Состояние физической науки сегодня

Можно с уверенностью констатировать, что сегодня физическая фундаментальная наука находится в тупике. Это следует из того, что в ней накопилось множество проблем, которые она оказалась решить не в состоянии. Главные из них – полное непонимание того, как устроена природа, что является основой строения материи, физических явлений и каков их внутренний механизм. Следствием этого непонимания является все больший отрыв фундаментальной науки от прикладных направлений, от практического применения ее результатов, это и является главным признаком кризиса, поразившего современную фундаментальную науку.

Кризис фундаментальной науки не является чем-то изолированным. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что к концу ХХ столетия в современном обществе возникла серия кризисов – кризис энергетический и сырьевой, экономический и социальный, экологический и демографический. Сам факт того, что все эти кризисы появились одновременно, говорит о том, что у них есть общая причина. Сегодня уже можно назвать эту причину – это глобальный кризис товарно-денежных отношений, стремление к получению прибыли вместо стремления к получению пользы для общества.

Кризис товарно-денежных отношений породил и кризис в фундаментальной науке. Здесь это выражается в том, что захватившие командные позиции в науке псевдонаучные школы всячески оберегают свою кормушку, третируют всякого, кто осмеливается искать объективную истину взамен тех ложных и антинаучных положений, на которые эти школы опираются.

Что такое наука? Наука это поиск новых объективных фактов, их систематизация и выявление на этой основе объективных законов природы, на базе которых возникают новые направления исследований и новые технологии. А доведение уже установленных, тем более «общепризнанных» истин до широкой массы это не наука, а преподавание, просвещение или прямой обман, что угодно, но не наука. И чтобы разобраться в том, что есть наука, а что есть лженаука, нужно понять роль естествознания для общества.

Человек живет в природе и для выживания он должен учитывать ее объективные законы. Сам факт того, что он еще жив, говорит о том, что открытые ранее основные законы природы людьми учтены верно, иначе человечество давно погибло бы. Но природа бесконечна в своем разнообразии, поэтому ситуации могут меняться, и природу нужно изучать далее как объективную реальность, а не выдумывать ее. В этом суть материалистической методологии.

Люди нуждаются в предметах потребления, которые надо сделать, готовыми они не бывают. Для этого используются орудия труда, которые есть часть технологий, а технологии основываются на законах природы и используют природное сырье. И здесь тоже необходим материалистический подход, заставляющий изучать природу такой, как она есть, нравится это кому-то или не нравится, не играет роли. Пытаться подменить эту объективную необходимость выдумками – постулатами, принципами, аксиомами или божественным промыслом – означает принимать желаемое за действительное, а это рано или поздно отомстит самыми разнообразными негативными последствиями – технологическим консерватизмом и отсутствием новых технологий, исчерпанием сырья и энергоносителей, а далее – прямым голодом и катастрофами.

Следует различать два способа познания природы – феноменологию и динамику. Феноменология подразумевает изучение взаимосвязей между так называемыми «наблюдаемыми» параметрами, то есть тех, которые непосредственно доступны наблюдениям или измерениям. Как начальная стадия изучения объектов и процессов этот способ пригоден. Но он дает лишь поверхностное знание, позволяет выявить лишь некоторые, лежащие на поверхности закономерности и не способен ответить на простой вопрос – почему эти объекты и процессы таковы, какие они есть, какова их реальная структура и каков внутренний механизм, обеспечивающий создание именно этих структур объектов и именно этих проявляющихся в виде физических явлений процессов. Ответить на эти вопросы позволяет динамический способ исследований, с самого начала утверждающий наличие такого механизма у абсолютно всех объектов и процессов. Правда, этот способ более труден и предполагает создание определенной методологии. Но зато он дает результаты, многократно превышающие феноменологические результаты.

К этой же проблеме примыкает проблема близкодействия и дальнодействия, спор между сторонниками которых идет со времен Декарта и Ньютона. Декарт утверждал о необходимости наличия среды, обеспечивающей передачу воздействий от одной точки пространства к другой точке путем непосредственного соприкосновения (соударения), это эфир – среда, заполняющая все мировое пространство. Ньютон не сумел найти свойства эфира и гордо от него отказался. С тех пор считается, что это знание не обязательно, достаточно «хорошо изучить» законы природы, т.е. подойти к проблеме феноменологически. Этим и занимается современная теоретическая физика.

Физика лежит в основе всего естествознания, а теоретическая физика – в основе всей физики. Какова теория, таковы будут и направления исследований. Но прикладники, обязанные решать прикладные задачи, не могут оставаться равнодушными к тому, что делается в теоретической физике, потому что от этого зависят технологии. Идеалистический подход, основанный на абстракциях, не позволяет прикладникам решать насущные задачи современности, поэтому кризис обостряется.

Что мы имеем на сегодняшний день?

В основе современной физической теории лежат три блока – механика Ньютона, Специальная теория относительности Эйнштейна и квантовая механика. К механике Ньютона особых претензий нет, потому что она есть всего лишь математическое обобщение экспериментальных законов, в основном, Галилея и наблюдений Тихо Браге, математически обобщенных Иоганном Кеплером, хотя здесь должны быть произведены некоторые уточнения. Специальная теория относительности базируется на вольных постулатах и неверна в корне, как в постановочной, так и в экспериментальной части. Все эксперименты, «подтверждающие» теорию относительности, объясняются простейшим способом без привлечения ее идей. Квантовая механика дает хорошие расчетные результаты в атомной области, но как философская основа естествознания никуда не годится, так как ставит ограничения в познавательной деятельности человека («принцип неопределенности» и т.п.). На этой основе дальнейшее продвижение в естествознании невозможно.

Не будучи в состоянии объяснить накопившиеся в теории противоречия, многие так называемые ученые кинулись в религию, что позволяет им все объяснять божественным промыслом, сваливая на Бога ответственность за свое бессилие. Это стыкуется и с интересами церкви и с интересами буржуазии, пытающейся отобрать у народов последнее, не вкладывая в поиски новых направлений никаких инвестиций, поскольку наука – это только расходы, доходы от нее будут не скоро. О том, что такая смычка происходит на наших глазах, свидетельствуют, например две Международные конференции, проведенные МВТУ им. Баумана в 2003 гг. под руководством ректора МВТУ Федорова, на которых выступали церковные иерархи, всячески одобряющие это направление. Они, в частности, рассказывали про чудесные явления, не упоминая о том, что всякое чудо есть всего лишь физическое явление, механизм которого пока еще не понят.

Какова же должна быть материалистическая методология сегодня?

Прежде всего, раз речь идет обо всем Мироздании, должны быть выделены всеобщие физические инварианты, на которые эта методология может опереться. Эти инварианты находятся не произвольно, а по принципу наличествования абсолютно во всех материальных структурах и процессах. Ими являются не скорость света или четырехмерный интервал, как у Эйнштейна, а материя (все тела материальны), пространство (все в пространстве) и время (все во времени). Существование материи в пространстве и времени есть движение. Это сразу же сводит все процессы к механике.

Эти инварианты везде являются исходными, первичными, аргументальными, они не могут быть функциями чего бы то ни было. Отсюда:

– на всех уровнях иерархии материи, а также во всех областях пространства и в любых периодах времени всегда действовали, действуют и будут действовать одни и те же физические законы, и нет никаких особых законов микромира, они всего лишь частный случай обычных макроскопических физических законов;

– нет выделенных точек пространства и времени, следовательно, Вселенная всегда существовала и всегда будет существовать, в среднем имея один и тот же вид, никаких «начал», «концов» или «Больших взрывов» у Вселенной никогда не было и не будет;

– все процессы во Вселенной могут быть объяснены самодвижением материи, ни в каком Боге не нуждающемся.

Кризисы в естествознании происходили неоднократно. Все они были связаны с тем, что прикладные нужды требовали проведения новых исследований, эти исследования приводили к появлению новых фактов, а новые факты не укладывались в установившиеся представления. Накопление таких фактов обостряло противоречия и приводило к кризису.

Разрешение кризиса происходило всегда стереотипно: находились люди, не обремененные традициями, и они изыскивали новый способ обобщения этих новых и уже известных фактов. Рассмотрение всех прошедших кризисов показывает, что все эти новые способы в разные эпохи фактически были одинаковыми: в рассмотрение вводился некий общий строительный материал, а все освоенные или новые материальные образования оказывались комбинаторикой этого строительного материала. И кризис благополучно разрешался. Но, кроме того, открывались новые направления, и появлялась новая область науки.

Еще Фалес Милетский показал, что природа едина и в ее основе лежит единая субстанция (апейрон), но вскоре Аристотель пришел к выводу о необходимости введения субстанций, т.е. агрегатных состояний вещества («земля» – твердь, «вода» – жидкость, «воздух» - газ, «огонь» – энергия). Это стимулировло развитие философии.

В 16 веке Парацельс (фон Гогенгейм) разработал теорию, в соответствии с которой болезни происходят в результате нарушения химизма веществ. На этом фоне родилась фармакология.

В 18 веке Ломоносов разработал теорию корпускул, Лавуазье ввел представления об элементах. Минимум вещества позже был назван молекулой. Вещество оказалось комбинаторикой молекул. Родилась химия.

В 19 веке было введено понятие атома. Молекулы оказались комбинаторикой атомов. Родилась наука об электромагнетизме.

В 20 веке было введено понятие элементарных частиц вещества. Атом оказался комбинаторикой элементарных частиц вещества. Родилась атомная техника и полупроводники.

Не правильно ли было бы и сейчас, учитывая, что все «элементарные частицы» вещества способны трансформироваться друг в друга, что вакуум способен «рождать» элементарные частицы, если в нем имеются соответствующие поля, полагать, что и эти частицы, и все поля взаимодействий, и сам вакуум содержат в себе некий общий строительный материал? Но тогда мы вновь возвращаемся к необходимости введения в рассмотрение мировой среды – эфира, свойства которого должны быть теперь не постулированы, как это делалось в 19 столетии, а точно найдены из анализа всей совокупности известных природных фактов. Это позволит подойти к любой структуре вещества и к любым физическим явлениям с позиций наличия в них внутренних движений материи, наличия механизмов, благодаря которым эти структуры и явления существуют, и это открывает качественно новые горизонты. Однако для этого нужна совсем иная методология, чем та, которая сегодня имеется в современной теоретической физике, нужен динамический подход, предполагающий наличие у любого материального внутренней структуры, т.е. наличие частей и их взаимосвязей – внутреннего механизма.