"Бог не играет в кости. Об эволюции и квантовании равновесных систем"
![[]](/img/k/kartashow_a_s/a00bogneigraet/product_thumbnail.jpg)
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Равновесная система
Функция состояния механической системы
Логарифмическая шкала эволюции
Гиперболический закон эволюции
Квантовый закон эволюции
Закон роста народонаселения
Глобальная энергетика
Будущее человеческой цивилизации
Мировая экономическая система
Теория нестационарной вселенной
Специальная теория относительности
Корпускулярно-волновой дуализм
Локальная система отсчета
Симметрия массы в спектре оператора времени
Вселенная как квантовый гармонический осциллятор
Тепловое равновесие между атомом и излучением
Квантование физических величин
Квантово-временные свойства вселенной
Заключение
Наблюдатель это важнейший элемент физической картины мира. Пренебрежение наблюдателем в научных представлениях чревато тем, что за реальность зачастую принимаются различного рода явления сингулярного характера, не имеющие никакого физического смысла, но неизбежно возникающие при моделировании различного рода процессов с помощью дифференциальных уравнений - будь то в космологии, в классической механике или же в теории роста народонаселения. Напротив, введение тех или иных характеристик наблюдателя в физические уравнения, содержащие особые точки, позволяет объективно ограничить безмерно высокие требования к точности параметров физических систем, описываемых математически, что неизбежно приводит к их квантованию, - в том числе и при описании макроскопических систем.
Включение наблюдателя в физические представления, несмотря на появление теории относительности и квантовой механики, до сих пор встречает традиционное неприятие - как элемент субъективизма, хотя наблюдатель и сознание, если не принимать во внимание существование божественного сознания, это далеко не одно и то же. Наблюдатель, выражаясь философским языком, является специфической формой бытия, посредством которой сознание формирует те или иные представления о бытии.
Действительно, бытие и сознание могут существовать, вообще говоря, в формах длительности и протяженности. Исключение из физической картины мира божественного сознания эквивалентно отрицанию протяженности сознания. В таком случае протяженность не существует без длительности, а сознание, в свою очередь, не существует вне бытия. Следовательно, представление о протяженности, как одной из форм существования бытия, может формироваться сознанием только через длительность, а для этого нужен посредник, фиксирующий взаимно-однозначное соответствие между длительностью и протяженностью в той или иной вещественной форме (отображение). Этот посредник, обладающий способностью отображения физической реальности, и есть наблюдатель, существующий вне сознания, так как он должен обладать протяженностью и, следовательно, относится к бытию.
Наблюдателями являются природные реликты и памятники культуры, годовые кольца деревьев и ребра роста кораллов, различного рода технические запоминающие устройства и человеческая память. Любое наблюдение предполагает запись информации той или иной длительности на ту или иную протяженную матрицу, поэтому только через такую упорядоченную вещественную запись могут формироваться представления сознания о бытии и определяются основные понятия - в частности, о времени и пространстве.
Если рассматривать наблюдателя как непременный элемент способа описания, тогда предмет описания - будь то отдельные макромасштабные объекты наблюдения, или же системы, состоящие из необозримого множества микроскопических частиц, - следует рассматривать как физическую систему, которая имеет внутреннюю структуру, состоящую, по меньшей мере, из объекта и наблюдателя, при этом наблюдатель обладает собственными физическими свойствами (физический наблюдатель), которые не могут не сказываться на наблюдаемой картине.
Формально, наблюдатель представляет собой определенную систему отсчета, которая, как утверждает теория относительности, сама испытывает внутреннее преобразование (т.е. превращение). Следовательно, не только термодинамические системы, но и любая другая физическая система, наряду с внешними изменениями, должна быть подвержена внутренним превращениям. В таком случае одного параметра состояния, характеризующего лишь внешние изменения системы явно недостаточно, - даже в кинематике единственной материальной точки. Необходим дополнительный параметр состояния, применимый для любой системы, который можно рассматривать как энтропию, понимая под этим понятием меру предрасположенности системы к внутренним превращениям.
