Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Методологические функции фундаментальных физических постоянных в формировании и развитии естественнонаучных теорий
1. Методология и методологические принципы в современной физической картине мира 19
2. Понятие "фундаментальные постоянные". Роль фундаментальных постоянных в построении конкретно-научных моделей физической реальности 30
3. Фундаментальные постоянные в современных теоретико-методологических исследованиях 37
4. Методологическая функция фундаментальных постоянных в прогностической форме 43
Глава 2. Методологическая роль фундаментальных физических постоянных в углублении познания физической реальности
1. Методологические принципы эвристической систематизации ФФП 72
2. Планковская длина как методологическая основа новых представлений о дискретных свойствах пространства 81
3. Планковская длина как актуальный нуль множества длин... 86
4. Основания новых представлений о дискретных свойствах пространства и модель вакуумоподобной среды 91
Глава 3. Структура пространства и движение
1. Методологические проблемы исследования структуры пространства 107
2. Элементы модели дискретно-непрерывного пространства-времени и свойства движения 116
3. Свойство изотахии 120
4. Апории движения "Ахиллес" и "Дихотомия" 132
Глава 4. Роль фундаментальных постоянных в построении конкретно-научных моделей реальности
1. Фундаментальные постоянные и полный космологический сценарий эволюции Вселенной 145
2. Методологический и конкретно-научный аспекты . проблемы гипотезы "сверхсветовых" скоростей 157
3. Предельные значения напряженностей электрического и магнитного полей 179
4. Фундаментальная длина и закон сохранения энергии-импульса 183
5. Замкнутое импульсное пространство . элементарных частиц 188
Заключение 199
Приложение 205
Библиография 210
- Понятие "фундаментальные постоянные". Роль фундаментальных постоянных в построении конкретно-научных моделей физической реальности
- Планковская длина как методологическая основа новых представлений о дискретных свойствах пространства
- Элементы модели дискретно-непрерывного пространства-времени и свойства движения
- Методологический и конкретно-научный аспекты . проблемы гипотезы "сверхсветовых" скоростей
Введение к работе
Актуальность исследования
Взаимодействие методологии и естествознания проявляется очевидным образом в области разработки и анализа оснований конкретно-научных знаний, в частности, когда рассматривается роль философских принципов в становлении новой научной теории, при философско-методологическом анализе базовых элементов естественнонаучного знания.
Философско-методологические вопросы естествознания, в том числе проблема происхождения фундаментальных физических постоянных (ФФП) и проблема определения их методологической роли в построении фундаментальных теоретических моделей физических явлений, составляющих основу физической картины мира, уже давно привлекают к себе пристальное внимание. На разных этапах развития естествознания проблема ФФП приобретает новое содержание, углубляется и конкретизируется. Это сказывается прежде всего на постоянном уточнении содержания понятия ФФП. Можно констатировать, что на сегодняшний день общепринятого определения ФФП не существует. Актуальность и особенности постановки этих вопросов на современном этапе развития физики обусловлены прежде всего тем, что они определяют, как показывает история естествознания, методологическую и теоретическую базу для создания концептуальных теорий, охватывающих по степени общности все более глубокие структурные уровни материи (как в сторону микро-, так и мега-мира) и, в свою очередь, сами определяются содержанием конкретно-научных представлений. Кроме того, в настоящее время явно прослеживается изменение всей ситуации в естествознании от доминировавшей в начале века тенденции к специализации до резкого возрастания интереса к проблемам создания единых теорий, претендующих на описание всего многообразия процессов и явлений материального мира. Это относится, в
первую очередь, к непрекращающимся попыткам создания единой теории всех известных (на сегодняшний день) взаимодействий. Тем более, что на этом пути получены обнадеживающие результаты. Начиная, скажем, с создания Максвеллом объединенной теории электрических и магнитных взаимодействий, через создание в середине второй половины XX века теории электрослабых взаимодействий, подтвержденной экспериментально, к новому объединению - единой теории электрослабых и сильных взаимодействий ("великое объединение").
Конец XX в. для физики можно охарактеризовать постановкой "последней" на этом пути проблемой - объединение гравитации с остальными видами взаимодействий, создание так называемой "Теории Всего". Разработка философских и методологических проблем унификации подхода к пониманию природы взаимодействий, с нашей точки зрения, правильно указывает на трудности, которые могут встретиться на выбранном пути, и на возможные пути и методы их преодоления. В частности, это относится к трудностям решения ряда проблем фундаментального научного знания, таких как расходимости и сингулярности, которые можно, на наш взгляд, преодолеть на основе диалектического синтеза теорий с привлечения методологических принципов, влияющих на формирование оснований фундаментальных физических теорий и позволяющих избежать механического объединения исходных теорий.
Неоднократно указывалось и на принципиально большое значение, которое имеют вопросы полноты оснований теории для решения проблемы единства научного знания. Общий исторический анализ динамики развития физической картины мира однозначно указывает, что поставленные проблемы не могут быть решены без глубокого философско-методологического анализа исходных положений и понятий (принципов, постулатов, аксиом, экспериментальных фактов и т.п.), без включения в современную физическую картину мира результатов конкретно-научных разработок в области выяснения природы ФФП, их роли в создании новых
физических теорий. Одно из актуальных и перспективных направлений связано с попытками создания теорий (например, теории струн), охватывающих единым формализмом все большее число процессов и явлений, на основе анализа роли ФФП в построении уже существующих теорий, таких как теория гравитации Ньютона, СТО, ОТО, квантовая механика, релятивистская квантовая теория поля и т.п.
В исторической ретроспективе это относится прежде всего к созданию трех наиболее фундаментальных теорий, существенным элементом которых становятся ФФП: теория гравитации Ньютона (G), квантовая механика (й) и специальная теория относительности (с). Их дальнейшее развитие может быть охарактеризовано, с позиций ФФП, как создание двух-константных теорий: общей теории относительности (Gc) и релятивистской квантовой теории (eh). Существенным моментом этих построений является преемственность формализмов с точки зрения принципа соответствия. Философский анализ оснований преемственности теорий позволяет, в частности, высказать и некоторые соображения по поводу методологической роли ФФП в создании новых теоретических построений. Например, в рамках этой методологии на сегодняшний день перед физиками-теоретиками становится актуальной проблема построения еще одной двухконстантнои теории - нерелятивистской квантовой теории гравитации
(Gh).
Достижение методологического идеала физической теории, в основание которой положены методологические принципы эвристической систематизации ФФП, может быть связано с появлением в формализме теории одновременно всех трех ФФП - hcG.
