки [46, с.113] не забыли отметить это событие: “Есть все основания считать Гука одним из ученых, способствовавших открытию закона всемирного тяготения”. Аналогичное мнение академика С.И. Вавилова приводит М.В. Всильев [ 33, с.31]: “ … если свести гениальные высказывания, догадки Р. Гука в одно целое, то получаются все главные выводы «Начал»

Ньютона, только высказанные в неуверенной и малодоказательной форме”. Но только Ньютону удалось дать окончательную формулировку закона тяготения. Два тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.

Математическое выражение закона всемирного тяготения имеет вид где F – сила взаимного притяжения двух тел, имеющих массы М и т ; R – расстояние между центрами масс; f – коэффициент, названный гравитационной постоянной. Численное значение этого коэффициента впервые было определено (1798 г.) опытным путем Г. Кавендишем (1731 –1810), поэтому в литературе [151] встречается название постоянная Кавендиша. Современная величина гравитационной постоянной f = 6,673 см3 / г·сек2 (система CGSE).

Математическая запись закона всемирного тяготения относилельно проста. Однако за этой простотой скрываются весьма непростые и. непонятные явления, вызывающие множество принципиальных вопросов. Прежде всего, снова и снова возникает непростой вопрос: что же такое сила? Если сила вызывает изменение движения, то почему в выражении (4.1) отсутствуют какиелибо скорости? Не менее важно знать, почему сила тяготения пропорциональна произведению масс, а не,. скажем, сумме взаимодействующих масс, или сумме их квадратов? При этом припоминается высказывание Ньютона о массе как мере материи.

Верно ли такое определение? Если масса является мерой материи, то чем тогда измерять вещество. Если Ньютон отождествлял вещество и материю (а это различные понятия для современности [21]), то такой подход абсолютно не приемлем. Как поступить в данном случае? Ортодоксальная физика не дает ответов на эти вопросы.

Капитальное исследование М У. Сагитова [151], касающееся природы и измерений гравитационной постоянной f, тоже порождает безответные вопросы. Что она представляет собой? Какую величину характеризует? Составное это понятие или в нее 112 Глава 4. Система классических законов и принципов.

входят какие-то более простые величины? Чтобы ответить на все эти вопросы, касающиеся всемирного тяготения необходимо обратиться к «Физике материи» [21], но концептуально «Физика материи» основана на иной парадигме, а мы рассматриваем ортодоксальную парадигму естествознания, с целью оценки качества и надежности основных предпосылок. По ходу рассмотрения складывается мнение, что без знания механизма тяготения весьма сложно прийти к какому-либо определенному выводу. Сложившуюся ситуацию хорошо понимал в свое время Ньютон, поэтому в «Началах» он подчеркивал, что сперва необходимо осмыслить свойства и особенности силы тяжести и только потом можно будет узнать механизм тяготения. В то же время, понимая важность причин тяготения, Ньютон настойчиво пытался найти физическое обоснование выражению (4.1), найденному из наблюдений за движениями планет.

Несмотря на то, что великий физик любил повторять «Гипотез я не измышляю», он в 1675 г. обращается к гипотезе эфира, который, как считали в то время многие ученые, заполняет космическое пространство. Надо сказать, что Ньютон правильно угадал направление исследований. Притяжение тел в земных условиях он объяснял тем, что эфир непрерывными потоками устремляется к центру Земли, увлекая своим движением все вещи и предметы и создавая давление на неподвижные тела. Это была логичная многообещающая гипотеза, которая привлекалась для объяснения механизма тяготения во второй половине ХХ в., но Ньютон не знал характеристик эфира и не мог связать их с величинами закона всемирного тяготения (4.1).

В 1769 г. Ньютон разрабатывает новую гипотезу для объяснения механизма тяготения, наделяя эфир гипотетическим свойством выдавливть тела в зоны якобы меньшей его концентрации возле вещественных тел. Предметы при этом должны были падать на поверхность Земли и планет.

Несколько позже (1706 г.) Ньютон неожиданно стал отрицать возможность существования эфира, а в 1716 г. он снова возвращается к гипотезе выдавливания тел эфиром. Как отмечали в своей работе [ 33, с.46] М.В. Васильев и К.П. Станюкович, “Гениальный мозг Ньютона бился над разгадкой великой тайны и не находил ее. Этим и объясняются столь резкие метания из стороны в сторону”. Подобные шатания по отношению к эфиру продолжались и после Ньютона, их отголоски прослеживаются и в наше “просвещенное” время.

