Физика и кибернетика: к проблеме энергоинформационного обобщения релятивистской концепции пространства-времени
Исследование проблемы синтетического объединения физических картин мира с кибернетической. Стимулироваение обобщения специальной теории относительности в ключе кибернетических концепций несиловых информационных связей и причинно-следственных отношений.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.05.2018 |
Размер файла | 40,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Институт Государственного управления, Главный редактор - д.э.н., профессор К.А. Кирсанов права и инновационных технологий (ИГУПИТ) тел. для справок: +7 (925) 853-04-57 (с 1100 - до 1800)
Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» №2 2013 Опубликовать статью в журнале - http://publ.naukovedenie.ru
Размещено на http://www.allbest.ru/
1
http://naukovedenie.ru ВН213
Размещено на http://www.allbest.ru/
Физика и кибернетика: к проблеме энергоинформационного обобщения релятивистской концепции пространства-времени
Энергоинформационные сущности объективного мира - один из излюбленных предметов современных натурфилософских спекуляций. Тем не менее, в последние годы они стали предметом систематического внимания в теоретической физике на передовом рубеже концептуального смыкания Единой теории элементарных частиц с квантовой космологией. Наша статья посвящена только этому, научно-теоретическому аспекту энерго-информатики. В теоретическом естествознании у него была своя предыстория, а также была своя история его предвосхищений в методологии естествознания ХХ в. Начнём с последней, которая выводит и на первую.
Идеологическое третирование кибернетики в последние годы сталинской эпохи стоило нашей стране того, что она в те недолгие, но решающие годы не взяла должного старта на наиболее ключевом, всеопределяющем направлении научно-технического прогресса второй половины ХХ в. Вместе с тем, на Западе феномен кибернетики оценивался и оценивается, в основном, в прикладном и техническом аспекте. Теоретическая кибернетика как существенно новая научно-теоретическая парадигма фундаментального естествознания уже с начала 60-х гг. стала предметом особого внимания в советской философии науки, которая была избавлена от идеологизации по-сталински, стремилась наверстать упущенное и действительно его навёрстывала. В разработку философских вопросов кибернетики включились также исследователи из стран бывшего социалистического содружества. (См. [1] - [9].)
На рубеже 60-70-х гг. марксистские исследователи разошлись во мнениях в исходном вопросе о предмете кибернетики, о её междисциплинарных связях в системе физической, химической, биологической и обществоведческой отраслей науки. Бомльшая часть настаивала на том, чтобы в этом вопросе систематически держаться в границах, очерченных самим основоположником кибернетики Н. Винером: кибернетика - это наука об управлении и информационных связях только в живой природе, в обществе и в технике. (См., напр., в работах [10], [11], [12].) Меньшая часть авторов аргументировано выдвигала предположения о том, что поскольку кибернетическая парадигма не есть нечто научно-теоретически сложившееся и концептуально целостное, в естествознании ей позволительно обобщаться и за пределами биологической отрасли. Более того, высказывались конкретные предположения о том, что кибернетическая парадигма, возможно, и есть тот интеллектуальный инструментарий, вооружение которым позволит физикам выработать наиболее нетривиальные, «безумные» идеи на пути к Единой теории элементарных частиц. (См., напр., [7, с. 160], ([14, с. 60], [15, с. 45-46], [16]. О «физикализации» теоретической кибернетики как о стратегической перспективе естествознания высказывались также некоторые физики и математики [17, с. 166-174], [18]. Но всё это было на уровне интуитивных догадок и частных мнений на фоне господствовавших представлений о том, что кибернетике как математизированному учению о феномене организованной сложности объективного мира самим Винером предписан «ареал» только в биологической отрасли естествознания.
Мы с начала 70-х гг. разделяли позицию расширительного понимания предмета теоретической кибернетики, интуитивных предвосхищений её эвристически прорывной роли в формировании Единой теории элементарных частиц. Но наш исследовательский интерес к этой теме в середине 70-х гг. был увязан с разработкой темы основных законов эволюционной гносеологии. Наряду с законом познания в три фазы, который Ф. Энгельс отделил от религиозно-философского контекста гегельянства [19, с. 195-205], в качестве таковых выступают законы теоретического синтеза знаний, открытые К. Марксом в ходе осмысления методологических уроков истории экономических учений. Нами разносторонне (в ключевых моментах - на уровне эмпирически данной и даже наглядной очевидности) показано, что подлинные законы теоретического синтеза знаний с общенаучным методологическим компонентом - это законы становления научных теорий, а вовсе не метод восхождения от абстрактного к конкретному, который неотделим от частной специфики понятий и методов частных теорий естествознания и обществоведения [25], [26]. Разрабатывая свою концепциюцию двух подфаз теоретического синтеза знаний - низшей (становления научной теории) и высшей (её экстенсивного развития методом восхождения от абстрактного к конкретному), - мы опирались также на результаты ряда отечественных авторов, которые пришли к этой концепции во многом независимо от К. Маркса, работая на эмпирическом базисе истории классической и, особенно, неклассической физики (См. [27] - [30].).
Но задолго до того, как нам удалось всё это издать в виде монографии, нами были опробованы эвристические возможности основных законов эволюционной гносеологии в деле первичной эффективной теоретизации науковедения. При этом мы стремились к конкретной реализации программной установки Б.М. Кедрова на органичную концептуальную увязку Энгельсовой классификации фундаментальных естественных наук по формам движения материи с основными законами эволюционной гносеологии [31, с. 43]. К 1977 г. эта увязка вылилась у нас в соединение Энгельсовой классификации наук как компактной и эффективной концептуальной схемы феномена естествознания с Марксовой концепцией двух подфаз теоретического синтеза знаний. В 1991 г. мы защитили свою науковедческую теорию в качестве диссертации в Институте философии АН СССР [32]. Но уже к концу 1976 г. на основе своей теории мы сделали два стратегических прогноза относительно будущего развития межотраслевых интеграционно-синтетических процессов в теоретической физике, химии и биологии.
