Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Всё это означает, что пространство не образуется наполнением его телами, как считалось в классической науке. Материя пространственно-временного «листа» и материя вещественных образований взаимно воздействуют друг на друга, и это взаимодействие участвует в формировании порядка в нашей космической системе, именуемой Метагалактикой.
Пространственно-временная непрерывность является одной из важных предпосылок формирования порядка, свободного перемещения вещественных образований и их взаимодействия друг с другом. На этой основе образуется структурность материи, её способность к созданию мобилизационных структур различного уровня, а значит, и способность к преобразованию возникающих порядков. Пространственно-временной «лист» является не только ареной действия эволюционирующих структур, но и участником этого действия, и мощным щитом, защищающим космический порядок в Метагалактике от вторжений из других космических миров.
8.9. Единая теория поля как проект физического описания миропорядка
Понятие поля возникло в физике вследствие того, что наглядное механистическое объяснение движения прямым контактным воздействием одних движущихся тел на другие оказалось неприменимым к явлениям гравитации, электричества и магнетизма, в которых воздействие возникает без непосредственного механического контакта. Пространство, охватываемое таким воздействием, и было названо полем. Соответственно материя с физической точки зрения выступает в трёх проявлениях – в качестве вещества, поля и физического вакуума. Все эти три проявления глубочайшим образом связаны.
Одним из способов установления закономерностей порядка во Вселенной является единая теория поля, попытки создания которой предпринимаются со времён Эйнштейна. Последние годы своей жизни Эйнштейн потратил на выработку теории, объединяющей ОТО и квантовую механику. Квантовые эффекты Эйнштейн пытался объяснить флуктуациями пространства-времени, стремясь сформулировать теорию квантовой гравитации. Но безуспешно. Задача, поставленная Эйнштейном, оказалась непосильной даже для этого великого преобразователя естествознания не только из-за недостатка знаний, накопленных в период его исканий в данном направлении. Мегамир и микромир уже в тот период проявили свои принципиальные отличия, которые отмечал Нильс Бор в его постоянной полемике с Эйнштейном. Эйнштейн же, который внёс колоссальный вклад в развитие квантовой механики, стремился всеми силами свести закономерности микромира к открытым им закономерностям мегамира. В этом проявилась и креационистская ориентация мировоззрения этого гениального учёного, который был убеждён, что открыл в сформулированной им теории относительности замысел Творца, в соответствии с которым был создан мир. Отсюда – отрицание Эйнштейном множественности и разнообразия миров, стремление вопреки фактам перестроить квантовую механику в соответствии с теорией относительности.
Предпосылкой поисков возможностей создания единой теории поля явилась теория Максвелла, уравнения которой позволили объединить электричество и магнетизм в единую модель электромагнитного взаимодействия.
Источником веры в обоснованность современных поисков в сфере создания единой теории поля являются следующие обстоятельства. Во-первых, каждый из типов поля, связанный с тем или иным типом фундаментального взаимодействия, имеет в своей основе определённый тип квантов, обусловливающих дискретность поля и определяющих движение в нём. Так, квантами сильного взаимодействия являются восемь глюонов, квантами слабого – три бозона, квантами электромагнитного – фотоны, не имеющие массы покоя и электрического заряда, что обеспечивает линейный характер и неограниченный радиус действия электромагнетизма. Наконец, квантом гравитационного поля считается гравитон, существование которого вызывает в настоящее время большие сомнения.
Во-вторых, мировые константы, определяемые характером фундаментальных взаимодействий, имеющие между собой чрезвычайно значительные количественные различия, по современным представлениям на ранних стадиях эволюции Метагалактики могли быть равны. А раз так, то константы не являются абсолютно постоянными, они изменяются по мере эволюции порядка во Вселенной и приобретают то или иное постоянство в зависимости от стадии и состояния эволюционного процесса. Считается, что в экстремальных условиях горячей и сверхплотной Метагалактики все четыре константы были едины и едины все четыре типа полей. Отсюда делается вывод, что все четыре типа сил, образуемых четырьмя типами полей, являются лишь проявлениями одной единой суперсилы. Строятся проекты создания в ускорителях условий, приближенный к условиям раннего этапа эволюции Метагалактики, что позволит в эксперименте проследить действие суперсилы и выявить конкретику функционирования единого поля, объединяющего характеристики всех четырёх типов полей.
