Оглавление
Предисловие
Глава 1: Основы
Глава 2: Многомерное движение
Глава 3: Отличительные свойства
Глава 4: Ограничения скорости
Глава 5: Дальнейшие основы
Глава 6: Общая картина
Глава 7: Астрономические идентификации
Глава 8: Космологические выводы
Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 1)
Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 2)
Дьюи Б. Ларсон - Структура физической вселенной (том 3)
Предисловие
Поскольку многие читатели осознают, что б о льшая часть моих предыдущих публикаций была посвящена представлению новой общей физической теории и обсуждению ее важных аспектов, следует объяснить, что данная работа абсолютно не зависит от этой теории. Она просто заполняет вакуум в существующей науке, определяя ряд физических фактов, недооцененных предыдущими исследователями, наряду с другими известными фактами, отброшенными потому, что они не вписываются в нынешнюю структуру физической теории. Когда следствия отвернутых фактов полностью развиваются, они проясняют многие физические проблемы и предлагают ответы на ряд ранее нерешенных фундаментальных проблем. Следовательно, труд будет интересен всем, кого волнуют основы физической науки, невзирая на то, склонны ли они уделять время и прилагать усилия, которые потребуются для ознакомления с новым теоретическим развитием, или нет.
План данного труда прямо противоположен плану моих предыдущих книг. В прошлых публикациях представление было чисто теоретическим. Тогда был сформулирован ряд постулатов, определяющих вселенную движения, затем посредством логических и математических процессов развивались необходимые следствия постулатов, без введения чего-либо из других источников. Все достигнутые в результате развития выводы не зависят от опыта и не пользуются результатами наблюдения и измерения, за исключением сравнений с теоретическими результатами для достижения согласованности между ними. С другой стороны, нынешний труд – чисто фактический. Он имеет дело исключительно с фактами наблюдений и обязательными следствиями этих фактов, без введения каких-либо теоретических идей или концепций. Поэтому, по существу, он обладает тем же статусом, что и сообщение о ряде экспериментальных открытий.
Однако хотя содержание данного труда полностью фактическое, то есть, ограничено наблюдаемыми фактами и их логическими или математическими следствиями и не зависит от разработанной мною теории вселенной движения, в некотором смысле они являются продуктами развития, ввиду того, что результаты теоретического изучения дали подсказки, позволившие осознание физических фактов, которыми ранее пренебрегали. Поэтому будут уместны кое-какие комментарии о теоретическом развитии.
Более сорока лет я изучал следствия, обязательно вытекающие, если мы допускаем, что вселенная, в которой мы живем, – это вселенная движения, в которой базовые сущности являются единицами движения, а не единицами материи. Сама по себе идея совсем не новая. Давно осознавалось, что открытие того, что посредством определенных процессов материя может преобразовываться в не материю и наоборот, выбивало почву из-под ног ныне принятой концепции вселенной материи, в которой, допускалось, что базовые сущности представляют собой элементарные единицы материи, существующие внутри каркаса, созданного пространством и временем. На протяжении нескольких веков огромное количество времени и усилий ушло на попытки обнаружить приемлемую замену ныне несостоятельной концепции. Единственными обнаруженными кандидатами, заслуживающими серьезного рассмотрения, являются энергия и движение. Нынешний фаворит – энергия, но Вернер Гейзенберг, один из главных сторонников такой возможности, пришел к выводу, что построение рабочей теории на этой основе вряд ли вероятно. Альтернатива в виде движения интенсивно изучалась многими учеными и философами, включая такие известные фигуры, как Декарт, Эддингтон и Гоббс. Но они оказались столь же “успешными”, как Гейзенберг и его энергетическая школа мысли.