Для объяснения механизма тяготения эфир привлекался не только Ньютоном. В 1782 г. австрийский физик Г. Лесаж пытался объяснить притяжение тел ударами «ультрамировых» корпускул, якобы заполняющих космическое пространство и двигающихся в мировом пространстве с большими скоростями. Поскольку два тела прикрывают друг друга (экранируют) от ударов по линии, соединяющей их центры, то со стороны каждого из этих тел поток корпускул должен быть слабее, чем с противоположной (внешней) стороны, поэтому тела, находящиеся в среде быстро движущихся «ультрамировых» корпускул, должны притягиваться (сближаться). Гипотеза Г. Лесажа позволяла наглядно представить схему притяжения двух тел (рис. 4.1), но при тщательном анализе ее механистической основы были выявлены существенные недостатки: удары корпускул должны были существенно разогревать все тела; сила приталкивания зависела от размеров тел и не зависела от их масс; движение тел должно тормозиться корпускулами.

Рис. 4.1. Схема предполагаемого взаимодействия О2 прикрывает тело т от ударов корпускул справа. чественную картину взаимного притяжения тел, не затрагивая количественных параметров закона тяготения (4.1). Эта ситуация порождала отрицательное отношение многих ученых к самой возможности существования эфира, сохранявшееся до самого последнего времени.

Подтверждением отрицательного отношения к идее эфира является высказывание авторов работы [164, с.48]: “Для объяснения механизма тяготения в первую очередь принимали, конечно, эфир.

О, сколько раз в истории науки ученые отказывались от него и в бессилии снова возвращались к нему! Но еще ни одного явления по настоящему не объяснил эфир, в том числе и самого себя”. И это не единственное отрицательное отношение к идее эфира. Подобных высказываний, так или иначе отрицающих существование эфира, в физической литературе можно найти очень много. Дополнительно см. главу 5.

114 Глава 4. Система классических законов и принципов.

§ 4.2. Actio in distance Действие на расстоянии (аctio in distance) – это особый принцип, функционирующий в ортодоксальной физике, вопреки здравому смыслу. В нем содержатся элементы деструкции истинного знания и даже какой-то идеалистической мистики, обусловленной, вероятно, спецификой человеческого мышления мгновенно охватывать неограниченные области реального бытия, сочинять фантазии, представлять не существующее и мысленно переноситься в любую область Вселенной, “заглядывать” за пределы Метагалактики и даже в небытие, например в ад или рай.

В подсознании людей существует метафорический образ мысли, движущейся с бесконечно большой скоростью. С ним связано бытовое представление о том, что в мире нет ничего быстрее мысли, что обогнать ее может только очередная мысль.

Следует отметить, что способность человеческого мозга творить нереальные образы и понятия о возможности мгновенных, хотя и вымышленных, действий оказывается весьма полезным качеством, необходимым для познания мира. Разве могли бы мы проследить движение светового луча, если бы мысль не сопровождала генерированный луч, а отстала бы от него?

С позиций диалектического материализма появление принципа действия на расстоянии вполне закономерно. Объяснение этому факту довольно простое. Оно связано с методами познания природы, в частности, со способом проб и ошибок. Привлекая нереальное представление или образ, мы проверяем возможность их существования на практике. Убедившись в нереальности образа, мы отвергаем его и создаем новый образ. И так до тех пор, пока наши ощущения не подадут сигнал о подобии образа (представления) и исследуемого предмета. В этом аспекте действие на расстоянии – это неудачная проба, неудачная попытка сравнения вымышленного представления и реальности. Отсюда следует неизбежность устранения некорректного представления, свидетельствующего о генетической родословной классической физики с идеалистическими воззрениями Проблема действия на расстояние возникла в связи с внутренней структурой математического выражения для закона всемирного тяготения (4.1). Из-за того, что объяснений механизма тяготения не существовало, математическое выражение (4.1) казалось загадочным, интуитивным и чисто феноменологическим.

Действительно, две планеты (два тела), расположенные как угодно далеко друг от друга, почему-то притягивались. Никаких связей (нитей, канатов, тросов) не было видно. Существование эфира было под большим сомнением. Оставалось уповать на ньюActio in distance тоновские «нечистые» силы неизвестной природы, приписав им свойство действовать на любом расстоянии (0 < R < ) через абсолютную пустоту. Поэтому современники Ньютона не могли не высказывать сомнений в правильности формулы закона всемирного тяготения.

