Geum.ru

Нерешенные проблемы современного естествознания и проблемы, "решенные окончательно"

Вид материалаЛекция

Содержание


Программа (s)
Подобный материал:
НЕРЕШЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ПРОБЛЕМЫ, "РЕШЕННЫЕ ОКОНЧАТЕЛЬНО"

© Шлёнов А.Г., Смирнов А.П., 2005

Международный Клуб Ученых
E-mail: smirnov@shaping.org


“Мысль — всего лишь яркая вспышка света между двумя безднами ночи, но эта вспышка — все”

Анри Пуанкаре


Как отмечал Луи де Бройль, каждая, успешно решенная научная задача – это взятая научная вершина, с которой открывается вид на ряд других, пока непокоренных вершин.

“Кто из нас не хотел бы приоткрыть завесу, за которой скрыто наше будущее, чтобы хоть одним взглядом проникнуть в предстоящие успехи нашей науки и тайны ее развития в предстоящее столетие?» – такими словами начал Давид Гильберт свой доклад на втором международном математическом конгрессе в Парижа в 1900 году. – “Каковы будут те особенные цели, которые поставят перед собой ведущие математические умы грядущих поколений? Какие новые методы и новые факты будут открыты в новых столетиях на широком и богатом поле математической мысли?" Сформулированные в этом докладе 23 математические проблемы – "проблемы Гильберта" [1] – повлияли на ход развития многих областей математики в течение всего 20 века.

Не менее заметную роль, но уже в области физики, сыграли лекции, прочитанные Ричардом Фейнманом во время Мессенжеровских чтений в Корнельском университете [2], в котором когда-то учился сам Фейнман. Вот темы этих лекций и добавленной к ним в русском издании [3] речи, произнесенной Фейнманом при получении им Нобелевской премии:

Лекция 1. Пример физического закона – закон тяготения.

Лекция 2. Связь математики с физикой.

Лекция 3. Великие законы сохранения.

Лекция 4. Симметрия физических законов.

Лекция 5. Различие прошлого и будущего.

Лекция 6. Вероятность и неопределенность – квантово-механический взгляд на природу.

Лекция 7. В поисках новых законов.

Нобелевская лекция: “Разработка квантовой электродинамики в пространственно-временном аспекте.

Внимательное чтение книги [3] позволяет сформулировать целый ряд нерешенных задач – "задач Фейнмана", – которые представлены здесь в виде вопросов.

Стр.32. Как объяснить то, что большие безразмерные числа, числа Дирака, по порядку величины равны 1040?

Стр.38. Можно ли объяснить всемирное тяготение эффектом частичного экранирования телами космических частиц, поглощаемых массами? Каков реальный механизм всемирного тяготения?

Стр.58. Произойдет ли "раскрытие" законов физики, в результате чего физика станет понятна без математики?

Стр.63. Существует ли квант энергии и квант импульса?

Стр.72. Какова природа сильного взаимодействия?

Стр.49. Можно ли законы физики вывести из некоторого количества аксиом?

Стр.76. Каковы светимости квазаров?

Стр.89. Является ли "расширение Вселенной" обычным физическим законом или же законом иного порядка?

Стр.92. Можно ли обнаружить движение космического корабля, не выглядывая в окошко?

Стр.104. Почему все известные нам формы жизни построены только из левых аминокислот?

Стр.113. Какова природа слабого взаимодействия?

Cтр.114. Существует ли свобода воли?

Стр.115. Почему необратимость природных явлений находится в противоречии с обратимостью элементарных микрофизических процессов?

Стр.131. Каким образом свойства кристаллов льда определяют законы движения ледников?

Стр.151. Как разрешить проблему дуализма волна – частица на примере интерференции единичных электронов на двух отверстиях?

Стр.161. Можно ли и нужно ли построить теорию со скрытыми параметрами?

Стр.165. Можно ли объяснить жизнь движением атомов?

Стр.l71. Можно ли устранить бесконечные величины, возникающие в современной квантовой электродинамике?

Стр.176. Можно ли создать квантовую теорию гравитации?

Стр.196. Что является источником микроволнового фонового излучения?

Стр.200. Существуют ли опережающие волны?

Стр.217. Существуют ли продольные волны?

Стр.184. Из набора каких фундаментальных частиц состоит весь мир?

Стр.202. Не является ли позитрон электроном, двигавшимся в противоположном направлении?

Знаменательным для таких принципиально важных областей, как астрономия и астрофизика, оказалось выступление Алана Сандиджа в 1995 на конференции "Ключевые проблемы, астрономии и астрофизики" на Канарских островах, в котором он представил список 23 астрономических проблем. В качестве первой проблемы, в области космологии стоит вопрос: "Является ли расширение Вселенной реальным ?" Из-за стремительности развития современной астрономии Сандидж полагал, что сформулированные им задачи будут решены в течение ближайших тридцати лет, т. е. примерно к 2025 году. А темпы развития этой науки действительно поразительны. В то время как первый квазар был открыт Мартином Шмидтом в 1963 году, современная исследовательская программа «Sloan» , позволяющая измерять до 640 красных смещений за одну экспозицию, в самое ближайшее время доведет число открытых квазаров до 100 000. В 1923 г., когда Эдвин Хаббл открыл закон красных смещений, он располагал всего лишь несколькими десятками красных смещений галактик, измеренных в основном Весто Слайфером. А в ближайшее время число галактик с измеренными красными смещениями будет доведено до миллиона (см. табл. 1, где s – охват небесной сферы, в долях 4, NS – число галактик с измеренными красными смещениями Z, Rs– предельное расстояние в Мегапарсеках, ms – предельное для данного исследования значение звездной величины, в фильтрах В и V, либо V, CfA – Центр Астрофизических исследований (США), SSRS – Обзор Красных Смещений Южного Неба (Австралия), LCRS – Обзор Красных Смещений Лас-Кампанаса (Мексика), ESP – Проект Ломтиков Южной Европейской Обсерватории в Чили, LEDА– Лионская База Данных, 2dF – программа 2Df (Австралия), Sloan – программа, названная по имени финансировавшего ее лица (США).

И совершенно иного рода "вершины" демонстрируют нам те ученые, которые называют микроволновое фоновое излучение (Cosmic Microwawe Background Radiation ) — реликтовым, провозглашая окончательно установленные научные истины. К примеру, на страницах 125 и 149 монографии [5] можно прочесть:

* Нет никаких приемлемых объяснений красного смещения, кроме представления о расширяющейся Вселенной.

* Теория горячей Вселенной, как теория огромного этапа эволюции Вселенной в настоящее время установлена окончательно.

Таблица 1 Программы крупномасштабных исследований галактик

ПРОГРАММА (S)
S
NS
RS, Мпк
mS

CfA
0,15
1845
250
15

SSRS
0,14
1773
200
15

LCRS
0,01
26000
800
19

ESP
0,0005
4000
1000

20

LEDA



70000
500



2dF
0,O5
250000
1000
19,5

Sloan
0,25

1000000
1000
19


Что же делать тем, кто поверит в эти научные чудеса, в эти клятвы и заверения? Работать над бесплодными теориями расширения и сжатия Вселенной, черных дыр, гравитационных волн, кротовых нор? Вести подсчеты чертей на сингулярном кончике иглы?

Множество вопросов, которые ставит Р.Фейнман в своих лекциях по физике [6], свидетельствует о его глубоком скепсисе к основам этой науки, судя по его высказыванию в 7 томе на странице 186: «… наша хваленая современная физика – сплошное надувательство (более точный перевод – подделка): начали мы с магнитного железняка и янтаря, а закончили тем, что не понимаем достаточно хорошо ни того, ни другого. Зато в процессе изучения мы узнали огромное количество удивительных и очень полезных для практики вещей!». В [3] он даже пытается провести ревизию основ физики – что оставить, а что отбросить. Единственно, в чем он уверен – в необходимости оставить в науке законы сохранения.

Ретроспективный взгляд на развитие физики приводит к выводу, что в этой науке одни физики, физики-экспериментаторы, изучали экспериментально закономерности исследуемых явлений. Другие физики, физики-теоретики, строя модели и теории, выдвигали гипотезы, предписания и методы исследования, основываясь на своих представлениях о Мироздании, опираясь, порою, на произвол используемых в решениях принципов. И далее те же физики-экспериментаторы пытались примерять кафтан из теоретических размышлений на структуру экспериментальных результатов, делая «исправления» в угоду требований теории. Следует подчеркнуть, что теории, как правило, строились для изучения свойств объектов в «равновесном состоянии», а по существу, в статике.

В научной литературе предложено очень много вопросов, касающихся понимания и описания тех или иных явлений, вплоть до самых, казалось бы, простых: почему летают самолеты, подъемная сила которых значительно превышает теоретически возможную, как происходят фазовые переходы, превращения веществ, как образуется молния и т.д. и т.п.

Чрезвычайно много проблем назрело и в математике, которая оказалась неспособной описать специфику нелинейности реальных процессов. Решающими для понимания возможностей познания реальности оказались даже проблемы в арифметике, например, особенности таблицы умножения при описании реальных процедур. Заметим, что при этом сохраняется полное предпочтение основам механики ( законам И.Ньютона ), хотя и не обсуждается важный вопрос о смысле присвоения динамических характеристик процессов стационарным состояниям, да еще и «равновесным». И уже совершенно безапелляционной является убежденность в абсолютной истинности, адекватности реальности фундаментальных законов сохранения, принятых в арсенале физики для описания явлений.

При анализе тех или иных проблем в физике физики-теоретики, как правило, исходят из рассмотрения проблем с позиции математики как науки об оценке количественной стороны свойств, которыми обладают объекты анализа, вовсе не учитывая, что математика предназначена для описания операций с объектами, которые, операции, и представляются как свойства этих объектов, заложенные в динамические характеристики процессов с этими объектами. А это уже другой предмет исследований, изучение процессов, другая логика познания для раскрытия специфики взаимосвязи причины и следствия и порядка следования этих элементарных процессов. И чрезвычайно важно знать, что каждое из понятий в словах-терминах отражает действие, которое за этими словами следует. Смысл многих понятий, используемых в физике, скрыт от сознания исследователей, как и сама логика познания. Именно это обстоятельство породило и порождает уйму проблем в постижении Реальности.


ЛИТЕРАТУРА

1. "Проблемы Гильберта", М. «Наука». 1969г.

2. Feynman R. The Character of Physical Law’.

A series of lectures recorded by the BBC at Cornell University U.S.A. Cox and Wyman LTD. London. 1965.

3, Фейнман Р. Характер физических законов. М. Мир. 1968 г.

4. Baryshev Yu, Teerikorpi P. Discovery of Cosmic Fractals. World Scientific Publishing Co. 2002.

5. Зельдович Я. Б., Новиков И. Д. Строение и эволюция Вселенной. М. «Наука». 1975 г.

6. Фейнман Р., Лейтон Р, Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Москва. «Мир». Т. 7. 1977 г. 288 стр.