Несмотря на постоянные неудачи, это задача, от которой нельзя отмахнуться, поскольку нас не может удовлетворять до бесконечности иметь дело, как мы знаем, с ошибочной базовой концепцией. К тому же, требуемое изменение не так велико, как может показаться при первом рассмотрении, поскольку новое развитие призывает к очень небольшому изменению в математике современной теории. Оно, в основном, заключается в интерпретации математики, в нашем понимании того, что подразумевает математика. Поскольку довод в пользу ныне принятых теорий в основном (а часто полностью) математический, в большинстве случаев немногое можно сказать в пользу нынешней теории, что бы не равно относилось к математически эквивалентным выводам, к которым пришел я. То есть, значительные преимущества полностью интегрированной общей физической теории достигнуты без какого-либо сильного разрушения математического полотна физики известных феноменов. В большинстве случаев все, что необходимо, – это небольшое изменение в значении, приписанном математическим соотношениям, и соответствующее изменение используемого языка. Тогда новые интерпретации, неотъемлемые части последовательной полностью объединенной общей теории можно распространить на решение проблем, с которыми она сталкивается в отдаленных сферах.
Когда существующая ситуация понимается шире, возможно, больше людей захотят потратить время и приложить усилие, требующиеся для понимания нового развития. Однако пока имеется ряд сфер, где исследования в связи с развитием новой теории раскрыли значимые и недооцененные физические факты, не зависящие от физической теории, в контексте которой они рассматриваются. Они покоятся на своих собственных основаниях и могут вводиться в физическую мысль безотносительно модификаций, предложенных мною в общей структуре физической теории.
Наиважнейшие продвижения в физическом понимании – это прояснение природы и свойств скалярного движения. Существование такого вида движения, обладающего только величиной, а не направлением, неоспоримо, поскольку мы можем его наблюдать. Но никогда ранее оно не изучалось серьезно, возможно потому, что на первый взгляд оно не оказывает значительного влияния на физическую активность. Результаты моего исследования указывают на то, что такое поверхностное впечатление ошибочно, и что скалярное движение по существу является одним из первичных физических феноменов. Как будет продемонстрировано на страницах данного труда, прояснение природы и свойств такого вида движения открывает дверь к лучшему пониманию многих аспектов физической вселенной, включая крупномасштабную структуру и поведение.
Глава 1
Основы
Галактики можно уподобить пятнам на поверхности надуваемого воздушного шара. При растягивании резины все пятна удаляются друг от друга.
Подобное утверждение, взятое из современного астрономического текста, можно найти почти в любом объяснении рецессии отделанных галактик. Оно выражено либо теми же словами, либо в терминах трехмерного аналога, как например, выражение Фреда Хойла, в котором он сравнивает галактики с изюминками в пудинге, разбухающем в горячей духовке. Это свидетельствует об общем признании факта, что такой вид движения, типичный для движения пятен на поверхности раздувающегося воздушного шара, чем-то отличается от обычного движения. Однако в физической мысли различие не подвергалось никакому серьезному исследованию, и в учебниках ему не уделяется никакого внимания. Конечно, определение движения привычно выражается в терминах, исключающих такой вид движения, который мы наблюдаем на поверхности шара. Однако результаты исследования, изложенные в данном труде, указывают, что этот конкретный вид движения играет значимую роль во многих физических феноменах, и что знание его природы и свойств существенно для полного понимания данных феноменов.
В качестве первого шага уместен критический анализ ситуации с расширяющимся воздушным шаром. Если движение пятен исследуется изолированно, без помещения шара в систему отсчета или введения в шар системы отсчета, что можно легко выполнить концептуально, или если строится ментальная картина разбегающихся галактик, нет способа, посредством которого движение любого одного пятна или любой из галактик можно отделить от движения любого другого. Единственное имеющее место изменение – это непрерывное и постоянное увеличение величины расстояний между пятнами или между галактиками. Все пятна и все галактики движутся наружу с постоянной скоростью, но они движутся наружу во всех направлениях, а это значит, что движения не имеют каких-то конкретных направлений. Следовательно, единственное свойство такого вида движения – положительная величина скорости. По определению, такое движение скалярно.
