Гипотеза Всеобщего взаимодействия. К вопросу создания единой теории поля

Предисловие

В соответствии с современной наукой, всё, что нас окружает, состоит из 10 стабильных и более 340 распадающихся типов элементарных частиц [9]. Элементарные частицы могут объединяться в атомы ограниченного количества типов химических элементов (пока известно всего 118) [8], которые в свою очередь могут объединяться в молекулы огромного множества (измеряемого миллионами) разнообразных химических веществ.

Современная наука пока не может ответить на вопрос, из чего состоят элементарные частицы. Правда, существует в физике элементарных частиц теоретическая конструкция, называемая Стандартной моделью. В соответствии с этой моделью всё вещество состоит из 13 фундаментальных квантовых полей, квантами которых являются фундаментальные частицы-фермионы (6 лептонов, 6 кварков и 12 соответствующих им античастиц) [6]. Однако, даже эта теоретическая конструкция не описывает ни гравитацию, ни так называемые тёмную материю и тёмную энергию, которые составляют значительную часть (более 95 %) состава Вселенной [7]. Очевидно, что Стандартная модель не может являться последним словом в физике элементарных частиц.

Таким образом, вопрос, как устроена окружающая нас среда, остаётся открытым. На этот вопрос могла бы ответить единая теория поля, на создание которой лауреаты Нобелевской премии А. Эйнштейн и B. Гейзенберг безрезультатно потратили последние 30 и 20 лет своих жизней соответственно [1]. К сожалению, несмотря на труды многих их последователей, проблема создания единой теории поля и по сей день остаётся нерешённой. В этой статье делается попытка решения этой проблемы путём разработки и анализа гипотезы, названной Всеобщим взаимодействием.

1. Предлагаемый подход к решению проблемы

В настоящее время различают 4 формы познания: научное, художественное, философское и мифологическое [4]. Однако, на наш взгляд имеет право на самостоятельное существование и пятая форма познания, которую можно назвать научно-философской. Эта форма познания и была использована при разработке излагаемой ниже гипотезы. Суть этой формы познания заключается в следующем. Как и научное познание научно-философская форма познания – это процесс получения объективного знания, направленного на отражение закономерностей материальной природы. Но если оба уровня научного познания: эмпирический и теоретический базируются исключительно на экспериментальных данных, то научно-философское познание так же как и философское познание базируется не на экспериментальных данных, а лишь на фундаментальных принципах существования материи.

Единая теория поля считается проблемой исключительно физической. Но по всей видимости, разработать гипотезу Всеобщего взаимодействия можно лишь на основе синтеза философии и физики, то есть путём привлечения некоторых философских идей (принципов), которые позволят не только чётко сформулировать цель, но и обозначить общие контуры гипотезы Всеобщего взаимодействия.

Выявлению и использованию этих принципов в статье уделяется особое внимание, так как на их основе будут определены причины Всеобщего взаимодействия и значения сил, действующих в самых разных областях материального мира. Принятые в данном исследовании условные обозначения приведены в приложении 1. Выводы формул для различных случаев взаимодействия материальных тел представлены в приложениях 2 и 3.

1.1. Выявление комплекса основополагающих принципов

Общие принципы, которые будут приняты для создания гипотезы Всеобщего взаимодействия, можно сформировать на основе нижеприведённого исследования философских категорий. Главную роль в этом исследовании будут играть категории абсолютности и относительности.

К сожалению, в философской литературе нет единства в определении философских категорий абсолютности и относительности. Даже в пределах одной философской школы определения зачастую зависят от автора. Более того, можно встретить и противоречивые определения. Поэтому правильность тех или иных определений может быть доказана лишь в том случае, если на их основе будет разработана некая прикладная (не философская) теория, хорошо согласующаяся с практикой.

При разработке описываемой ниже гипотезы были приняты следующие представления категорий абсолютности и относительности. Если какое-то качество присуще абсолютно всем без исключения объектам материального мира, то это качество мы называем абсолютным. Таким образом, под абсолютностью мы понимаем явную всеобщность отдельного качества, для выявления которого нет необходимости сравнивать два объекта, так как это качество у всех объектов идентичное. Иными словами абсолютность является безотносительной категорией, то есть противоположной относительности.

В отличие от абсолютного качества относительным в статье называем такое качество материального объекта, которое может появиться лишь в результате сравнения двух объектов. Например, при сравнении объема данного объекта с двумя другими объектами в одном случае объём может оказаться больше, а в другом – меньше. Следовательно, относительность всегда предполагает наличие двух сравниваемых нечто, и только в их сравнении можно выявить то, или иное относительное качество каждого из них.

Таким образом, абсолютность и относительность являются диаметрально противоположными и взаимоисключающими категориями. Поэтому, если какое-то качество является абсолютным, то противоположное ему качество обязательно будет относительным и наоборот.

Как известно, каждой философской категории можно сопоставить другую, которая образует с ней пару и будет во всех отношениях противоположна ей. Рассмотрим с позиций абсолютности и относительности следующие семь пар философских категорий:

– конечность и бесконечность,

– организованность и хаотичность,

– дискретность и непрерывность,

– взаимосвязанность и независимость,

– раздвоенность и цельность,

– материальность и идеальность,

– схожесть и различие.

1.1.1. Конечность и бесконечность

Конечность – это категория, характеризующая ограниченность протяженности любого типа:

– протяжённости движения (процессов),

– протяжённости пространства,

– протяжённости времени.