Таким образом, говоря о методологической роли ФФП, необходимо иметь в виду возрастающую потребность в выработке общего методологического подхода к решению проблемы построении новых физических теорий, в сознательном использовании методологических возможностей ФФП, которые предполагают опору на накопленный материал по исследо-
ванию методологических функций постоянной Планка и скорости света. Поэтому исследование методологических основ существующих физических теорий с точки зрения выявления роли, которую играют в них ФФП, является актуальным как в теоретическом, так и в практическом отношении. Это, в свою очередь, обеспечит наиболее эффективное выявление закономерностей построения и развития новых научных теорий и более глубокое понимание взаимосвязи современных основных физических теорий.
Актуальными на сегодняшний день являются и вопросы о происхождении и дальнейшей эволюции Вселенной, что напрямую связано с выяснением природы ФФП и их возможной эволюцией. Действительно, в современных теоретических моделях эволюции Вселенной при рассмотрении в ретроспективе самых первых моментов ее расширения (в рамках "раздувающейся" модели) приходят к начальному состоянию, описываемому планковскими значениями физических величин. Тем самым акцентируется внимание на ту роль, которая должна быть отведена ФФП при анализе решения проблем начала Вселенной. Из разряда повседневно-актуальных, проблема ФФП становится проблемой первостепенной важности и актуальности на этапе формирования новых постнеклассических представлений в физической картине мира.
Сознательное использование методологических возможностей ФФП в современных теоретико-методологических исследованиях станет актуальным только тогда, когда будет понята природа ФФП, когда понят процесс "введения" ФФП в научное познание. Известно, что новые теории не могут быть выведены или экстраполированы только из уже имеющихся теорий, а также не могут быть получены и чисто индуктивным путем. Поэтому ФФП и их комбинации, связанные в известном смысле с "внеэмпириче-скими" источниками познания, дают основание надеяться на возможность использовать их в качестве потенциального источника принципиально новых "идей", для создания обоснованных стратегий научного поиска, выбора наиболее эффективных средств и методов исследований.
Таким образом, актуальность анализа методологических функций ФФП в современной физической картине мира не вызывает сомнений.
Степень разработанности проблемы
Методологическая роль ФФП в структуре современных физических теорий имеет достаточно богатую "биографию". Однако практически все теоретико-методологические исследования связаны с двумя постоянными: постоянной Планка и скоростью света. Качественная выделенность этих величин среди величин той же размерности связана с их экстремальным характером. В методологическом аспекте это выражается в появлении таких известных принципов как принципы запрета, ограничения, предельности, инвариантности и т.п. В рамках дальнейшего изучения роли ФФП в объединении известных физических теорий и построения новых, проблемы, связанные с изучением теоретико-методологического аспекта проблемы, были и остаются объектом пристального внимания ученых. При этом можно выделить несколько относительно самостоятельных направлений исследований:
- анализ методологических функций ФФП в основании физических
теорий (А.Д. Александров, B.C. Барашенков, Д.И. Блохинцев, В.П. Бранс
кий, В.П. Визгин, B.C. Готт, Д.П. Грибанов, А. Грюнбаум, К.Х. Делокаров,
П.С. Дышлевый А.Л. Зельманов, М.А. Марков, М.В. Мостепаненко,
М. Планк, И.Л. Розенталь, Дж.А. Уилер и др.).
Основное внимание здесь сосредоточено на свойствах инвариантности и максимальности скорости света и свойствах постоянной Планка, составляющих основу таких принципов как принцип запрета и принцип ограничения, принцип неопределенности и принцип Паули, и т.п. Кроме того, обе постоянные лежат в основании соответственно двух наиболее фундаментальных физических теорий XX века - СТО и квантовой механике;
- исследования методологических принципов эвристической системати
зации ФФП (Л.Б. Баженов, Ю.В. Балашов, Дж. Барроу, В.П. Бранский,
Б. де Витт, Л.М. Гиндилис, А.А. Гриб, Р. Дикке, А.Л. Зельманов,
Г.М. Идлис, В.В. Ка-зютинский, Н.С. Кардашев, Б. Картер,
A.M. Мостепаненко, М.В. Мостепа-ненко, А.Э. Назиров, А.В. Нестерук, Б. Палюшев, А.Г. Полнарев, О.С. Разу-мовский, М. Рис, И.Л. Розенталь, А.Л. Симанов, Ф. Типлер, Дж.А. Уилер, А.Р. Уоллес, С. Хокинг, О.В. Шарыпов, Д. Шиама и др.).
Работы в этой области носят эвристический характер и соответствуют результатам анализа элементов реальности на эпистемологической основе.