И далее упражняясь в воображении, мы можем провести аналогию с галактиками еще лучше, заменяя шар расширяющимся трехмерным объектом, возможно, неким видом прозрачного расширяющегося пластмассового мячика с видимыми пятнами, рассеянными во всем его объеме. Здесь, вновь, движение всех пятен – это просто движение наружу. И до тех пор, пока в целях определения направлений не вводится система отсчета, единственное свойство движения – его положительная (наружу) величина.
Вид расширяющегося пластмассового мячика, полученный ментальным абстрагированием мячика от локального окружения и рассматриванием его в изоляции, такой же, как вид, полученный из наблюдения отдаленных галактик. Единственное, что мы знаем о движении таких галактик, – они удаляются от нашей галактики и, по-видимому, от всех других со скоростями, увеличивающимися пропорционально расстоянию, как делают это и относительные скорости пятен внутри расширяющегося пластмассового мячика. Тогда то, что мы наблюдаем, является скалярным движением галактик, движением, не обладающим никаким другим свойством, кроме положительной величины.
Ныне популярная точка зрения такова: галактическая рецессия возникает в результате гигантского взрыва, при котором внутренней содержимое вселенной выбрасывается в пространство на наблюдаемых сейчас скоростях. Радиальное движение наружу во всех направлениях объясняется как результат различий скоростей. На этом основании галактики удаляются в одном направлении, поскольку движутся быстрее, чем галактика, из которой мы их наблюдаем. В противоположном направлении, движущиеся галактики считаются более медленными, чем наша, поэтому мы удаляемся от них. Нет способа, посредством которого можно было бы отделить данный вид распределения движений, если он существует, от движения типа, проиллюстрированного пятнами в расширяющемся пластмассовом мячике. Каждая неопределяемая точка или объект просто движутся прямо от всех других. Любые дальнейшие характеристики, которые можно приписать движениям ради согласования с теорией или объяснения их происхождения, не относятся к существующей физической ситуации.
Вид движения, с которым мы знакомы в повседневной жизни, – векторный. Это движение относительно фиксированной системы отсчета. Подобно скалярному движению, оно обладает величиной, но также направлением в системе отсчета. И влияние этого движения зависит от его направления и величины. Разницу между двумя видами движения можно четко видеть при рассмотрении простого примера. Предположим, что движущаяся точка Х находится между двумя точками Y и Z на прямой линии, соединяющей две точки. Если движение Х векторное и в направлении ХY, тогда расстояние ХY уменьшается, а расстояние ХZ увеличивается. Но если движение Х скалярное, как на поверхности расширяющегося шара или пластмассового мячика, увеличиваются оба расстояния: XY и XZ.
Скалярные движения, доступные наблюдению, не изолированы так, как уже рассмотренные нами, но они физически связаны с пространственной системой отсчета. Физическое соединение создает векторные направления (направления относительно системы отсчета), которыми не обладают сами движения. Сущность, реально входящая в физические феномены, – это не только скалярное движение, но такое движение плюс соединение с системой отсчета. В физическом наблюдаемом условии шар или пластмассовый мячик связаны с системой отсчета посредством помещения их в систему так, что точка Х расширяющегося объекта совпадает с конкретной точкой А в системе отсчета, началом отсчета, как мы будем его называть, а движение наружу XY пятна Y совпадает с векторным направлением АВ.
Вселенная в целом не может быть помещена в систему отсчета, но аналогичного результата можно добиться введением во вселенную системы осей. Тогда начало осей будет началом отсчета. Теория Большого Взрыва происхождения галактической рецессии вводит концептуальное начало отсчета такого рода, место гипотетического взрыва, но оставляет неопределенными векторные направления. Следовательно, будучи незавершенной и концептуальной, а не физической, гипотеза Большого Взрыва делает то же, что и помещение шара в положение в системе отсчета. Она связывает скалярное движение с системой отсчета.