Конечность протяжённости движения означает наличие у любых материальных процессов моментов их начала и конца. Конечность пространственной протяжённости означает ограниченность размеров материальных объектов (впредь будем называть их просто объектами). А конечность временной протяжённости свидетельствует о наличии у объектов моментов их образования (рождения) и распада (смерти).

В противоположность конечности категория бесконечности означает реальность таких материальных процессов, у которых отсутствуют моменты их начала и конца. Категория бесконечности означает также реальность и таких объектов, у которых отсутствуют конечные размеры и моменты их образования и распада.

Исходя из всеобщности категории абсолютности, то есть её применимости ко всему без каких-либо ограничений, и учитывая существование огромного множества явно конечных процессов и множества объектов, имеющих ограниченные размеры и сроки существования, невозможно признать, что бесконечность является абсолютной категорией. Иными словами, бесконечность является относительной категорией и проявляется лишь при попытке сравнить явно несопоставимые по значению пространственные или временные протяжённости, большая из которых нам представляется как бесконечность. Примером может служить вселенная, глядя на которую, трудно представить себе её размеры, поэтому сравнивая вселенную, например, с песчинкой, мы принимаем её за нечто бесконечное.

Поскольку бесконечность является относительной категорией, конечность как противоположность бесконечности должна быть абсолютной. Таким образом, мы определили первый фундаментальный принцип – принцип конечности. Этот принцип отражен в словах Шекспира: «Ничто не длится вечно под луной», что стало афоризмом.

1.1.2. Организованность и хаотичность

Организованность – категория, характеризующая структурированность объектов. В противоположность организованности категория хаотичности означает отсутствие у объектов какой-либо структуры. Кроме того, хаотичность предполагает такое состояние материи, при котором отсутствует возможность выявления из общей массы материи каких-либо чётко обозначенных объектов.

Исходя из всеобщности категории абсолютности, то есть её применимости ко всему без каких-либо ограничений, и учитывая наличие организованности (структуры) у огромного множества объектов как в макромире, так и в микромире, невозможно признать, что хаотичность является абсолютной категорией. Иными словами хаотичность является относительной категорией и проявляется лишь при попытке сравнения явно несопоставимых по степени организации объектов. Примером может служить звёздное небо, глядя на которое трудно представить себе структуру нашей галактики, поэтому сравнивая звёздное небо, например, с молекулой, мы принимаем его за нечто хаотичное.

Поскольку хаотичность является относительной категорией, то организованность как противоположность хаотичности должна быть абсолютной. Таким образом, мы выявили второй основополагающий принцип – принцип организованности.

1.1.3. Дискретность и непрерывность

На основании принципа организованности можно заключить, что составные части объектов также имеют определённую организацию и также состоят из своих составных частей и так далее, вглубь материи. Однако, в соответствии с принципом конечности, процесс деления любого объекта на его составные части не может быть бесконечным. Поэтому такой процесс деления объекта на его составные части прекратится, когда мы дойдём до соответствующего данному объекту кванта (молекулы, атома, элементарной частицы, материи).

Исходя из всеобщности категории абсолютности, то есть её применимости ко всему без каких-либо ограничений, и учитывая наличие дискретности (квантов) у всех без исключения объектов, невозможно признать, что непрерывность является абсолютной категорией. Иными словами, непрерывность является относительной категорией, а дискретность как противоположность непрерывности должна быть абсолютной.

Из сказанного выше можно заключить, что все без исключения формы существования материи (движение, пространство и время) и свойства материи (масса, энергия, инерция, трение и т. д.) имеют свои кванты. Следовательно, любые бесконечно малые величины (будь то массы, движения, пространства или времени) являются кажущимися, мнимыми, воображаемыми. Таким образом, мы выявили третий основополагающий принцип – принцип дискретности или квантованности.

1.1.4. Взаимосвязанность и независимость

Взаимосвязанность – это категория, означающая наличие определенных связей между объектами и процессами. В противоположность взаимосвязанности категория независимости означает отсутствие каких-либо связей между объектами и процессами. Однако известно существование причинно-следственной связи между объектами и процессами. Не зря говорится: "Нет дыма без огня" и "Что посеешь, то и пожнёшь". Наличие причинно-следственной связи позволяет заключить, что независимость может быть только относительной категорией. Это проявляется лишь в сравнении тесно связанных объектов (например, протонов в ядре атома) с сильно удаленными друг от друга малыми объектами, когда связь между последними кажется отсутствующей.

Таким образом, мы выявили четвёртый основополагающий принцип – принцип взаимосвязанности, или как его назвали древние мыслители – единство мира. Идея единства мира вселила в А. Эйнштейна и B. Гейзенберга уверенность в возможности построения единой теории поля. И хотя ни им самим, ни их последователям не удалось пока создать такую теорию, их заслуга заключается в том, что они первыми поставили задачу создания единой теории поля, как практически осуществимую.

1.1.5. Раздвоенность и цельность

Категория раздвоенности означает наличие у любого объекта не только ядра с явно выраженными границами, но и окружающего его поля, ослабевающего по мере удаления от ядра. В отличие от раздвоенности категория цельности означает отсутствие у объекта поля и признание наличия только ядра.

Исходя из наличия в природе множества различных физических полей, нельзя признать категорию цельности всеобщей, то есть абсолютной. Поэтому категория цельности является лишь относительной и проявляется лишь в сравнении явно выраженного раздвоенного объекта, например, заряженной частицы с нейтральной частицей, поле которой кажется отсутствующим.

Таким образом, категория раздвоенности является абсолютной категорией, а принцип раздвоенности является пятым основополагающим принципом.