6  Коллизии Инстинктов или Драма Идей

Макс Борн во введении к работе [3] сразу после заключения относительно консервативности гиперболического движения:

Следует отметить, что электрон в гиперболическом движении не имеет никакого собственного излучения, как бы велико ни было его ускорение, но ведёт своё поле за собой. Это обстоятельство до сих пор было известно только для равномерно движущихся электронов. Излучение и сопротивление излучению проявляются только при отклонениях от гиперболического движения.[3,с.291]

заканчивает следующий сразу за ним абзац не менее значимо:

Моя теория находится в согласии с атомистическим инстинктом столь большого числа экспериментаторов, что интересная попытка Леви-Чивита [7] описать движение электричества как некую жидкость, свободно движущуюся под действием её собственного поля и не связанную никакими кинематическими условиями, едва ли заслуживает одобрения.[3,с.291]

Дело в том, что полевая модель одиночного покоящегося электрона субквантовой теории поля есть ничто иное, как центрально-симметричное стационарное двухжидкостное гиперболическое течение Леви-Чивита в собственном центрально-симметричном поле. В свою очередь, стационарное поле одиночного электрона есть сумма собственных полей всех элементов тока этих двух разноимённо заряженных электрических жидкостей Леви-Чивита во всём пространстве.

Скрытое от нас на субквантовом уровне, и незримо лежащее в основании динамических механизмов устойчивого существования всех квантовых кирпичиков нашего мира, движение электричества подобно течению фазовой жидкости, свободно движущейся под действием собственного поля. Движение каждого элемента такой заряженной жидкости Леви-Чивита не должно быть связано никакими кинематическими условиями, накладываемыми извне. Динамические же условия, накладываемые на движение субтоков одиночного покоящегося электрона требованием их строгой гиперболичности (консервативности), имеют кажущийся статус «кинематических» лишь на время построения теории и только до тех пор, пока не записаны в явном виде искомые уравнения движения субтоков в их собственном поле. А эти уравнения изначально подбираются так, чтобы прежде всего обеспечить строгую консервативность движения субтоков в центрально-симметричном поле электрона. Напомню, что на эту роль может претендовать только гиперболическое движение субтоков электрона в силу своей консервативности (отсутствия потерь энергии на излучение, в полном соответствии с уравнениями Максвелла–Лоренца). Только при условии строгой гиперболичности (консервативности) в сочетании с условием центральной (сферической) симметрии может быть получена искомая стационарная картина движения заряженных субтоков во всём пространстве, динамически согласованная с собственным полем всей этой совокупности субтоков во всём пространстве, т. е. – с полем электрона.

Нет нужды сейчас особо останавливаться на критике работы Борна [3]. Несмотря на известную путаницу в умах современников, связанную с увязкой имён Германа Минковского и Давида Гильберта с этой работой и естественными проблемами роста релятивистской парадигмы, уже через два года Макс фон Лауэ очень ясно и твёрдо заявит: – Принцип относительности исключает эту возможность [твёрдого тела, имеющего конечное число степеней свободы] на основе динамических соображений и поэтому любая попытка в этом направлении является бесперспективной [8,c.342]. В этой статье Лауэ упоминает об участии Арнольда Зоммерфельда в дискуссии на собрании естествоиспытателей в Кёнигсберге и добавляет в примечании: – Я не могу не упомянуть, что многократно обсуждал эти вопросы с Зоммерфельдом.[8,c.344]

Само по себе, это заключение Лауэ относительно законности понятия релятивистского твёрдого тела Борна достаточно тривиально следует из постулатов специальной теории относительности (СТО) Альберта Эйнштейна. Остаётся только удивляться, почему никто не счёл необходимым и уместным опубликовать подобное заключение раньше. Во всяком случае, это промедление не связано с отсутствием ясности в этом вопросе среди основных действующих лиц вне Гёттингена. А там, похоже, главенствовала особая точка зрения на этот предмет, исходящая от Давида Гильберта, и повлиявшая, по понятным причинам, не только на сами работы Борна по «должному» изданию физических работ Германа Минковского, но и на форму реакции на эти работы со стороны представителей других научных центров Германии.