Скалярное движение, физически соединенное с системой отсчета таким образом, по существу может действовать так же, как векторное движение. В таком случае оно неотличимо от векторного движения. Альтернативно оно может обладать другими характеристиками. В таком случае современная наука не осознает его как движение. Для понимания неосознанных видов скалярных движений нам потребуется исследовать некоторые вовлеченные основные факты.
Такие уместные факты не трудно установить. Они оставались не выявленными не потому, что скрыты или неуловимы, а потому, что никто их не искал. В свою очередь, это произошло благодаря отсутствию явного указания на то, что они могли бы значимо влиять на физическое понимание. Кроме того, расширяющиеся шары или пластмассовые мячики играют не главную роль в физической активности. Часто допускается, что проблемы в науке исследуются по тем же причинам, по которым люди взбираются на горы, просто потому, что горы тоже здесь, чтобы на них взбираться. Но мелким горам уделяется мало внимания; поэтому обычно кажущиеся незначимыми физические феномены привлекают лишь случайное внимание. Отношение, стоящее за пренебрежением, обычно превалирует там, где, как в данном примере, требуется перестройка мышления прежде, чем существующая ситуация наблюдения может рассматриваться в ее истинном свете.
Сходство между движением разбегающихся галактик и движением пятен на расширяющемся шаре могло бы стимулировать интерес к исследованию природы и свойств скалярного движения, если бы не изобретение теории Большого Взрыва, казалось, предложившей объяснение галактической рецессии в терминах векторного движения. Хотя, как сейчас можно видеть, рецессия – это на самом деле скалярное движение, которое теория приписывает началу отсчета. Гипотеза взрыва оспаривается сторонникам соперничающей теории Устойчивого Состояния, но в своей теории они никогда не развивали деталей происхождения рецессии. Поэтому необходимость объяснения конкретных характеристик движения галактик в контексте этой теории осталась не осознанной. Событием, наконец, сфокусировавшим внимание исследователя на проблеме скалярного движения и подсказавшим детальное изучение данного вида движения, явилось развитие вселенной движения. В данной теории скалярное движение играет очень важную роль; и быстро стало очевидным, что полное понимание его природы и свойств существенно для теоретического развития. Это послужило толчком для исследования, которому раньше не находилось никакой адекватной причины. Однако следует понимать, что презентация в данном томе покоится на своих собственных фактических основаниях и полностью не зависит от теории, стимулирующей исследование, приведшее к описанным результатам.
Хотя скалярное движение не имеет собственного векторного направления, скалярная величина может быть либо положительной, либо отрицательной. То есть, оно имеет то, что мы можем назвать скалярным направлением. Может показаться, что сам термин содержит в себе противоречие, поскольку слово “скаляр” указывает на количество, имеющее только величину и не имеющее направления. Но обычно мы не имеем дела со скалярным движением как таковым. Мы имеем дело с его представлением в пространственной системе отсчета, и это представление обязательно направленное.
Если величина скалярного движения положительная, пространственное результирующее движение таково, что расстояние от объекта А до объекта В увеличивается со временем; то есть, скалярное движение происходит наружу. И наоборот, отрицательное скалярное движение – это движение вовнутрь, как видно в системе отсчета. Величина либо положительная, либо отрицательная; а результирующее скалярное направление либо наружу, либо вовнутрь. Простое скалярное движение АВ – это ни что иное, как изменение величины расстояния между А и В за единицу пройденного времени, но во многих отношениях оно эквивалентно одномерному векторному движению. В фиксированной пространственной системе отсчета традиционного вида его можно представлять так же, как соответствующее векторное движение с направлением в системе отсчета, векторным направлением, определяемым природой соединения с системой отсчета. Векторное направление, свойство соединения, не зависит от скалярного движения, свойства скалярного движения. Например, движение наружу от точки А может происходить в любом векторном направлении. Кое-какие следствия независимости направлений будут обсуждаться позже.
