[Заглавная страница] [Лекции профессиональных ученых] [Работы начинающих]
[Критика] [ Об авторах ] [Дискуссия] [Форум] [Ссылки][Новости]
Анализ статьи "Физика и философия физики"
Вячеслав В. Нестеров (об авторе)

Этот комментарий мне хотелось бы начать именно с физических примеров, использованных авторами.

Итак, пример 1. Сопоставление геоцентрической картины мира по Птолемею и гелиоцентрической системы Коперника. Авторы здесь задаются вопросом, в чем состоит основное преимущество системы Коперника перед системой Птолемея. Приводим их вывод.

"Если же мы оказались, например, на Меркурии или Марсе, то земную птолемеевскую систему нам пришлось бы упразднить и заменить новой. Система Коперника сумела схватить сущность взаимного движения планет солнечной системы. Такое описание, говоря современным языком, уже не зависело от того, какую планету в качестве системы отсчета захочет выбрать себе наблюдатель."

Странное утверждение! Мы связываем систему координат с Солнцем и звездами, а потом заявляем, что полученное в результате этого связывания описание не зависит от системы координат. С другой стороны, если мы можем (а Коперник смог!) перейти от системы Птолемея, связанной с объектами на поверхности Земли к своей системе "Солнце - звезды", то ничто не мешает нам аналогичным способом перейти от земной системы к системе, связанной с объектами на поверхности Меркурия, и этот переход упраздняет систему Птолемея ничуть ни в большей мере, чем систему Коперника. В действительности, все эти системы являются эквивалентными описаниями движения планет.

Пример 2. Эксперимент Траутона - Нобла.

"Мы воспроизводим следующее объяснение. Движущийся заряд создает в системе неподвижного наблюдателя вокруг себя магнитное поле. Это поле рассматривается как неподвижное (неподвижная субстанция) в системе отсчета неподвижного наблюдателя. (:) Наличие вращающего момента, как утверждали авторы, позволило бы определить наличие 'эфирного ветра' или движения эфира относительно Земли. Эксперимент дал отрицательный результат. Причина в том, что скорость движения эфира не входит в уравнение. С тем же успехом мы могли бы объяснить вычисленный вращающий момент влиянием Господа Бога. Его параметры также не входят в уравнение движения. Следует заметить, что в системе отсчета, где заряды покоятся, никакого вращающего момента нет. Мы видим субъективность в объяснении явления. Объяснение зависит от того, какую систему отсчета выберет себе наблюдатель. Соответственно, инерциальные системы уже не могут рассматриваться как эквивалентные."

На самом деле, авторы эксперимента предполагали, что магнитное поле создается движением зарядов относительно эфира. В этом случае, даже если система покоится относительно Земли, на нее должен действовать момент вращения, который заставит ее занять наиболее энергетически выгодное положение - перпендикулярное вектору движения системы относительно эфира - или, если угодно, вектору движения эфира относительно системы. Эксперимент показал, однако, что никакого предпочтительного положения у системы нет, так что с точки зрения электромагнитных явлений пространство изотропно. Тем самым, этот опыт, наряду с опытом Майкельсона - Морли, позволил отвергнуть теорию неподвижного эфира. Как видим, действительная интерпретация эксперимента довольно далека от представлений авторов рассматриваемой работы.

Пример 3. Гравитационная и инерциальная масса.

"Мы знаем, что масса, как материальный объект, имеет инерциальные и гравитационные свойства. Гравитационное свойство есть способность материальных тел притягиваться друг к другу. Это свойство определяется через гравитационную массу mg. Инерциальное свойство есть способность материального тела противодействовать изменению своей скорости при воздействии на тело силы. Оно характеризуется инерциальной массой mi. Эйнштейн выдвинул гипотезу об эквивалентности инерциальной и гравитационной масс (mi = mg). Исходя из принципа конкретности истины, мы можем утверждать, что эквивалентность (пропорциональность) должна иметь границы применимости, за которыми она будет нарушена. Если же мы упорно будем отстаивать эту гипотезу, игнорируя принцип конкретности истины, мы неминуемо впадем в догматизм, проповедуя абсолютную истину (mi = mg), которая имеет место всегда и без исключений. Это гносеологическая ошибка."

Ну что тут скажешь: На самом деле, Эйнштейн справедливо заметил, что равенство (или, при неудобной системе единиц, прямая пропорциональность) инерционной и гравитационной массы требует специального объяснения, которого никто не дал. Поэтому, руководствуясь бритвой Оккама, он предложил считать, что это на самом деле одно свойство и посмотрел, что получится из этого предположения. Получилась теория, внутренне непротиворечивая и хорошо согласующаяся с экспериментальными результатами - согласующаяся лучше, чем теория Ньютона. Объединение же инерциальной и гравитационной масс - это один из красивейших моментов в его теории, да и в физике XX века вообще. Если авторам угодно считать этот блестящий результат гносеологической ошибкой - господь1 им судья.

Пример 4. Волна и частица.

Этот пример не настолько развернут, как предыдущие, так что и мы не будем приводить длинные выписки. Но некоторые высказывания процитировать явно стоит. "Например, инерциальная масса покоя заряда отлична от нуля". Слова "масса заряда" вообще лишены смысла. Впрочем, может быть, это просто опечатка и следует читать "масса частицы". Но тогда это высказывание неверно. Масса покоя фотона таки равна нулю. "Когда электрон движется в области электромагнитных взаимодействий, мы должны рассматривать его как частицу. Вероятность обнаружить его в точке A(xo, yo, zo, to) 4-пространства всегда равна 1." Почему, собственно? И чем так замечательна эта точка? Чем она лучше отличной от нее точки B(x1, y1, z1, t0), где электрон обнаруживается с вероятностью 0 (коль скоро с вероятностью 1 он находится в другой точке)?

Пример 5. Пространство. Здесь авторы сочиняют совершенно фантастическое "доказательство" кривизны пространства, а потом блистательно его опровергают. Мы просто приведем реальное определение плоского и искривленного пространства. Итак, плоским называют такое пространство, где можно выбрать систему координат, при которой квадрат приращения расстояния равен квадрату приращения координат - как это происходит, например, в Декартовой системе координат на плоскости. Напротив, искривленным называют такое пространство, где выбрать подобную систему координат невозможно (как, например, невозможно ее выбрать на сфере). Из этого определения следует, что существует достаточно ясный способ установить, является ли данное пространство плоским, или нет - используя только измерения внутри данного пространства.

Пример 6. Время.

"Таким образом, мы имеем следующую дилемму: Мы имеем, с одной стороны, абсолютно точную физическую теорию о времени или же идеальные эталонные часы и, с другой, реальное меняющееся время, темп которого различен в разных точках пространства. Мы имеем реальные часы, показания которых зависят от физических условий, и теории, в которых фигурирует единое мировое время. Очевидно, первый вариант не имеет физического основания, и должен быть отвергнут."

По-видимому, авторы не представляют себе, что погрешность любого инструмента поддается оценке, и если различия в измерении существенно превышают эту погрешность, то они - реальны.

Экспериментальная проверка различий "собственного" и "несобственного" времени была выполнена Фришем и Смитом в 1963 году следующим образом.

Мюоны - это частицы, образующиеся в верхних слоях атмосферы и с околосветовыми скоростями движущиеся к поверхности Земли. Период их полураспада мюонов составляет 1.5 мксек (что установлено для мюонов, полученных в лаборатории и движущихся с малыми скоростями). Регистрировали количество мюонов, движущихся вертикально вниз со скоростью около 99.5% скорости света на высоте 1910 м. и на уровне моря. Легко подсчитать, что при такой скорости мюон достигнет уровня моря приблизительно за 6 мксек. Тогда, если "собственное время" мюонов не отличается от нашего, к моменту, когда мюоны достигнут уровня моря, их количество составит 1/32 от начального. Если же их время замедлено, согласно теории относительности, при такой скорости у мюонов пройдет всего 0.6 мксек, в 10 раз меньше; за это время распадется приблизительно 30% исходных частиц. Результаты: на высоте регистрировали 568 мюонов в час. Тогда для единого мирового времени на поверхности должно регистрироваться 18 мюонов в час, для замедления времени по Эйнштейну - 400 мюонов. В действительности, на поверхности регистрировали 412 мюонов в час. Очевидно, этот результат очень неплохо согласуется с предсказаниями о замедлении времени и очень плохо - с идеей общего для всех мирового времени; различие намного превышает погрешность измерений.

Подведем первые итоги. Нашим авторам удалось добиться действительно впечатляющего результата. В подтверждение своих рассуждений они привели 6 физических примеров, и все они оказались некорректными.

Наибольший интерес для нас представляет вопрос: почему это случилось и как нам избежать подобных неприятностей?

Давайте рассмотрим следующий пассаж.

