Оглавление

ПРОСТРАНСТВА ОПРЕДЕЛЕННОСТИ И НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

Н.В.Михеев

Томский государственный университет

        Несмотря на значительные достижения в различных областях знания, человек остается слепым в мире, и не только из-за трудностей познания или ввиду нежелания человека признавать мир таким, каков он есть. Есть объективные причины, и важнейшей из них является макроскопическое положение человека в мире.

        От природы человек вовсе не направлен на познание мира как такового. От животного мира он унаследовал главное качество - определять другие тела и не быть определенным самому, не стать жертвой. Для этого у него пять общепризнанных чувств.

        Если мы присмотримся внимательно к каждому из тех чувств, природа которых достаточно известна, увидим, что человек наблюдает мир из чрезвычайно узкой макроскопической щели. Это видно и по шкале электромагнитных волн (зрение), и по спектру акустических колебаний (слух), и по шкале механических давлений, переносимых человеком (осязание). Обоняние и вкусовое восприятие оставим в стороне.

        Каждому из чувств соответствует специфическое макроскопическое пространство. Человек в значительной мере освоил три пространства, достигнув того, что недоступно ему от природы, но при этом он оставался в пространствах, являющихся продолжениями этих трех. Кроме того, это освоение опосредованное, орудийное. Сам же человек прежний. Эти три пространства дают человеку суммарное представление об одном едином пространстве, и это пространство выглядит единственным вообще в мире, так как человек лишь расширил для своего внутреннего мира и лишь отчасти для физического бытия эти пространства.

        Но является ли чувственный мир частью однородного мира, представленной человеку полностью, или есть еще и иной мир, отличный от того, который воспринимается чувственно и который пока недоступен человеку? Мало у кого вызывает сомнение трехмерность единого универсального макроскопического пространства, и это качество пространства дано человеку в ощущениях.

        В то же время в самом человеке есть иное пространство, в реальности которого также мало кто сомневается (внутренний мир человека), но это пространство не воспринимается чувственно, и хотя этот мир кажется подобным внешнему, у каждого индивида он свой, и кажется никак не проявленным физически внешним образом. Но нет ли и во внешнем пространстве не воспринимаемой чувственно части, действительно ли оно трехмерно, или имеются в нем не воспринимаемые чувственно измерения?

        Наш ответ такой. Поскольку внешнее макроскопическое пространство в данном его качестве служит определенной цели (животное начало человека), то в других задачах, решаемых человеком, оно не должно быть таким же. Трехмерность пространства является иллюзией, порожденной макроскопичностью человека, макроскопичностью собственного человеческого пространства и макроскопичностью решаемых человеком врожденных задач.

        И действительно, мы сплошь и рядом наблюдаем многомерность внешнего мира, но не верим научным результатам, поскольку больше доверяем чувствам. Особо наглядно предстает многомерность мира в квантовой области. Квантовое пространство может быть различномерным. Электрон, в зависимости от состояния, может занимать пространства различной мерности. И это только в "координатном" мире. Однако электрону доступно и импульсное пространство. Чем больше плотность электронов в трехмерном пространстве, что вызывается сжатием вещества, тем больше они "уходят" в иные многомерные пространства, в том числе и импульсное. Чем больше электроны сжаты, тем больше их импульсы, и тем меньше они "представлены" в "нашем" трехмерном координатном мире. Это явление наглядно демонстрируется соотношением неопределенности.

        Формулу D pD x Ј h вовсе не обязательно интерпретировать так узко, как это принято делать. Если мы перейдем в этой формуле к равенству, отказавшись от антропоцентричной абсолютизации роли измерений и связанной с этим мистической ролью субъекта - D pD x = h, мы получим аналог закона Бойля-Мариотта, который выражает изложенное выше, то есть чем больше частица представлена в импульсном пространстве, тем меньше в координатном. В обычных условиях окружающего мира с этим явлением встретиться трудно, так как давления, с которыми человек имеет дело, сравнительно невелики, а высокие давления малодоступны при статических условиях и низких температурах, при которых состояние тех же электронов в координатном пространстве было бы достаточно определенным. Напротив, в недрах планет и звезд давления чрезвычайно высоки, и электроны вынуждены под действием этого давления "уходить" в импульсное пространство, что способствует дополнительному сжатию вещества, охлаждению в процессе выдавливания вещества в импульсное пространство, сближению атомных ядер.