- работы, рассматривающие проблемы классификации ФФП, их чис
ло и эмпирические связи между ними, а также гипотезы о возможных ва
риациях фундаментальных констант (Д.И. Блохинцев, Б. де Витт, Г. Гамов,
И.Л. Герловин, П.А.М. Дирак, Г.И. Ивантер, М.А. Марков, В.Н. Мельни
ков, В.М. Мостепаненко, И.Л. Розенталь, А. Салам, К.П. Станюкович,
Э. Теллер, B.C. Троицкий, А. Эддингтон, Д.А. Уилер, О.В. Шарыпов и
др-);
- анализ философско-методологической роли принципа постоянства
скорости света в построении конкретно-научных моделей реальности. В
первую очередь это, конечно же, относится к изучению основ специальной
и общей теорий относительности (А.Д. Александров, B.C. Барашенков,
Д. Блохинцев, Д. Бом, М. Борн, В.П. Визгин, В. Гейзенберг, Б.М. Гессен,
B.C. Готт, Д.П. Грибанов, А. Грюнбаум, К.Х. Делокаров, П.С. Дышлевый,
A. Зоммерфельд, Д.Д. Иваненко, П.Г. Кард, Р. Карнап, Б.Г. Кузнецов,
Л.И. Мандельштам, СТ. Мелюхин, Ю.Б. Молчанов, A.M. Мостепаненко,
М.В. Мостепаненко, Г.И. Наан, Н.Ф. Овчинников, М.Э. Омельяновский,
B. Паули, А. Пуанкаре, В.И. Свидерский, СЮ. Семковский, СГ. Суворов,
А.А. Тяпкин, Д.А. Уилер, Я.И. Френкель, В.А. Фок, Э.М. Чудинов,
Р.Я. Штейнман, А. Эддингтон, А. Эйнштейн, Л. Яноши и др.);
- введение и анализ понятия "планковские величины" (Д.И. Блохин
цев, К.А. Бронников, М.П. Бронштейн, П.А.М. Дирак, В.Л. Гинзбург,
Э.Б. Глинер, Г.Е. Горелик, А. Гут, Я.Б. Зельдович, А.Л. Зельманов,
Е. Каианиелло, В.Г. Кречет, А.Д. Линде, М.А. Марков, В.Н. Мельников, В.М. Мостепаненко, И.Д. Новиков, М. Осборн, В. Паули, М. Планк,
*
И.Л. Розенталь, Л. Розенфельд, А.Д. Сахаров, К.П. Станюкович, П. Стейн-хардт, Г.-Ю. Тредер, Дж.А. Уилер, В.П. Фролов, А. Эддингтон, О.В. Шарыпов и др.). Основная часть работ упомянутых авторов связана с проявлением планковских величин как узловых точек, выполняющих функции предельных значений той или иной фундаментальной физической теории, в том числе, в построении моделей начального состояния эволюции нашей Вселенной;
- философско-методологический и конкретно-научный анализ про
блемы гипотезы сверхсветовых движений (А.Д. Александров, А.Ю. Анд
реев, А. Антиппа, М.Д. Ахундов, Л.Б. Баженов, B.C. Барашенков,
О. Беланюк, Д.И. Блохинцев, Д. Бом, В. Гейзенберг, В.Л. Гинзбург,
А. Грюнбаум, Л.Э. Гуревич, B.C. Гурин, А. Зоммерфельд, Д.А. Киржниц,
Р. Мигнани, Ю.Б. Молчанов, М.В. Мостепаненко, B.C. Ольховский,
Л. Паркер, В. Паули, В.Ф. Перепелица, Е. Реками, В.Н. Сазонов, Е. Су-
даршан, Ш. Танака, ЯЛ. Терлецкий, А.П. Трофименко, М.И. Файнгольд,
Дж. Фейнберг, П.Л. Чонка, Э.М. Чудинов и др.). Работы в этой области, не
имея ни одного экспериментального факта, представляют особенный ин
терес с точки зрения построения теоретического конструкта с применени
ем сочетания философско-методологического арсенала методов и принци
пов с имеющимся конкретно-научным материалом. Основная проблема, за
решением которой, по мнению многих авторов, последует конструктив
ный этап развития этого направления, является проблема причинности. На
сегодняшний день удовлетворительной формулировки принципа причин
ности для использования его вне рамок классического подхода, основан
ного на СТО, не предложено;
- теоретико-методологический анализ понятия "фундаментальная
длина" и дискретные свойства пространства и времени (B.C. Барашенков,
Д.И. Блохинцев, Д. Бом, Г. Ватагин, А.Н. Вяльцев, В. Гейзенберг,
В.Л. Гинзбург, Ю.А. Гольфанд, П. Дирак, Д.Д. Иваненко, В.Г. Кадышев-ский, П.Г. Кард, Б.М. Кедров, Д.А. Киржниц, Б.Г. Кузнецов, М.А. Марков, А. Марх, Б.В. Медведев, А. Пуанкаре, А.А. Соколов, И.Е. Тамм, Г. Флинт, О.В. Шарыпов и др.). Число рассмотренных возможных свойств и концептуальных моделей "фундаментальной длины" настолько велико, что возникает ситуация, когда решение проблемы может сводиться, с нашей точки зрения, к нахождению одного (в крайнем случае, нескольких) качественно определяющего свойства. Обнаружение этого свойства должно повлечь за собой решение большинства проблем, степень разработанности которых зависит только от правильного определения этой длины;
- методологические вопросы, связанные с использованием в современной физике представлений о физическом вакууме, вакуумоподобной среде, суперструнах и пр., а также с их ролью при формировании физической картины мира (B.C. Барашенков, Б. де Витт, М. Грин, П.А.М. Дирак, Я.Б. Зельдович, А.Л. Зельманов, Б.Г. Кузнецов, М.А. Марков, А.Л. Сима-нов, К.П. Станюкович, В.П. Фролов, С. Хокинг, Дж. Шварц, А. Эддингтон, С. Энтони и др.).
Несмотря на обилие различных аспектов теоретического и философ-ско-методологического анализа роли ФФП в построении естественнонаучных моделей физической реальности, конкретные механизмы реализации методологических функций ФФП в этом процессе рассмотрены недостаточно полно, а иногда и слабо обоснованы. К случаю серьезного методологического анализа можно отнести работы, связанные с выяснением методологической роли ФФП в построении СТО и квантовой механики, а также работы, выполненные в рамках гипотезы, связанной с возможными вариациями значений ФФП во времени и в пространстве.
Примером может служить предложенная в свое время П. Дираком к рассмотрению гипотеза больших чисел (ГБЧ), которая в дальнейшем породила целое направление в теоретической физике, связанное с возможностью изменения численных значений ФФП. Полученные в этом направле-
ний результаты оказали существенное влияние не только на саму теоретическую физику, но и на формирование новых представлений об основах единой научной картины мира, что позволило в дальнейшем на вполне научных основаниях ввести в рассмотрение наблюдателя как закономерный элемент в эволюции Вселенной. В частности, было показано, что небольшие вариации значений ФФП могли бы привести, например, к потере устойчивости основных структурных образований Вселенной и, как следствие, невозможности существования жизни вообще.
В рамках существующих теоретических концепций основное внимание при анализе роли ФФП уделяется проблемам поиска пределов применимости той или иной теоретической модели в классической и неклассической физике. И на этой основе анализируется возможность выработки методологических принципов, позволяющих выявить общие составляющие механизма формирования и развития новых научных теорий. К сожалению, практически не изучалась проблема реализации методологической функции ФФП как возможной методологической основы поиска новых физических теорий. Здесь мы не касаемся вопросов, связанных с проблемой объединения известных видов взаимодействий, важным моментом которых является, по-видимому, существование единой (безразмерной) константы взаимодействия, что, в свою очередь, требует выработки обобщенного формализма, собственных методологических принципов и отдельного философского и методологического анализа возникающих при этом проблем.
Предмет, объект, основная цель и задачи исследования Научно-теоретическая актуальность проблемы происхождения и роли ФФП в современном научном познании обусловили предмет, объект, основные цели и задачи диссертационного исследования.
Предметом исследования являются процесс реализации методологических функций ФФП в построении и развитии конкретно-научных моде-
лей физической реальности, а также основные формы и механизмы этого
процесса.