Следует заметить, что на тот момент времени атомистический инстинкт ещё только укоренялся в умах физиков применительно к атомам. Ещё прослеживалось влияние позиции Оствальда и «энергетиков». С электроном ситуация была очень неопределённой. Ещё были живы и активно работали физики с полевым инстинктом Фарадея–Максвелла. Среди молодого поколения физиков также не было единогласия в этом вопросе. Очень многих смущали незамкнутость модели электрона и отсутствие корректности в процедуре замены протяжённого электрона на точечную модель.

Потерпев неудачу в первой попытке решить проблему стабильности и атомизма электрона в рамках модели релятивистского твёрдого тела, будто бы однозначно диктуемой постулатами СТО Эйнштейна, Борн не оставляет надежды на саму возможность построения статической модели заряженного электрона-корпускулы. Используя опыт Альберта Эйнштейна и Густава Ми, накопленный в деле построения теорий поля по нелинейной схеме, Макс Борн в 1914 г. предлагает свой вариант нелинейной теории поля, способный, по первому впечатлению, дать удовлетворительное, всюду регулярное статическое решение для электрона. Нежизнеспособность и этого подхода нисколько не поколебала его веры в атомистический инстинкт столь большого числа экспериментаторов, который со временем оказался усиленным доктриной статичности электрического заряда покоящегося электрона.

Каждая новая нелинейная теория поля проверялась и Эйнштейном, и другими теоретиками на существование всюду регулярного, центрально-симметричного статического решения, пригодного для описания электрона. Вопрос о собственных стационарных микротоках заряда электрона в его собственном статическом поле и их возможной динамической взаимо-обусловленности даже не ставился. Основными препятствиями возвышались интерпретации «достижений» СТО и квантовой теории микромира, наложивших будто бы запрет на использование эфира и его токов с классическими траекториями движения микрозарядов. На эту доктрину статичности и квантованности заряда источников поля уже не поднялась повторно рука ни у Леви-Чивита, ни у других математиков. Для физиков эта задача, похоже, представлялась начисто лишённой здравого смысла. Они были твёрдо убеждены во вспомогательном, если не фиктивном, характере фазового и конфигурационного пространств, во вздорности представлений о токах эфира и классических траекториях у движущихся микрозарядов.

Логика, на первый взгляд, представлялась безупречной. Совокупность накопленных к тому времени экспериментальных данных о физических процессах с участием электронов не позволяла физикам последовательно описывать их в понятиях непрерывного движения корпускулярных точечных электронов в пространстве-времени Минковского (М-пространстве). Физики исходили из убеждения, будто бы единственными источниками электромагнитного микрополя являются заряженные электроны и протоны. Отсюда, фактически, делались выводы об отсутствии каких-либо скрытых заряженных источников поля и их токов, равно как и невозможности описания их движения по классическим траекториям в M-пространстве в силу отсутствия такой возможности для корпускул-электронов. Тем более, что интерпретации волн Луи де Бройля и соотношения неопределённостей Вернера Гейзенберга, казалось, неопровержимо свидетельствовали о непрерывном характере инфляции понятия классического движения в M-пространстве, происходящей в процессе уменьшения характерного размера.

Статическая модель точечного электрона, несущего на себе квантованные заряд и массу, имела все шансы рассыпаться как карточный домик после признания формализма волновой механики Эрвина Шрёдингера в многомерном (комплексном) конфигурационном пространстве. Ещё меньше возможностей для импровизации оставалось у физиков при интерпретации формализма, базирующегося на спинорном уравнении Дирака. Математические структуры уравнений Шрёдингера и Дирака, требовали, казалось бы, полного отказа от каких-либо следов зарядов-корпускул при описании электронно-позитронного поля в пользу смеси двух разноимённо заряженных пространственных наборов полевых субтоков. Но и тут физикам, при непосредственном участии Макса Борна, удалось предложить и защитить столь эклектичную модель электронно-позитронного поля, в соответствии с которой электрон был или корпускулой, или волновым полем в зависимости от точки зрения экспериментатора или, более точно, – экспериментальной установки, которую он сооружал для этой цели.