Распространяя общие принципы на пример с шаром, мы находим, что когда расширяющийся шар помещается в систему отсчета – например, на пол комнаты – движение каждого пятна обретает векторное направление. Направление целиком и полностью не зависит от местонахождения. Если точка Х помещена в точку А на полу, а точка Y совпадает с точкой В в системе отсчета во времени, тогда движение ХY обладает направлением АВ. Если корреляция происходит каким-то другим образом, то есть, если точка Z на поверхности шара помещается в точку А, а точка Y совпадает с точкой С во времени t, тогда все направления поверхности шара, включая направление движения ХY, меняются.
Направление АВ существенно. Оно имеет реальную физическую значимость. Например, движение прекращается, если где-то на линии АВ имеется неподвижная преграда. Но направление АВ – это свойство физического соединения между шаром и системой отсчета, а не свойство движения, и его можно менять, не влияя на само движение. Например, расширяющийся шар можно сдвинуть. Единственное неотъемлемое свойство скалярного движения любого пятна, его скалярную величину (включая скалярное направление) можно корректно представить в системе отсчета в любом векторном направлении.
Эти факты хорошо понимаются. Но до исследования, результаты которого сообщаются в данном труде, не осознавалось, что способность скалярного движения принимать любое направление в контексте фиксированной пространственной системы отсчета не ограничивается постоянным направлением. Прерывистость или непостоянство изменения направления могло поддерживаться только неоднократным приложением внешних сил. Но как только оно начиналось, непрерывное и постоянное изменение направления, такое, как создаваемое представлением вращения в системе отсчета, оно становилось таким же неизменным, как постоянное направление.
Аристотель и его современники утверждали, что изменение положения объекта может достигаться только применением какого-то внешнего влияния. Для формулирования своих физических теорий цели они приспособили сонм ангелов и демонов. “Вселенная, построенная на механике Аристотеля, – говорит Баттерфилд, – была вселенной, в которой постоянно действовали невидимые руки, а великие разумы катали планетарные сферы”.[1] Сейчас хорошо понимается, что выводы греческих мыслителей ошибочны, и что непрерывное постоянное изменение положения так же фундаментально, как и фиксированное положение. Существенное требование – непрерывность. Этот принцип одинаково применим к направлению, как и положению. Здесь тоже существенное требование – просто непрерывность.
Чтобы проиллюстрировать вращательное изменение направления представления скалярного движения в системе отсчета, давайте поместим расширяющийся шар в ранее определенное положение, в котором точка Х лежит на точке А пола, а точка Y совпадает с точкой В системы отсчета во время t. Затем давайте вращать шар вокруг точки Х (и А). Вместо того, чтобы продолжать двигаться в постоянном направлении АВ, линия XY, представляющая скалярную величину, сейчас принимает последовательные направления АС, AD, AF и так далее, где С, D и Е – точки на длине окружности круга, центрированного на оси, проходящей через А. Общая величина изменения положения, расстояние, пройденное точкой Y наружу от точки Х в данном временном интервале, остается одним и тем же, но оно распределено во всех направлениях в плоскости вращения, вместо того, чтобы придерживаться одного направления АВ. Движение осталось неизменным, оно все еще обладает положительной величиной и никаким другим свойством. Но представление этой величины в системе отсчета вращалось. Дальнейшее вращение изначальной плоскости будет распределять представление во всех направлениях.
В этой иллюстрации скалярное движение ХY шара появляется в системе отсчета как распределенные серии движений АВ, АС, АD и так далее. Общей точкой является А; то есть, помещением точки Х шара в точку А пола мы сделали А началом отсчета для представления скалярного движения ХY в фиксированной системе отсчета. Легко можно видеть, что начало отсчета существенно для представления. Таким образом, мы можем обобщить это требование и сказать: для того, чтобы представить скалярное движение в пространственной системе координат посредством физического соединения с системой отсчета, нужно придать движению начало отсчета и векторное направление (которое может быть либо постоянным, либо меняющимся непрерывно и постоянно).
Значение начала отсчета в том, что хотя эта точка на самом деле движется так же, как все другие точки в скалярной системе, компонентом которой она является, это единственная точка системы, не вращающаяся относительно фиксированной системы отсчета. Таким образом, распределенное скалярное движение является как бы постоянным свойством объекта, хотя статус объекта как начала отсчета для его скалярного движения вынуждает объект выглядеть постоянным в системе координат.
Важное следствие таково: поскольку скалярное движение объекта меняет расстояние между объектом и любым другим в пространственной системе отсчета, движение, не представленное изменением положения самого движущегося объекта, должно представляться в системе отсчета посредством изменения положения другого объекта. Вывод, что движение объекта Х наблюдается как движение объекта Y, кажется странным или даже сомнительным, когда он встречается в новой ситуации, такой как обсуждаемая, но изменение такого рода всегда имеет место при смене системы отсчета. Например, путешествуя в поезде и рассматривая другой поезд, медленно движущийся по соседнему пути, часто трудно сразу же определить, какой поезд реально пребывает в движении. В данном случае, если движущийся поезд ошибочно принимается за стоящий, его движение в системе отсчета приписывается другому поезду.
В такой ситуации вывод легко проверяется исследованием расширяющего шара, покоящегося на полу. Очевидно, истинное движение пятна Х не меняется помещением пятна в фиксированное положение на полу. Расширение шара все еще продолжается, как и перед помещением его на пол, следовательно пятно Х удаляется от своих соседей. Отсюда следует, что в контексте фиксированной системы отсчета, где Х не двигается, скалярное движения пятна Х распределяется среди пятен, от которых оно удаляется. Например, часть движения пятна Y, наблюдаемое в фиксированной системе отсчета, – это на самом деле движение пятна Х, пятна, являющегося началом отсчета. То же справедливо и для движения отдаленных галактик. Измеряемая рецессия – это просто увеличение расстояния между нашей галактикой и галактикой, удаляющейся от нас. И до тех пор, пока мы считаем нашу галактику единственным стационарным объектом во вселенной, нам придется признавать, что часть увеличения расстояния, которую мы приписываем рецессии другой галактики, происходит за счет движения нашей собственной галактики.
Как и в случае с галактиками или поездами, не трудно понять, что причина, почему удаленные объекты кажутся движущимся или кажутся движущимся быстрее, чем на самом деле, проистекает из-за произвольного определения нашего расположения как стационарного. Сейчас следует осознать, что это общее суждение. Тот же результат получится в случае, если движущийся объект будет приниматься за стационарный. Как мы видели, представление скалярного движения в фиксированной системе координат требует выделения начала отсчета, точки, в которой скалярное движение принимает нулевую величину в контексте системы отсчета. Тогда движение, имеющее место в начале отсчета, рассматривается посредством системы отсчета, точно так же, как мы рассматриваем наше собственное движение в случае галактик; то есть, движение, “замороженное” системой отсчета, рассматривается как движение удаленных объектов.
Однако следует понимать, что обездвиживание начала отсчета в системе отсчета применяется лишь к представлению скалярного движения. Ничто не мешает объекту, расположенному в начале отсчета, обретать дополнительное движение векторного характера. Когда имеется такое движение, оно подчиняется тем же соображениям, что и любое другое векторное движение.
Результаты направленно распределенного скалярного движения отличаются от тех, которые создаются комбинацией векторных движений в разных направлениях. Величины и направления векторных движений взаимосвязаны, и их совместные влияния можно выражать векторами. Векторное движение АВ, прибавленное к векторному движению АВ' равной величины, но противоположного направления, создают результирующее движение, равное нулю. Аналогично, векторные движения наружу равной величины во всех направлениях от точки А прибавляются к нулю. Но скалярное движение XY пятна Y на поверхности шара сохраняет одну и ту же положительную величину (наружу), независимо от способа распределения направлений. В данном случае, направление – это свойство соединения с системой отсчета, а не с самим движением. Величина движения и его скалярное направление (наружу) не меняются, невзирая на изменения направления, наблюдаемые в системе отсчета.
