Структура и основные положения теоретической физики
31
физической реальности, а примирение экспериментальной и теоретической точек зрении состоит в том, что многомерная теория сумерструн справедлива в полной мере в области энергий, недоступных непосредственному наблюдению.
В качестве примера постановки общей задачи современной теоретической физикой приведем выдержку из статьи Я.Б.Зельдовича [25 J: «До настоящего времени не решена фундаментальная альтернатива - можно ли свести всю физику к геометрии очень сложных пространств или, напротив, сама теория гравитации, т. е. теория искривления пространства-времени, есть эффективное следствие существования каких-то полей и струн в многомерном пространстве». Вопрос о физической сути явлений даже не возникает!
Приведенный выше материал заимствован из ряда статей ведущих специалистов в области теоретической физики, в частности, из статей академиков А.М.Прохорова, Я.Б.Зельдовича, а также Гелл-Мана и некоторых других авторов, статьи которых опубликованы в 1895-1988 гг. в журнале «Успехи физических наук», а также в последнем издании Большой советской энциклопедии.
Итак, в основе всей современной теоретической физики находится Специальная теория относительности (СТО), разработанная Эйнштейном, и квантовая механика. В самом деле:
общая теория относительности (ОТО) Эйнштейна или, как ее называют, теория гравитации имеет в своей основе тензорное представление 4-мерного интервала, обоснование которого, как инварианта, дано в Специальной теории относительности;
квантовая статистика является прямым следствием квантовой механики;
квантовая теория поля и ее первоначальная часть квантовая электродинамика являются объединениями и дальнейшим развитием СТО - Специальной теории относительности и квантовой механики применительно к физическим полям;
квантовая хромодинамика - теория сильных взаимодействий есть результат слияния квантовой механики и СТО;
принципы симметрии есть привлечение геометрических форм с использованием свойств пространства-времени, выведенных из СТО;
теория суперсимметрии есть дальнейшее развитие принципов симметрии;
32
Глава 1.
теория суперструн есть результат объединения квантовой теории поля и Общей теории относительности.
При этом все перечисленные разделы теоретической физики феноменологичны, т. е. носят описательный характер, они ставят своей целью не вскрыть внутренние механизмы явлений, а всего лишь создать их непротиворечивое математическое описание. Математике в этих теориях придается особое значение, а физическая суть выискивается из математических законов, а не наоборот, не математические функциональные зависимости выбираются в зависимости от физического содержания явлений, что было характерно для классической физики. Все современные физические теории постулативны (табл. 1), т. е. базируются на неких исходных положениях, аксиоматически принимаемых за истину, все они сводят сущность физических процессов к пространственно-временным искажениям.
Поскольку современная физическая теория базируется на Специальной теории относительности и квантовой механике, которые относительно независимы друг от друга и в значительной степени не преемственны с предыдущим развитием физики, следует тщательно рассмотреть справедливость их основ.
Таблица 1. Постулаты и принципы, положенные в основу современной теоретической физики
Постулат или «принцип»_Формулировка_Источник
Специальная теория относительности Эйнштейна
Отсутствие в Нельзя создать удовлетворительную [6]
природе эфира теорию, не отказавшись от существования некоей среды, заполняющей мировое пространство
Принцип Все процессы в физической инерциаль- [6]
относительности ной системе, т. е. системе, приведенной в состояние свободного равномерного и прямолинейного движения, происходят по тем же законам, что и в «покоящейся» системе