^ Объект исследования - методологические функции ФФП, принципы
эвристической систематизации ФФП, конкретно-научные теории, понятийный аппарат новых теорий, новые, связанные с философско-методологическим анализом ФФП, элементы физической и научной картины мира, обусловливающие переход к постнеклассическому этапу развития естествознания.
Основной целью работы являются выявление и методологическое
* обоснование роли ФФП в построении новых (и обобщении уже сущест
вующих) научных теорий и анализ методологических функций ФФП в со
временных физических теориях. Кроме того, на основе этого анализа
предполагается показать действенность полученных результатов на при
мере использования конкретно-научных и методологических принципов, в
частности, принципа постоянства скорости света, принципа подобия,
принципа ограничения (сохранения), принципа причинности и т.п. в по-
fc строении постнеклассических физических концепций пространства.
Достижение данной цели предполагает решение следующих задач:
Выявление методологических функций ФФП в построении концептуальных моделей физической реальности.
Анализ методологических принципов эвристической систематизации ФФП.
3. Выявление степени влияния методологических принципов с онто-
,щ логическим основанием на возможность выделения синтезирующих тен
денций развития в современных теоретических концепциях.
4. Анализ возможности реализовать принцип инвариантности скоро
сти света как одного из методологических основ физической теории с
расширенной пространственно-временной областью описания реальности,
включая сюда движения вне светового конуса специальной теории отно
сительности.
5. Методологическое обоснование использования планковской длины
в качестве фундаментальной и формирование на этой основе модели дис-
ч#- кретно-непрерывного пространства-времени.
6. Анализ трудностей реализации свойств движения (изотахия, кеки-
нема и реновация) только либо в модели непрерывного, либо в модели
дискретного пространства.
Методологическая и теоретическая основы исследований
Методологической основой диссертационного исследования является **' система философско-методологических принципов, в основном, с онтологическим основанием, разработанных в трудах философов, методологов и естествоиспытателей.
Решение поставленных задач осуществляется, прежде всего, за счет
применения в работе таких основополагающих принципов, как принцип
материального единства мира, принцип историзма, принцип соответствия и
т.д.
** В нашем исследовании большое значение имеет принцип историзма,
требующий рассматривать развитие физического знания с учетом преем
ственности и взаимосвязи. Принцип историзма в физической науке требу
ет учитывать исторические связи, смотреть на любую теорию с точки зре
ния того, как теория возникла, какие главные этапы в своем развитии про
ходила, и с точки зрения этого развития смотреть, чем эта теория стала те
перь. И только после этого анализа формировать представления о возмож-
щ ных путях ее дальнейшего развития.
Принцип материального единства мира требует на любом этапе развития конкретно-научных моделей привлекать к анализу все имеющие отношение к проблеме эмпирические данные, полученные на сегодняшний день, всю мощь системы философско-методологических принципов научного познания, в соответствии с чем каждую область на пространственно-временной шкале реальности необходимо рассматривать
не как изолированную и абсолютно самостоятельную, но как элементы
ванную и абсолютно самостоятельную, но как элементы единой, причинно-связанной и обусловленной системы материального мира.
Кроме того, методологической основой диссертации являются методологические принципы, лежащие в основании современной научной картины мира, такие как принципы причинности, соответствия, сохранения, общефилософский диалектический закон единства и борьбы противоположностей и т.п. С нашей точки зрения, они играют первостепенную роль при выработке стратегии выбора направления и поиска пути синтеза существующих теоретических концепций.
Теоретической основой диссертационной работы являются результаты исследований философов, методологов и естествоиспытателей, работавших и работающих сегодня в области теории и методологии естество-' знания, в частности, теории и методологии физики.
История развития науки показала, что в исследованиях методологического характера, проводимых профессионалами своего дела, в основном анализируются методологические проблемы уже существующих теорий, подготавливая тем самым рождение новых теоретических концепций. Но эти исследователи достаточно редко являются авторами новых теорий, тогда как первыми методологами вновь созданной теории, как правило, являются сами создатели, первоначально редко сочетающие в себе качества философа и естествоиспытателя в одинаково глубокой степени. Современное же состояние фундаментальной физики, по нашему глубокому убеждению, таково, что только одновременная разработка новых методологических оснований и новых теоретических концепций может привести к позитивному результату: анализ методологических проблем необходимо проводить не post factum, а с максимально возможным при данном конкретно-научном материале опережением.
Автор отдает себе отчет в том, что полное решение проблемы природы ФФП не может быть получено, пока не создана физическая теория, в формализм которой все три исследуемые ФФП входят одновременно (на-
пример, это может быть одна из моделей теории суперструн с фундаментальной планковской длиной). Ясно, что анализируемые в диссертации методологические функции ФФП находятся в процессе развития. Этот факт получил свое отражение в диссертации некоторыми новыми результатами конкретно-научного характера.
Научная новизна и конкретные результаты исследования содержатся в следующих основных положениях, которые выносятся на защиту:
Впервые предметом исследования выступают механизм и формы реализации методологических функций ФФП в формировании и развитии фундаментальных физических теорий. Обосновывается вывод о том, что методологическая функция ФФП реализуется через научную картину мира в прогностической, конструктивной и нормативно-регулятивной формах.
В рамках эвристической систематизации ФФП сформулирован новый методологический принцип с онтологическим основанием - hcG-принцип, а также выявлена и проанализирована методологическая функция гравитационной постоянной как принципа ограничения. Все это позволило, в свою очередь, уточнить границы применимости неклассических фундаментальных физических теорий.
Впервые проведен анализ методологических проблем, возникающих при разработке теории квантовой гравитации, который позволил установить, что существующие современные представления и подходы не позволяют создать удовлетворительную теорию нерелятивистской квантовой гравитации (/zG-теория).
Выявлено и описано новое свойство - лоренц-инвариантность длины, которым должна обладать длина, претендующая на роль фундаментальной. Это свойство заключается в ее абсолютном, инвариантном относительно выбора инерциального наблюдателя, характере.
Введение конкретного значения фундаментальной длины позволило предложить модель новой вакуумоподобной среды, структурным
элементом которой является объект с планковскими параметрами.
ментом которой является объект с планковскими параметрами. Найдены и проанализированы ее основные условия существования: уравнение состояния и новое кинематическое условие - лоренц-инвариантный покой. Последнее условие предполагает отсутствие относительного движения вещественного наблюдателя и вакуумоподобной среды. Обоснована непротиворечивость существования и свойств новой среды с современными представлениями основных физических теорий - специальной и общей теорий относительности и квантовой теория поля.