Заслуги Борна на всех этих критических этапах развития и укрепления атомистического инстинкта в недрах познающего разума физиков несомненны и очень хорошо прослеживаются. Он, как никто другой, в течение целых двадцати лет неоднократно оказывался в самой гуще судьбоносных для всей Физики событий и во многом определил имеющуюся в нашем распоряжении физическую интерпретацию применяемых в микромире математических формализмов. Другое дело, – как долго мы ещё сможем вести продуктивный диалог с природой, не меняя своих рабочих слов, понятий и инстинктов?

Следует особо отметить удачное использование Борном, сравнительно редко встречающегося в работах физиков, понятия атомистический инстинкт. С его помощью цитированная ранее фраза Борна очень чётко и ёмко раскрывает основную установку работы [3]. Ставилась задача построения доказательства компетентности (филогенетически возникшего на богатом историческом опыте всего живого) атомистического инстинкта столь большого числа экспериментаторов (равно как и Давида Гильберта, и своего собственного) применительно к описанию физических процессов, стоящих в основании наблюдаемого феномена атомизма (корпускулярности) электрона.

Работы физиков-исследователей можно условно поделить на два, очень различающихся по своей мощности, класса по признаку степени их критического отношения к некоторому инстинкту, по роли и статусу этого инстинкта в их исследовательской работе. Хотя картина и усложняется при необходимости опоры в каждой работе сразу на целую группу инстинктов, явно или неявно задействованных в предмете и методах исследований, это не мешает провести разбиение по каждому из них в отдельности.

Одни берут (наследуют) уже выработанный предшественниками и разделяемый коллегами инстинкт и придают (пусть и неосознанно) ему статус исходного, базового представления для своего исследования. Убедительность полученных результатов укрепляет и углубляет этот инстинкт даже в том случае, когда исследователь и не ставил перед собой со всей определённостью такой цели, полагая этот инстинкт заведомо оправданным всей предшествующей научной практикой и не нуждающимся в дополнительном обосновании и подкреплении.

Другие находят имеющийся в наличии и доставшийся им от предшественников инстинкт неудобным, плохо приспособленным для адекватного описания избранного круга явлений. И смело приступают к закладке нового инстинкта, нащупывают путь к его построению, исходя из собственного видения специфики предмета и возможной, пусть ещё весьма смутно ощущаемой, перспективы.

Почти излишне напоминать, насколько это трудная и хлопотная работа, какие испытания обрушиваются на голову бунтаря, какие непонимание и насмешки приходится ему сносить со стороны коллег и примкнувшей к ним многочисленной серой массы ревнителей «учёности» и хранителей «чистоты» научного метода.

Одни получают удовлетворение от проделанной работы и чинно шествуют в роскошных мантиях под завистливые взоры коллег и рукоплескания восторженной публики, нежатся в потоках одобрения и признательности (а порой и любви) со стороны близких, получают заслуженные награды и финансовую помощь для дальнейшей работы, успешно продвигаются по ступенькам научной карьеры и исправно служат науке и человечеству.

Другие изгоняются, в подавляющем большинстве своём, из храма науки как веро- и инстинкто-отступники и предаются забвению. Отказ от испытанной системы основополагающих представлений в освоенной ранее области явлений, возведённой посредством механизма научного наследования в инстинкт, воспринимается подавляющим большинством представителей науки как проявление вредоносной мутации, грозящей расстроить чёткую работу организма науки. Носитель признаков бунтарства объявляется подлежащим лечению и изоляции от представителей здоровой части научного сообщества, подчас с применением весьма жёстких санитарных мер.

