Евгений Багашов (paladin_17) wrote,
Евгений Багашов
paladin_17

  • Music:

Потенциальная энергия и другие тёмные материи

Ещё раз поплещемся немного в теории и практике научного знания.
Напомню, что давно уже выступаю против идеи "тёмной материи" - по целому ряду причин. Но для целей данной заметки опишу вкратце лишь один из аргументов - касающийся логики того, как именно эта идея появилась изначально (подробнее можно почитать, например, тут, - см. также более раннюю заметку).

Итак, мы наблюдаем (тут есть ворох побочных предположений, которые полезно было бы отдельно эксплицировать, но сейчас речь идёт не об этом), что в галактиках "не хватает массы", чтобы их движение удовлетворяло законам Ньютона (динамики и тяготения). Но нам очень нравятся эти законы, и отказываться от них мы не хотим. И, соответственно, раз законы и соответствующие им уравнения верны (по нашему требованию/желанию/вере/предположению), то, чтобы привести наблюдения в соответствие им, мы просто добавляем "руками" недостающую массу - везде, где это требуется, - и называем её "тёмной материей".
По-моему, даже не очень зоркий глаз заметит, то здесь что-то сильно нехорошо. Но во всяком случае здесь ситуация довольно проста, и все эти манипуляции очевидны (а посему есть надежда, что от этой глупой идеи рано или поздно откажутся). Но я отмечаю, что ту же самую логику можно применить и во многих других местах в физике, и зайти со всем этим пугающе далеко. Об этом и поговорим.


Следующий жирный кусок физики, который оказывается под большим подозрением (в контексте вышесказанного), - это законы сохранения. Между делом отмечу, что законы сохранения - это основной источник легитимации использования уравнений в физике; если не существует сохраняющихся величин, то оказывается попросту "нечего и не к чему приравнивать", и вся связанная с уравнениями математика оказывается неприменима к исследованию окружающего мира.
Ну и в более общем смысле - законы сохранения обеспечивают существование однозначной связи между причиной и следствием (что есть, вероятно, наиболее фундаментальная идея естественных наук вообще). Без законов сохранения одна и та же причина могла бы в разное время приводить к разным следствиям, и последовательное описание мира было бы невозможно, всё свалилось бы в хаос, а наше нынешнее восприятие природы было бы совершенно уничтожено (вместе с ним немедленно пали бы и философские категории типа "субъекта" и "объекта" - поскольку, если объекты не равны сами себе - благодаря законам сохранения, т.е. хотя бы что-то относительно них не "сохраняется", - то и нет никакого смысла их конструировать, считать "отдельными сущностями").
И да, если мы продолжаем идти по этому пути, который привёл нас к деконструкции понятия тёмной материи (по крайней мере на основании приведённой в начале логики), то мы должны деконструировать и законы сохранения. Увы, это улица с односторонним движением.

Чтобы проиллюстрировать, что я имею в виду, приведу простой пример: сохранение энергии в замкнутой механической системе.
В данном случае закон сохранения гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии остаётся постоянной. И ключевым пунктом здесь является тот факт, что потенциальная энергия не является непосредственно наблюдаемой (в некотором смысле). В сущности, понятие потенциальной энергии, в том виде, в котором оно конструируется, аналогично понятию тёмной материи.
А именно: мы наблюдаем кинетическую энергию (измеряя массы и скорости), но мы видим, что она меняется. Так что мы искусственно, "руками", вводим другую фиктивную величину (потенциальную энергию), специально откалиброванную таким образом, чтобы её сумма с кинетической энергией оставалась постоянной. Потому что нам нравятся законы сохранения, и мы хотели бы, чтобы они оставались с нами.
Как видно, по сути происходящего эта история аналогична генезису идеи тёмной материи. Только там мы хотели спасти ньютоновскую гравитацию/динамику, а здесь мы хотим спасти законы сохранения.

