Введение. Об ошибке Пуанкаре, которую он не успел исправить

Бои вокруг СТО и ОТО не прекращаются до сих пор. Ни одна из сторон не может признать себя побеждённой. И вот что интересно. Вместо обсуждения проблемы РАН давно начала использовать сомнительные средства по «защите» этих теорий от критики. Например, ещё 25 лет назад в Литературной газете от 8 февраля 1990 г. писалось о постановлении АН СССР, в котором рекомендовалось «не рассматривать никакие посягательства на теорию относительности» («священная корова?») [1]:

«Фактически ставилась „вне закона“ любая критика теории относительности. В частности, физические журналы отклоняли без рассмотрения критические статьи в адрес теории относительности».

Как пишет, например, П. Л. Капица [2], в редакции журнала экспериментальной и теоретической физики «такие статьи даже не рассматриваются как явно антинаучные» («по определению!»).

Это типичное проявление догматизма: если словесные аргументы защитников СТО слабы и бездоказательны, главным «аргументом защиты» становится административное давление. Таким «инструментом» служит также и пресловутая «Комиссия по борьбе с лженаукой…», созданная В. Л. Гинзбургом. В ней есть свои сыщики, инквизиция и «свадебные генералы», приглашенные в Комиссию для большей «солидности» Интересно отметить, что Б. В. Грызлов назвал «Комиссию по борьбе…» гнездом мракобесия. В этом высказывании не малая доля истины. Комиссия — реакционный орган при Президиуме РАН, тормозящий развитие науки и новых идей.

Как же исторически сложилась такая обстановка догматизма, которая характерна не только для российской, но и для современной мировой физической науки?

Пояснение. Прежде, чем излагать причину, дадим пояснение. В настоящее время существуют две концепции: концепция близкодействия и концепция дальнодействия. Обе они опираются на понятие «взаимодействие». К сожалению, здесь физики и философы «наплодили» ошибок от души. В частности, была искажена суть понятия «взаимодействие».

Без обсуждения современного подхода предложим наше понимание содержания понятия «взаимодействие»: «Взаимодействие это процесс контактного типа между двумя взаимодействующими объектами, когда два объекта участвуют в этом акте одновременно».

Ни в каких посредниках этот (контактный) процесс не нуждается. Процесс взаимодействия нельзя представить в форме некого материального объекта, подобного, например, волне или же материальному телу. Следовательно, обязательное наличие «посредника», переносящего взаимодействие и понятие «скорость распространения взаимодействий» результат невежественной интерпретации содержания понятия «взаимодействие».

Заряд взаимодействует с электромагнитной волной только при непосредственном контакте волны и заряда. Происходит одновременное изменение состояния заряда (кинетической энергии, импульса и т. д.) и рассеяние электромагнитной волны. Нужен ли здесь посредник со своей скоростью? — Нет, не нужен!

Взаимодействие заряда с другим зарядом осуществляется через поля зарядов. Если есть непосредственный контакт первого заряда с полем второго заряда, возникает взаимодействие. Нужен ли здесь посредник? — Нет! Он не нужен в силу бесконечно быстрого перемещения полей зарядов, когда обеспечивается одновременность актов двух взаимных действий: заряд 1 — поле заряда 2 и заряд 2 — поле заряда 1. При этом имеет место симметрия: действие всегда равно противодействию.

Такой подход позволяет избежать путаницы в терминологии и в объяснении процессов. В работе [3] отмечается, что:

• 1. «Действие это не элемент, не часть взаимодействия, а сторона объективно неделимого процесса взаимодействия».
• 2. «…выполняя мысленно операцию по „расчленению“ взаимодействия всегда нужно помнить что, отделение действия от противодействия разрушает объективный процесс взаимодействия» .
• 3. «…непосредственное взаимодействие является тем элементом отношений, из совокупности которых можно „построить“ любые другие более сложные отношения между физическими объектами».

Различие в объяснении взаимодействия пар (заряд — заряд или заряд — волна) требует ответа на вопрос: существует ли в природе мгновенное полевое взаимодействие зарядов (т.е. бесконечно быстрое перемещение полей зарядов)? С этой проблемой непосредственно связана и другая параллельная проблема: имеют ли поля зарядов и поля электромагнитных волн одинаковые свойства или не имеют?

Пустые рассуждения о скорости распространения взаимодействий не имеют под собой почвы, поскольку (а) взаимодействие есть процесс, а не материальный объект, (б) этот процесс имеет непосредственно контактный характер и (в) происходит одновременное изменение состояний взаимодействующих объектов безо всяких посредников.

Историческая справка. В 18 веке большинство континентальных учёных, таких как Андре Мари Ампер, Франц Нейман и Вильгельм Вебер, рассматривали кулоновские силы между зарядами и силы взаимодействия токов как аналог гравитационного притяжения между двумя массами, которые мгновенно взаимодействуют на расстоянии.

Математики и механики Эйлер, Д’Аламбер, Лагранж, Бернулли, Гамильтон и др. прекрасно разработали основы классической механики, опирающейся на мгновенное действие на расстоянии. Они описали теорию потенциала, сформулировали законы сохранения для консервативных систем и т. д.