И только немногим из них выпадает возможность продолжения начатой работы, если они вовремя находят в себе силы набросить на себя более или менее искусную маску благопристойности и благонадёжности, спрятав до поры до времени свои еретические замыслы. Число таких счастливцев не очень велико в силу бунтарского устройства их личности, плохо приспособленной для показухи и лицедейства. И только единицы, баловни судьбы, добиваются успеха и вписывают своё имя в нетленную ткань наследуемой интеллектуальной памяти потомков в форме инстинкта. Однако, и эти избранники богов удостаиваются такой чести, как правило, только после своей смерти и смены поколений. Случаи появления прижизненных свидетельств нарождения нового инстинкта в мышлении физиков за несколько последних столетий можно перечесть по пальцам одной руки. Природу такого достаточно аномального явления можно объяснить пусть и крайне маловероятным, но всё же возможным результатом взаимодействия, интерференции усилий нашего Бунтаря с пионерской работой другого Гения в этом же направлении. Ярким примером такой счастливой интерференции служит явление миру связки Фарадей–Максвелл и их совместного детища – полевого инстинкта.

Наличие характерных инстинктивных составляющих в любой научной теории, неотделимых от её исторически конкретного множества носителей во плоти, и закономерное проявление специфики этих составляющих в механизмах наследственности и изменчивости научных теорий, хорошо согласуется с известным тезисом Макса Планка:

То, что в борьбе против Оствальда и энергетиков в конце концов победил Больцман, для меня было… само собой разумеющимся фактом… При этом я смог установить один, по моему мнению, замечательный факт. Обычно новые истины побеждают не так, что их противников убеждают и они признают свою неправоту, а большей частью так, что противники эти постепенно вымирают, а подрастающее поколение усваивает истину сразу.[16,c.8]

Для описания и анализа явлений научной жизни, эволюции научных теорий и всего связанного с этим круга явлений представляется полезным использовать язык и методы эволюционной теории в дополнение к общепринятому, описывающему процесс познания в терминах логических отношений между теорией и экспериментом. Применение методов эволюционной теории позволяет очень выпукло и наглядно ухватить суть многих процессов, происходящих с научными теориями, которые плохо поддаются описанию на языке взаимодействия идей и их комплекcов, оторванных от своих носителей – людей.

Результат действия некоторого, находящегося на тот момент в тени, инстинкта-препятствия, сковывающего творческую личность любого масштаба, можно выявить с помощью пристального наблюдения и анализа всех неявных фрагментов, использованных при получении нелепого решения. Сковывающее, искажающее воздействие на познавательный процесс инстинкта-зажима можно проиллюстрировать современному читателю на примерах «заблуждений великих», которые делали свои ошибки за несколько веков до появления нашего просвещённого в этих вопросах «Я», обречённого делать уже собственные ошибки в других ситуациях, но имеющих вполне аналогичную (инвариантную) структуру. В качестве образцов-пособий для отработки техники расчистки, приведения в порядок нашего собственного познающего «Я», – небольшой фрагмент из замечательной книги Мориса Клайна «Математика. Утрата определённости»:

Декарт также был среди тех, кто отвергал комплексные корни. Имено он ввёл в употребление термин «мнимое число». В своей «Геометрии» Декарт утверждал: «Ни истинные, ни ложные [отрицательные] корни не бывают всегда вещественными, иногда они становятся мнимыми». Декарт считал, что отрицательные корни можно сделать «действительными», преобразуя исходное уравнение в уравнение с положительными корнями, тогда как комплексные корни превратить в вещественные невозможно. Следовательно, комплексные корни с полным основанием можно считать не настоящими, а мнимыми.

Даже Ньютон не придавал особого значения комплексным корням, вероятнее всего потому, что в его время комплексные корни ещё не имели физического смысла. Так, во «Всеобщей арифметике» ([139], изд. 2-е, 1728) Ньютон говорит: «Корни уравнений часто должны быть невозможными [комплексными] именно потому, что они призваны выражать невозможные случаи задачи так, как если бы те были возможны». Иначе говоря, задачи, которые не допускают решений, имеющих физический или геометрический смысл, должны иметь комплексные корни.