Проведенный анализ впервые разработанной нами концепции ва-куумоподобного состояния среды позволяет предложить полный космологический сценарий эволюции нашей Вселенной, включающий в качестве начального планковский этап, сформулировать и проанализировать методологические и конкретно-научные основания для выявления природы и сущности темной энергии.
Впервые предложена модель пространства с минимальным инвариантным пространственным элементом - планковской длиной, удовлетворяющая одновременно свойствам изотахии, кекинемы и реновации.
8. В рамках разработанной модели дискретно-непрерывного про
странства-времени показано отсутствие затруднений, известных как апо
рии Зенона "Ахиллес" и "Дихотомия". Как следствие, сформулировано и
введено в обращение новое понятие минимально проходимого пути для
движущегося объекта.
9. На основе методологического осмысления конкретно-научных фи
зических понятий проанализированы неудачи в построении моделей дви
жения за пределами светового конуса СТО и предложена новая математи
ческая модель гипотетической сверхсветовой области реальности. Успеш
ное развитие модели оказалось возможным благодаря введению ряда но
вых основных физических понятий, таких как тахионная система отсчета,
состояние покоя во времени, пространственный принцип причинности и
др.
10. Рассмотрены и проанализированы с философско-методологичес-кой и конкретно-научной точек зрения новые интерпретации понятий актуального нуля и актуальной бесконечности. При этом актуальный ноль (бесконечность) понимается не как наименьшее (наибольшее) число, а как такая величина, которая меньше (больше) любого числа.
Научно-практическая значимость диссертационной работы Полученные в диссертации выводы, а также собранные материалы могут быть использованы:
для дальнейшего анализа проблем реализации методологической функции ФФП при построении конкретно-научных физических теорий;
для выявления закономерностей формирования постнеклассической физической картины мира;
при определении наиболее эффективных путей использования методологических возможностей философии естествознания для решения фундаментальных конкретно-научных проблем в современном научном познании;
в практике решения методологических проблем научного, в частности, физического познания;*
при чтении спецкурсов по истории, философии и методологии естествознания.
Апробация работы.
Основные положения и результаты диссертационного исследования опубликованы в монографии и 15 статьях и препринтах (19 печ. л);
Выводы и результаты исследования были доложены на Международных симпозиумах, всесоюзных, всероссийских и региональных конференциях: V Международный симпозиум "Философия, физика, космос". Кырджали, Болгария. 1989; Всесоюзный семинар "Антропный принцип в структуре научной картины мира". Ленинград, ноябрь 1989; II International Congress "Cosmos and Philosophy". Kardjali, Bulgaria. 1990; Всесоюзный семинар "Новые идеи и альтернативные взгляды в космологии". Самара,
июнь 1990; Первый Международный симпозиум "Космос, цивилизация, общечеловеческие ценности". Казанлык, Болгария. 1990; III International Congress on Cosmic Space and Philosophy. Mytilene. Greece. 1991; IV Международная конференция "Космос и философия". Стара Загора, Болгария, октябрь 1992; VII Международный семинар "Космическое пространство в науке, философии и богословии". Санкт-Петербург, август 1994; VIII International Interdisciplinary Symposium on the Methodology of Mathematical Modelling. Varna. Bulgaria. June 1996; Региональная научная конференция "Математические проблемы физики пространства-времени сложных организованных систем". Новосибирск, август 1996; Первая международная конференция "Проблемы ноосферы и устойчивого развития". Санкт-Петербург, сентябрь 1996; Всероссийский семинар "Методология науки" ("Нетрадиционная методология"). Томск, май 1997; Конгресс-2000 "Фундаментальные проблемы естествознания и техники", Санкт-Петербург, Россия, 2000; VI Международная конференция "Современные проблемы естествознания", 21-25 августа 2000 г., Санкт-Петербург, Россия; Украинско-Российская гравитационная конференция "Гравитация, космология и релятивистская астрофизика", 8-10 ноября, 2000 г., Харьков, Украина; 12 International Congress "Cosmos & Philosophy", 28th Sept. - 1st Oct. 2001, Aigina, Greece; Всероссийская научная конференция "Философия и наука", 16 октября, 2001, Новосибирск, Россия; Третий Российский философский конгресс "Рационализм и культура на пороге III тысячелетия", 16-20 сентября 2002, Ростов-на-Дону, Россия.
Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на философско-методологических семинарах Института философии и права СО РАН и на научных семинарах Института теплофизики СО РАН.
Диссертация обсуждалась на заседании отдела философии Института философии и права СО РАН 20 февраля 2003 г. и была рекомендована к защите.
Понятие "фундаментальные постоянные". Роль фундаментальных постоянных в построении конкретно-научных моделей физической реальности
При рассмотрении вопросов, связанных с границами применимости основных физических теорий, уже неоднократно указывалось, что область их работы ограничена, и это ограничение связано с наличием в реальности ФФП1. Выяснение природы ФФП, их методологической роли в создании теоретических концепций является с нашей точки зрения важным вопросом при выборе возможного направления построения единой физической теории.
Вопросы систематизации ФФП, их возможной взаимосвязи, изучение роли ФФП в развитии и становлении новых физических теорий определяет их место и роль в построении постнеклассической физической картины мира. Пожалуй, ни одна современная теория, претендующая на описание явлений и процессов, происходящих в первые секунды расширения Вселенной, не может обойтись без предположения о связи констант микро- и мегамира. Примером может служить одно из направлений в современной теоретической физике, рассматривающее объединение четырех известных взаимодействий как основную свою цель, как реализацию определенного идеала - существование одной универсальной безразмерной постоянной или совокупности нескольких фундаментальных констант.
На сегодняшний день имеется достаточно большое количество информации о существовании определенных эмпирических связей между ФФП, предложены определенные классификации этих величин, носящие, с нашей точки зрения, скорее спорадический характер, что связано прежде всего с отсутствием функционально приемлемого понятия постоянные величины в рамках большинства конкретно-научных дисциплин.
Действительно, многими исследователями отмечается отсутствие удовлетворительного определения понятия физическая постоянная, этого важнейшего структурного элемента физической картины мира. Это так, если ограничиться анализом только количественной стороны проблемы, -выяснением числовых значений постоянных, используя их в качестве тривиальных "коэффициентов пропорциональности", не утруждая себя вопросом о качественной стороне проблемы, о природе ФФП1. Если следовать положению, согласно которому "определение физического понятия означает некоторую логическую операцию, в процессе которой раскрывается вся совокупность суждений о каком-либо предмете, ядром которых являются суждения о наиболее существенных признаках этого предмета"2, то в первую очередь необходимо решить вопрос о выборе из множества постоянных величин некоторого подмножества с определенными характеристиками. В частности, в соответствии с заложенной в диссертации идеей, из множества постоянных величин вообще, необходимо выбрать множество фундаментальных физических постоянных с определенными свойствами и дать для них определение. При этом мы осознаем, что любое выделение фундаментальных постоянных не является и не может быть абсолютным. Как правильно указывают К.П. Станюкович и В.Н. Мельников, "в конечном итоге оно (выделение ФФП. - В.К.) характеризует современный уровень развития физики, наши знания о тех или иных процессах, их связях"1.
