Принцип Маха: связь между большим и малым

Хотя мы все готовы признать присущее Вселенной всеобъятное единство формы, существует настоятельное желание найти более глубочайшее галлактическое единство — то, которое самым тесноватым образом «сплетает» воедино ближайшую нам локальную часть мира со всей обширной Вселенной. Мысль связи огромного и малого, глобального и локального обладает большой привлекательной силой, так как принуждает Принцип Маха: связь между большим и малым нас ощущать свое единство со всем мирозданием, испытывать загадочное рвение к общности, характерное большинству религии. Многие люди, непременно, ощущают себя духовно связанными со всей совокупой имеющихся в мире объектов, и в науке также существует традиция напористого поиска таких связей.

Один из первых научных аргументов в пользу существования глубочайшей связи меж Принцип Маха: связь между большим и малым структурой Вселенной в огромных масштабах и локальной физикой был провозглашен австрийским физиком и философом Эрнстом Махом (1838—1916), который надолго вошел в историю науки благодаря «числу Маха» (единица измерения скорости звука). Невзирая на некие неверные взоры Маха (к примеру, он не веровал в действительность атомов), его труды, посвященные природе инерции Принцип Маха: связь между большим и малым и позже обобщенные под заглавием «принцип Маха», оказались одной из более крепких научных теорий. Вне сомнения, идеи Маха оказали глубочайшее воздействие на юного Эйнштейна в его попытках сконструировать общую теорию относительности. В письме, написанном в июне 1913 г. прямо за публикацией в предыдущем году книжки Маха «Наука механики», Эйнштейн признавал Принцип Маха: связь между большим и малым, что многим должен Маху.

Мах родился в городке Турасе на местности сегодняшней Чехословакии. Он занимал профессорские кафедры как по арифметике, так и по физике в институте в Граце. Позже Мах переехал в Прагу, а позже — в Вену, где получил должность доктора философии; тут он присоединяется к философскому течению, получившему заглавие позитивизма. Мах Принцип Маха: связь между большим и малым считал, что реальность следует привязывать к наблюдениям, и эта самая точка зрения легла в базу его космологических представлений.

Мах глубоко интересовался природой движения, а именно, вопросом о различии меж реальным и кажущимся движением. Наши праотцы верили, что небеса крутятся вокруг Земли, что Земля лежит в центре Принцип Маха: связь между большим и малым Вселенной, а Солнце, Луна и звезды движутся по криволинейным траекториям. Это казалось совсем естественным, так как небесные тела совершали по небу видимое движение. В XVII в. подобные идеи были, но, отвергнуты, потому что выяснилось, что движение небесных тел всего только кажущееся. В реальности же крутится сама Земля.

Как можно было Принцип Маха: связь между большим и малым уверить скептика, что вращение звезд только кажущееся и что конкретно Земля крутится вокруг собственной оси? Можно было бы, к примеру, обратиться к механике Ньютона. Вследствие вращения Земли появляются «центробежные эффекты», которые вызывают утолщение земного шара в районе экватора. Кропотливые измерения размеров Земли демонстрируют, что ее поперечник по экватору на 43 км Принцип Маха: связь между большим и малым превосходит расстояние меж полюсами. Причина того, что вращение Земли вызывает ее утолщение на экваторе, кроется в существовании инерции.

Инерция — свойство вещества, отлично всем нам знакомое. Томные предметы владеют большой инерцией; это значит, что их тяжело привести в движение, но если это вышло, то их тяжело приостановить. Легкие предметы передвигать Принцип Маха: связь между большим и малым еще проще. Конкретно инерцией обосновано движение Земли в пространстве. При отсутствии инерции Земля тормознула бы на собственной орбите и свалилась на Солнце. Инерция выбрасывает нас из сидения при резком торможении автомобиля, она принуждает нас ощутить, как что-то обрывается в желудке при резком движении лифта. Конкретно инерция Принцип Маха: связь между большим и малым отбрасывает нас к наружному ободу вращающейся карусели либо придавливает к стене вращающейся центрифуги. Инерция разрывает очень стремительно крутящийся маховик, эта самая тенденция сбрасывать с себя вещество (ее время от времени именуют центробежной силой) приводит к утолщению Земли на экваторе.