Отсутствие ясности в вопросах, связанных с комплексными числами, часто демонстрируют на примере широко известного высказывания Лейбница: «Дух божий нашёл тончайшую отдушину в этом чуде анализа, уроде из мира идей, двойственной сущности, находящейся между бытиём и небытиём, которую мы называем мнимым корнем из отрицательной единицы». Хотя Лейбниц формально производил операции над комплексными числами, он не понимал их истинной природы. Желая хоть как-то обосновать те применения, которые он сам и Иоганн Бернулли нашли комплексным числам в математическом анализе, Лебниц высказал надежду, что вреда от этого не будет.

Несмотря на отсутствие ясного понимания природы комплексных чисел в XVI – XVII вв., алгоритмическая сторона вычислений, производимых с вещественными и комплексными числами, усовершенствовалась и расширялась. В своей «Алгебре» (1685) Валлис показал, как геометрически представить комплексные корни квадратного уравнения с вещественными коэффициентами. По существу, Валлис утверждал, что комплексные числа ничуть не более бессмысленны, чем отрицательные числа, а так как последние можно изобразить точками направленной прямой, то комплексные числа можно представить точками плоскости. Валлис предложил несовершенное представление комплексных чисел и способ, позволяющий геометрически построить корни уравнения ax²+bx+c=0 для случая вещественных и комплексных корней. Хотя работа Валлиса оказалась правильной, её предали забвению, поскольку в то время математики ещё не могли по достоинству оценить применение комплексных чисел.[17,гл.V,c.139-140]

Эту, и подобные ей книги, следовало бы читать и прорабатывать неоднократно на различных этапах самосовершенствования каждому исследователю, желающему отчётливо проследить в себе соотношение между логической структурой своих научных моделей и их инстинктивными составляющими. В силу знания нами «правильных» ответов, – нам проще отслеживать это соотношение на достаточно удалённых от нас документированных слепках с приключений творческой мысли великих. Результаты проделанной работы могут оказать неоценимую услугу каждому, искренне желающему избавиться от различного рода (и происхождения) интуитивных «зажимов» в недрах своей собственной познающей личности. Подобные «зажимы» тормозят раскрытие нашего творческого потенциала, блокируют продуктивную деятельность нашего научного «Я», нацеленного на исследование ещё неизведанного. Если вовремя, на раннем этапе своего научного онтогенеза осознать полезность и необходимость такого шага, распознать в себе проявление подобных интуитивных и инстинктивных «зажимов», и приступить к их устранению путём определения и чёткой вербализации загнанных в глубины сознания истинктов и интуитивных «постулатов», перевести их в ранг «рабочих гипотез», доступных логическому анализу и критике, – результаты не заставят себя ждать.

Глава V с красивым заголовком «Нелогичное развитие логичнейшей из наук» в книге Мориса Клайна [17] открывается гармоничным нашим усилиям эпиграфом Уордсворта: Нет, не оплакивать былое – в нём силу надобно искать. Эту «нелогичность» естественно интерпретировать «незаконным» присутствием «сторонних» оснований – инстинктов, берущих на себя роль логически подобранных и испытанных постулатов и принципов. Не будем и мы оплакивать былое и последуем мудрому совету. Будем стремиться обрести власть над собственными инстинктами, совершенствуя последние до такой степени, чтобы потомки поверили, что наши инстинкты были выкованы под присмотром мудрых идей, чтобы им не пришлось уличать нас в обратном, доказывая главенство наших дремучих инстинктов над нашими нелогичнейшими идеями. И пусть нам посчастливится так огранить свои собственные инстинкты, что они засверкают божественным светом внутри нас, освещая наши пути познания, очищенные от чрезмерного груза самомнения, любования своими былыми формами восхождения к заветным истинам.

В качестве первого, предварительного «доказательства» возможности коррекции собственных инстинктов в процессе своего интеллектуального развития (индивидуального онтогенеза), сошлюсь на Ричарда Докинза: – Мы построены как машины для генов и взращены как машины для мимов, но мы в силах обратиться против наших создателей. Мы – единственные существа на земле, способные восставать против тирании эгоистичных репликаторов.[29,с.186] Отложу на будущее последующие «доказательства» заявленной выше возможности, не отказав себе прямо здесь в маленьком удовольствии сослаться на прецедент собственного онтогенеза... Необходимо будет ещё вернуться к дополнительному анализу тезиса Докинза о нашей способности восставать против тирании эгоистичных репликаторов как в процессе коллективного исторического филогенеза наших научных теорий, так и в случае индивидуального онтогенеза конкретного человека-исследователя, что представляется особо проблематичным и трудным для осуществления.