Рассмотрение конкретных примеров введения в теоретические модели описания явлений классической физики позволяет утверждать, что константы (размерные) оказываются обусловлены как правило внутренней структурой описываемого феномена, физическая сущность которого на этапе их введения неизвестна. Характерным примером может служить эмпирически обнаруженный линейный закон Ома (/ = U/R), в котором роль постоянной величины играет электрическое сопротивление материала, по которому течет ток. При этом в рамках собственно закона Ома природа самого феномена сопротивления не выводима и обусловлена, как показало дальнейшее развитие физики, внутренней структурой материала. Это относится, по-видимому, ко всем эмпирически найденным физическим связям явлений, по крайней мере, в эпоху классического этапа развития физики. Анализ подобных примеров позволяет сделать вывод, согласно которому вопросы происхождения и вычисления количественных значений постоянных величин находятся вне рамок функционирования соответствующей теории и решаются эмпирически. В большинстве известных закономерностей, выраженных соответствующим формально-математическим образом, для констант дело обстоит именно так (постоянная Ридберга, постоянная Больцмана, постоянная смещения Вина, безразмерные постоянные всех видов взаимодействий и т.п.).
В первом приближении постоянными физическими величинами, претендующими на статус относительно фундаментальных, можно назвать такие величины, к которым после создания более общей теории можно редуцировать постоянные предыдущей теории. Те величины, которые нельзя в настоящее время ввести в теорию иначе как постулативно или эмпирически (скорость света, постоянная Планка, гравитационная постоянная, массы соответствующих частиц, заряд электрона, константы взаимодействий и т.п.), могут претендовать на статус относительно всеобщих ФФП. Среди них, с нашей точки зрения, на статус универсальных ФФП в рамках сегодняшнего неклассического этапа в развитии физики могут претендовать величины, лежащие в основании теоретических концепций, наиболее общих по степени охвата явлений и процессов. К ним относятся, с нашей точки зрения, скорость света, постоянная Планка и гравитационная постоянная (возможно, также, постоянная Больцмана). Как отмечает О.П. Спиридонов, "общее, что объединяет эти константы, - это содержащаяся в них информация о наиболее общих, основополагающих - фундаментальных! -свойствах материи"1. Заряд электрона выпадает из нашего списка по причине ограничения круга явлений, связанного с участием только заряженной компоненты вещества. Кроме того, при определенных условиях остается ненулевой вероятность существования в свободном состоянии кварков, обладающих дробным электрическим зарядом. Нетривиальным является и теоретический результат, согласно которому предельное максимальное планковское значение электрического потенциала также не содержит значения электрического заряда . Этот факт несомненно требует объяснения и понимания, которых в настоящее время нет.
Планковская длина как методологическая основа новых представлений о дискретных свойствах пространства
Сейчас мы хотим обратить внимание на следующие моменты. Какую роль выполняют в этой ситуации планковские значения (тр\ и /pi)? Являются ли они мерой для принципа неопределенности, а тем самым для всех квантовых представлений для объектов с mi mv\, или, например, выполняют роль предела применимости классической (не квантовой) ОТО? Остановимся на этих вопросах подробнее и покажем, что, по-видимому, могут реализоваться оба сценария.
Одна из первых попыток ответить на вопрос о том, какие ограничения налагает принцип неопределенности на измерение кривизны пространства и тем самым на понятия общей теории относительности была предпринята в работе М. Осборна1. Природа ограничения по мнению автора связана с тем обстоятельством, что измерения координаты и времени в ОТО должны быть связаны с измерением импульса и энергии, точность которого в свою очередь ограничена принципом неопределенности Гейзенберга.
В результате анализа Осборн приходит к нетривиальному выводу. Для того чтобы кривизна была наблюдаемая в смысле квантовой механики, необходимо чтобы ошибки, возникающие вследствие принципа неопределенности Гейзенберга при измерении кривизны, подчинялись следующему неравенству, (GM/c r) 1, что соответствует условию для гравитационного потенциала (р с2. Используя далее неравенства из квантовой механики, он получает численное значение нижней границы для массы, порождающей метрику, (hc/GM2) « 1, что соответствует условию, М» mv\. Как следствие, Осборн делает заключение, что "...любое соотношение между метрикой пространства и тензором материи... должно выполняться только в статистическом смысле и неприменимо к отдельным элементарным частицам. Так, следует ожидать, что в любой вариант единой теории поля, пытающейся совместить квантовую теорию с общей теорией относительности, кривизна пространства должна входить как статистическое понятие, применимое лишь при очень большом числе частиц: как показывают приведенные выше рассуждения, кривизна просто не определена, если измерения производить на одной элементарной частице"1. По-видимому, отдельная элементарная частица может не создавать искривления пространства. Здесь уместным будет отметить, что и теория тяготения Ньютона и ОТО, имели дело только с макроскопическими объектами. Применимость какой-либо макротеории и перенесение полностью ее методологии на область микромира должны нести элементы гипотетичности. Тем более что проверить экспериментально такие предположения на сегодняшний день не представляется возможным.
Анализ совместимости двух принципов, отраженный на рис.2, уточняет точку зрения Осборна и приводит к возникновению следующей ситуации. Согласно классической ОТО, характерный гравитационный радиус объектов, представленных на диаграмме спектром элементарных частиц с w,- тирі, (Е 1019 ГэВ) оказывается меньше области локализации, допустимой принципом неопределенности Гейзенберга.
Можно выделить два варианта развития событий. Либо мы должны принять правомерность применимости классической ОТО во всей области изменения массы (энергии), вплоть до, но тогда будет нарушен принцип неопределенности, либо принять справедливость принципа неопределенности, тогда в силу логики классическая ОТО для объектов с Щ Щи будет неприменима.
Например, в теории струн рассматривается возможность существования новой нетривиальной симметрии (дуальности), связывающей между собой различные варианты теории струн. В рамках этой симметрии появляется т.н. струнная модификация принципа неопределенности Гейзенберга . Предполагается, что в теории замкнутых струн принцип неопределенности в виде Ах hc/E справедлив вплоть до планковских масштабов, после чего эту формулу следует заменить на что-то типа Ах (hc/E) + /pi2 (hc/E) \ По крайней мере, можно с уверенностью сказать, что вопрос о применимость современных гравитационных концепций в области элементарных частиц, требует более глубокого и внимательного рассмотрения.
Если принять точку зрения, согласно которой классическая ОТО неприменима к элементарным частицам, то проведенные в ее рамках рассуждения в отношении элементарных частиц содержат некоторые несоответствия. В частности, это касается общепринятого определения безразмерной константы гравитационного взаимодействия ag = Gmp /he, где /Ир - масса протона. Исторически можно понять появление именно такой постоянной. Это было связано, по меньшей мере, с двумя обстоятельствами. В 30-е годы прошлого века предполагалось, что в рамках существовавших в то время космологических сценариев эволюции нашей Вселенной (например, космологической модели Фридмана) основная компонента ее массы является барионной, типичным представителем которой является устойчивая частица протон с массой тр. Других выделенных масштабов на спектре масс устойчивых образований во Вселенной известно не было. Но сегодня мы уже не можем этого утверждать однозначно, поскольку оба этих условия могут быть пересмотрены.
Во-первых, как показывают последние космологические наблюдения (и теоретические расчеты) вклад барионной (светящейся) компоненты в общую плотность (массу) нашей Вселенной составляет всего (2-4)% Во-вторых, на оси спектра масс появилась выделенная своей инвариантностью мера гравитационного взаимодействия, представленная в современной космологии планковским значением массы тр\. Тогда константа гравитационного взаимодействия может иметь следующий вид: ag = Gm \/hc = 1. Не вдаваясь в дальнейший анализ складывающейся ситуации, отметим, что мы не видим в данных рассуждениях каких-либо противоречий с современной физикой. Что касается области применимости квантовых представлений (включая сюда и принцип неопределенности Гейзенберга) при энергиях, сравнимых с планковскими ( 1019 ГэВ), то этот вопрос может быть разрешен только после того, как мы примем предположение о роли, которую в сложившихся обстоятельствах будет играть планкопская длина 1,6 10"33 см. Связано это в первую очередь с тем, что в рамках КТП нет выделенной длины, которая могла бы выполнять роль обрезающего фактора и потому область ее применимости простирается на объекты с массой больше планковской, и далее по возрастающей (см. ис. 2). Это одна из причин, которая вынуждает нас говорить о неприменимости этой теории при высоких энергиях, в том числе при значениях, приближающихся к планковским.
Элементы модели дискретно-непрерывного пространства-времени и свойства движения
Все известные попытки построить только либо непрерывную, либо дискретную модель пространства и времени наталкивались на возникновение противоречий, решения которых не найдено до сих пор. В частности, построить модель дискретного пространства, удовлетворяющую одновременно свойствам изотахии, кекинемы и реновации, до настоящего времени не удавалось. Анализ опубликованных работ, как отмечает Р.А. Аронов, "свидетельствует скорее об еще не очень последовательной, но все же вполне определенной тенденции к единству непрерывности и дискретности пространства и времени и, стало быть, говорит не о пережитках представлений о непрерывности пространства и времени, а о необходимости синтеза этих последних с представлениями о дискретности пространства и времени"1. Вполне естественным и исторически оправданным можно признать тенденцию к созданию и анализу моделей дискретно-непрерывного характера. Современное естествознание, в частности СТО, с необходимостью приводит нас к требованию начать синтез непрерывного и дискретного в рамках четырехмерного пространственно-временного формализма Минковского.
Ранее (гл.1, 3) нами было сформулировано понятие фундаментальной длины, роль которой выполняет планковская длина. Минимальный же квант времени вводится обычно через минимальную длину и скорость све-та, /Р1 = /р/с = (hG/c ) . Исключительность величин 1Р\ и tp\ в отношении любых других протяженностей и длительностей, как мы уже упоминали, определяется их инвариантным характером относительно любого инерци-ального наблюдателя. Это означает, что обе величины обладают особым качеством, не присущим пространственным и временным характеристикам вещественно-полевых объектов, поскольку последние, согласно СТО, относительны. Напомним некоторые характеристики планкеонной среды, которые необходимы нам для дальнейшего изложения материала.
Введение минимального элемента 1Р\ позволило сформулировать для движения вещественного объекта понятие предельной скорости (2.3), являющейся функцией параметров этого объекта: где /о - характерный размер элементарной частицы в собственной системе отсчета. Для объектов с характерным размером /0 = /рь ранее нами было получено условие их состояния (2.4), vmax = 0. Это кинематическое условие (инвариантный покой) является основополагающим для того, чтобы план-кеоны были рассмотрены в качестве структурной единицы гипотетической вакуумоподобной среды (эфира), конкретной формой существования которой является пространство-время Минковского.
Как мы уже отмечали, при введении понятия о среде, пространственно покоящейся относительно любой инерциальной системы отсчета, законы, описывающие явления природы, не будут находиться в зависимости от состояния движения, поскольку равномерного и прямолинейного движения относительно такого эфира не существует. При таких и только при таких условиях, накладываемых на среду, может выполняться принцип относительности, являющийся прямым проявлением свойства инвариантного покоя. В такой инвариантно покоящейся среде, играющей роль светоносной, всегда оказывается справедливым и принцип постоянства скорости света, являющийся также следствием ее существования. В силу существования непрерывного спектра относительных скоростей непрерывная компонента пространства представлена в модели дискретно-непрерывного пространства-времени пространственной характеристикой движения вещественных объектов, т.е. значениями проходимого пути.
Пространственно-временные свойства вакуумоподобной среды несут на себе, помимо непрерывного, дискретное начало. Дискретный элемент обусловливает в модели наличие минимальной области локализации объекта как в собственной системе отсчета /о /рь так и в движущейся, что связано с введением максимальной скорости движения объекта (2.3).
Аналогичные рассуждения можно провести и для временной компоненты дискретно-непрерывного многообразия. Единственным, но существенным, отличием является тот факт, что фундаментального минимального значения для времени можно достигнуть только в собственной системе отсчета. Более подробно на этом положении мы остановимся при обсуждении апории Зенона "Ахиллес".
Итак, принципиально новым моментом в модели является состояние лоренц-инвариантного покоя среды как целого относительно любого инер-циального наблюдателя (vmax = 0 - invariant). Это условие существования среды однозначно удовлетворяет известным свойствам кекинемы и реновации .
Первое свойство, дающее представление о механизме движения частицы по решетке, свойство кекинемы, требует неделимости элементарного движения. Другими словами, «в элементарном движении нельзя различать стадии движения - оно неделимо и, следовательно, для него "двигаться" и "продвинуться", "идти" и "прийти", равно как и другие глаголы движения несовершенного и совершенного вида - синонимы»2. В рамках концепции "чисто" дискретного пространства и времени наблюдение элементарного движения объекта по решетке невозможно. В аристотелевской формулировке: "По неделимому пути ничто не может двигаться, а сразу же является продвинувшимся".
В рамках нашей модели, в силу инвариантного покоя наблюдателя и планкеонной среды, отсутствует их взаимное движение. А поскольку нет движения объекта относительно решетки, постольку и нет необходимости различать стадии их относительного движения. Обоснование свойства кекинемы в рамках модели становится излишним.
Методологический и конкретно-научный аспекты . проблемы гипотезы "сверхсветовых" скоростей
Отсутствие широкого интереса к теме сверхсветовых движений связано с прочно укоренившимся мнением, что скорости распространения материальных взаимодействий не могут превышать скорости света в вакууме. После создания СТО это положение рассматривалось как результат теории, как следствие преобразований Лоренца, из которых следовал вывод, что с приближением скорости тела к скорости света масса его стремится к бесконечности. Сами создатели теории относительности и ее математического формализма особо акцентировали внимание на предельном характере скорости света. А. Эйнштейн писал: «При v = V (V- скорость света. — В.К) все движущиеся объекты, наблюдаемые из "покоящейся" системы, сплющиваются и превращаются в плоские фигуры. Для скоростей, превышающих скорость света, наши рассуждения теряют смысл...»1. И далее, резюмирует: "...скорость света в нашей теории физически играет роль беско-нечно большой скорости" . Позднее такое понимание значения скорости света как предельной величины подчеркивалось рядом известных физиков и, как следствие, вопрос о возможных в природе скоростях, казалось бы, решен тем самым однозначно и окончательно.
Действительно ли постулаты СТО содержат в себе, хотя бы и в неявном виде, абсолютный запрет на сверхсветовые движения? Как мы убедимся ниже, теоретико-методологический анализ постулата инвариантности скорости света и принципа относительности отвечает на этот вопрос отрицательно.
В научной литературе неоднократно поднимался вопрос о существовании в природе объектов, движущихся за пределом светового конуса вещественного наблюдателя - тахионах1. В последние годы интерес к этой проблеме усилился и проблема из разряда научных курьезов вновь становится актуальной. Как пишет Ю.Б. Молчанов: "... интерес к данной гипотезе обусловлен, с одной стороны, тем, что ее подтверждение могло бы привести к фундаментальному перевороту в современной физической картине мира, а с другой - широко распространенным в рядах современной научной общественности мнением, что сверхсветовые процессы должны якобы привести к существенным изменениям в философских принципах, особенно в принципе причинности, который должен быть обобщен таким образом, что из него исключается требование обязательного предшествования причины следствию. Кроме того, должны быть якобы также изменены представления о необратимости и направлении времени"2.
Мы сознаем, что единственной не сегодня реальной возможностью подойти к решению этой проблемы является не физическая, но математическая гипотеза. И.В. Кузнецов так определяет последнее понятие: "математическая гипотеза - это предположительное изменение формы, вида, характера уравнения, выражающего закон изученной области явлений, с целью распространения его на новую область в качестве присущего ей закона"3. Проведя анализ общего и особенного во взаимоотношении этих видов гипотез, И.В. Кузнецов провел их методологическое сравнение и показал что, обладая предсказательной силой, математическая гипотеза имеет не только много общего с физической гипотезой, но и свои существенные особенности. Он писал: "на переднем плане обычной гипотезы стоит определение основных физических особенностей того материального объекта, который в данном случае исследуется. В математической же гипотезе исходным и непосредственным является предположение об общем характере и особенностях той новой физической теории, которая затем должна быть обращена к исследуемому объекту. В обычной гипотезе физическая характеристика объекта выражается сразу, и теория затем развивается на основе уже сформулированной, хотя бы в общих чертах, физической интерпретации исходных понятий. В математической гипотезе в первую очередь схватывается общий, математически выраженный костяк теории, и лишь затем ищется физическая интерпретация частей, элементов этой теории и свойств объекта. Логические акценты, логические ударения в обычной физической гипотезе и гипотезе математической различны"1.
По классификации И.В. Кузнецова предлагаемое нами исследование относится к математической гипотезе, в которой тип, общий вид уравнений остаются прежними, но в него подставляются величины иной приро- ды, иного характера, тогда как почти все предыдущие попытки построения возможных моделей сверхсветовых движений носили явно выраженный характер физических гипотез.
Итак, отсутствие экспериментальной основы для поиска сверхсветовых феноменов не должно становится препятствием для создания концеп-туальных математических моделей этой гипотетической области реальности. Тем более что анализ постулатов СТО однозначно указывает на эту возможность, если кардинально расширить понятие наблюдателя, выведя его за рамки "вещественного" центризма. В результате этой процедуры возникает возможность создания новой научной теории, когда "... вначале перестраивается специфицированная, т.е. наполненная конкретным физическим содержанием, связанная с математическими аппаратами, физическая картина мира. Такая перестройка позволяет привлечь новые математические средства и создать теорию без изменения и развития уже имеющейся экспериментальной базы. Новая физическая картина мира дает но-вое видение экспериментов и наблюдений и позволяет ввести теоретические законы, не привлекая дополнительных эмпирических фактов"1.
В процессе анализа конкретно-научного материала по этой проблеме выяснилось, что неудачи в построении концептуальных моделей этой реальности и в экспериментальном поиске соответствующих частиц связаны с тем фактом, что исследователи неосознанно акцентировали внимание на использовании в качестве системы отсчета систему досветового (вещественного) наблюдателя. Эти действия выражались в перенесении логики и методологии специальной теории относительности (СТО) в запретную для движения вещества область пространственно-временного континуума .
Важной нерешенной проблемой, вызывавшей множество дискуссий, но так и не нашедшей своего законченного адекватного образа, остается проблема причинности в области пространственно-временного континуума за световым конусом вещественного наблюдателя. На сегодняшний день спектр мнений по этому вопросу достаточно широк: "от утверждений о том, что сверхсветовые процессы не ведут ни к какому нарушению принципа причинности, до отстаивания необходимости такого обобщения этого принципа, которое позволяло бы обращение причины и следствия во времени."3.