Математические расчёты показывают, что то или иное объединение четырёх фундаментальных взаимодействий должно происходить при очень высоких температурах и, соответственно, энергиях в зависимости от уровня этих энергий. При энергии величиной в 100 млрд. электрон-вольт объединяются электромагнитное и слабое взаимодействие. Такая энергетика, как полагают, была присуща Метагалактике в силу её чрезвычайно горячего состояния всего через 10-10 секунды после Большого взрыва. При энергии 1015 млрд. электрон-вольт объединяются слабое и электромагнитное взаимодействия с сильным. Наконец, при энергии 1019 млрд. электрон-вольт все четыре типа взаимодействий сливаются воедино.
По мере остывания и соответствующего снижения энергетического уровня вещества Метагалактики произошло, как полагают, расщепление единого универсального взаимодействия (суперсилы), которое продолжает оставаться в основе всех четырёх типов фундаментальных взаимодействий.
Соответственно этим теоретическим предпосылкам происходил поиск возможностей для создания единой теории поля, в котором приняли и принимают участие многие учёные и целые научные коллективы из самых различных стран мира.
В 50-е годы XX века Р. Фейнман, Ю. Швингер и С. Томогава независимо друг от друга создали квантовую электродинамику, построив её путём определения связи квантовой механики с эффектами, вытекающими из теории относительности. Это позволило объяснить ряд феноменов, проявившихся в физических экспериментах над атомами и их излучениями. Однако видные российские (тогда – советские) физики Л. Ландау, Е. Фрадкин и И. Померанчук показали ограниченную применимость квантовой электродинамики, поскольку на расстояниях в 10-35 см все заряды обращаются в нуль и возникают неустранимые противоречия, аномалии и расходимости физических величин.
В конце 70-х годов XX века С. Вайнберг, А. Салам и Ш. Глэшоу сумели объединить в теории электромагнитное и слабое взаимодействия, предложив в 1967 г. модель электрослабого взаимодействия. Тем самым были заложены основы так называемой стандартной модели микромира, которая находится в тесной связи со стандартной (эталонной) моделью эволюции Метагалактики и в зависимости от неё.
В качестве переносчиков слабых взаимодействий авторы стандартной модели определили группу частиц, названных промежуточными векторными бозонами. Это исходное звено теории электрослабого взаимодействия было подтверждено экспериментально в 1982–1983 годах. Изучение эффектов, возникающих при столкновениях на ускорителе встречных пучков протонов и антипротонов показало следы промежуточных бозонов, количество которых находилось в близком согласии с предсказаниями теории.
Теория Вайнберга-Салама-Глэшоу, получившая название квантовой хронодинамики, была построена на допущении, что электромагнитное и слабое взаимодействия возникают под действием единой электрослабой силы. Соответственно в качестве носителей сильного взаимодействия были определены кварки, накрепко связанные глюонами и подвергнутые так называемому конфайнменту (от англ. слова, обозначающего пленение). На этих идеях и была построена стандартная модель элементарных частиц.
В 80-е годы XX века при опоре на стандартную модель стали предприниматься попытки объединения сильного, слабого и электромагнитного взаимодействия в одно базисное взаимодействие, которому присуща безразмерная константа. Такое приведение в единство трёх типов взаимодействий получило название Великого объединения. В настоящее время известно множество конкурирующих моделей Великого объединения, каждая из которых имеет свои космологические следствия, но напоминает прокрустово ложе, в которое авторы моделей пытаются уложить и втиснуть всё разнообразие и противоречивость фактов, полученных в экспериментальных исследованиях.
Ещё более трудную задачу представляет воссоединение трёх фундаментальных взаимодействий с четвёртой – гравитацией. Такое воссоединение получило название суперобъединения. Но гравитация как наиболее фундаментальная форма «космической инженерии» явно сопротивляется попыткам подчинить её потребностям суперобъединения.