"Философская категория в рамках фундаментальной теории, входящая в определения физических понятий, устойчива, как и сами определения этих понятий. При этом важно иметь в виду следующее:
(:)
C) В рамках физических теорий мы не можем определить абсолютную кривизну пространства. Мы можем определить лишь относительную кривизну. Но для этого мы должны располагать эталонным евклидовым пространством, которое должно иметь физичесий смысл в рамках физических теорий.
(:)
Мы установили также, что любая гносеологическая ошибка свидетельствует о неправильном объяснении явлений или непонимании сущности явлений. Гносеологические ошибки принципиально недопустимы в рамках физических теорий. Теория с гносеологическими ошибками не может рассматриваться как научная."

Собственно, хватило бы первой фразы. Она попросту запрещает развитие науки. Если когда-то инерциальная и тяготеющая массы были объявлены разными сущностями, они должны оставаться разными до скончания века. Если кто-то пытается их объединить, он допускает гносеологическую ошибку. Баста. Finis. Аминь. И после этого уже нет смысла внимательно изучать его теорию или детально знакомиться с экспериментальными результатами. Зачем, в самом деле? Ведь гносеологическая ошибка не вызывает сомнений! И стоит ли смущаться тем, что высказывание C), например, изобличает полное невежество авторов в обсуждаемой проблеме?

Дело заключается в том, что науки, описывающие физический мир, предъявляют к теории только два требования - чтобы теория хорошо описывала экспериментальные результаты, и чтобы она была внутренне непротиворечива. Они при этом совершенно не интересуются, как новое определение объекта (если оно изменилось) соотносится с определением старой теории, ее не заботит, какой ярлык господа философы ранее навесили на этот объект. Ученого-естественника интересует физическая реальность. Господ философов вроде бы должна интересовать она же, но в действительности, как мы видим, их больше занимает синтаксическая игра с категориями, в которую они превратили свое мышление. И играя с этими категориями, они забыли, что первичен все-таки мир явлений, а не мир слов.

Но мы должны помнить об этом. И поэтому, мы должны, прежде чем подвергнуть критике какую-то теорию, сделать две вещи. Первое. Внимательно ее изучить - даже если она не согласуется с нашими привычными представлениями. Ошибочными могут быть наши представления, а не теория, или противоречия между ними и теорией могут оказаться иллюзорными. Прежде, чем утверждать, что наш оппонент не прав, мы должны разобраться - что же он хотел в действительности сказать. И второе. мы должны внимательно изучить экспериментальные данные, подтверждающие или опровергающие интересующую нас теорию. И только когда мы детально разобрались в теории и видим, что она внутренне противоречива или не согласуется с экспериментальными результатами - мы можем выступить с заявлением, что теория не верна. То, что теория, хорошо описывающая мир, ломает привычные философские взгляды, означает только то, что эти взгляды были ошибочны и от них следует отказаться.

И последняя, но очень важная, деталь. В представлении анализируемой работы, Траутон, Нобл, Эйнштейн, а так же все работавшие после них физики, предстают слабоумными детьми, неспособными понять простенькие рассуждения авторов. Так вот, уважаемые читатели, я настоятельно рекомендую Вам все-таки верить в интеллектуальность Ваших предшественников. И если Ваше рассуждение в две логические операции, исходящее из элементарных представлений, противоречит специальной теории относительности, то не начинайте с предположения, что Эйнштейн, дурачок этакий, не додумался до Вашего соображения. Задайте лучше вопрос: "А может быть, дело не так просто? И в этом элементарном рассуждении есть какой-то подвох? Дай-ка я лучше разберусь как следует в этой теории."

Поскольку в данной дискуссии обсуждаются общеизвестные физические вопросы, не выходящие за рамки школьного курса физики, я не цитирую источники информации и не привожу традиционный список литературы. Однако, заинтересованному читателю я могу порекомендовать "Элементарный учебник физики" под ред. акад. Ландсберга (он широко известен и многократно переиздавался), а так же книгу С. Лилли "Теория относительности для всех", М., "Мир", 1994. Несмотря на сумеречное название, она представляет собой полное и математически строгое изложение специальной и общей теории относительности. "Для всех" она главным образом потому, что автор повсюду стремится использовать элементарную математику, так что она вполне доступна подготовленному школьнику старших классов.

1) В наше время приходится специально пояснять, что слово "господь" у меня - всего лишь фигура речи (Назад)

1999 Вячеслав Нестеров
хостинг - Узел Синор
дизайн - Sharada Studio