Диалоги (апрель 2003 г.) - Гордон Александр - Страница 36

И когда вы рассматриваете физику 20 века, да и 19 века, то, собственно говоря, вокруг этих трех понятий речь и идёт. Всё, так сказать, этим и определяется. Есть пространство-время, туда помещаются тела, которые там находятся в разных местах, как в ящике, и между ними переносятся, передаются чем-то взаимодействия. Вот о чём речь идёт.

В.К. Тут можно даже привести в качестве иллюстрации знаменитый второй закон Ньютона: сила равняется массе на ускорение. Тут как раз три основных категории и фигурируют. Масса – это относится к категории частиц. Сила – к категории взаимодействий. А ускорение – это как раз пространственная характеристика, характеристика движения пространства-времени.

Ю.В. И такая ситуация просуществовала от Ньютона до начала 20 века, с некими, так сказать, нюансами.

А в 20 веке что произошло, если сейчас, на рубеже веков, с позиции метафизики охватить единым взглядом, что же делалось в физике 20 века и что нас ожидает в 21-м веке?

В 20 веке мы оторвались от ньютоновской парадигмы и перешли на дуалистические парадигмы. Ну, а когда у вас три начала, то, как вы к дуализму перейдёте? Вы как-то будете пары соединять, правильно? Собственно говоря, два кита в теоретической физике 20-го века, о которых я уже говорил – общая теория относительности и квантовая теория, – как раз яркие примеры этой процедуры.

Вот что такое общая теория относительности? Много на эту тему у вас было передач, рассказывали о разных теориях, с разных сторон освещались закономерности – и чёрные дыры, и вселенная, и космология, и прочие вопросы. Так вот, если в нескольких словах, то общая теория относительности провозгласила следующее, и вот на что она опирается: нет отдельно пространства-времени, нет отдельно гравитационного поля как такового. Нет этих категорий или этих начал. А есть у нас единое искривлённое риманово пространство-время.

А что касается третьей категории, или третьего начала – частиц, то они общей теорией относительности не охватываются, то есть они просто включаются в это искривлённое пространство-время, в уравнение Эйнштейна, в правую часть. Если, как сказал Владимир Георгиевич, уравнения Ньютона содержали три части (сила равняется масса на ускорение), три категории, то общая теория относительности, уравнения Эйнштейна состоят из двух частей. Левая часть – геометрическая, или как Эйнштейн говорил, это некая монолитная часть его теории, а правая часть – это, как он говорил, глиняная нога – это материя, та материя, которая вносится, это тензор энергии импульса, это характеристика материи. И вот геометрия определяется, определяется материей. Вот суть. Вот что такое общая теория относительности.

В.К. А в свою очередь материя определяет арену своего действия, то есть, свойства пространства и времени. Такая получается взаимосогласованная система: геометрия плюс материя. То есть получается, что слева у нас стоят объединённая категория полей и пространства-времени, а справа – категория отдельных материальных частиц. Типичная получилась дуалистическая теория.

Ю.В. Так вот, что ещё нужно к этому добавить. То, что, может быть, не так явно звучало в тех передачах, которые у вас были. Ведь общая теория относительности эту программу не довела до конца. Эйнштейн это чувствовал, и последние 20-30 лет он, так сказать, мучался, пытался довести программу до конца. Ведь не все поля были геометризованы. С гравитацией это удалось сделать, а дальше что? Ведь есть электромагнитное поле как минимум, электромагнетизм – из полей, которые на больших расстояниях чувствуются. И вот как это геометризовать? Оказывается, это продолжают многомерные теории, теория Калуцы, которую сейчас называют теорией Калуца-Клейна. Для этого пришлось увеличить число измерений. Если в общей теории относительности их 4, то там – 5. И тут есть очень интересный вопрос, который в книге у меня затрагивается. Я много занимался многомерными теориями: сутью этого многомерия, почему не принимали это многомерие? Ведь работы Калуцы 19-го года, они в 21-м году были опубликованы. И с тех пор тут была очень интересная история. Было очень трудно преодолеть тот психологический барьер, что количество измерений нужно увеличить. А что такое пятая координата? Ведь это что-то необычное. Когда строилась теория относительности, было проще. Было пространство – три измерения, – было время. И просто их соединили. Хотя там тоже большой психологический барьер надо было преодолеть, как они соединяются, пространство и время.