Напомню и ещё об одной (из великого множества) ситуации, где уже срабатывал аналогичный механизм: "открытие" (= конструирование) нейтрино. Там был вариант оставить законы сохранения и утверждать, что недостающая энергия при распаде нейтрона уносится какой-то новой невидимой частицей (собственно, нейтрино - как мы понимаем постфактум, именно этот вариант в итоге и был выбран большинством физиков). Но был и вариант отбросить (или как минимум как-то модифицировать) закон сохранения энергии (эту линию какое-то время развивал Бор с некоторыми коллегами).
Но второй вариант по понятным причинам (частично описанным выше) до смерти напугал учёных, поскольку люди потихоньку осознали, насколько огромную дыру в наших представлениях о мире он открывает. Только очень храбрые или очень глупые (или и то, и другое) люди могли бы всерьёз следовать этой дорогой и дальше, поэтому от этой идеи довольно быстро отказались.

На правах патетического отступления замечу, что можно в буквальном смысле слова сойти с ума (см. случай Ницше и некоторых других мыслителей), если слишком далеко уйти от общих интеллектуальных якорей современного человечества - по правому и левому борту у нас море безумия и одиночества. Но некоторые всё же отваживаются на долгие прогулки по интеллектуальной тундре, так сказать, вдали от уюта используемых большинством понятий и представлений.
Философия, если принимать её всерьёз (а если не принимаешь её всерьёз, то уже и не занимаешься философией), может легко тебя убить. И это по-своему романтично и прекрасно.

Так или иначе, возвращаясь к теме заметки, хочу отметить, что и физические константы порождаются той же логикой.
Их существование требуется лишь для обеспечения применимости законов сохранения (и, следовательно, уравнений). Гравитационная константа, к примеру, вводится лишь для того, чтобы 1) удовлетворялись законы ньютоновской динамики; 2) гравитационная и инерционная массы были эквивалентны. Можно, в принципе, выбросить второй пункт и "растворить" гравитационную константу "внутри" гравитационной массы, таким образом избавившись от первой навсегда. Но за это придётся заплатить отсутствием равенства между гравитационной и инерционной массами, а это далеко не всем по вкусу, мягко говоря.
Та же история справедлива и для всех остальных "констант". К примеру, нам нравится тот факт, что энергия фотона пропорциональна его частоте, и, дабы насладиться этим фактом ещё больше, мы вводим постоянную Планка, и теперь имеем не просто "пропорциональность", а даже и целое "равенство" (т.е. уравнение, E = h*nu). Ура!
Если бы мы не сконструировали (искусственно ввели "руками") эту фиктивную величину (постоянную), у нас бы не было никакого "уравнения". Но нам нравятся уравнения, и нам нравится сохранение энергии, так что теперь мы говорим, что фотон может быть поглощён электроном, передавая ему кинетическую энергию, которую мы можем приравнять к h*nu и быть счастливы.

Означает ли это, что сохранение энергии "происходит", а мы лишь "открыли" его?
Да нет: вообще-то это мы сами сказали - потребовали - чтобы оно происходило, и мы сконструировали необходимые фиктивные объекты и соотношения между ними, чтобы убедиться, что так оно и будет.
Это демонстрирует в чём-то лицемерную и тавтологическую природу физики (и любых других наук, использующих аналогичную логику для конструирования своих объектов). Мы вводим фиктивные сущности и затем называем это "открытием". Мы конструируем удобные для использования объекты (доступные нашему пониманию), а затем называем их совокупность "природой", требуя между делом удобных для нас соотношений между ними, которые мы затем называем "законами природы".
В то время как в реальности это мы сами наполнили всем этим окружающий мир, - лишь бы иметь хоть какой-то способ ориентироваться в нём и проецировать на него свою власть. Если при этом что-то где-то начинает расходиться, - как правило, пытаются минимизировать потери и ввести какой-то новый объект, но не тревожить старые. А то мало ли что.

Надеюсь, это послужит ещё одним примером, показывающим, что наука не ищет истину (потому что и нет никакой истины), - наука конструирует объекты. И потому возможно бесконечное число разных наук "об одном и том же", у которых будут по-разному сконструированы ключевые объекты, и то, что сейчас много людей пользуются одной из них, само по себе ещё ни о чём не говорит; просто сейчас так выстроились политические альянсы и сети в научном мире.
Tags: Бор, Планк, власть, история, логика, математика, наука, объект, познание, учёные, физика, философия, язык
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments