1.9. Всеобщие физические инварианты
Прежде чем оценивать правомерность любой физической теории или строить новую теорию, нужно определить те физические категории, которые являются неизменными при преобразованиях материи при взаимодействии материальных образований, относительно которых будут оцениваться всё остальные физические величины и параметры. Но если речь идет о всеобщих закономерностях материи во Вселенной, то должны быть определены всеобщие физические инварианты, которые не изменяются ни при каких преобразованиях форм материи и ни при каких физических процессах. То есть они инвариантны по отношению и к преобразованиям форм материи, и к конкретным физическим явлениям.
О том, к чему можно прийти, не продумав тщательно проблему инвариантов, нам демонстрирует специальная теория относительности А.Эйнштейна.
В СТО, как известно, в качестве исходной величины, неизменной при любых обстоятельствах, то есть общим физическим (а скорее, математическим) инвариантом выступает четырехмерный интервал:
ds2= dx2 + dy1 + dz1 - с1 dt1 = const.
Здесь x, у, z - координаты, t - время, а с - скорость света. После того как произведена замена систем координат, получаются преобразования Лоренца, из которых затем вытекают зависимости времени, длины и массы движущейся частицы от скорости ее движения. Получается также, что скорость света есть предельная величина для скорости любых объектов, а также для распространения всех видов полей взаимодействий.
Если бы за исходную базу был взят другой инвариант, то и результат получился бы совершенно иной. Поэтому обоснованность инвариантов имеет исключительное значение для любой теории.
В принципе, для выбора упомянутого четырехмерного интервала в качестве всеобщего физического инварианта, т.е. распространения его свойств на все без исключения физические явления нет никакого основания, так как одной из составляющих интервала является скорость света. А скорость света, как известно, есть скорость распространения электромагнитного поля в пустоте, и только, а вовсе не всех видов полей. Например, к гравитации свет не имеет никакого отношения, поскольку гравитация есть иное, нежели электромагнетизм, физическое явление. Константы гравитации отличаются от констант электромагнетизма на 36 (!) порядков. Поэтому при создании Общей теории относительности («теории гравитации», как ее называют) Эйнштейн не должен был использовать скорость света, поскольку к гравитации этот электромагнитный параметр не может иметь отношения.
Всеобщими инвариантами могут быть только такие категории, которые присутствуют во всех без исключения материальных образованиях, явлениях и процессах. Такими категориями являются движение и три его неразрывных составляющих - материя, пространство и время. Ибо в мире нет ничего, кроме движущейся (в пространстве и во времени) материи.
1.9. Всеобщие физические инварианты
37
И в самом деле, в нашей реальной жизни мы не можем назвать ни одного материального образования, ни одного явления и ни одного физического процесса, который происходил бы без участия материи, или вне пространства, или вне времени. Всякий процесс, всякое явление происходят только с участием материи, только в пространстве и только во времени, а это и означает движение. Всего четыре категории, пятой не существует. Следовательно, эти четыре категории и являются всеобщими. А все остальное носит частный, а не общий характер. Являясь всеобщими, движение, материя, пространство и время тем самым являются и первичными, то есть исходными, аргументальными. Они не могут быть функциями чего бы то ни было, так как иначе должны существовать некие более первичные категории, чем перечисленные, а в реальности этого нет, фантазии же в расчет не принимаются.
В силу всеобщности и аргументальности перечисленные четыре категории являются тем самым и линейными. А это значит, что наше реальное пространство евклидово, то есть линейно, и никакого «риманова пространства» или «пространства Минковского» или чьего-нибудь еще в природе не существует. Время линейно и однонаправленно, и никакого «замедления» времени быть не может.
Невозможность функциональных искажений для инвариантов означает, что у них никогда не было начала и не будет конца, ибо это есть перерыв функции, а у аргументов таких перерывов быть не может, а значит, эти четыре категории никто никогда не создавал, и никаких «Больших взрывов» или «сингулярностей» в реальной природе никогда не было и, можно надеяться, что не будет.
Это значит, что в этих аргументальных категориях - движении, материи, пространстве и времени не может быть никаких предпочтительных масштабов, ибо аргументы дробятся беспредельно. А отсюда непосредственно вытекает, что и никаких «особых» физических законов в микромире тоже нет, в нем действуют те же физические законы, что и в макромире. Для анализа процессов микромира можно и нужно широко использовать аналогии макромира, то есть то, что в свое время рекомендовал член Лондонского королевского общества и выдающийся физик конца XIX - начала XX века лорд Рэлей. Правда, это было до Эйнштейна.
Конечно, в явлениях микромира конкретные коэффициенты могут значительно отличаться от тех, к которым физики привыкли в макромире, поскольку масштабы микромира иные. Но тем не менее - принципиально все это одно и то же. При таком подходе для анализа сущности явлений микромира открываются колоссальные возможности.
Отсюда же вытекает и еще одно немаловажное обстоятельство. Поскольку во времени нет никаких предпочтительных масштабов и все временные отрезки эквивалентны друг другу, то во все времена наша Вселенная имела и будет иметь в среднем один и тот же вид. Вселенная стационарна и динамична. В ней одновременно существуют все виды процессов, надо только их увидеть и понять их взаимосвязь.
И еще это означает, что любая теория, основывающаяся на том, что хотя бы один из указанных инвариантов не инвариантен, неверна, т.к. не соответствует реальному миру, в котором мы живем, будь то теория относительности
