Блог ведет Владимир Цивин

Владимир Цивин Владимир
Цивин

Геометрия, физика, материя

23 декабря в 22:11
Если опыт есть начало и конец всего нашего знания реальности, то какова же роль логического мышления в науке? Полная система теоретической физики состоит из понятий, фундаментальных законов, которые должны иметь силу для этих понятий, и следствий, выведенных посредством логической дедукции. Это те следствия, которые должны соответствовать нашему единичному опыту; в любом теоретическом трактате их логический вывод занимает почти все страницы. Здесь справедливо точно то же, что и в геометрии Эвклида, за исключением того, что там фундаментальные законы называются аксиомами и не возникает вопроса о том, что выводы должны соответствовать какому-либо опыту. Если, однако, эвклидову геометрию рассматривают как науку о возможности взаимного расположения реальных твердых тел, т.е. если ее трактуют как физическую науку, не абстрагируясь от ее первоначального эмпирического содержания, то логическое сходство геометрии и теоретической физики становится полным.
                                                                                         А. Эйнштейн
 
К этим словам Эйнштейна можно добавить только то, что, в отличие от геометрии, теоретическая физика пока еще не стала математической наукой, а значит, ее фундаментальные законы еще не достигли уровня геометрических постулатов и аксиом (хотя и геометрия продолжает развиваться). Однако важно понимание того, что геометризация физики есть один из этапов ее математизации, последующим этапом которой можно назвать ортофизичность.
Так, например, движение в соответствие с принципом инерции можно рассматривать как последовательность, а в соответствие с принципом относительности как параллельность. Отсюда следует, что без инерции (последовательности) нет относительности (параллельности), и наоборот. Но физика, исторически и логически начинаясь с принципов инерции и относительности Галилея, затем, в соответствии с ними, разветвляется на теорию инерциальности (Ньютона) и теорию относительности (Эйнштейна). Причем, теория Эйнштейна, с одной стороны, обобщает теорию Ньютона, а, с другой стороны, противоположна ей, что соответствует диалектическому закону отрицания отрицания и принципу ортофизичности.
Отсюда синтез этих двух физик есть теория инертности, основанная на принципе инертности как синтезе принципов инерции и относительности. Отсюда же, суть всех физических теорий, в соответствии с геометрической триадой <последовательность, параллельность, ортогональность>, в выделении ортогональных в некотором смысле понятий как физических величин: <пространство, время>, <движение, сила>, <действие, взаимодействие>, и т.п., введенных Ньютоном, и попытка их синтеза Эйнштейном. Подобным же образом, например, абсолютность расстояния между параллельными прямыми Эвклида, Эйнштейн заменил абсолютностью скорости между относительными движениями Ньютона. Причем, важно заметить, что диалектический синтез двух противоположностей (ортогональностей) всегда осуществляется одновременно в обоих направлениях, хотя одно из них и оказывается более сильным.
Следовательно, использование геометрических идей в физике объясняется не только родственностью и наглядностью, но и большей логической продвинутостью геометрии. Ведь, хотя физика соединила геометрию пространства со временем, постулаты остались, по сути, теми же. Эйнштейн, в отличие от Ньютона, не знавшего другой геометрии кроме эвклидовой, лишь ввел в физику геометрии Лобачевского (в СТО) и Римана (в ОТО). В результате, теория Эйнштейна изменила только постулаты инерции и относительности (постулат инертности), являющиеся аналогами геометрических постулатов прямизны (последовательности) и параллельности (пятый постулат Эвклида), сохранив все другие постулаты и основные понятия классической физики. Отсюда можно показать, что хотя непосредственно свести физику к геометрии нельзя, геометрические идеи применимы и к физике, через аналогию между постулатами. А значит, и наоборот, постулаты физики применимы и к геометрии, что мы покажем ниже.
Но, тем не менее, в обобщенные постулаты физики (абсолютная физика) вид геометрии больше не должен входить в явном виде, так как чисто математические понятия, не имеют собственного физического смысла (например, прямая физически есть геодезическая). Отсюда и излишность для физического смысла сложных математических конструкций, в первом приближении, что и выразилось в противоположном подходе Ньютона и Эйнштейна к геометрии. В теории Ньютона, несмотря на введение геометрии уже в первом постулате (прямизна), центральное место занимает понятие силы, а Эйнштейн стремился полностью исключить это понятие из физики, заменив его геометрией (кривизна).
Синтезом этих подходов является введение, в качестве исходных, относительных понятий силы и взаимодействия, которые и определяют физически вид геометрии (а не геометрия математически определяет их). О чем говорил и Ньютон, стремясь свести геометрию в физике к силе: «Геометрия основывается на механической практике и есть не что иное, как та часть общей механики, в которой излагается и доказывается искусство точного измерения». Но первым вполне осознал, что геометрия определяется силой Лобачевский. Эйнштейн же, наоборот, стремился свести силу к геометрии. Истина же, как всегда, в синтезе противоположностей, ибо геометрия и физика совпадают пока лишь логически. Так, например, считая, что масса может возникать из чистой энергии, а энергия из чистой массы, забывают, что чистые энергия и масса могут существовать только в абстракции. А на деле они образуют диалектическое целое, в результате чего энергию можно получить только из массы, а массу только из энергии за счет лишь перераспределения соотношения между ними.
Следовательно, хотя материальная реальность невозможна, как без физического, так и без геометрического, в соответствие с триадой <геометрия, физика, материя>, тем не менее, физика может разделять их как в теории, так и в эксперименте. Логическая связь между геометрией и физикой прослеживается и в развитии их основных понятий. Так, например, понятие эвклидовой точки развивается в триаду <нулевой, ненулевой, минимальный (экстремальный)>, а понятие эвклидовой прямой в триаду <прямая, кривая, кратчайшая (геодезическая)>. Соответственно, и физическое понятие частицы, например, развивается в триаду <частица, волна, элементарность>. То же можно сказать о понятиях пространства, времени, массы, силы и т.п. В общем случае оказывается, что основной смысл всех фундаментальных геометрических и физических понятий как качеств сводится к некоторой количественной экстремальной характеристике (мере), являющейся синтезом противоположностей или ортогональностей, в соответствие с принципом ортофизичности.
Общая для геометрии и физики ортофизичность видна и в следующих словах В. Соловьева: «Никто не отрицает действительности элементарных терминов геометрии — точки, линии, поверхностной фигуры, наконец, объема, или фигуры стереометрической, т.е. геометрического тела. Все это действительно существует, со всем этим мы оперируем и в жизни, и в науке. Но в каком же смысле мы приписываем действительность этим геометрическим стихиям? При сколько-нибудь отчетливом мышлении ясно, что они существуют не в отдельности своей, а единственно в определенных отношениях друг к другу, что их действительность исчерпывается, или покрывается этой относительностью, что они, собственно, и представляют только закрепленные мыслью простые отношения, отвлеченные от более сложных фактов. Геометрическая точка определяется как граница, или место пересечения, т.е. совпадения, двух пересекающихся линий, — ясно, что она не существует вне их. Нельзя даже представить себе отдельно существующую геометрическую точку, ибо, будучи по определению лишена всякой протяженности, равняясь нулю пространства, она не имеет в себе ничего такого, что бы обособляло ее или отделяло от окружающей среды, с которой она неудержимо и сливалась бы, пропадая в ней бесследно. Итак, точки, или элементы нулевого измерения, существуют не сами по себе, или отдельно взятые, а только в линиях и через линии. Но и линии в свою очередь, т.е. элементы одного измерения, существуют лишь как пределы поверхностей или элементов двух измерений, а поверхности — лишь как пределы (геометрических) тел или трехмерных построений, которые в свою очередь действительно существуют лишь как ограничения тел физических, определяемых, но не исчерпываемых геометрическими элементами». Отсюда можно предположить, что и трехмерное пространство, возможно, существует лишь как пересечение (граница, предел) пространств четырех измерений, а значит, и движение трехмерного пространства тогда будет результатом относительного движения образующих его четырехмерных пространств.
Таким образом, понятие геометрии относительно, так как зависит от понятия физических тел и их движений. Для одних движений геометрия одна, а для других может быть другая, в одном и том же пространстве. Откуда следует, что истина в ортофизическом представлении всех возможных вариантов геометрий в виде орторядов. А значит, то же самое можно сказать и о физике. Синтез же физики и геометрии в понятии материи, состоит в том, что они невозможны друг без друга, ибо любая относительная материя (тело, масса) должна иметь не только силу оставаться сама собой, но и силу взаимодействовать с другой относительной материей в обоюдному стремлению к некому в этом смысле нематериальному геометрическому центру, находящемуся вне их. Так, по словам Г. Гегеля: «Материя поэтому, во-первых, по своему существу сама тяжела, это не внешнее свойство, которое можно было бы отделить от нее. Тяжесть составляет субстанциальность материи, сама материя есть стремление к центру, но (в этом состоит другое существенное ее определение) к центру, находящемуся вне ее. Можно сказать, что материя притягивается центром, т.е. отрицается ее внеположное, непрерывное существование, но, если мы будем представлять себе сам центр чем-то материальным, тогда притяжение будет лишь взаимным; притягивающее будет вместе с тем и притягиваться, и центр будет в свою очередь чем-то отличным от притягивающего и притягиваемого. Но мы не должны мыслить центр материальным, ибо материальное и состоит в том, что оно полагает свой центр вне себя. Не центр, а стремление к нему имманентно материи. Тяжесть есть, так сказать, признание ничтожества внесебя-бытия материи в ее для-себя-бытии, признание несамостоятельности этого вне-себя-бытия, его противоречивости. Тяжесть материи определяет место, в котором находится ее центр; поскольку материя есть масса, она определена и тем самым определено ее стремление, которое есть полагание центра и, следовательно, некое определенное полагание этого центра».
 
Оставить комментарий
 
Вам нужно войти, чтобы оставлять комментарии



Комментарии (0)

    Пока никто не написал