Но время шло и отношение ученых к закону тяготения менялось в лучшую сторону. Со временем появились сведения о справедливости закона. Восприятие идеи действия на расстоянии способствовало то обстоятельство, что закон (4.1) с хорошей точностью отражал наблюдаемые движения планет. Потому поиск механизма тяготения оказался на втором плане.

Сам Ньютон, несмотря на неудачные попытки привлечь эфир для объяснения механизма тяготения, считал, что тяготение обусловлено существованием промежуточной среды, ответственной за притяжение тел. Об этом он однозначно высказался в Третьем письме к Бентлею: “Тяготение должно обусловливаться каким-то агентом, непрерывно действующим согласно известным законам”.

Аналогичные мысли несколько позже (1748 г.) выказал наш знаменитый соотечественник М.В. Ломоносов [ 99, с.197], объяснив притяжение тел действием некоей “тяготительной” материи:

“Необходимо признать, что существует некая материя, своим движением толкающая тяготеющие тела к центру Земли ”. Против принципа действии на расстоянии выступал не только энциклопедист М.В. Ломоносов. Противников идеи о передаче действия на расстоянии было очень много потому, что невозможно было представить, как передается действие от одного тела к другому чрез абсолютную пустоту, без какого-либо материального носителя. Признание подобных событий было бы равносильно утверждению о существовании в природе чудес. Наука же, как известно, отмежевывается от рассмотрения, признания и существования каких-либо чудес.

Рассмотренная в § 4.1 гипотеза Лесажа тоже противостояла идее действия на расстоянии. Против действия на расстоянии особенно активно выступали ученые-материалисты во второй половине и в конце XIХ в. Так, в 1889 г. наш соотечественник Иван Осипович Ярковский [218] опубликовал гипотезу, объясняющую тяготение на основе представления об одинаковой природе промежуточной среды (эфира) и вещества, образующего осязаемые тела.

Работа Ярковского положила начало тенденции построения картины природы на основе единой материальной субстанции, формирующей весь материальный мир.

Хотя тенденция построения картины мира на основе единой субстанции не была признана ни в XIХ, ни в ХХ веках, она не 116 Глава 4. Система классических законов и принципов.

исчезла бесследно, а нашла продолжение в работе немецкого геофизика О.С. Хильгенберга [226]. Эта тенденция продолжилась в ХХ в. и проявилась в разработке концепций растущих небесных тел [19, 27, 31, 72, 50], опирающихся, естественно, на идею существования промежуточной среды, без которой передача воздействий на расстояние невозможна.

Понимая нереальность представления о действии на расстоние через пустое пространство, особенно активно против действия на расстояние через пустоту выступал В.Ф. Миткевич [118, 119]. Его выступления пришлись на 30-е 40-е годы ХХ в. Причем, в данном случае проблема касалась не столько гравитации, сколько электромагнитных явлений, представления о которых в историческом плане несколько отставали от разработки проблем гравитации. Если закон всемирного тяготения был сформулирован Ньютоном в 1687 г., то закон притяжения (отталкивания) для двух взаимодействующих зарядов был экспериментально установлен Ш. Кулоном (1736-1806) лишь в 1785 г.

Отставание было обусловлено отсутствием измерительной техники, позволяющей фиксировать с необходимой точностью относительно слабые воздействия. Возможность таких измерений появилась лишь после того, как Ш. Кулон изучил кручение тонких металлических нитей, что позволило ему создать прибор для измерения слабых сил – знаменитые крутильные весы, обладавшие для эпохи XVIII века уникальной чувствительностью.

Взаимодействие двух зарядов истолковывалось в то время на основании формальной аналогии с законом всемирного тяготения Ньютона. Поэтому предполагалось, что электрические силы, как и силы тяжести, действуют на расстоянии без какой-либо промежуточной среды. Аналогичной оказалась и словесная формулировка закона взаимодействия двух зарядов, предложенная Ш Кулоном [ 46, с.246]: “Отталкивающая сила двух маленьких шариков, наэлектризованных электричеством одного рода, обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами двух шариков”. Аналогия прослеживается и для математического выражения в котором F – сила взаимодействия ; q и Q – одноименные взаимодействующие заряды; R – расстояние между центрами взаимодействующих зарядов.

В выражении (4.2) также, как и в формуле закона тяготения (4.1), не содержится в явном виде время и нет никакого намека на какую-либо промежуточную среду. Поэтому представление о действии на расстоянии в области электромагнетизма воспринималось первоначально как естественное явление в природе, подкрепленное аналогичным феноменом в области гравитации. А с дугой стороны, усиливалась критика нереального представления о действии на расстояние, граничащего с чудом. Со временем критика все более усиливалась, этому способствовали исследования М. Фарадея, который заложил основу полевых представлений в области электромагнетизма.

Именно Фарадей ввел в научные представления понятия о магнитных и электрических силовых линиях, отображающих строение (структуру) электрических и магнитных полей. В «Экспериментальных исследованиях по электричеству» [ 46, с.364] он писал:

“Под линией магнитной силы, или магнитной кривой я подразумеваю те проявления магнитной силы, которые обнаруживаются в линиях, обычно называемых магнитными кривыми ”. Относительно силовых линий электрического поля на этой же странице находим: “Под линией электрической силы я подразумваю ту силу, проявляющуюся в линиях, которые соединяют два тела, действующих друг на друга согласно началам статической электрической индукции; эти линии точно так же могут быть либо кривыми либо прямыми”. В описаниях Фарадея явно прослеживается мысль о материальности магнитных и электрических полей, локально передающих воздействия.

Проведение экспериментов в области электромагнетизма опровергало идею действия на расстоянии. Тем не менее, последователю Фарадея В.Ф. Миткевичу пришлось неоднократно доказывать [118, 119] абсурдность идеи действия на расстоянии. Что же заставляло доказывать почти очевидное? Оказывается для этого существовали весьма серьезные причины. Одна из них состояла в том, что в основе ортодоксальных представлений о мире лежит предпосылка Ньютона об абсолютном (пустом) пространстве. Эта предпосылка несовместима с существованием какой бы то ни было промежуточной среды. Чтобы согласовать наше представление о мире с реальностью, предпосылка классической физики о пустом пространстве должна быть признана некорректной, а вместо нее необходимо ввести представление о реальной среде, способной передавать воздействия одних вещественных тел на другие удаленные тела и материальные структуры.

Хотя дальнейшее развитие познания шло по пути признания полевых воздействий, идея действия на расстоянии оказалась весьма живучей. Совсем не случайно ее обсуждали [33, с.46] в конце 60-х годов ХХ в. М.В. Васильев и К.П. Станюкович. Это обсуждение было обусловлено обвальной геометризацией физики, в результате чего промежуточная среда (эфир) была предана анафеГлава 4. Система классических законов и принципов.

ме, а воздействие на тела связывалось с искривлением пространства, кривизна которого могла мгновенно исчезать по желанию наблюдателя. Стоило только мысленно изменить систему отсчета и гравитационное поле исчезало. В данной ситуации поле тяжести становилось относительным метафизическим понятием и невольно приходилось вспоминать о действии на расстоянии и прибегать к его услугам или не замечать существующих, криком кричащих неувязок. Их невозможно было не “услышать”: вместе с полем тяжести исчезала материя, формирующая это поле!!!

При познавательной ситуации, возникшей в физике в первой половине ХХ в. заявления В.Ф. Миткевича были и актуальными, и крайне необходимыми. Они способствовали развитию и укреплению материализма в физических исследованиях, но не могли коренным образом изменить отношение к принципу действия на на расстоянии. В результате такого отношения – своеобразной терпимости к заблуждениям – в физике до сегодняшнего дня сохранились атавизмы некорректного объяснения явлений с позиций идеи передачи действия на расстояние без промежуточной среды. Пример некорректной трактовки, касающийся электростатической индукции приведен в работе [21, § 7.1] для случая электризации тела отрицательным зарядом.

дается трактовка электризации тел наведением с помощью положительно заряженРис. 4. 2. Распределение зарядов на провод- ного тела В. Если приблинике А от влияния электростатического по- зить к незаряженному телу ля положительно заряженного тела B (в результате таинственной ортодоксальной индукции), а в определенной последовательности с соблюдением причинно-следственных связей: сначала электростатическое поле тела В оккупирует тело А, “усядется” на нем, а затем притянет свободные электроны на ближний (правый) конец тела А. На левом конце тела А при этом окажется недостаток электронов, т. е. левый конец тела А окажется заряженным положительно, а правый – отрицаActio in distance тельно. Вс, как видим, происходит по принципу близкодействия, т. е. путем локального действия электростатического поля тела В на тело А.

Для проверки идеи локальности действия электростатического поля было осуществлено заземление правого конца тела А.

Однако электроны не уходили в землю, они удерживались полоительным полем тела В. Таким образом, однозначно было обнаружено два типа электростатических полей: положительное электростатическое поле и отрицательное электростатическое поле.

Названные типы электростатических полей соответствуют двум типам электрических зарядов: положительным и отрицательным.

Одновременно было установлено [21], что взаимодействуют не зазаряды или электротоки, а соответствующие типы полей.

Высказанные соображения распространяются не только на электростатические поля, но и на поля магнитные, которые тоже подвержены влиянию некорректного принципа действия на расстояние. Так известно, что закон Био-Савара-Лапласа (БСЛ) отражает связь между током, который течет по проводнику, и магнитным полем, возникающим вне проводника. Однако эта связь устанавливается по принципу: электроток протекает там (внутри проводника), а магнитное поле возникает снаружи проводника, причем возникшее магнитное поле мгновенно распространяется по всему внешнему пространству. Это типичная схема действия на расстоянии без участия полей, или промежуточной среды.

Между тем, существует [21] причинное описание появления магнитного поля вокруг проводника, позволяющее рассматривать электромагнитные явления в их непрерывной связи. Такой подход облегчает понимание и запоминание сущности явлений. Так как действие на расстоянии – это наглядный пример связи науки с ее идеалистическим и метафизическим прошлым, то устранение представления о действии на расстояние является весьма атуальным. Чтобы внесение поправок в научные представления было эффективным, необходимо не только понимание проблемы, но и практические действия – корректировка учебных программ по физике в школах и вузах, с целью усиления их материалистической направленности.

Качество научных знаний можно было бы относительно просто улучшить, если бы современная наука была полностью материалистической и сохраняла тот благородный дух, которым пропитаны слова Демокрита [134, с.6]: “Я бы предпочел найти истинную причину хотя бы одного явления, чем стать королем Персии”. К сожалению, приходится повторять, что наука – явление социальное и что в ней существенную роль играет социальный 120 Глава 4. Система классических законов и принципов.

аспект (см. § 2.7), далеко не всегда преследующий благородную цель поиска истины. Социальный аспект науки часто становится проводником философского нигилизма (§ 1.5), используемого для шельмования материализма. В обстановке, сложившейся в начале ХXI в., нельзя надеяться на скорое улучшение качества знаний.

Остается уповать на изменение ситуации в лучшую сторону.

§ 4.3. Принцип относительности Галилея Появление в науке принципа относительности связано с принятием представления о гелиоцентрической системе мира. При этом возник естественный вопрос: как распределяются, регулируются и осуществляются движения известных планет и Луны?

Почему организующим центром всех этих нетривиальных движений является Солнце? К чему можно “привязать”, отнести эти движения, как их описать? Научная мысль взялась найти решение этих непростых вопросов.

Однако задача адекватного описания механических движений и природы в целом оказалась практически непосильной для ортодоксальной науки, круто замешанной на идеалистических представлениях и связанной с богословскими идеями (вспомним первоначальный толчок Ньютона). Это утверждение непосредственно следует из основных предпосылок Ньютона, удачно подчеркнутых в авторитетном издании [98, с.14]: «Основные законы мехаики Ньютона, изложение которых следует далее, формулируются в предположении, что движение материальной точки и отдельные его элементы (скорость, ускорение и др.) определены по отношению к основной, абсолютно-неподвижной системе отсчета, причем при определении кинематических элементов этого абсолютного движения использовано “абсолютное” время».

Итак, для того, чтобы “работали” законы, сформулированные Ньютоном, необходима была “абсолютно-неподвижная система отсчета ”. Но в природе отыскать такую систему отсчета не удалось. В реальном мире движущейся материи “абсолютно-неподвижной системы отсчета ” просто не существует. Вместо нее в физике стали использоваться инерциальные системы отсчета, движущиеся друг относительно друга равномерно и прямолинейно. К чему привела такая невинная, казалось бы, замена системы отсчета узнаем в дальнейшем. Сама замена осуществлялась постепенно, в ней принимали участие многие ученые, в том числе Галилей.