Это один из неосознанных фактов, появившихся на свет в результате данного труда, – существование вида движения, отличающегося от векторных движений, с которыми мы знакомы.
Это неоспоримый факт. Скалярное движение мы можем наблюдать в таких феноменах, как расширяющиеся шары, и определять его посредством измерений частот излучения в случае разбегающихся галактик. Как легко можно видеть, такое движение обладает лишь величиной; то есть, это скалярное движение.
Возвращаясь к примеру движения точки Х между двумя точками Y и Z: если это движение векторное, тогда всю систему из трех точек и движение можно поместить в фиксированную систему отсчета как полную единицу. То же самое справедливо, если система большая и многомерная. Но если система ХYZ скалярная, только одна точка в данной системе может совпадать с фиксированной точкой в традиционной стационарной пространственной системе отсчета. Две другие точки движутся относительно системы координат. Это совсем другой вид движения.
Статус скалярного движения как вида движения, отличающегося от обычного векторного движения, не осознавался потому, что известные феномены, включающие такое движение, казалось, не обладают ощутимым следствием, и никто не брался их критически исследовать. Кроме того, к физике раздувающихся шаров не проявлялось никакого интереса. Но как только установили, что скалярное движение является отдельным видом движения, который можно создать намеренным человеческим действием, стало очевидно, что создание такого вида движения естественными способами – это не только неопределенная вероятность, но и определенная возможность. Конечно, мы уже определили одно естественно происходящее движение такого вида, галактическую рецессию, и имеем право сделать вывод, что где-то во вселенной, возможно, существуют и другие естественные скалярные движения. Поскольку сейчас такие движения не известны, отсюда следует, что если они существуют, они не осознаются как движения. Тогда далее можно предположить, что в нынешних знаниях о природе феноменов, в которые вовлечены такие движения, имеется серьезная ошибка.
Как только встает эта проблема, практически очевидно, что трудность кроется в нынешнем подходе к концепции силы. В целях использования в физике, сила определяется Вторым Законом Движения Ньютона. Это произведение массы на ускорение, F = ma. Движение, отношение пространства ко времени, на основе отдельной единицы массы измеряется как скорость или быстрота, v (то есть, каждая единицы движется с этой скоростью), а на коллективной основе как момент, произведение массы на быстроту, mv, ранее называемое более описательным названием “количество движения”. Тогда скорость изменения во времени величины этого движения равна dv/dt (ускорение а) в случае отдельной единицы и m dv/dt (сила ma) в случае измерения коллективного движения. Тогда по существу, сила определяется как скорость изменения величины общего движения. Тогда ее законно можно назвать “количеством ускорения”, и именно данный термин будет использоваться в дальнейшем обсуждении, где это будет уместно.
Из определения силы следует, что она является свойством движения; это не нечто, способное существовать как автономная сущность. Она обладает тем же статусом, что и любое другое свойство. Так называемые “фундаментальные силы природы”, предположительно автономные силы, использующиеся для объяснения происхождения базовых физических феноменов, обязательно являются свойствами основополагающих движений; они не могут существовать как независимые сущности. Это логическое требование определения силы, оно справедливо, невзирая на любую физическую теорию, в контексте которой рассматривается ситуация.