Ретроспективный анализ причин зарождения очевидных для нас ошибок предшественников предоставляет нам возможность уличить и чётко классифицировать повинные в этом инстинкты, императивы интуиции и подобные им неявные методические установки, произвести их явное описание, подробную инвентаризацию и анализ. С одной стороны, – мы легко преодолеваем этот участок познания, уже пройденный до нас другими, поскольку имеем подробные карты логической структуры этой области и почти застрахованы от повторения ошибок. А с другой, – приобретаем бесценный опыт распознания и нанесения на карты различного рода коварных ловушек для нашего собственного познания, которые будут встречаться и на нашем пути в неизведанной ещё области.

Преодоление различных по форме, но не по сути, преград, возникающих на наших индивидуальных путях познания, освоение различных языков (техник) их описания (преодоления), постепенно вырабатывают у нас правильную реакцию на их самое неожиданное появление в форме различного рода парадоксов и подобных им стихийных бедствий. После такого тренинга мы уже не паникуем, не бросаемся слепо в неизведанное, лихорадочно перебирая уже в пути имеющееся в наличии оборудование. Накопленный нами опыт подсказывает словами Эйнштейна, – Бог изощрён, но не злонамерен. Спокойно садимся и обстоятельно концентрируемся (медитируем) над свалившимся на нас приключением, возможными вариантами действительно разумного построения соответствующих ситуации исследовательских снаряжения и оборудования.

Очень прискорбно наблюдать, как менеджеры от науки всячески втягивают нас в этот ответственный период в различного рода и назначения публичные шоу, во всевозможные академические гонки с препятствиями, выяснение и учёт заслуг участников, всяческие приоритетные тяжбы… Подобные приёмы, отработанные ещё при организации боёв римских гладиаторов, может быть и могут способствовать рождению удачливых «спортивных» кумиров публики, жаждущей зрелищ, или отбору звёзд шоу-бизнеса и пр., но никак не могут способствовать успеху нашего кандидата в Прометеи. У колыбели нашей цивилизации разыгрывались кровавые римские коллизии тёмных животных инстинктов, но были и подмостки греческого театра, где разыгрывались драмы идей, очищенных от конкретики своих носителей, встречались прекрасные Музы, влекущие ввысь, воспитывающие гармоничные устремления наших душ…

Великим даром небес явилась Ньютону счастливая и плодотворная изоляция в Вульсторпе (1665–1667) в связи со свирепствовавшей в Англии чумой, подарившая нам существенную часть Науки нового времени. Мы можем и обязаны в память о подвигах и муках наших предшественников выставить предупредительные знаки и маяки, а в качестве достойных их интеллектуальным усилиям памятников выковать действенный инструментарий (наподобие карты, компаса, телескопа, микроскопа и т.д.). Для нас же самих, эта работа будет отладкой собственного защитного механизма (иммунитета), стоящего на страже творческого здоровья нашего познающего разума и позволяющего более уверенно ориентироваться в тёмных закоулках собственного познающего «Я». Всё это может быть исключительно полезным при постановке и построении решений качественно новых задач, при познании ещё неизведанного.

6.1  К «Греческому Чуду» через Суды и Традицию Логос-Агона

6.2  Трагедия Гёттингена как Выбор Истории

6.3  К Закону Бэра–Пуанкаре

6.4  Проблема Анаксимандра

6.5  «Интересная попытка Леви-Чивита»
и Субквантовая Полевая модель Электрона

Основная страница – http://www.ltn.lv/~elefzaze/ html/php вёрстка: Александр А. Зазерский ©1998–2005  Александр С. Зазерский