В.К. Вообще-то, сделал это Минковский всё-таки, наверное.

Ю.В. Такие важные идеи они приходят одновременно в разные головы. Как время созревает, так и делаются эти открытия. А что такое пятое измерение? Так вот, оказывается, каждый из нас, когда приходит вечером домой и щёлкает выключателем, включает пятое измерение, начинает работать пятое измерение. Это электромагнитные поля.

В.К. То есть четвёртое пространственноподобное измерение или пятое пространственно-временное.

Ю.В. Да, пятое измерение является пространственноподобным. Вы щёлкнули выключателем, и у вас пошёл ток, значит, у вас заработало пятое измерение или четвёртое пространственное. И самое интересное тут то, что, оказывается, импульс заряженной частицы вдоль пятого измерения – это есть заряд. Заряд – это пятая компонента импульса. Три компонента нам хорошо известны, четвёртый – это энергия, а пятый – это электрический заряд. Вот такая ситуация.

В.К. Я хочу добавить. С этой точки зрения, всё электромагнитное поле – это просто гравитационное взаимодействие, но в дополнительном измерении. И то, что мы видим под видом электромагнитных волн, световых волн – это на самом деле пульсация четвёртого пространственного измерения, его проекция на наш трехмерный мир.

А.Г. Гравитационная проекция.

В.К. Вообще проекция, то, как мы его наблюдаем. Мы наблюдаем из нашего трехмерного мира эти четырехмерные пульсации, волны. И нами это воспринимается как электромагнитное поле.

Ю.В. Да. Так вот, оказалось, что и это ещё не всё. Пятое измерение позволяет объединить гравитацию и электромагнетизм. Оказывается, можно в рамках геометрической парадигмы, вот той программы, которая была начата общей теорией относительности, объединить и другие виды взаимодействия. Например, слабое и даже сильное. Но для этого нужно наращивать размерности. Тут мы щёлкнем выключателем, и будет у нас электромагнетизм, а чтобы включить шестое измерение, седьмое измерение, уже нужно строить реакторы или ускорители, то есть, затрачивать усилия, чтобы вскрыть их работу. И тут ещё выяснились очень интересные закономерности. Сейчас уже сломаны все преграды на увеличение размерности. Сейчас и 10, и 11, и 24, и 32.

В.К. И 26.

А.Г. Измерений.

Ю.В. Да, измерений. На самом деле, если проанализировать этот вопрос, достаточно восьми измерений…

А.Г. Это звучит смешно. Говорить «достаточно восьми измерений», находясь в 4-мерном мире.

Ю.В. Мы-то живём, оказывается, в многомерном мире. Раз в основе нашего устройства лежат электрослабые, а в какой-то степени и сильные взаимодействия, то, естественно, все они проявляются.

А.Г. Но это всё-таки гипотеза.

Ю.В. Не совсем так. Если вы хотите работать в рамках последовательной геометрической парадигмы, то это будет так. Нельзя сказать, что «может быть так или иначе».

Вот вы выбрали парадигму (мы опять к метафизике возвращаемся). Если вы сказали «А» в виде общей теории относительности и хотите оставаться в этой парадигме, вы и дальше пятимерие (электромагнетизм) возьмёте и более высокие размерности для описания электрослабых и сильных взаимодействий, чтобы была чистая метафизическая дуалистическая парадигма.

А квантовая теория – это другое, другой ход рассуждений. Там в основу положена категория частиц, корпускул и категория полей, волн. Корпускулярно-волновой дуализм. И квантовая теория она объединяет эти два начала. И вкладывает их в готовое классическое пространство-время. Пространство-время остаётся – так, как в общей теории относительности оставалась материя, частица, в правой части, а здесь осталось пространство-время. А частицы и поля вы объединили в единую категорию – поле амплитуды вероятности нахождения частиц в разных местах. Вот если вы взяли эту парадигму, дуалистическую парадигму двух начал, то уже дальше будьте любезны работать последовательно в этой парадигме.