Однако при отсутствии понимания природы и свойств распределенного скалярного движения, невозможно примирить то, что известно о “фундаментальных силах”, с требованиями определения силы. И в результате, это определение стало одной из отвергнутых характеристик физики, коль скоро рассматривается его распространение на происхождение сил. Невзирая на то, что сила конкретно определяется как свойство движения, превалирует тенденция обращаться с ней как с автономной сущностью, существующей до движения. Вот типичные утверждения, взятые из современной физической литературы:
“Итак, силы создают структуру, движение и изменение структуры”.[2]
“Всем происходящим в мире управляют гравитационная сила, электрическая сила и ядерная сила”.[3]
“Конечно, электрическая сила – это фундаментальная концепция современной физики”.[4]
“Насколько нам сейчас известно, все события, происходящие во вселенной, управляются четырьмя фундаментальными видами сил”.[5]
Осознается, что обычная значимость, придаваемая концепции силы, какая-то неполная. Точка зрения Ричарда Фейнмана такова: сила – это нечто большее, чем определенное количество. “Одна их самых важных характеристик силы – она имеет материальное происхождение”, – говорит он и подчеркивает, что “это не просто определение”. Развивая свою мысль, он продолжает: “Когда мы имеем дело с силой, всегда подразумевается, что сила равна нулю, если не присутствует никакое физическое тело”.[6] В “точной” науке такое не приемлемо. Если определение не полное, его следует завершить. Но на самом деле определение не неполное. Создается впечатление чего-то упущенного, и это следствие отказа осознать, что определение делает силу свойством движения.
Статус движения как базовой сущности – вот причина “материального происхождения”, которое подчеркивает Фейнман. Без присутствия “физического тела” нет действующего движения и, следовательно, нет силы. Точная взаимосвязь между физическими телами и движениями, свойствами которых являются “фундаментальные силы”, не будет рассматриваться в данном труде, поскольку включает некоторые вопросы, выходящие за пределы темы нынешнего обсуждения.
Способ, посредством которого сила входит в физическую активность, и ее связь с движением можно видеть при исследовании кое-каких конкретных процессов. Хороший пример – действие, имеющее место при запуске космического корабля. Сжигание топлива придает молекулам продуктов сгорания быстрое движение. Затем цель последующего процесса – просто передать часть этого движения ракете. С точки зрения качества, этим все сказано. Но чтобы спланировать такую операцию, необходим количественный анализ. И для этой цели требуется измерение способности молекул передавать движение и измерение влияния передачи при создании движения ракеты. Свойство силы позволяет такое измерение. Его можно оценить (как давление, силу на единицу площади) независимо от какого-либо знания об отдельных движениях молекулы, свойством которых она является. Затем распространение этой величины на массу, которая должна двигаться, определяет ускорение массы, темп, с которым скорость передается массе. В период всего процесса, физически существующая сущность – движение. Сила – это просто свойство исходного движения, величина ускорения, посредством которой мы можем вычислить ускорение на отдельную единицу массы – свойство последующего движения.
В предыдущих параграфах мы пришли к выводу, что где-то во вселенной существует или, по крайней мере, может существовать класс распределенных скалярных движений, не осознаваемых как движения. Сейчас критическое исследование концепции силы демонстрирует, что предположительно автономные “фундаментальные силы” являются свойствами неосознанных основополагающих движений. Эти два открытия явно можно считать равноценными, то есть, можно прийти к выводу, что так называемые “фундаментальные силы” являются силовыми аспектами до сих пор неосознанных скалярных движений. Причина отсутствия осознания в повседневной практике практически самоочевидна. Скалярное движение в фиксированном направлении не отличается от векторного движения, несмотря на то, что скалярное движение направленно распределено, что возможно благодаря природе соединения движения с системой отсчета, феноменом, ныне не осознанном как движение.
Распределенное скалярное движение не рассматривается в его истинном свете, потому что движение воспринимается как синоним “векторного движения”. А феномены, такие как гравитация, действующая во многих или во всех направлениях и, следовательно, не обладающая конкретным векторным направлением, явно не является векторными движениями. Следовательно, концепция автономных сил притянута за уши в качестве альтернативы. Как уже обсуждалось, альтернатива не легитимная, поскольку сила определяется как свойство движения. Это оставляет современную физическую науку в подвешенном состоянии, поскольку она не способна определить движения, требующие определения. Например, электрический заряд создает электрическую силу, но насколько можно судить из наблюдения, он делает это напрямую. Нет никакого указания на какое-либо вмешивающееся движение. Сейчас с подобной ситуацией справляются посредством игнорирования требований определения силы и рассматривают электрическую