Как связать силу инерции с другими силами природы? Эта загадка Принцип Маха: связь между большим и малым всходит к самому Ньютону и данному им в первый раз периодическому описанию закона движения. Основным моментом работы Ньютона явилось признание относительности равномерного движения (происходящего с неизменной скоростью). Представте, что вы заключены в закрытую непрозрачную кабину, передвигающуюся в глубинах места. Не существует никакого метода, который посодействовал бы вам узнать, лежит Принцип Маха: связь между большим и малым кабина либо движется умеренно. Такие условия полностью воспроизводятся на борту самолета, совершающего горизонтальный полет. Наше чувство силы и движения на борту самолета неотличимы от подобных чувств в помещении на Земле. Равномерное движение самолета никак не оказывает влияние на поведение тел снутри самолета, а именно на то, как пассажиры передвигаются, едят, дышат Принцип Маха: связь между большим и малым — все эти и другие деяния смотрятся, как обычно.

Почему же тогда мы утверждаем, что самолет движется? Очевидно, выглянув в иллюминатор, мы увидим, что земля под нами "уплывает из-под ног». Но по существу движение в этом случае значит, что самолет движется относительно поверхности Земли, которая в свою очередь тоже Принцип Маха: связь между большим и малым не находится в покое. Земля движется по орбите вокруг Солнца (хотя мы не чувствуем этого движения), а Солнце движется в Галактике.

Тут очень принципиально отметить, что место не имеет «верстовых столбов», потому наше движение в пространстве как таковое нереально измерить. Любая область места в точности подобна хоть Принцип Маха: связь между большим и малым какой другой. Не существует метода узреть либо ощутить проносящееся мимо место, как это удается плывущей в океане рыбе. Нет течения, которое посодействовало бы нам оценить свою скорость. Утверждение, что тело «покоится» в пространстве, вообщем не имеет смысла. Это отлично осознавал еще Ньютон, заметив, что «...может быть, не существует тела, находящегося в Принцип Маха: связь между большим и малым состоянии настоящего покоя, относительно которого можно было бы обрисовывать положение и движения других тел».

Относительность равномерного прямолинейного движения заложена в 1-ый закон Ньютона, утверждающий, а именно, что для поддержания такового движения не требуется силы либо другого физического воздействия. Напротив, тело будет продолжать двигаться прямолинейно и умеренно до того времени Принцип Маха: связь между большим и малым, пока что-либо не изменит нрава его движения. В отсутствие наружных воздействий тело безпрерывно движется вперед благодаря инерции.

На Земле очень тяжело стопроцентно убрать воздействие сил. Шайба, пущенная по поверхности льда, движется практически как свободное тело. Благодаря инерции шайба сохраняет состояние движения с практически неизменной, скоростью; при всем этом Принцип Маха: связь между большим и малым довольно было придать шайбе исходный импульс, и нет необходимости в какой-нибудь «подталкивающей» силе. Но, к примеру, автомобиль испытывает настолько сильное трение и сопротивление воздуха, что эти силы скоро затмят его инерцию. В итоге автомобиль останавливается, пройдя после выключения мотора маленький отрезок пути.

Ускоренное неравномерное движение имеет совсем другой нрав Принцип Маха: связь между большим и малым, ежели равномерное прямолинейное. Если самолет делает вираж, пикирует либо набирает скорость, пассажиры немедля ощущают это отклонение от равномерного движения по тому, как их «бросает» в сторону. Даже находясь снутри передвигающейся в пространстве непрозрачной кабины, можно сходу увидеть ускоренный нрав движения.