Таким образом, сфера применения энтропии, с учетом физического наблюдателя, может быть распространена на любые системы - и физические, и биологические, и даже общественные, что дает принципиальную возможность изучать разнообразные системы на единой методологической основе. Единственное препятствие для такого подхода - исключительно статистический характер понятия энтропии, сложившийся сегодня в физике, а также применимость закона возрастания энтропии только к термодинамическим системам. Ввиду того, что статистический способ описания не является основным для описания единичного объекта наблюдения, для устранения данного препятствия необходимо иное - эволюционное представление об энтропии, дополняющее представление статистическое.
Эволюционный подход был применен, в частности, Альбертом Эйнштейном, предположившим, что спонтанное излучение атомов происходит подобно радиоактивному распаду вещества. К сожалению, этот подход не был увязан с законом возрастания энтропии, так как Эйнштейн не мог примириться с тем, что эволюция управляется случайностью, положенной в основу понятия энтропии в термодинамике. Убежденность Эйнштейна в детерминированности естественных эволюционных процессов выражает его известное высказывание: "Бог не играет в кости" в достопамятной дискуссии с Нильсом Бором, который отстаивал противоположную - вероятностную точку зрения.
В настоящее время позиция Эйнштейна считается ошибочной. На основе статистического, вероятностного толкования энтропии в физике сложился устойчивый стереотип: с детерминизмом ассоциируется только обратимость, а с вероятностью - необратимость, при этом перекрестные ассоциации (детерминизм-необратимость и вероятность-обратимость), как правило, не принимаются во внимание. С точки зрения здравого смысла такой стереотип выглядит, по меньшей мере, странно, так как необратимость ассоциируется с детерминизмом более тесным образом, нежели с вероятностью, которая сродни скорее обратимости.
В самом деле, необратимость событий предполагает уникальность, т.е. неповторимость любого малейшего события, которую может обеспечить только строгий детерминизм, тогда как случайность не может не приводить к повторению событий - т.е. к обратимости. Как известно, на принципиальной обратимости вероятностного мира, вытекающей из теоремы Пуанкаре о неизбежности возврата любой механической системы к своим начальным условиям с течением времени, "споткнулся" в свое время Людвиг Больцман в дискуссии с Эрнстом Цермело [4].
Любой способ описания физических процессов не может быть исчерпывающим в силу теоремы Геделя о неполноте, каким бы совершенным он ни был сам по себе. Поэтому представление Эйнштейна о детерминированности спонтанных переходов атомов можно рассматривать как "ошибочное" только в рамках принятого сегодня вероятностного способа описания, что не исключает его справедливости при ином способе описания - эволюционном. При этом оба способа описания должны в чем-то соответствовать и в чем-то дополнять друг друга. С этой точки зрения эволюционное толкование энтропии, представляющее собой основу содержания предлагаемой книги, дает принципиальную возможность рассматривать позиции Эйнштейна и Бора как дополняющие друг друга.
В изучении внутренних превращений физических систем, независимо от их природы, ключевую роль играют равновесные системы, так как внешние изменения такой системы обусловлены только ее внутренними преобразованиями, что дает принципиальную возможность составить определенные физические представления о природе спонтанных процессов, скрытой от наблюдателя. Неравновесные системы в этом отношении менее показательны. Кроме того, представление различных по своей природе равновесных систем на единой методологической основе, связанной с законом возрастания энтропии как эволюционным феноменом, позволяет рассматривать само время как физическую реальность, данную в ощущение наблюдателю, которая необратима во времени независимо от специфики наблюдаемых равновесных систем. Такая методология ведет прямиком к общефизической теории времени.
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Книга недорогая, и ее можно приобрести как в бумажном, так и в электронном виде по адресу:
Связаться с программистом сайта.
|