Нечистая физика

 
«Анекдоты смешны, только когда их рассказывают.
Когда же их переживают – это уже трагедия».
 Н.Лохвицка (Теффи)

     В своё время была очень популярна книга «Физики шутят». Как и положено жанру шутки, в ней появился термин «нечистая физика». Но как говорится, в каждой шутке есть доля шутки, пусть, даже если эта доля - бесконечно малая величина. Если с позиции этой бесконечно малой доли посмотреть на современную физику, то в ней можно обнаружить немало странных сущностей сродни инфернальным. Например, безобидный демон Максвелла, странные тёмная материя и энергия, чёрные и белые дыры в космосе, вездесущий и всё уничтожающий хаос. При желании, образов, пугающих воображение человека и приписанных многим явлениям и процессам, можно обнаружить всюду, их немало. Особенно заметно как подобное виртуальное инфернальное воинство разрастается в области информационных технологий. Есть мнение, что это воинство во главе с искусственным интеллектом рано или поздно будет создано таким, что создаст конкуренцию её создателю - разуму человека. Если разум человека действительно может проиграть в этой конкуренции, то вероятно имеет смысл отнестись к шуткам учёных, физиков более серьёзно. Вдруг в обычной игре научными терминами и понятиями  есть доля правды, и физика может стать «нечистой». Вот и известный математик Гильберт был убеждён, что «Каждый человек имеет некоторый определенный горизонт. Когда он сужается и становится бесконечно малым, он превращается в точку. Тогда человек говорит: «Это моя точка зрения».
 
     Процесс познания человеком окружающего мира, как и любой труд, двойственен. Он и абстрактен, и конкретен. Возможно поэтому люди, по историческим меркам, очень долго «простаивали» в задумчивости перед, казалось бы, простыми для нас вопросами. Так математика сотни лет шла к исчислению бесконечно малых величин, потому что не могла перестать задумываться, например, о числе, о точке. Но, удивительно не то, что люди задавали себе подобные вопросы, а то, что они так и не решены до сих пор.  Время идёт, и наука сейчас, по понятным причинам, не придаёт особую значимость философии числа, точки. Она уже давно перестала оперировать оттенками исходных понятий, которые раньше казались важными. Учёные, в своём большинстве, теперь считают, что понятие точки больше не нуждается в дополнительном пояснении, как и такие как число, элемент, составная часть, ритмичность, гармония, порядок.  Казалось бы, что сама жизнь заставляет всех окончательно согласиться с математикой, что точка - это просто абстрактное математическое понятие. Но в начале 20 века, когда учёные стали приближаться к границе наблюдаемого мира, произошло знаменательное событие.

    Тогда, согласно их теоретическим выводам, изначальное состояние вселенной в очень далёком прошлом должно было быть, так называемой, сингулярной точкой. Физики в союзе с математиками решили, что наша вселенная родилась из особого состояния материи, но что-то определённое о нём они сказать не могут. Однако ничего неожиданного в таком умозаключении не было. Просто проблема зарождения вселенной фактически свелась к определению количества изначально бескачественных и неподвижных точек в замкнутом пространстве, иначе говоря, к абсурду. Случилось то, что и должно было случиться. Такое умозаключение, только на первый взгляд могло показаться неожиданным. В действительности оно было запрограммировано самим ходом развития науки, у истоков которой были многие интеллектуалы ещё Древнего мира. Ими были все те, кто в своих рассуждениях начал оперировать понятием «потенциальная бесконечность». Её началом ещё тогда стали считать неподвижную точку. Этот неподвижный абстрактный объект стал для всех последующих поколений учёных началом классической системы отсчета. 

     Позже появилась возможность ситуацию дополнить и изменить. Но это не произошло, а могло, когда Ньютоном и Лейбницем была высказана гипотеза, сначала чуждая и математике, и здравому смыслу. Они предположили, что приращение функции может быть не равным нулю, но вместе с тем столь малым, что, умножив его на любое конечное число, всё равно невозможно получить конечную величину. Была сформулирована важная идея о реальном существовании бесконечно малых величин. Несмотря на первоначальное неприятие научным сообществом этой парадоксальной гипотезы, именно на её основе удалось создать дифференциальное и интегральное исчисление. Его широкое использование радикально изменило господствующую до этого методологию исчисления различных форм движения. Только овладев новой системой исчисления, возникла известная нам современная наука. Но, получив новый инструментарий, наука, и физика в частности, встали на путь только своего прикладного развития, утилитарного использования своих открытий и технологий. В фундаментальном направлении развить научное мировоззрение, науку, физику не удавалось, потому что сама идея о существовании бесконечно малых величин так и не получила должного развития. 

     Чрезвычайно важный смысл идеи Ньютона и Лейбница как-то ускользнул от внимания его авторов и учёного сообщества. Между тем, смысл заключался в том, что начало бесконечности связано с самой бесконечностью. Так если мы понимаем бесконечность только как количественную потенциальность, то и начало такой бесконечности потенциально недостижимо и не может быть конечным. Появление понятия бесконечно малой величины изначально демонстрировало, что природа потенциальной или иной бесконечности с её началом должна быть одна, общая, единая.
    
     Несмотря на открытие у бесконечности области существования бесконечно малых величин, она в науке как была только потенциальной, так ею и осталась. Бесконечность разрослась в эту новую область только количественно, а её началом по-прежнему осталась неподвижная точка. В том числе и поэтому в науке стали опять  пытаться принять иное понятие бесконечности, не потенциальной, а актуальной. Однако Гильберт и иные, солидарные с ним математики, убедили большинство учёных, что актуально бесконечное играет роль только в абстрактной области математики. По их мнению, «бесконечное нигде не реализуется, его нет в природе, и оно недопустимо как основа нашего разумного мышления». И как тут не вспомнить слова самого же Гильберта из книжки «Физики шутят» о том, что «Каждый человек имеет некоторый определенный горизонт. Когда он сужается и становится бесконечно малым, он превращается в точку. Тогда человек говорит: «Это моя точка зрения». 

     С открытием бесконечно малых величин бесконечность разрослась количественно и у неё появились неожиданные для многих физиков свойства – вероятностные. Этот факт стал смущать пытливый ум учёных. Но, несмотря на это, они продолжали на старом, детерминированном изначальной неподвижностью фундаменте, создавать новые теории движения, высказывать массу неожиданных гипотез, утверждать новые аксиомы. Естественно, что на таком архаичном фундаменте все эти усилия продолжали воспроизводить старые неразрешимые проблемы. Их неразрешимость усугублялась, потому что они только дополнялись кажущейся иллюзорной новизной в понимании движения всего сущего. В результате современная наука относительно быстро сформировала два противоречащих друг другу понятия начала всему сущему. Одно классическое математическое отражало состояние абсолютной неподвижности всего сущего. А другое - физическое, которое отражало возможность движения всего сущего в область бесконечно малых, да к тому же ещё и вероятностных величин. Эти два состояния противоречат друг другу, как вечное движение и абсолютный покой, вероятностное и детерминированное состояние. Сложилось естественное желание эти два состояния объединить, свести к единству и создать некую теорию ВСЕГО. Но это желание остаётся пока не выполнимо из-за того, что в науке не происходит переосмысление самого понятия бесконечности.

     Чтобы создать некую теорию Всего  науке придётся вернуться в своё прошлое, в начало становления первых абстрактных понятий. Вернуться и ещё раз обратить внимание на то, что специфический абстрактный труд основателей науки берёт своё начало с понятия точки, числа. Эти понятия возникли из представлений людей о существовании состояния абсолютного покоя материи или инерционного движения. Наука начала изучать движение всего сущего с изначально неподвижных объектов, точек (чисел). Бесконечность тогда представлялась человеку только неизмеримо большой величиной, потенциально бесконечной. Эта потенциальность захватила разум человека, да так, что в ответ на безграничность окружающего мира его разум стал его заселять вымышленными образами, оживляя их через мифологию. С другой стороны, нарождающаяся наука не отставала от мифологии и сделала понятие числа (единицы) равнозначной Богу. Но человек и тогда понимал, и сейчас понимает, что бесконечность должна иметь какое-то первоначало. Поэтому то или иное понятие первоначала формируется неизбежно. Первоначалом всего сущего можно считать, например, бесконечное количество атомов, элементарных частиц, струн и т.д. Но, до тех пор пока изначально неподвижная точка является бытием математики, её главным инструментом, желанную многими учёными теорию Всего создать невозможно. Наличие в арсенале математики понятия бесконечно малой величины в её современном виде является необходимым условием, но не достаточным.

     До сих пор точку и потенциальную бесконечность объединяет хотя и примитивная, архаичная, но логика. Согласно этой логике, абстрактный образ точки имеет два свойства – изначальную неподвижность и нулевой размер. При кажущейся простоте таких свойств, в этом образе хранится реликтовая ключевая идея людей о   первоначале всего окружающего мира. Определяя понятие точки, человек фактически в своей культуре мышления определил две максимы. Одна из них предлагает разуму следовать тому, что любая форма движения начинается с абсолютного покоя (инерционного движения). Вторая максима вытекает из первой. Она очень важна и утверждает, что поскольку любая система отсчёта начинается с неподвижной точки, сам человек, как наблюдатель окружающего мира и творец его абстрактного образа, должен мысленно находиться там же. Вот это неподвижное место и стало своеобразной колыбелью, первошколой, где формируется культура мышления всех поколений прилежных учеников и учёных. За сотни, тысячи лет напряжённого абстрактного труда всех его участников это место стало до такой степени насиженным, что теперь его изменить крайне сложно.

     Математика, как главный раздел науки, не только приняла точку в своём реликтовом обличии, но и сделала её своим бытием. А физика, вслед за математикой, используя её инструментарий, начала изучать материальные объекты и процессы. Физике было удобно использовать классическую точку при изучении некоторых форм движения материи. В результате такого абстрагирования были сформулированы известные теперь многим со школьной скамьи законы движения материальных объектов. Однако в извечности статуса классической точки постепенно возникали сомнения, когда пришло время иного понимания бесконечности. Классическая точка продолжает выполнять свою миссию, но она не может вечно оставаться неизменным абстрактным образом начала движения всего сущего. Изменить, пересмотреть этот статус первоначала всего сущего требуют новые открытия физики, появление новых физических теорий и математических методов, открытие более сложных форм движения материи.    
 
     Сейчас в науке принято, что выраженные в особой математической форме (тензорной), законы природы должны иметь один и тот же вид во всех системах отсчёта. Это убеждение закрепилось как догма, а научное сообщество вместо поиска единой системы отсчёта использует открытые законы и закономерности природы вместе с их константами. Поэтому, при решении конкретных физических задач, учёные используют такую систему отсчёта, которую посчитают наиболее удобной. Но с этим утверждением никак нельзя согласиться, потому что отсутствует возможность убедиться в инвариантности открытых законов. Это пока невозможно, потому что и в физике, и в современной философии вопрос об измеримости материального мира остаётся открытым. Нельзя исключить, что все, так называемые открытые объективные законы (вместе с известными на сегодня константами), могут изменяться. Однако измерить, зафиксировать физически эти изменения мы не можем. Это невозможно! Но, не потому что нет нужного для этого измерительного инструментария, а в принципе. Это невозможно, потому что эти изменения образуют одновременное существование и упорядоченного, и хаотичного множества разновеликих величин. Это множество состоит из бесконечно малых, и бесконечно больших величин, связанных между собой системообразующим принципом, законом всех законов. Есть основание считать, что инвариантность открытых законов природы ещё требует дополнительного и нетривиального пояснения. Инвариантность может существовать, но такая, которая зависима от единственной первопричины, системообразующего принципа, который удерживает актуальное единство всех законов. Непонимание этой первопричины современной наукой даёт основание считать, что фундаментальность современной физики сильно преувеличена. Вместо фундаментальности там присутствует, как и в науке в целом, отложенный понятийный кризис. Он сложился очень давно, существует и углубляется постоянно. Не доказав должным образом инвариантность объективных законов или, не доказав обратное утверждение, физика не может считаться по-настоящему фундаментальной наукой.

     Современная физика – прикладная наука. Этот статус ей   принадлежит по праву не одну сотню лет, с те пор как человек научился использовать утилитарно её открытия. И всё бы ничего, но сама физика не способна изменить своё нынешнее состояние. Она не в силах выйти  из неизбежного понятийного кризиса, свойственного всей науке. Посредством традиционных для неё теоретических и экспериментальных процедур, математических методов это сделать невозможно. Сама логика развития всей науки требует возврата к её исходным понятийным основам. Этот возврат необходим, поскольку только он может позволить обнаружить экзистенциальное заблуждение относительно и устройства окружающего мира, и того, как из отдельных понятий должны возникать и развиваться и абстрактные, и реальные системы. Как знать, может быть тогда и возникнут условия для открытия и понимания единой меры как качественно новой системы исчисления для всего сущего. 

     Такая система исчисления должна быть гармоничной, потому будет применима в исследовании бесконечно сложных форм движения, одновременно открывая их относительно простое подобие. Это простое подобие бесконечно сложных систем, можно было бы представить и сейчас. Смоделировать его как множество и бесконечно малых, и бесконечно больших величин, которые будут периодически возникать из их хаоса в образе упорядоченной системы. Однако, чтобы такое моделирование начать, научное сообщество должно сдвинуть обычную классическую точку с места, насиженное философами, математиками, учёными за многие сотни лет.  Сделать это одному человеку, вероятно, не под силу. Но, если  это произойдёт, то учёным сразу же будет не до шуток, потому что им потребуются и диалектика, и философия, и всё то, что сейчас находится за рамками их научных экспериментальных методов познания мира. Все их интеллектуальные усилия, в том числе, и так называемого, искусственного интеллекта, придётся перенаправить на обновление науки. Физика в обновлённой науке будет только отдалённо напоминать её современный вид.  И тогда, возможно, станет понятно почему теория Всего – это не столько формулы, сколько простой, но гармоничный образ бесконечно сложной системы. Исходным элементом такой системы будет не неподвижная «мёртвая» точка как сейчас, а живой, по-настоящему разумный человек.