Согласно первому прогнозу, за созданием Единой теории элементарных частиц с логико-гносеологической необходимостью последует форсированный концептуальный синтез знаний физики, химии и биологии. Он станет качественно более эффективным по сравнению со своим прямым логико-гносеологическим аналогом - свершившимся межотраслевым синтезом знаний физики, химии и, отчасти, биологии после того, как в 1927 г. была построена логически замкнутая квантовая теория простейших атомов. Согласно второму прогнозу, теоретическая кибернетика как учение об организованной сложности материального мира с логикогносеологической необходимостью выработала свои первые понятия и открыла свои первые законы, изучая информационно-управленческую специфику высших, биологических форм структурной организации материи, но она с логико-гносеологической необходимостью придаст своим концепциям квантово-релятивистские обобщения в субъядерной микрофизике, изучающей структурно-генетический фундамент материи. Лишь концептуально «дозрев» в теории элементарных частиц, эвристически стимулировав в ней прорывные научнотеоретические открытия, общая теория организованной сложности природы сможет систематически развиваться от понимания этого феномена в структурно-генетическом фундаменте материи к его пониманию на химических и биологических уровнях её структурной организации [26, с. 86-99]. Путь к построению общей теории организованной сложности природы, таким образом, - это не путь построения абстрактно-математических теорий или спекулятивных
«общих теорий систем», но путь «физикализации», «химикализации» и «биологизации» учения об организованной сложности после его наполнения концептуально базисным, квантоворелятивистским содержанием в Единой теории элементарных частиц.
Середина 70-х гг. стала началом бурного развития синергетики. Концептуально базисный отход синергетики от математической абстрактности теоретической кибернетики 40-60-х гг., её систематический интерес к конкретной физической, химической и биологической природе процессов самоорганизации сложных систем эмпирически разносторонне работает на расширенную версию предмета учения об организованной сложности природы. Это позволило нам в середине 80-х гг. констатировать, что обобщения кибернетической парадигмы на области явлений химической и физической природы разворачиваются как нечто эмпирически данное. В частности, констатировалось, что базисные кибернетические принципы обратной связи, информации как отражаемого разнообразия, несиловой, информационноуправленческой причинности в лице теории диссипативных структур, теории динамического хаоса и теории катастроф показывают свою эвристическую продуктивность в теоретической физике, включая теоретическую механику. Наряду с этим, мы отмечали, что на этом синтетическое единение теоретической физики и теоретической кибернетики не остановится и будет продолжено до уровня квантово-релятивистских обобщений тех понятий и принципов физико-кибернетической природы, которые в синергетике уже наработаны. Вопреки принципиальным трудностям обобщения теории нелинейных динамических систем как математического ядра синергетики на объекты неклассической физики с их дискретными фазовыми пространствами, констатировались конкретные проблемы прикладной и технической физики низких температур, стимулирующие такие обобщения.
Особо подчеркнём, что в той работе мы призывали в философских вопросах кибернетики взять за образец для систематических подражаний методологию теоретической физики с её чётким пониманием специфики становления научных теорий. Эта специфика в полной мере соответствует той специфике становления экономической теории, которую К. Маркс образно, обобщённо и удивительно точно выразил ещё в 1859 г.: «…историческое развитие всех наук приводит к их действительным исходным пунктам лишь через множество перекрещивающихся и окольных путей. В отличие от других архитекторов, наука не только рисует воздушные замки, но и возводит отдельные жилые этажи здания, прежде чем заложить его фундамент.» [34, с. 43]. И эта логико-гносеологическая специфика совершенно чётко проявила себя в истории становления квантовой механики в 1900-1927 гг., а также в истории становления теории сверхпроводимости в 1933-1957 гг. (См. [29], [30], [35], [36].) Теоретическая конкретность, сосредоточенность на актуальных частных задачах, поставленных опытом, поэтапное освоение многоуровневых объектов от высших структурных уровней к низшим, временная (и даже долговременная) концептуальная разрозненность частных теорий такого рода вплоть до открытия наиболее глубоких и основополагающих законов - это самая логикогносеологическая суть низшей подфазы теоретического синтеза знаний, подфазы становления научных теорий. Ничего другого при этом не бывает и не может быть. И эту логикогносеологическую модель мы предложили для систематического анализа исторических эволюций кибернетики как многоэтапного становления будущей Единой теории организованной сложности объектов физики, химии и биологии.
Последние годы стали приносить самые внушительные подтверждения нашего стратегического прогноза тридцатилетней давности эмпирически данным развитием междисциплинарных взаимодействий в теоретическом естествознании. В зоне синтетического слияния Единой теории элементарных частиц с квантовой космологией непосредственно востребованы и стали эвристически продуктивно работать ключевые кибернетические концепции несиловых, информационно-управленческих связей и причинно-следственных отношений. Многолетние теоретические исследования термодинамики чёрных дыр увенчались открытием голографического принципа представления информации, содержащейся в объёме чёрных дыр, на поверхности их горизонтов событий. В теории суперструн, органически включающей в себя гравитацию и органично сливающейся с квантовой космологией, также востребована и успешно работает концепция голографического представления информации на геометрических многообразиях меньших размерностей [39], [40], [41]. Такое развитие событий также соответствует нашему давнему прогнозу о том, что теория голографии как уникальный и загадочный полевой синтез физики и кибернетики, состоявшийся «явочным порядком» в лоне сугубо классической физики независимо от развития кибернетики и синергетики, с необходимостью будет востребована эвристикой продвижения к Единой теории элементарных частиц [32]. В области синтетического слияния теории элементарных частиц с квантовой космологией разворачивается реальный познавательный процесс переосмысления геометродинамики А. Эйнштейна в свете ключевых кибернетических понятий и принципов. Пока не приходится говорить о том, что долгожданные открытия наиболее зрелой версии Единой теории элементарных частиц состоялись, но у специалистов в этой области крепнет ощущение того, что эти открытия «на подходе». И теперь представляется особенно правдоподобным наше давнее предсказание того, что эти теоретические открытия будут сделаны именно в квантоворелятивистски-кибернетических понятиях. Во всяком случае, соответствующую продуктивную эвристическую стратегию на пути к наиболее зрелой версии Единой теории элементарных частиц и квантовой космологии уже можно констатировать как эмпирически данное развитие событий в познании структурно-генетического фундамента материи. И это - именно путь систематического синтеза квантово-релятивистской физики и теоретической кибернетики.
В 70-х гг. нам, как и другим сторонникам продвижения кибернетической парадигмы в субъядерную микрофизику, казалось, что стомит лишь физикам взять её на вооружение - и долгожданные «безумные идеи» не заставят себя долго ждать. На деле всё оказывается намного сложнее и проблематичнее. Во-первых, кибернетические концепции пока востребованы субъядерной микрофизикой отнюдь не в ключе поэтапного продвижения от винеровской кибернетики через синергетику к квантово-релятивистским обобщениям последней, как мы предполагали в середине 80-х гг. и в своей публикации 1994 г. Во-вторых, процесс перевооружения субъядерной микрофизики на началах кибернетической концепции организованной сложности только разворачивается, и в нём у физиков возникают свои проблемы выбора нетрадиционного интеллектуального инструментария, поскольку сама теоретическая кибернетика представлена богатейшим многообразием понятий и методов. В этом выборе у физиков свои резоны.
Современная методология естествознания в этом плане уже не может выявлять какието ключевые эвристические ориентиры, не вторгаясь в сферу компетенции самих физиков. Максимум, на что она здесь способна, - это рекомендации физикам обратить внимание на отдельные непопулярные, но особо интересные кибернетические концепции, которым исторически не повезло в плане воплощения в индустрии информационных технологий, но которые могут оказаться для физиков эвристически ценными. Но в этих рекомендациях уже нет признаков прямых выводов из основных законов эволюционной гносеологии, как в случае стратегического прогноза о гносеологически закономерном «обращении» кибернетического учения об организованной сложности на структурно-генетический фундамент материи.
У современной методологии естествознания есть и другая возможность эвристически содействовать продвижению теоретической физики к заветной цели зрелой Единой теории элементарных частиц, совпадающей с квантовой космологией. Она не имеет ничего общего с надменно-философской позицией «запускания в подпол кота», которого физики должны «ловить». Она сводится лишь к достоверной констатации неких фактов, которые могут стимулировать обобщения учёных-теоретиков. Методолог науки, сумевший отыскать такой факт, на этом должен остановиться, чётко понимая, что научно-теоретическая разработка этого факта требует существенно другой профессиональной квалификации и выше его личных возможностей (если, конечно, он сам одновременно не является ещё и квалифицированным физикомтеоретиком).
Мы собираемся представить один такой факт в связи с современными процессами кибернетического переосмысления топологизированной геометродинамики в теории суперструн. Этот факт становится бесспорным и очевидным только в свете электромагнитной научной картины мира, которая ещё явно не доработана до таких общемировоззренческих и общекультурных кондиций, как механицизм. Поэтому сначала уделим внимание этому типу научного мировоззрения, восходящему к классической электродинамике Фарадея-Максвелла.
Электромагнитная научная картина мира - научно-мировоззренческий антипод механицизма
Механицизм сформировал стойкий научно-мировоззренческий стереотип материальности объективного мира как его вещественности. Материально то, что? в макромире дано людям в их чувственных восприятиях, чтом можно «увидеть и потрогать». Этот научномировоззренческий стереотип довлел над умами учёных и тогда, когда они строили свои концепции объектов и процессов микроскопических масштабов, в частности, в кинетической теории тепла. Этот научно-мировоззренческий стереотип поныне даёт о себе знать в мышлении многих учёных и философов, не говоря о мировосприятии наших современников, далёких от естествознания и его методологии.
Электродинамика Фарадея-Максвелла впервые представила науке и её методологии систематически воспроизводимый мир явлений, не воспринимаемых непосредственно органами чувств. Это - мир электромагнитных волн невидимых диапазонов, ломающий механистические научно-мировоззренческие стереотипы. В наше время всё это массово воспринимается потребительски как нечто обыденное и даже слишком обыденное. Поэтому полезно периодически мысленно ставить себя на место людей рубежа XIX-XX вв. и представлять себе, как ими воспринимались, скажем, радиоволны, свободно проходящие в ин - терьеры зданий сквозь их капитальные вещественные стены и перекрытия. Массовое восприятие радиосвязи как полумистики, как фантастики наяву сохранялось до 30-40-х гг. ХХ в. Не менее впечатляла на рубеже веков проникающая способность открытых электромагнитных волн рентгеновского и гамма-диапазонов. Всё это было вызовом классической электродинамики механистическим стереотипам в научном мировоззрении и в методологии науки.
В нынешние времена даже в отечественной методологии науки стал непопулярным «Материализм и эмпириокритицизм» В.И. Ленина. Тем не менее, в своём деидеологизированном «сухом остатке» ленинская работа стала достойным ответом непреходящего значения на этот вызов. Ленин впервые и весьма корректно сформулировал общее понятие материи в том аспекте, в котором она является объектом изучения экспериментально-теоретической наукой современного исторического типа: объективная реальность, данная людям в их чувственных ощущениях. С позиций такого исходного понимания гносеологической специфики предметов науки даже исходно устраняется грубо идеологизированный конфликт науки и религии. В отличие от невидимого физического мира радиоволн и др., невидимый духовный мир, о котором говорят религии, объективно-реален, но никак не дан людям в их чувственных восприятиях, т.е. нематериален. У науки и религии совершенно разные области и методы познания, так что им попросту нечего делить (Подробнее см. [19, с. 281-293]. Поистине, Богу -
Богово, а кесарю - кесарево! И с позиций общего ленинского понимания материальности объектов науки их вещественная или полевая природа представляются не более чем двумя формами одной и той же материальности. Тем не менее, эти формы в известном смысле - полярные противоположности друг друга.
Приведём лишь несколько примеров. Они показывают, насколько даже в современной методологии науки сильны механистические стереотипы практики и познания, насколько непривычным для неё остаётся обобщённый подход, с позиций которого механицизм и электромагнитная научная картина мира представляются разительно несхожими по форме, но едиными по своей научно-мировоззренческой сущности.
Для первого примера зададимся вопросом о том, в каких своих масштабах Вселенная вовлечена в современную общественную практику человечества. Ответ обычно сразу же увязывается с масштабами деятельности космонавтов и беспилотных космических аппаратов: былые полёты на Луну; долговременные пилотируемые орбитальные станции; спутниковая инфраструктура глобальных телекоммуникаций; американские «Пионеры» и «Вояджеры», достигшие границ Солнечной системы, и т.п. Межзвёздная и межгалактическая космонавтика при этом на неопределённо долгое время представляется полем деятельности только писателей-фантастов, умозрения которых не скованы тяжкими кандалами объективных возможностей экономики, науки и технологической практики.
Тем не менее, это - сугубо механистический стереотип, понимающий материальную практику человечества как вещественную. Если понимать её обобщённо, по Ленину, то в лице современной всеволновой наблюдательной астрономии и астрофизики увидится полевая практическая космонавтика, охватывающая Вселенную в радиусе до 10 млрд. световых лет от Земли. Материальная практика человечества при этом представляется охватывающей Вселенную именно в таких масштабах. Пусть материальные контакты современной аппаратуры всеволновой астрономии представляют собой контакты с исчезающее малыми частями полевой структуры безумно далёких галактик и квазаров. Это - не более чем специфическиполевая особенность материальных контактов, ибо электромагнитные поля суть специфическая форма материи как объективной реальности, так или иначе данной людям в их чувственных восприятиях. Ведь не подлежит ни малейшему сомнению то, что фотоны, вступающие во взаимодействие с регистрирующими структурами приборов современной астрономии и астрофизики, - это электромагнитные излучения самих космических объектов.
Как видим, полевая концепция общественной практики человечества в рамках электромагнитной картины мира - полярная противоположность механистической, вещественной, в рамках которой не то что человечество со своей общественной практикой, но и вся Солнечная система теряется в объёме Метагалактики, как атом в толще Земного шара. Тем не менее, первую концепцию до сих пор не приходится считать массово освоенной даже профессиональными методологами естествознания.
Второй пример связан с популярным по сей день противопоставлением понятий «наблюдение» и «эксперимент». Для полной определённости сопоставим наблюдения нейтронных звёзд-пульсаров методами радиоастрономии с изучением их динамики на физической модели из сверхтекучего гелия, вращающегося в сверхпроводящем криостате, подвешенном в магнитном поле с помощью эффекта Мейсснера-Оксенфельда. Стереотипный ответ таков: во втором случае исследователи работают в искусственных лабораторных условиях, целенаправленно и активно изменяют параметры движения физической модели, а в первом лишь пассивно наблюдают за идущими от пульсара электромагнитными излучениями. Но, во-первых, такое противопоставление уже исходно несостоятельно. Для того, чтобы «пассивно наблюдать» за пульсарами, людям пришлось весьма активно поработать, за что основоположники радиотелескопии - М. Райл и Э. Хьюиш - в 1974 г. первыми из астрономов удостоились Нобелевской премии по физике. Но чем не научная лаборатория вообще любая обсерватория? Чем не целенаправленная активная работа астрономов-наблюдателей с электромагнитными полями космических объектов использование светофильтров, стробоскопов, затеняющих масок (как в солнечных телескопах-коронографах), спектроскопов, фотопластинок, очувствлённых к разным участкам спектра? Опять-таки, видеть во всём этом полноценные активные эксперименты в искусственных лабораторных условиях мешает всё тот же научно-мировоззренческий стереотип «нечто материальное - значит, нечто вещественное».
Из научных картин мира на базе теорий классической физики электромагнитная является самой впечатляющей. В её свете полярно противоположно выглядят и некоторые феномены общественного бытия. Так, общественное сознание человечества в своей долговечной неживой компоненте обычно ассоциируется лишь с грубо вещественными фондами письменных памятников культуры, с грубо вещественными фондами фото-, кино-, аудио- и видеоархивов, локализованными на Земле. Электромагнитная же картина мира указывает на сферу радиусом около 60 световых лет, до которой расширилось радио- и телевещание землян в УКВ-диапазоне, начавшееся в середине 40-х гг. ХХ в. Поскольку УКВ-диапазон чист от естественных источников радиоволн, для гипотетических инопланетян с радиоастрономией на уровне современной земной внезапная активизация Солнечной системы в этом диапазоне может служить верным признаком наличия инопланетной цивилизации, дошедшей в своём научно-техническом развитии до изобретения телевидения. Учитывая простейшую механистичность принципов телевидения, созданного под технику кинематографа, раскодировать наши телевизионные сигналы для них не составит никакого труда. Таким образом, в полевой части неживая компонента общественного сознания человечества функционирует в этом объёме Галактики в своей исконной роли открытой книги для разумных существ и их сообществ.
Вместе с тем, электромагнитная картина мира имеет своей физической теориейпрародительницей сугубо классическую теорию - линейную, с принципом суперпозиции, с симметричностью уравнений Максвелла относительно знака времени. Казалось бы, к постнеклассическим парадигмам синергетики классическая электродинамика имеет ещё меньшее отношение, чем классическая термодинамика, впервые проработавшая концепции «стрелы времени», равновесности физических процессов, условий их обратимости и необратимости. Но не тут-то было! В лице голографии эта теория сугубо классической физики концептуально независимо от эволюций термодинамики, кибернетики и синергетики породила свою теорию самоорганизующихся информационных структур, до сих пор не превзойдённых прикладной и технической кибернетикой. (В этой связи см. наши работы [33], [42].) Мы не считаем себя в силах разрешить этот системный парадокс голографии, впервые зафиксированный нами в середине 70-х гг., когда большинство участников «системного движения» в отечественной методологии науки считало классическую физику в принципе не способной к эффективной реализации системного подхода. В этой связи мы считаем себя вправе лишь привлечь внимание к тому, что исходные допущения классической физики о линейном характере исследуемых процессов и об их обратимости во времени продуктивно работали и продолжают работать в богатейшем многообразии физических теорий, включая нерелятивистскую квантовую механику и квантовую электродинамику. Поэтому в исследованиях методологических вопросов синергетики вряд ли следует культивировать авторитетную позицию Л.И. Мандельштама, считавшего в 40-х гг. ХХ в. линейные процессы в природе «диким исключением из правила нелинейности».
В следующем, заключительном параграфе речь пойдёт уже о самомм эвристически стимулирующем факте, достоверную констатацию которого подготовил данный параграф.
Обыкновенное чудо современной наблюдательной астрономии
В осмыслении релятивистской инвариантности уравнений Максвелла А. Эйнштейн гениально угадал, что следует оставить на неопределённое будущее проблему внутренней структуры электрона, в которой увязли его предшественники, а также возвести в ранг центрального постулата то, что? они пытались объяснить, - постоянство скорости света в любой системе отсчёта. Это сразу же позволило ему выйти за пределы релятивистской кинематики и заложить основы релятивистской динамики [43]. Вопреки представлениям философствующих невежд, десятилетиями атакующих специальную теорию относительности из параллельного мира «народной науки», сами физики прекрасно понимают её феноменологизм и её ограниченность. Так, постоянство скорости поступательного распространения света - это уже не просто один из её центральных постулатов, но и опытный факт, удостоверенный с высочайшей точностью в десятках прямых и косвенных экспериментов. Опытным фактом является и то, что окружная скорость светового луча в пространстве может быть какой угодно. Об этом достоверно свидетельствуют вращающиеся в межзвёздном пространстве Галактики узкие пучки электромагнитного излучения пульсаров: на радиусах в десятки тысяч световых лет от своих источников они вращаются с той же угловой скоростью, как и сами пульсары.
Мы безмерно далеки от мысли умозрительно опережать события в разработке этого конструктивного противоречия специальной теории относительности физиками-теоретиками. В этой связи заметим лишь то, что поступательное и окружное движения светового луча сугубо неравноправны также в плане информационной связи через высококогерентный луч. Распространяясь в поступательном направлении с ограниченной скоростью С = 300 000 км/сек, такой луч может быть промодулирован и может переносить огромное количество информации в объёме нескольких сотен телевизионных каналов. Скорость вращающегося луча в окружном направлении может быть какой угодно, зато в окружном направлении своего движения в пространстве он явно не может выступать в роли канала информационной связи такой же пропускной способности. Нам памятна научно-популярная статья В.Л. Гинзбурга тридцатилетней давности на эту тему, где он связывал этот эвристически стимулирующий парадокс специальной теории относительности с какими-то глубокими и непонятными свойствами пространства-времени. Очевидно, что постижение этих свойств стимулирует переосмысление специальной теории относительности в кибернетических понятиях информационной связи.
Мы не отслеживали эту линию обобщения специальной теории относительности в теоретической физике, поэтому не берёмся судить о том, на какой стадии в настоящее время находится конструктивное устранение данного парадокса. Но в связи с разворачивающимся процессом концептуальной «кибернетизации» теории суперструн и квантовой космологии представим ещё одно возможное направление энерго-информационного обобщения специальной теории относительности. Как и в истории самомй теории относительности, в которой общая теория относительности была создана на базе принципов ранее созданной специальной, в деле синтеза современной геометродинамики и теоретической кибернетики эвристически-поисковый познавательный процесс может пойти существенно успешнее, если сначала будет соответствующим образом обобщена специальная теория относительности. И для этого нет надобности мысленно забираться в области пространства-времени планковских масштабов или под горизонты событий чёрных дыр. На наш взгляд, эмпирическую почву для таких обобщений даёт сам факт успехов современной всеволновой астрономии.
Оптическая астрономия в этом плане представляется особенно показательной. Теория зеркального телескопа-рефлектора - это достижение физики XVII в., и здесь важна не она. Не важны здесь чудеса современных технологий, позволивших построить телескопы с главным зеркалом диаметром до 10 м. Не важны здесь первые успехи методов апертурного синтеза в оптической телескопии, позволяющие составлять из нескольких телескопов функциональный эквивалент одного супертелескопа с зеркалом диаметром до 250 м. Здесь важен сам принцип феноменального роста информативности изображений по мере того, как апертура телескопа увеличивается на считанные метры, увеличивая тем самым энергию принимаемого светового потока.
В этой связи, опять-таки, осмысление ситуации в рамках электромагнитной картины мира позволяет достоверно констатировать нечто полярно противоположное тому, что? констатируется с позиций механистического мировоззрения с его вещественной версией материальности объективного мира. Таков, прежде всего, вопрос об удалённости космических объектов от земного наблюдателя. Он оказывается относительным к механистической или к электромагнитной картинам мира.
Возьмём для определённости знаменитую спиральную галактику М51 «Водоворот», повёрнутую к земному наблюдателю плашмя и удалённую от него на 30 млн. световых лет. Механистическая мировоззренческая парадигма говорит о том, что она как вещественное образование от нас безумно далека и рассмотреть её из ближайших космических окрестностей у человека нет никаких возможностей. Но раздобудем по Интернету фотографию этой галактики, полученную орбитальным телескопом «Хаббл» с диаметром главного зеркала всего-то 2,5 м, и посмотрим эту картину на мониторе компьютера с увеличением, при котором ещё не выявляются элементарные квадратные ячейки приёмной ПЗС-матрицы телескопа. Галактика предстанет перед нами так, как если бы мы находились непосредственно в её сферическом гало где-то на первой половине его радиуса. Вот она - современная полевая практическая космонавтика: телескоп с очевидностью выступает в роли полевого энерго-информационного эквивалента межгалактического корабля. В свете электромагнитной картины мира галактика уже представляется безумно близкой к земному наблюдателю: ведь телескоп-рефлектор просто опытно удостоверяет то, что с площади всего-то 5 м2 она объективно именно так и воспринимается. А как она воспринимается с площади в футбольное поле! С площади внутри Московской кольцевой дороги! С площади Московской области! И чтом значат эти площади в сравнении с вещественной удалённостью галактики в третьем пространственном измерении? Поистине, бесконечно малые точки!
Но распалять своё воображение на тему Вселенной как полевого энергоинформационного микрокосмоса небезопасно для психического благополучия, как и на тему метрической грандиозности Вселенной в качестве вещественного Мегаобъекта. Как было замечено И.С. Шкловским, астрофизиков и космологов от такой опасности страхует переход на язык многопорядковых чисел, математических формул и уравнений. А методологов науки - «холодный» малозвенный логический анализ в немногих содержательных понятиях по поводу конкретных бесспорных фактов.
В этой связи нам остаётся сказать немногое. Современная оптическая телескопия, в общем, демонстрирует то, чтом демонстрирует и театральный бинокль. Только демонстрирует она это в наиболее развитой, яркой и впечатляющей форме. Именно в таких формах осмысливаемые феномены гносеологически закономерно впервые и оцениваются по достоинству рациональным человеческим мышлением. Увеличение апертуры оптического прибора увеличивает площадь светового поля от объекта наблюдения и тем самым непосредственно увеличивает энергию соответствующего светового потока. С этим энерго-геометрическим фактором неразрывно связан фактор информативности светового поля на площади в двух измерениях физического пространства. И площадь в двух его измерениях через этот энергоинформационный параметр электромагнитного поля неразрывно связана с третьим пространственным измерением: с увеличением площади объект в электромагнитной части своей материальной структуры приближается в третьем измерении. (И ещё как приближается: вновь упомянем полевое, но вполне материальное путешествие в ближайшие окрестности галактики М51 с 5 м2 главного зеркала телескопа «Хаббл».) Ещё раз подчеркнём, что оптические приборы просто опытно удостоверяют эту объективную энерго-информационную взаимосвязь третьего измерения физического пространства с площадью в двух других измерениях. И осуществляется эта неразрывная взаимосвязь через стопроцентно-релятивтстские электромагнитные волны, скорость распространения которых является мировой константой и которые сами, согласно специальной теории относительности, вне времени.
Таким образом, релятивистская геометрия пространства-времени увязана в неразрывное целое не просто с физическим параметром скорости света, но и с информативностью света, неотделимой от энергии светового поля. Это так в природе, но это ещё не обобщено в законах теоретической физики, отражающих феномен полевого микрокосмоса не в экзотических суперструнах и чёрных дырах, а в окружающем нас макромире.
Эвристически-поисковое познание в процессах становления научных теорий иногда требует нового взгляда на давно известные и обыденные факты, их новой интерпретации. Возможно, что не только автор этих строк осознал, что оптические приборы просто выявляют и опытно демонстрируют неразрывную релятивистскую энерго-информационную связь двух измерений физического пространства с третьим. И возможно, что разработка этой темы способна вывести на качественное обобщение специальной теории относительности в ключе органичного синтеза теоретической физики и теоретической кибернетики.
Но здесь мы вынуждены остановиться без тени комплекса самодовольного философствующего дилетанта от науки, «запустившего кота в подпол». (См. примечание 7.) Дальнейшая разработка этой темы требует профессиональной квалификации физика-теоретика, которой мы не обладаем. Мы отнюдь не претендуем на выдвижение какой-то теоретической концепции, которую физики должны «дорабатывать в деталях», в то время как философские «коты» всегда сугубо теоретического качества. Мы просто фиксируем неоспоримый факт, который представляется нам достойным серьёзного внимания физиков-теоретиков. За ними остаётся последнее слово в его оценке, в принятии или непринятии к научно-теоретической разработке.