        Такой "уход" может интерпретироваться и как специфический поворот некоторого объекта длины h в некотором (напрашивается слово "воображаемом", но мы откажемся от него) реальном координатно-импульсном пространстве. Объект h частично проектируется в координатное пространство, частично в импульсное. В координатно-импульсном мире объект h и может восприниматься как неизменный "атом". Координатно-импульсное пространство давно используется в теории как "воображаемое", под названием фазового.

        "Иные" объективные пространства обнаруживаются и при переходе от макроскопических тел к мегаскопическим. Но в этой работе мы не будем их рассматривать. Обратимся к микромиру. В первичном океане вещество предполагается химически простым. Однако простота эта относительна. В любом случае в этом океане сравнительно просто синтезируются аминокислоты, нуклеотиды и другие мономеры. Проблемы в этом нет. Есть проблема в возможности самопроизвольного синтеза всех необходимых для жизни полимеров. И здесь мы видим следующее.

        Если в растворе имеются только мономеры, то в специфическом пространстве химических соединений они образую острый пик, то есть некоторая величина чрезвычайно велика, а сопряженная ей мала. Такое положение не может быть устойчивым, так как энергетически мономерное состояние менее выгодно. Полимеризация происходит с выделением энергии. Пик будет размазываться, а число различных полимеров возрастать, будет возрастать их разнообразие. Возрастание разнообразия и есть "расширение" химического пространства, к которому мы обратились. Это "расширение" будет продолжаться до установления равновесия, когда соответствующие сопряженные величины примут определенные значения, соответствующие равновесию, либо на этом пути еще до установления равновесия возникнет жизнь. После установления равновесия жизнь точно не возникнет. В этом состоянии прекратится качественное изменение раствора.

        Возможность возникновения или невозникновения жизни зависит от общего количества мономеров. Если процесс полимеризации пройдет через все возможные микроскопические состояния, по всем возможным "траекториям" химического пространства, что достижимо только при достаточном "запасе" мономеров, то жизнь возникнет; если запаса не хватит для сформирования всех необходимых компонентов, жизни не возникнет. Автор статьи склоняется к мысли, что для возникновения жизни были необходимы запасы всего мирового океана, именно поэтому он предполагает, что первой живой клеткой стал сам Океан на определенном этапе своего развития. В принципе, эта ситуация эквивалентна ситуации наполнения бассейна. Если материала для заполнения достаточно, бассейн наполнится. Химическое пространство полимеров и есть наполняемый бассейн. Наполняющей жидкостью являются мономеры; достижение в бассейне критической отметки есть рождение жизни.

        Заметим, что химическое пространство не воспринимается чувственно как пространство, однако отдельные компоненты этого пространства, отдельные точки воспринимаются то как вкус, то как запах. Могут сказать, что и акустическое пространство не воспринимается человеком как пространство, но напомним, что у дельфинов и китов есть не только оптические, но и акустические глаза. Кроме того, акустически мы воспринимаем направление, согласующееся с оптическим и осязательным восприятиями. Химическое пространство никаким образом не может быть отождествлено с макроскопическим трехмерным, оно принципиально бесконечномерно и принадлежит микромиру.

        Имеется еще одно пространство в физике, родственное данному, - это пространство микроскопических состояний, которое используется для подсчета энтропии. Это пространство считается вероятностным, определенная функция этого пространства называется термодинамической вероятностью. Отметим сразу же ошибочность термина термодинамическая вероятность, так как энтропия выражается не через логарифм вероятности, а через логарифм обратной ей величины, равной объему вероятностного пространства. Эта величина фантастически велика. А обратная ей вероятность крайне мала. Но их логарифмы по абсолютной величине одинаковы и различаяются только знаком. В законе же возрастания энтропии утверждается, что вероятностью - термодинамической вероятностью - является громадный объем вероятностного пространства. И утверждается, что процессы идут в направлении возрастания вероятности (термодинамической), в то время как они в действительности идут в направлении возрастания объема вероятностного пространства, что далеко не то же самое. Имеется математическая теорема Цермело, которая утверждает, что микроскопическая система возвращается в любое состояние, но эта теорема как раз и основана на неверной интерпретации энтропии как логарифма вероятности. Если же использовать правильную интерпретацию энтропии как логарифма объема вероятностного пространства, то очевидность необходимости многократного прохождения системы через одно и то же состояние исчезает, так как для такого прохождения уже становится необходимым уменьшение объема, что невозможно без дополнительной работы, в то время как все вероятности в течение достаточного промежутка времени должны осуществляться. Таким образом, при правильной интерпретации энтропии микроскопическая обратимость, которая всегда смущала исследователей, исчезает в данном аспекте и в микромире. Переход от вероятностного пространства одного объема к вероятностному пространству другого объема является качественным, связанным с изменением мерности пространства.

