Russian
| English
"Куда идет мир? Каково будущее науки? Как "объять необъятное", получая образование - высшее, среднее, начальное? Как преодолеть "пропасть двух культур" - естественнонаучной и гуманитарной? Как создать и вырастить научную школу? Какова структура нашего познания? Как управлять риском? Можно ли с единой точки зрения взглянуть на проблемы математики и экономики, физики и психологии, компьютерных наук и географии, техники и философии?"

«Гравитация – это очень просто» 
Борис Брухман

Опубликовано в: Философия и синергетика

Существует множество моделей, объясняющих гравитацию. Природа гравитации в этих моделях разная – электростатические или электромагнитные поля; вихри или потоки эфира; гравитация, как результат искривления пространства в общей теории относительности; или классическое объяснение с помощью гравитационного поля и гравитонов-переносчиков взаимодействия. Что роднит все эти модели? Каждая из этих моделей есть ответ на вопрос как устроен механизм притяжения массивных тел друг к другу и чаще всего эти ответы более или менее эквивалентны по убедительности. Что означает многовариантность ответов на один и тот же вопрос? Означает это единственное – в решаемой задаче о гравитации мы имеем недостаточность начальных условий для ее решения.

Заранее прошу прощения за элементарно простой пример, который я приведу, чтобы подкрепить этот вывод (впрочем, при таком заголовке статьи он просто обязан быть простым). Пусть вам поручили разработать конструкцию велосипеда (почему велосипеда? Потому что гравитация это еще проще). Какой бы велосипед вы не сконструировали – большой, маленький, одноколесный или многоколесный, с ножным или ручным приводом и т.д. — вы вправе считать, что заказ выполнен. Другое дело, если в проектном задании будет сказано, что велосипед предназначен для детей пяти-шести лет, еще не умеющим ездить, что он должен быть легким, потому что его придется поднимать дедушкам и бабушкам этих детей и прочее. Понятно, что в этом случае резко снижается вариантность решения задачи. Это действительно очень понятно, но, тем не менее, я доведу эти рассуждения до конца. Уменьшение числа приемлемых вариантов есть следствие того, что вы теперь рассматриваете велосипед не только сам по себе, но и во взаимодействии с теми, кто будет пользоваться им, вы обязаны обеспечить его затребованную функциональность. И теперь, глядя на готовую конструкцию, вы понимаете зачем и почему она именно такая, а не другая.

Таким образом, ответ на вопрос “Как это устроено?” описывает конструкцию, а ответы на вопросы “Зачем и Почему” вскрывают взаимоотношения исследуемого объекта или явления с другими объектами и явлениями, а в сумме они делают наши знания более адекватными реальности.

Как известно, этот Мир придуман не нами, но в нас существует неустранимая потребность знать и понимать его. Повинуясь этой потребности, мы пытались понять и объяснить себе все, на что натыкались. И строили модели каждой новой находки, которые объясняли “как это устроено”. И немало в этом преуспели. Преуспели настолько, что некоторым стало казаться, что достаточно еще небольшого усилия и мы сможем объяснить ВСЕ. И, в самом деле, по отдельности мы объяснили столь много деталей этого мира, что осталось их только сложить и…первая половина фразы, с которой начался этот абзац, потеряет свою справедливость.

Сложили и не получили ничего цельного. И самая зияющая нестыковка обнаружилась между микромиром и мегамиром, устройство каждого из которых казалось вполне удовлетворительно объясненным. И, кажется, поняли, что мало иметь груду деталей, что еще нужно их собрать в соответствии с их функциональными связями и лишь тогда их сумма сможет создать функционально целое.

А теперь можно перейти к конструктивным предложениям по поводу того, где и как искать недостающие начальные условия для решения проблемы гравитации.

Во-первых, следуя вышеизложенному, нам следует увидеть явление гравитации как часть целого. Такая возможность предоставляется, если вещественный мир мы будем рассматривать как самоорганизующуюся систему, в которой четыре типа взаимодействий являются минимально необходимым набором, обеспечивающим единую задачу организации и эволюции системы во всех ее масштабах. Теперь, когда гравитация это часть системы, выполняющая свою долю общей задачи организации и порядка, мы можем точнее определить ее функцию в системе. Если раньше, рассматривая гравитацию отдельно от всего, мы определили ее функцию как обеспечение притяжения вещественных тел, то функция гравитации как части системы оказалась гораздо сложнее, это и обеспечение единообразного и согласованного поведения всех элементарных частиц системы. Рассмотрим для примера движение нашей планеты вокруг Солнца. Каждая элементарная частица Земли падает на Солнце с одним и тем же ускорением и согласовано во времени. Такое поведение частиц, входящих в твердые тела, нам казалось само собою разумеющимся и, к сожалению, не вызывало потребности вболее пристальном рассмотрении. Но вот в газовой оболочке Земли, атомы и молекулы которой никак не связаны между собой и двигаются совершенно хаотически, на весь этот хаос наложено абсолютно упорядоченное движение к Солнцу. Это значит, что каждый атом и молекула в каком бы движении они не участвовали, одновременно имеют одну и ту же составляющую падения на Солнце. И вот, что странно – в нашем сознании это обстоятельство не привело к представлению о способности элементарных частиц к столь высокой согласованности поведения, что является проявлением самоорганизации.

Во-вторых, пора осознать очевидное – главными действующими лицами в самоорганизующихся системах, в том числе и в вещественной, являются их элементарные частицы. Они своими свойствами и своей активностью определяют все в мире самоорганизующейся системы — организационные формы во всех его масштабах, все события и явления в нем происходящие, в том числе и явление гравитации. Из этого следует очень простой вывод – все модели, объясняющие гравитацию без прямого участия элементарных частиц системы, должны быть отброшены как несостоятельные.

В-третьих, еще раз вернемся к гравитации как притяжению вещественных тел. Что является конечным результатом притяжения? Ответ совершенно определенный – объединение. Обратим внимание, что по современным представлениям притяжение вещественных тел друг к другу осуществляется через силовое взаимодействие между ними, то есть, если мы имеем два тела А и Б, находящиеся в гравитационном взаимодействии, то это означает, что тело А притягивает к себе тело Б, а тело Б с такой же силой притягивает к себе тело А. Результат – объединение, но отметим, и это очень важное обстоятельство, что это объединение является принудительным для обоих вещественных тел. Чуть ниже это важное обстоятельство будет использовано, а сейчас дорисуем картину гравитационного взаимодействия двух тел. Для того, чтобы притяжение осуществлялось описанным способом, каждое из тел должно переносить свое силовое воздействие на другое тело через пустое пространство. Предполагается, что это происходит, как и в случае со всеми остальными взаимодействиями, с помощью своего поля (гравитационного) и переносчиков взаимодействия – гравитонов. Теперь представим себе ньютоновское яблоко, каждая элементарная частица которого должна обменяться гравитонами с каждой элементарной частицей Земли. Вызывает ли такая модель доверие? Природа демонстрирует гораздо большую рационольность, чем описанная модель, кроме того, сомнения усиливаются тем фактом, что, не смотря на все усилия в течение долгого времени, ни гравитационных волн ни гравитонов так и не было обнаружено.

В-четвертых, внесем абсолютную определенность в вопрос кто несет в себе способность к гравитационному взаимодействию. Мы определили функцию гравитации как способ наведения порядка (организованности) в макро- и мега- масштабах системы. Но, очевидно, когда мы говорим о порядке (организованности), речь может идти только об элементарных частицах системы или об объектах, из которых они состоят, просто больше некому самоорганизовываться. Итак, способность к гравитационным взаимодействиям несут в себе только и только элементарные частицы системы. Поведение вещественных объектов макро- и мега- масштабов определяются суммарным поведением элементарных частиц, составляющих эти объекты. Поэтому единственным способом достичь того, чтобы вещественное тело вело себя как единое целое, является синхронизация поведения всех элементарных частиц, которые в него входят. Отсюда проистекает та дополнительная функция гравитации, которую мы не осознаем – функция синхронизатора поведения объектов системы.

В-пятых, мы, по всей видимости, не очень продумано выбрали способ притяжения тел. Поясним, что имеется в виду. Уже было отмечено, что результат притяжения это объединение или, по крайней мере, стремление к объединению. Теперешние представления о притяжении реализуют принудительное объединенине – одно тело притягивает другое. Но тот же результат объединения возможен в виде “добровольного” стремления объединиться. В любом из этих вариантов имеет место появление действующих на тела сил гравитации, но в первом случае это внешние силы по отношению к телам, а во втором случае это силы внутренние. В этом втором варианте гравитационная сила, развиваемая вещественным телом является суммой микрогравитационных сил, генерируемых каждой элементарной частицей тела. С позиций функционирования самоорганизующихся систем единственным приемлемым вариантом гравитационного притяжения может быть только “добровольное ” стремление к объединению, потому что с этих позиций гравитация это “персональная” активность каждой элементарной частицы системы по реализации своего свойства социальности.

Просуммировав теперь все, что было сказано от “во-первых” до “в-пятых”, получим обещанную простую картину явления гравитации. В этой картине тела не притягивают друг друга, а стремятся друг к другу; гравитационные силы становятся силами внутренними и отпадает необходимость в переносе через пустое пространство силовых воздействий с одного тела на другое, что делает не нужными неуловимые гравитоны; соответственно гравитационное поле исчезает за ненадобностью, но, если и сохранится, то не будет уже силовым, а станет скорее информационным. Последнее хоть и подготовлено вышеизложенным, но не следует из него в явном виде и потому требует объяснения. Логика здесь очень простая. Поскольку источником гравитационных взаимодействий являются элементарные частицы системы, то эти взаимодействия должны быть достаточно слабыми, чтобы не уменьшать их свободу в микро-мире, но, с другой стороны, должны быть достаточно сильными, чтобы жестко детерминировать тела макро- и мега- масштабов. Эти противоречивые требования могут быть соблюдены, если гравитационные силы, генерируемые телами этих масштабов будут определяться суммой микрогравитационных сил всех элементарных частиц, синхронизированных во времени. Таким образом, вместо проблемы переноса гравитационных сил через пустое пространство, мы имеем проблему синхронизации во времени поведения элементарных частиц, составляющих эти тела. Почему эта проблема предпочтительней первой? Потому, что эта проблема естественна для самоорганизующихся систем и нет ничего более распространенного в природе, чем явление самосогласованности их элементарных частиц. С другой стороны, у нас нет и никогда не было никаких доказательств того, что вещественные тела притягивают друг друга. Сомнение в правильности представления Ньютоновской гравитации как притяжения тел высказывал еще Гегель двести лет тому назад. Вот что он писал о солнечной системе по этому поводу: “Притягивание представляет собой неподходящее выражение, правильнее сказать, что планеты сами стремятся к солнцу”.

Синхронизация поведения элементарных частиц, составляющих тела макро- и мега-масштабов, не может быть насильственной по уже отмеченной причине – это существенно уменьшило бы их свободу. Поэтому согласованность элементарных частиц в самоорганизующихся системах достигается добровольным исполнением единого для всех правила(правил), где, при этом, синхронизирующим фактором является информация, содержащаяся в самой окружающей среде. Для нашего случая, – вещественной самоорганизующейся системы, такой информацией могли бы служить, скажем, какая-то структурированность или появление каких-то особых свойств окружающей среды в окрестности крупных массивных вещественных тел. Это коррелирует с Энштейновским представлением гравитации, где поведение тел определяется не силовым взаимодействием, а, по сути, тоже информационным, а информацию несет геометрия пространства-времени. Но в отличие от физически непредставимого искривленного четырехмерного пространства-времени окружающая среда вещественной системы материальна, обладает физическими свойствами и потому вполне может содержать материальные носители информации.

В заключение опять вернемся к Ньютоновскому яблоку, оно еще не упало, еще висит на ветке. Его состояние в буквальном смысле описывается следующей фразой: “Яблоко всем своим весом стремилось к Земле”. И, конечно же, вес яблока это не сила притяжения Земли, это сумма всех микросил синхронно генерируемых всеми элементарными частицами яблока. Наконец черенок, на котором висело яблоко, обломился и оно начало самодвижение к Земле, именно самодвижение, потому что причиной его движения являлись внутренние силы, а не внешняя сила притяжения к Земле.

Мы, люди, обладающие сознанием и являющиеся наблюдателями этого полного загадок Вещественного Мира, встречаемся с гравитацией непосредственно в ее макро- и мега-проявлениях, потому что сами являемся вещественными телами макро-масштаба. Вероятно поэтому мы пытались объяснить гравитацию, как явление, существенное только для объектов этих масштабов, не понимая до конца ее смысла и пренебрегая ее значением в микро-мире. Кончилось это тяжелейшим противоречием в построенной физической наукой модели нашего Мира, которое может быть устранено представлением его в виде вещественной самоорганизующейся системы, погруженной в материальную среду, взаимодействие с которой является обязательным условием бытия и эволюции системы.

P.S. Гравитация – это очень просто? Нет, конечно. Давайте считать, что автор неудачно пошутил. Все вышенаписанное это попытка ответить на вопросы “зачем и почему”. Но вопрос “Как это устроено?” никто не отменял и на него в действительности нет ответа. Чтобы ответить на него необходимо узнать что из себя представляет окружающая среда для элементарных частиц вещества и в чем заключается их взаимодействие с нею. Но это дело наживное, если над этим работать. Гораздо сложнее заставить себя взглянуть на Мир, к которому мы принадлежим и представление о котором мы себе уже составили, с иных мировозренческих позиций.

Брухман Борис Яковлевич
Нью-Йорк Август 2014
bbrukh@yahoo.com