Литература
физический относительность информационный кибернетика
1. Клаус Г. Кибернетика и философия. - М.:Мир, 1963.
2. Новик И.Б. Кибернетика: философские и социологические проблемы. - М.:Наука, 1963.
3. Кибернетика, мышление, жизнь. - М.: Наука, 1964.
4. Философия естествознания / Л.Б. Баженов, К.Е. Морозов, М.С. Слуцкий. - М.: Мысль, 1966. - С. 336-359.
5. Петрушенко Л.В. Принцип обратной связи. - Л.: Наука, 1970.
6. Петрушенко Л.В. Самодвижение материи в свете кибернетики. - Л.: Наука, 1971.
7. Урсул А.Д. Информация: Методологические аспекты. - М.: Наука, 1971.
8. Тюхтин В.С. Отражение, системы, кибернетика. - М.: Наука, 1972.
9. Кибернетика и современное научное познание. - М.: Наука, 1976.
10. См., напр.: Украинцев Б.С. Отображение в неживой природе. - М.: Наука,
1969.
11. Украинцев Б.С. Самоуправляющие системы и причинность. - М.: Наука, 1972.
12. Жуков Н.И. Информация. - Минск: Наука БССР, 1971.
13. Тюхтин В.С. Отражение, системы, кибернетика. - М.: Наука, 1972.
14. Аршинов В.И. Уровни в структуре физического знания // Философские науки, 1973, №6.
15. Акчурин И.А. Единство естественнонаучного знания. - М. Наука, 1974.
16. Бирюков Б.В., Новик И.Б. Принцип системности и единство «физикалистского» и информационно-семиотического подходов. - Системные исследования: Методологические проблемы. - Ежегодник-1980. - М., 1981.
17. Андраде э Силва Ж.Л., Лошак Ж. Поля, частицы, кванты. - М.: Наука, 1972.
18. Кухтенко А.И. О физике и кибернетике // Кибернетика, 1981, №4.
19. Абачиев С.К. Современное введение в философию. (Методы философии, её предметы и реальные возможности.) - М.: КомКнига, 2006.
20. Ильнеков Э.В. Диалектика абстрактного и конкретного в «Капитале» Маркса. - М.: Политиздат, 1960.
21 Абдильдин Ж.М. Проблема начала в теоретическом познании. - Алма-Ата: Наука КазССР, 1967.
22. Науменко Л.К. Монизм как принцип диалектической логики. - Алма-Ата: Наука КазССР, 1968.
23. Абдильдин Ж.М., Нысанбаев А.Н. Диалектико-логические принципы построения теории. - Алма-Ата: Наука КазССР, 1973.
24. Кузьмин В.П. Принцип системности в теории и методологии К. Маркса. - М.: Мысль, 1976.
25. Абачиев С.К. Традиционная логика в современном освещении. (Формальная логика как опытная наука.) - М.: КомКнига, 2006.
26. Абачиев С.К. Эволюционная теория познания. (Опыт систематического построения.) - М.: УРСС, 2004.
27. Стёпин В.С. Становление научной теории. - Минск: Наука БССР, 1976.
28. Рузавин Г.И. Научная теория: логико-методологический анализ. - М.: Наука, 1979.
29. Печёнкин А.А. Математическое обоснование в развитии физики. - М.: Наука, 1984.
30. Методология обоснования квантовой теории // Алексеев И.С., Овчинников Н.Ф., Печёнкин А.А. - М.: Наука, 1984.
31. Диалектика и современное естествознание. - М.: Наука, 1970.
32. Абачиев С.К. К проблеме построения прогнозирующей теории развития естествознания. (Диссертация на соиск. уч. степени канд. филос. н.) - М.: Ин-т философии АН СССР, 1991.
33. См.: Абачиев С.К. Физика и кибернетика: о тенденциях и перспективах концептуального синтеза. - В сб.: Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления. - М.: Ин-т философии РАН, 1994.
34. Маркс К. и Энгельс Ф. Собр. Соч., 2-е изд., т. 13.
35. Хунд Ф. История квантовой теории. - Киев: Наукова думка, 1980.
36. См.: Явелов Б.Е. Ранняя история сверхпроводимости. 1911-1935. (Диссертация на со иск. уч. степени канд. физ.-мат. н.) - М.: ИИЕиТ, 1985.
37. Ллойд С., Энджи Дж. Сингулярный компьютер // В мире науки, 2005, №2.
38. Злосчастьев К. Чёрные дыры. О сингулярности, информации, энтропии, космологии и многомерной единой теории взаимодействий в свете современной теории чёрных дыр // // Наука и жизнь, 2005, №12.
39. Беккенштейн Я. Информация в голографической Вселенной // В мире науки,
2003, №11.
40. Грин Б. Элегантная Вселенная. (Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории.) - М.: УРСС, 2004.
41. Малдасена Х. Иллюзия гравитации // В мире науки, 2006, №2.
42. Абачиев С.К. Возможно ли эмпирическое опровержение в науках о науке? - В сб.: Методологические проблемы историко-научных исследований. - М.: ИИЕиТ, 1985, с. 72-102. - (Сборник деп. в ИНИОН, рег. №21276.)
43. Стахов А.П. Введение в алгоритмическую теорию измерений. - М.: Советское радио, 1977.
44. Стахов А.П. Коды золотой пропорции. - М.: Радио и связь, 1984.
45. Кобзарев И.Ю. Доклад А. Пуанкаре и теоретическая физика накануне создания теории относительности. // Успехи физических наук, 1984, т. 113, вып. 3.
46. Абачиев С.К. Математика гармонии глазами историка и методолога науки // Интернет-журнал «Науковедение». - М.: ИГУПИТ, 2012, вып. 4.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Инерциальные системы отсчета. Классический принцип относительности и преобразования Галилея. Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Релятивистский закон изменения длин промежутков времени. Основной закон релятивистской динамики.
реферат [286,2 K], добавлен 27.03.2012История появления новой релятивистской физики, положения которой изложены в работах А. Эйнштейна. Преобразования Лоренца и их сравнение с преобразованиями Галилея. Некоторые эффекты теории относительности. Основной закон и формулы релятивистской динамики.
контрольная работа [90,2 K], добавлен 01.11.2013Развитие представлений о пространстве и времени, их общие свойства. Необратимость времени как проявление асимметрии, асимметрия причинно-следственных отношений. Гипотезы Н.А. Козырева о новых свойствах времени. Теория N–мерности пространства и времени.
контрольная работа [99,9 K], добавлен 05.10.2009Физика – фундаментальная отрасль естествознания. Механистическая картина мира - законы динамики. Электромагнитная картина мира - физика полей. Современная научная картина мира - теория относительности. Закон всемирного тяготения и принцип относительности.
презентация [8,5 M], добавлен 12.10.2012Положения теории относительности. Релятивистское сокращение длин и промежутков времени. Инертная масса тела. Причинно-следственные связи, пространственно-временной интервал между событиями. Единство пространства и времени. Эквивалентность массы и энергии.
контрольная работа [25,0 K], добавлен 16.12.2011Анализ основных научных и мировоззренческих идей физика-теоретика и крупного общественного деятеля Альберта Эйнштейна. Основополагающие принципы и постулаты специальной и общей теории относительности. Основы квантовой теории и релятивистской космологии.
реферат [18,5 K], добавлен 14.12.2010Основные положения специальной теории относительности. Проведение расчета эффекта искривления пространства на этапе математического описания гравитационного взаимодействия. Сравнительное описание математической и физической моделей гравитационного поля.
статья [42,4 K], добавлен 17.03.2011Преобразования Галилея и Лоренца. Создание специальной теории относительности. Обоснование постулатов Эйнштейна и элементов релятивистской динамики. Принцип равенства гравитационной и инертной масс. Пространство-время ОТО и концепция эквивалентности.
презентация [329,0 K], добавлен 27.02.2012Различная запись преобразования Лоренца. Следствия преобразований. Парадоксы кинематики специальной теории относительности: одногодок (модифицированный парадокс близнецов), антиподов, "n близнецов", расстояний и пешеходов. Итоги теории относительности.
реферат [230,7 K], добавлен 03.04.2012Опыт Майкельсона и крах представлений об эфире. Эксперименты, лежащие в основе специальной теории относительности. Астрономическая аберрация света. Эффект Доплера, связанный с волновыми движениями. Принцип относительности и преобразования Лоренца.
курсовая работа [214,7 K], добавлен 24.03.2013Изменение формы движущегося объекта и другие явления в рамках преобразования Лоренца. Гносеологические ошибки Специальной теории относительности А. Эйнштейна. Проблема определения границ применимости альтернативной интерпретации преобразования Лоренца.
доклад [3,1 M], добавлен 29.08.2009Принцип относительности Г. Галилея для механических явлений. Основные постулаты теории относительности А. Эйнштейна. Принципы относительности и инвариантности скорости света. Преобразования координат Лоренца. Основной закон релятивистской динамики.
реферат [119,5 K], добавлен 01.11.2013Что изучает физика? Зарождение физических представлений. Физические концепции эпохи античности. Специфика первых систем теоретического физического знания. Физические концепции средневековья. Физические концепции эпохи. Возрождения физические концепций.
реферат [144,7 K], добавлен 08.04.2003Геометрия и физика в теории многомерных пространств. Абсолютная система измерения физических величин. Бесконечности в теории многомерных пространств. Квантовая теория относительности. Сущность принципа относительности в теории многомерных пространств.
статья [216,5 K], добавлен 08.04.2011Классическая физика и теория относительности. Понятие единого времени в рамках инерциальной системы отсчёта. Возникновение представления о пространственно-временном четырехмерном континиуме. Релятивистское правило сложения скоростей и замедление времени.
презентация [119,1 K], добавлен 17.05.2014Возникновение теории относительности. Классическая, релятивистская, квантовая механика. Относительность одновременности событий, промежутков времени. Закон Ньютона в релятивистской форме. Связь между массой и энергией. Формула Эйнштейна, энергия покоя.
курсовая работа [194,5 K], добавлен 04.01.2016Закономерность, отражение причинно следственных отношений между условиями наблюдения явлений и характеристиками этих явлений. Способы отображения: классический, с помощью световых лучей. Парадоксы, подходы и переосмысление основ теории относительности.
доклад [99,2 K], добавлен 15.11.2009Исследование представлений о времени древних людей и открытий, связанных со временем. Характеристика понятия времени в классической и релятивистской физике. Анализ гипотез о перемещении человека или другого объекта из настоящего в прошлое или будущее.
презентация [2,3 M], добавлен 06.06.2012История и главные предпосылки возникновения и развития частной теории относительности, ее характеристика и общие положения. Понятие и значение инерциальной системы отсчета. Результаты теории в релятивистской динамике, итоги специального эксперимента.
контрольная работа [31,2 K], добавлен 01.05.2010Преобразования Лоренца и основные следствия из них. Четырехмерное пространство Эйнштейна. Расстояние между точками трехмерного пространства. Интервал между двумя событиями. Промежуток собственного времени. События, разделенные вещественным интервалом.
лекция [212,8 K], добавлен 28.06.2013