В 1864 году вышла статья Максвелла «Динамическая теория электромагнитного поля», в которой была дана развёрнутая формулировка уравнений Максвелла с током смещения. Знаменитый физик Дж. Дж. Томсон назвал открытие тока смещения «величайшим вкладом Максвелла в физику».

В 1880 году Хевисайд исследовал и переписал результаты Максвелла из их начальной формы в форме современного векторного анализа, сведя систему из 20 уравнений с 12 переменными к 4 дифференциальным уравнениям, известным как уравнения Максвелла.

С 1885 по 1889 годы Герц провёл свои знаменитые опыты по распространению электрической силы, доказавшие реальность электромагнитных волн.

Можно считать, что с этого момента обрела права на жизнь волновая электродинамика. Именно в это время рождаются проблемы, исказившие физику и направившие ее развитие по ошибочному пути на десятилетия.

• · Во-первых, Максвелл, обобщая законы Кулона, Ампера, Фарадея, допустил ошибку. Он некорректно ввел ток смещения. При этом он случайно описал волновые процессы, но потерял описание квазистатических явлений [4].
• · Во вторых, Лоренц, введя потенциалы электромагнитного поля, свел уравнения Максвелла к волновым уравнениям (калибровка Лоренца). С этого момента происходит отождествление полей зарядов и электромагнитных волн, хотя их свойства принципиально различны.
• · В третьих, попытки использовать хорошо развитый аппарат аналитической механики к уравнениям Максвелла в калибровке Лоренца оказались неудачными, т.к. исследователи получали физически трудно интерпретируемые результаты [5].

Неудачи в использовании методов аналитической механики стали объяснять тем, что «виноваты» классические теории, которые опираются на мгновенное действие на расстоянии. Мгновенное действие на расстоянии, казалось бы [5], не вытекало из уравнений Максвелла в калибровке Лоренца. На мгновенное действие и на классические теории обрушился вал критики. Классические теории в конце 19 века подвергли анафеме. Их объявили «устаревшими». Были буквально «смяты» принцип преемственности знаний и кумулятивный характер научных знаний Вспомните известную фразу М. Планка о том, что преемственности знаний нет, и теории умирают, когда умирают их апологеты. На «руинах классических теорий» (А. Пуанкаре) начала строиться «новая физика».

О философии науки. Мы говорим о философии науки потому, что именно она определяет широту мировоззрения ученого, его умение точно выбирать стратегические направления развития и правильно поставить тактические задачи в исследованиях. Увы, современные ученые презрительно «пинают» философию науки и теорию познания и. как правило, являются полнейшими невеждами в этих вопросах. Этим обстоятельством можно объяснить неверный выбор стратегии развития науки и, соответственно, длительный застой в физике, который существует уже в течение столетия. Вернемся к кризису физики на рубеже 19 — 20 веков.

В философии науки в тот период возник позитивизм разных оттенков: «махизм», «конвенционализм» и др. реакционные течения. Позитивизм процветает и в настоящее время. Философы, как обычно, сразу «перестроили» свои мировоззренческие позиции. Они «превратились» в заядлых позитивистов, оправдывающих современные теории с их ошибками [6]. Свой «вклад» в процесс критики мгновенного действия на расстоянии внесла СТО А. Эйнштейна со своим «постулатом» о конечной скорости распространения взаимодействий.

Неумелые, неудачные попытки противников СТО критиковать эту теорию с философских позиций окончательно подорвали веру в материалистическую философию. В 1958 г. состоялось «Всесоюзное совещание философов», которое гневно осудило некомпетентное вмешательство философов в естествознание. В результате не только марксистско-ленинская философия, но вместе с нею весь материализм был изгнан из философии физики и, как следствие, из самой физики.

Следует различать диалектический материализм, как философское направление, и марксистско-ленинскую философию, как очень идеологизированную форму материализма. Они близки, но не совпадают во многих пунктах. Этот факт нужно всегда принимать во внимание.

«Отлучение» философии от физики оказалось глубоко ошибочным шагом. Никакую идею или идеологию (прогрессивную или консервативную) невозможно уничтожить административными решениями. В силу этого, невозможным оказалось стремление подавить материализм (даже в его стихийных проявлениях). Поэтому жива теория отражения диалектического материализма, опираясь на которую мы сможем вести анализ СТО.

Что касается физиков, то им пора бы научиться находить для физических терминов соответствующие философские категории. Тогда в физике исчезло бы множество ошибок в объяснении физических явлений. Это не простая задача.

В последующих главах мы дадим гносеологический, физико-математический и логико-исторический анализ теории относительности А. Эйнштейна.

Небольшое замечание. Вместо ленинского термина «отражение» мы будем использовать термин «отображение». Это удобно по двум причинам:

• 1. Мы избежим путаницы с оптическим термином «отражение».
• 2. Мы подчеркнём особенность понятия «отражение» в естествознании.

Поскольку физики (как правило!) являются глубокими невеждами, как в философии естествознания, так и в теории познания объективной истины (не обижайтесь, господа!), все философские вопросы будут детально истолкованы и объяснены.

Самым простым, но наиболее важным в теории отражения являются категории явление — сущность. Дело в том, что сущность (содержание процессов, структура материальных объектов и т. д.) мы познаём не прямо (непосредственно), а через явления. С их познания начинается наука. С анализа этих первичных в теории познания категорий мы начнём исследование в Главе 1.