        Можем рассмотреть еще одно физическое микроскопическое пространство - пространство микроскопических состояний систем атомов (не различая атомы, ионы и молекулы) на экваториальной поверхности быстро вращающейся звезды. В одноатомном поверхностном слое такой звезды имеются атомы, обогащенные моментом. Они имеют возможность выделиться из слоя и отдалиться от звезды на некоторое расстояние. На этом новом расстоянии от звезды они вновь образуют газ той же температуры. И определенная часть этого газа опять будет иметь обогащение моментом, которое позволяет этой части еще более удалиться от поверхности. Это рассуждение можно продолжать и далее. В результате некоторая часть газа окажется на таком расстоянии, где имеющийся момент позволяет атомам находиться на круговой орбите. Этот же процесс можно выразить на языке естественного отбора: атомы, приобретшие необходимый для орбитального движения момент, выживают, не имеющие его - выпадают на звезду. Выпавшие выпадают необратимо, а невыпавшие продолжают бороться за существование на орбите, обмениваясь друг с другом моментами. Те атомы, которые в столкновениях выигрывают, получают право на дальнейшую борьбу и дальнейший подъем, а которые проигрывают - выходят из игры.

        Если сравнить скорости выигрывающих атомов со скоростями космической ракеты, выходящей на круговую орбиту, то получится более или менее тождественная картина. Если рассмотреть фазовые траектории отдельных атомов в специфическом многомерном вероятностном пространстве, то окажется, что среди огромного многообразия различных траекторий есть выигрышные, а есть проигрышные. Причем проигрышных значительно больше, но все их проигрыши достаются выигравшим атомам, которые составляют незначительное меньшинство, но они есть: если есть проигрывающие, то есть и выигрывающие.

        В этих фазовых траекториях каждое отдельное столкновение есть отдельная игра и в каждой отдельной игре возможны только ставки, близкие к средним; поэтому много выигравшая частица не может вмиг все проиграть, и потому ее жизнеспособность велика.

        Напротив, полимерные молекулы при спонтанном росте могут прибавлять очень большими кусками и терять также большими кусками, то есть заполнение химического пространства может происходить в форме антиколлапса: сначала сравнительно медленный рост, затем ускоряющийся "взрыв", поскольку в начале процесса больших кусков нет, рост происходит маленькими кусками, по мере роста кусков возможно прибавление все большими и большими кусками.

        При выходе атомов на круговые орбиты рост момента происходит все медленнее, по мере уменьшения плотности вещества в околозвездном пространстве и сокращения частоты столкновений.

        Подпитка атомов энергией для сохранения температуры осуществляется как за счет фотонного излучения звезды, так и за счет магнитного поля, энергия которого перекачивается ионам в процессе подъема и расширения магнитного поля. Однако в этой статье нас интересует главным образом сама метафизическая идея возможности выхода атомов на орбиту в результате их теплового движения. Мы видим, что это возможно даже без участия магнитного поля. Магнитное же поле усиливает этот процесс, так как, с одной стороны, выносит с собой ионы на большую высоту и сбрасывает их в виде атомов, с другой - расширяясь, по закону электромагнитной индукции, снабжает часть уже поднятых ионов значительными моментами, работая в качестве естественного "ускорителя".

        Один абзац автор хотел бы использовать для упоминания еще одного пространства - пространства движущегося в атмосфере Земли болида, порождающего явления, которые, по нашему мнению, еще остаются непознанными. Речь идет об акустических колебаниях чрезвычайной амплитуды, порождающих разрушение тела болида, а также модулированном атомном пучке, распространяющемся в атмосфере в отдельных случаях ("электрофонные" болиды). Имеется много иных, не менее реальных пространств, в которых происходят не менее реальные события; некоторые из них до настоящего времени даже не попали “в поле зрения” исследователей в прямом значении, хотя интенсивно исследуются математиками в абстрактном виде.

        Существуют "дополнительные" пространственные и временные измерения, связанные непосредственно с "обычными" пространством и временем, которые сосуществуют с человеком, не попадая в поле его зрения, но попадая в поле зрения науки.

        Рассмотрев некоторые физические пространства и отдельные особенности их метрики, вернемся к человеку. Отметим, что главным, но не сущностным фактором человеческого существование является его пребывание в животном (собственном, не чуждым человеку) homoсферном пространстве. Человек чувствует себя комфортно только в своем родном, теплом, гомосферном пространстве. И все вещи он видит также в гомосферном пространстве. И физически и метафизически человек тяготеет к этому пространству. Поэтому попытка насильственного переселения человека в ноосферу не может иметь успеха. Если в стране для отдельных категорий граждан "нет секса", то есть "нормальных" условий жизни, материальных и духовных, страна гибнет, утрачивая основные ценности человеческого существования.

        Специфически же человеческое ноосферное пространство, пространство его разума (несобственное пространство отчуждения), включается лишь время от времени и выполняет вспомогательную роль, оно работает в случае неудач в форме рефлексии над неожиданными и нежелательными результатами, и только у некоторых людей работает достаточно продолжительно и продуктивно. Только гомосферное пространство человек воспринимает как действительное, объективное, реальное пространство, иные пространства кажутся ему воображаемыми. Мы постарались показать ошибочность такого человеческого восприятия. Оно выгодно для выживания в социуме, но малопригодно для гносеологического процесса. Но индивидуальное или узкогрупповое выживание в социуме - не единственный смысл человеческого существования. Есть и общечеловеческие смыслы. В частности, космические исследования позволяют человеку предотвратить кометные катастрофы, которые с неизбежностью постигают Землю время от времени.

        Что же касается определенности или неопределенности тех или иных состояний, процессов, то их квалификация во многих случаях субъективна, зависит от видения их человеком. Современную ситуацию в России многие считают неопределенной и непредсказуемой, автору статьи так не кажется. То, что решающая часть накоплений утекает за границу, объясняется отсутствием гарантий со стороны государства, и не видно перспективы возникновения таких гарантий в ближайшем будущем. Поэтому нынешнее состояние хаоса, неопределенности и непредсказуемости в России можно считать устойчивым, каким оно было и прежде. Попытки же изменить ситуацию насильственно, в характерном для России ключе, могут привести только к новому переделу той части собственности, которая все еще для этого доступна. Роста производства не произойдет. Единственной позитивной альтернативой России является создание правового государства с сильным гражданским обществом, но это вряд ли реально.

        Для того, чтобы видеть мир более адекватно, нужно рассматривать явления происходящими в их собственном пространстве . Это в значительной мере снимает кажущуюся неопределенность. Так, в случае с СССР поражение в афганской авантюре не могло не вызвать распада страны; этот распад произошел в рамках конституционного пространства закономерно: никакая империя с громадным клубком неразрешенных и неразрешаемых внутренних противоречий не сохраняется после военных поражений, погибает в междоусобных столкновениях, если решающая часть общества перестает доверять власти, существующей системе ценностей.

        Россия, применив силу в непрофессиональных формах в Чечне, стала на путь шагреневого сокращения, что усугубляется противопоставлением Чечни и России как в российской печати, так и в высказываниях российских должностных лиц. Противопоставление Чечни и России, а не федеральной власти порождает для России пространство распада. Но никто еще не понес никакого наказания в России за антиконституционное противопоставление, способное привести к новой катастрофе, если этой тенденции не будет положен конец.

        Конечно, за данным противопоставлением можно узреть тайную, возможно, неосознанную, надежду поставить Чечню на уровень союзной республики СССР, одолеть ее и тем самым как бы положить начало возврату к СССР, создать прецедент для захвата других бывших республик. Однако эта надежда иллюзорна, Чечня существует не в пространстве союзных республик и на этот статус рассчитывать не может в полном соответствии с конституцией.

Оглавление