Каким же образом мы тотчас замечаем ускорение движения? Решающее Принцип Маха: связь между большим и малым значение имеет инерция. Тела, испытывающие ускорение, оказывают приметное сопротивление. Личным случаем ускоренного, неравномерного движения является вращение. Если непрозрачная кабина, снутри которой вы находитесь, начинает крутиться, вы чувствуете себя «прижатым к стене», так как тело стремится двигаться по прямой, а крутящаяся кабина вынуждает вас двигаться по кривой. Это, видимо, свидетельствует Принцип Маха: связь между большим и малым о том, что если равномерное движение имеет смысл только относительно других тел, то ускоренное движение полностью.

Некие ученые и философы не желали согласиться с этим выводом. Какой-то из них, практически современник Ньютона, ирландский философ епископ Джордж Беркли писал: «Я полагаю, что хоть какое абсолютное движение, которое Принцип Маха: связь между большим и малым только можно вообразить, в базе собственной имеет не что другое, как относительное движение. Беркли доказывал это тем, что, так как место однородно, нельзя представить для себя хоть какого движения через место как таковое. Представление о движении тел может иметь смысл, если только его относить к другим вещественным телам:

Довольно поменять слова Принцип Маха: связь между большим и малым «абсолютное пространство» словами «относительное пространство», которое связано с небосводом и закрепленными на нем звездами... Движение и покой, определенные в этом относительном пространстве, полностью можно использовать заместо соответственных абсолютных понятий.

Тут Беркли вводит решающее и очень принципиальное представление о «неподвижных звездах». Сейчас мы знаем, что звезды в реальности Принцип Маха: связь между большим и малым не «закреплены», а сами движутся в галактике. Но это движение чуть приметно, так как звезды очень удалены от нас. Принципиальное предположение Беркли заключается в том, что более отдалёкое вещество во Вселенной может в определенном смысле служить стандартной системой отсчета, относительно которой можно обрисовывать все движения.

За этими обсуждениями о движении стоит Принцип Маха: связь между большим и малым вопрос о природе места и о различии меж понятиями места и «ничто». Аристотель, провозгласив «природа не терпит пустоты», утверждал, что пустота есть «ничто» и поэтому не может существовать. Видимое пустое место меж телами можно принять, только предположив, что оно безпрерывно заполнено веществом — эфиром либо еще чем-либо Принцип Маха: связь между большим и малым.

Но и обратное представление о самостоятельном существовании пустоты, либо вакуума, — также имело собственных приверженцев. К ним относился и Ньютон, который рассматривал то, что он именовал «абсолютным местом... не связанным с чем-либо внешним». Эту концепцию Ньютона высмеял его оппонент Готтфрид Лейбниц, провозгласивший, что «не существует места без материи».

Современная физика Принцип Маха: связь между большим и малым разрешает это древнее противоречие, заменяя место квантовым вакуумом, наделяя некоторой структурой то, что на 1-ый взор кажется более чем пустотой. В то же время квантовый вакуум, населенный «резвящимися» виртуальными частичками, очевидно, далек от «непрерывной жидкости» Аристотеля.

Ньютон считал, что может научно доказать существование абсолютного места на базе Принцип Маха: связь между большим и малым явлений, обусловленных инерцией. Утолщение на экваторе вращающейся Земли указывает, что крутится конкретно Земля, а не звезды. Потому Ньютон утверждал, что вращение Земли не только лишь происходит относительно звезд, да и имеет абсолютный нрав. Земля вправду крутится в абсолютном пространстве.

Конкретно это утверждение оспаривал Беркли; его концепция сводилась к тому, что Принцип Маха: связь между большим и малым если б во Вселенной вдруг пропали все тела, не считая 1-го, то представление о движении — равномерном либо любом другом—вообщем потеряло бы смысл. Беркли утверждал, что если б не считая земного шара не было других тел, то его движение вообщем нельзя было бы вообразить. Мы не смогли бы тогда Принцип Маха: связь между большим и малым найти, крутится земной шар либо нет. Беркли развивал эту идею последующим образом. Пусть существует два земных шара и нет никаких других тел. Тогда может иметь смысл относительное движение этих шаров по направлению друг к другу либо друг от друга, да и в данном случае, согласно Беркли, радиальное движение Принцип Маха: связь между большим и малым этих 2-ух шаров относительно их общего центра тяжести нельзя вообразить. С другой стороны, считал Беркли, если представить, что существует небосклон с недвижными звездами, то можно представить для себя вращательное движение 2-ух шаров на базе их положения относительно разных частей небосклона.

Невзирая на успехи механики Ньютона, эти рассуждения Беркли сохранили Принцип Маха: связь между большим и малым силу и два века спустя получили отклик в работах Маха, который не считал нужным проводить принципное различие меж равномерным и неравномерным относительными движениями. Мах считал, что ускоренные и инерциальные (равномерные) движения происходят идиентично. Но каким образом Мах собирался примирить свое убеждение в том, что даже ускоренные движения (к примеру, вращение Принцип Маха: связь между большим и малым) чисто относительны, с существованием сил инерции, проявляющимся, к примеру, в центробежных эффектах и приводящим к экваториальному утолщению Земли? В конце концов конкретно Ньютон бросил вызов тем, кто колеблется в существовании абсолютного движения: «Явления, которые отличают абсолютное движение от относительного, обоснованы центробежными силами... В чисто радиальном движении, имеющем относительный нрав, таких сил Принцип Маха: связь между большим и малым не существует».

Ход ответных рассуждений Маха прям до грубости. Если вращение существует только относительно недвижных звезд, то, утверждал Мах, испытываемые вращающимся телом центробежные силы должны создаваться звездами. Догадка Маха по существу значит менее и более как утверждение, что природа инерции коренится в глубинах Вселенной. Если принять схожее разъяснение происхождения Принцип Маха: связь между большим и малым инерции, то можно отрешиться от ньютоновского абсолютного места и рассматривать все движения как относительные. Эта самая линия рассуждений и составляет содержание так именуемого принципа Маха, оказавшего умопомрачительно сильное воздействие на несколько поколений физиков. Этот принцип вызвал ряд резких критичных оценок, в том числе со стороны В. И. Ленина Принцип Маха: связь между большим и малым ( «Материализм и эмпириокритицизм», Полн. собр. сочинений, изд. IV, т. 18. )

Можно ли пользоваться принципом Маха? Сначала нужно разъяснить природу инерционного воздействия удаленных звезд на тело, находящееся на Земле либо кое-где во Вселенной. Ключ к решению этой задачи лежит в полном сходстве центробежной и гравитационной сил, В одном из Принцип Маха: связь между большим и малым проектов будущая галлактическая станция представляет собой нечто вроде огромного колеса, которое должно крутиться вокруг собственной оси с таковой скоростью, чтоб обеспечить ускорение 1g на периферии «колеса». В этом состоит мысль сотворения искусственной силы тяжести. Близкое сходство центробежных и гравитационных сил отлично понимали Галилей и Эйнштейн. Вправду, в базе общей теории относительности Принцип Маха: связь между большим и малым лежит так именуемый принцип эквивалентности, согласно которому обе силы локально схожи. Потому полностью естественно пробовать разъяснить центробежные и другие инерционные силы на базе гравитационного поля Вселенной.

Каким образом гравитация звезд могла бы создавать инерцию тел? Одна из вероятных мыслях заключается в том, что крутящееся тело оказывает Принцип Маха: связь между большим и малым на звезды некое гравитационное воздействие. Звезды, испытывая только слабенькое воздействие, делают свой гравитационный эффект, действующий на крутящееся тело. Этот эффект порождает то, что мы называем центробежной силой, но по существу это гравитационный эффект галлактического происхождения. Очевидно, из-за большущих расстояний вклад каждой звезды в центробежную силу очень мал, но число звезд настолько Принцип Маха: связь между большим и малым велико, что суммарный эффект возможно окажется очень значимым. Это предположение смотрится умопомрачительным. Каждый раз, когда у вас что-то «обрывается в желудке», знайте, что предпосылкой этому являются удаленные галактики, отстоящие на миллионы световых лет.

Но с этой обычный картиной связана некоторая сложность, состоящая в том, что Принцип Маха: связь между большим и малым, согласно теории относительности, гравитационное возмущение не может распространяться резвее света. Но даже с учетом этого пригодилось бы много миллионов лет, чтоб гравитационное «эхо» крутящихся тел возвратилось назад. Мы же знаем, что центробежные эффекты появляются одномоментно, как тело начинает крутиться.

Эйнштейн считал, что отыскал метод преодолеть делему временной задержки, включив принцип Принцип Маха: связь между большим и малым Маха в свои космологические исследования. Несколько удивительно, что схема Эйнштейна оказалась эффективной исключительно в случае искривленной Вселенной, при этом пространственно замкнутой (в виде гиперсферы). Нескончаемое, неограниченное место в данном случае не подходит. Это вызвало хаотичные, продолжающиеся до настоящего времени дискуссии о том, в какой степени общая теория относительности Принцип Маха: связь между большим и малым Эйнштейна включает (либо не включает) принцип Маха.

В 1949 г. математик и логик Курт Гёдель отыскал решение уравнений Эйнштейна для гравитационного поля, которое практически обрисовывает крутящуюся Вселенную. Модель Гёделя не претендует обязательно на описание реальной Вселенной, все же такая логическая возможность оказывается в рамках теории Эйнштейна. Согласно принципу Маха, крутящаяся Вселенная Принцип Маха: связь между большим и малым невообразима, ибо относительно чего крутится вся Вселенная?

Совместно с тем некие эффекты, предсказанные общей теорией относительности, очевидно отвечают принципу Маха. Об одном из их Эйнштейн упоминал в письме к Маху. Представим, мы согласны с тем, что действующие на тело силы инерции обоснованы гравитационным воздействием всего остального вещества Вселенной. Основной вклад в Принцип Маха: связь между большим и малым эти силы дадут, разумеется, более удаленные области, так как конкретно там больше всего вещества. Все же, маленький вклад должны заносить и близко расположенные тела. Эйнштейн предложил Маху разглядеть тело, помещенное вовнутрь громоздкой вещественной оболочки, которая крутится относительно недвижных звезд. Если идеи Маха верны, то система отсчета, относительно которой Принцип Маха: связь между большим и малым следует обрисовывать движение тела снутри оболочки, выходит в итоге усреднения по всему остальному веществу Вселенной; при таком усреднении, разумеется, нельзя исключать и сферическую оболочку. Ее вклад во всеобщую галлактическую систему отсчета будет, естественно, очень мал, но все таки отличен от нуля. Данную величину можно высчитать на теоретическом уровне Принцип Маха: связь между большим и малым, и вычисление указывает, что, как и предвещал Мах, вращение оболочки вправду делает крохотную силу инерции. Эта сила действует на находящееся снутри оболочки тело, стремясь вынудить его также участвовать во вращении.

Броско, что подобные эффекты можно вправду найти. Разглядим, к примеру, опыты с гироскопом на околоземной орбите. На движение гироскопа оказывает влияние Принцип Маха: связь между большим и малым искривление места, которое создается Землей и испытывает возмущение, обусловленное вращением. Таким макаром, гироскоп будет прецессировать, и хотя эффект очень мал (потребовались бы миллионы лет, чтоб гироскоп сделал полный оборот), можно ждать, что при помощи современных способов его получится найти. К примеру, поместив гироскоп в кожух для устранения Принцип Маха: связь между большим и малым возмущений негравитационного типа (а именно, воздействия солнечного ветра). Опыт такового типа планировался в течение пары лет доктором Уильямом Фейрбэнком в Станфордском институте (мы упоминали об этом ученом в гл.8 в связи с тестами по поиску свободных кварков).

У более мощных тел эффект, обусловленный вращением искривленного места, может быть более Принцип Маха: связь между большим и малым выраженным.

Предельный случай представляет вращение темной дыры, при котором более близкие объекты возможно окажутся настолько вовлеченными в этот процесс, что никакая сила во Вселенной не в состоянии помешать этому. Схожий (предполагаемый) эффект в пользующейся популярностью литературе время от времени именуют пространственным вихрем вокруг темной дыры.

Полностью может быть Принцип Маха: связь между большим и малым, что принцип Маха не получится проверить экспериментально. Как можно выяснить, что вращение Земли приводит к ее уширению в области экватора в совсем пустой Вселенной, если у нас нет метода удалить из Вселенной другие тела? Но можно представить для себя опыт, который мог бы дискредитировать этот принцип. Если б на Принцип Маха: связь между большим и малым основании очень четких измерений удалось установить, что Вселенная в целом пребывает в абсолютном вращении, то принцип Маха был бы опровергнут.

Абсолютное галлактическое вращение означало бы существование преимущественного направления в пространстве, и можно ждать, что это направление должно проявиться в рассредотачивании во Вселенной вещества и энергии. Понятно, что галлактическое термическое Принцип Маха: связь между большим и малым излучение однородно и изотропно по всем фронтам с точностью более 10-4 ; отсюда можно получить строгие ограничения способности галлактического вращения. Вправду, можно показать, что за время собственной истории Вселенная могла оборотиться менее чем на несколько градусов. Таким макаром, с большой степенью точности следует утверждать, что движение Вселенной по последней мере не противоречит принципу Принцип Маха: связь между большим и малым Маха.

Сигналы из грядущего

Подобно многим ученым-профессионалам, увлекающимся научной фантастикой, несколько лет вспять я взялся за чтение книжки Грегори Бенфорда «Бегство времени». Каково же было мое удивление, когда практически в самом начале мне повстречался персонаж по имени Пол Денис — физик, глубоко интересующийся неувязкой времени и авторитетно утверждающий, что должна существовать Принцип Маха: связь между большим и малым возможность посылать сигналы в прошедшее. Следуя его совету, герой книжки, чтоб спасти мир от катастрофы, предпринял пробы связаться с ученым предыдущего поколения.

Внезапное возникновение меня на страничках книжки было вызвано, разумеется, моим давнешним и устойчивым энтузиазмом к дилемме происхождения времени. В первый раз я увлекся мыслью Принцип Маха: связь между большим и малым посылки сигнала в прошедшее после посещения еще в студенческие годы лекции Фреда Хойла, которую он читал в Английском царском обществе. Хойл указал, что именитые уравнения Максвелла для электрического поля, описывающие распространение электрических волн, допускают возможность распространения этих волн назад во времени.

Этот поразительный вывод можно объяснить при помощи аналогии с обыкновенными Принцип Маха: связь между большим и малым волнами на воде. Если кинуть камень в размеренный пруд, то во все стороны от точки возмущения (падения камня) побегут волны, которые пропадут на краях пруда. Схожую картину расходящихся волн несложно получить на практике. Вкупе с тем мы никогда не встречаем упорядоченной картины, в какой волны, возникнув у краев пруда Принцип Маха: связь между большим и малым, сходились бы в одной точке. Но физические процессы, управляющие волновым движением, на сто процентов обратимы. Всякую часть волны можно было бы вынудить бежать в обратном направлении. Невзирая на это, в природе спонтанно появляются только расходящиеся волны. Правда, сходящиеся волны можно сделать искусственно — к примеру, бросая кольцо горизонтально на Принцип Маха: связь между большим и малым поверхность пруда, но достигнуть такового результата существенно сложнее. Почему?

Односторонняя направленность волнового возмущения свойственна для всех видов волнового движения и вроде бы задает направление хода времени во Вселенной («стрела времени»), т.е. серьезное различие меж прошедшим и будущим. Если снять распространение волн в пруду на кинопленку, а потом прокрутить Принцип Маха: связь между большим и малым кинофильм задом наперед, «обман» немедля обнаружится. В случае электрических волн, к примеру радиоволн, картина упорядоченных волн, сходящихся в одну точку, смотрится вообщем абсурдной. Так как радиоволны могут распространяться до границ Вселенной, единственный метод сделать сходящиеся волны состоит в организации потрясающего галлактического «заговора», который принудил бы волны, приходящие со Принцип Маха: связь между большим и малым всех направлений нескончаемого места, распространяться строго согласованно.

Вследствие связи нрава волнового движения и направления хода времени расходящиеся волны можно рассматривать как движение в будущее обыденным образом, а сходящиеся — как итог воззвания времени, т.е. как движение в прошедшее. 1-ый тип волн именуется запаздывающим, так как волны появляются после того, как они испущены Принцип Маха: связь между большим и малым, а 2-ой — опережающим, так как волны приходят ранее, чем были испущены. Еще со времен Максвелла числилось, что опережающие электрические волны вероятны, потому что теория формально допускает их существование, но на физическом уровне они настолько же несуразны, как, к примеру, путешествие во времени, и поэтому их следует отбрасывать Принцип Маха: связь между большим и малым.

Большая часть ученых с наслаждением отбрасывали опережающие волны как не имеющие дела к реальности, не задумываясь над тем, почему Вселенная устроена таким макаром, который везде исключает этот тип волн. По другому поступили Джон Уилер и Ричард Фейнман. В конце 2-ой мировой войны они выпустили любопытную статью, в какой пробовали Принцип Маха: связь между большим и малым показать, почему запаздывающие электрические волны являются нормой, также изучить вопрос о вероятном существовании опережающих волн (волн из грядущего). Позже Уилер занялся ядерной физикой и совместно с Нильсом Бором и Энрико Ферми изучил процесс деления урана; Фейнман в это время был еще студентом, но скоро преуспел в разработке квантовой Принцип Маха: связь между большим и малым электродинамики, за что был удостоен Нобелевской премии.

Уилер и Фейнман решили изучить, что происходило бы в мире, где запаздывающие и опережающие волны есть на равных основаниях. В схожей гипотетичной вселенной радиопередатчик посылал бы сигналы как в прошедшее, так и в будущее. Можно было полагать, что подобные происшествия непременно приведут к абракадабре Принцип Маха: связь между большим и малым, но Уилер и Фейнман методом очень увлекательного рассуждения проявили, что это не непременно так.

Проследим за судьбой доставляющих нам столько морок опережающих волн, которые из передатчика распространяются в пространстве назад во времени. В конце концов эти волны кое-где попадут в вещество, представляющее собой электрически заряженные частички (к примеру Принцип Маха: связь между большим и малым, в разреженный газ межгалактического места). Волны приведут частички в движение, в итоге будут испускаться вторичные волны той же самой частоты, при этом одна половина волн будет запаздывающей, а другая — опережающей. Запаздывающие вторичные волны будут распространяться во времени в будущее, создавая в передатчике в момент излучения первичных волн маленькое Принцип Маха: связь между большим и малым эхо. Таким макаром, мы получим разветвленную систему возмущений и сигналов - эхо, блуждающих во Вселенной в обоих направлениях во времени.

Эхо отдельной заряженной частички будет непостижимо слабеньким из-за большого расстояния, отделяющего частичку от передатчика. Но если во Вселенной столько частиц, что она практически непрозрачна для электрического излучения, то суммарная интенсивность Принцип Маха: связь между большим и малым всех эхо была бы в точности равна интенсивности первичного сигнала. При более детализированном анализе находится нечто еще больше необыкновенное. Если эхо перекрывается с первичной опережающей волной во всем пространстве, то оно оказывается точно в противофазе с ней. Это приводит к полному гашению опережающей волны в итоге интерференции. Таким макаром все Принцип Маха: связь между большим и малым сигналы, посылаемые в прошедшее, вполне «гасятся» своим своим эхом! Уилер и Фейнман отсюда заключили, что в непрозрачной Вселенной есть только запаздывающие электрические волны, даже если любая отдельная заряженная частичка будет источать идиентично как запаздывающие, так и опережающие волны.

Этот поразительный итог теории Уилера-Фейнмапа обоснован тем, что Принцип Маха: связь между большим и малым в ней электрическое излучение отдельной частички и всей Вселенной в целом неотделимы друг от друга. Волны, возникшие в одном месте, нереально отделить от их эха, в том числе из самых отдаленных областей космоса. Более того, благодаря возможности опережающих сигналов распространяться в прошедшее для возвращения эха нет нужды в млрд Принцип Маха: связь между большим и малым лет (напомним, что конкретно с этим была связана неувязка сотворения силы инерции гравитационным «эхом»). Таким макаром, любая умеренная радиопередача становится воистину галлактическим событием.

Целое и его части

Теория Уилера-Фейнмана следует Маху в том смысле, что стремится установить связь меж локальным и глобальным в системе обоюдных воздействий, предполагая при всем Принцип Маха: связь между большим и малым этом, что осознать характеристики отдельной физической системы можно только методом соответствующего учета всего остального мира. Хотя эта теория остается умозрительной, существует общее мировоззрение, что отсутствие в природе опережающих волн просит в конечном счете космологического разъяснения; «стрела времени», по-видимому, также имеет космологическое происхождение. Таким макаром, тот факт, что мы Принцип Маха: связь между большим и малым понимаем серьезное разграничение прошедшего и грядущего в свойствах мира вокруг нас, служит примером связи меж огромным и малым, меж целым и его частями.

Очевидно, вероятны и другие связи того же типа; к их числу относится пример магнитного монополя. Как указывалось в гл. 9, Дирак, разрабатывая первоначальную идею магнитного монополя, нашел Принцип Маха: связь между большим и малым, что значение магнитного заряда каждого монополя связано законами квантовой электродинамики с величиной фундаментального электронного заряда электрона. Одно из неявных догадок теории Дирака состоит в последующем: если даже во всей Вселенной существует только один монополь, то это просит, чтоб электронный заряд электрона имел то значение, которое он в реальности Принцип Маха: связь между большим и малым имеет. Таким макаром, величина заряда электрона может зависеть от существования магнитного монополя в отдаленном уголке Вселенной.

В последние годы много внимания уделялось роли квантовой физики в установлении связи меж частью и целым. Очень сладкоречиво гласит об этом в собственной книжке «Всеобщность и сокрытый порядок» Дэвид Бом: «Квантовой теории присущ Принцип Маха: связь между большим и малым базовый новый тип нелокальной связи, который можно найти как непричинную связь удаленных друг от друга элементов».

Бом проводит аналогию меж упорядоченностью квантовой Вселенной и упорядоченностью голограммы. Голограмма — это метод кодировки инфы об изображении. Закодированное изображение можно вернуть при помощи лазерного луча в виде трехмерного объекта. Вся информация об изображении хранится в Принцип Маха: связь между большим и малым виде интерференционной картины на фотографической пластинке, но в таковой форме она не воспринимается глазом человека. Голографическое изображение выходит в итоге интерференции 2-ух лазерных пучков и, обычно, оно очень трудно. Расшифровать его можно тоже только при помощи лазера. На обыкновенном фотографическом слайде каждой детали проецируемого изображения соответствует определенный участок Принцип Маха: связь между большим и малым, т.е. они взаимно совершенно точно соответствуют друг дружке. Голограмма значительно отличается тут от слайда. Каждый элемент голографируемого объекта закодирован по всей фотопластинке. При освещении только части ее изображение в целом сохраняется, но его качество несколько усугубляется. Это связано с тем, что информация об изображении в целом содержится даже Принцип Маха: связь между большим и малым на части фотопластинки. В этом принципное отличие голограммы от обыденного слайда, который при неполном освещении воспроизводит только часть объекта.

Другие создатели — а именно, Фритьоф Капра в собственной книжке «Дао в физике» («Дао» значит характерную восточной философии загадочность и магию, проявления которой создатель усматривает в современной физике)и Гэри Зукав в Принцип Маха: связь между большим и малым книжке «Дансинг By Ли Мастере» — подчеркивали наличие близких параллелей меж квантовой физикой и восточным мистицизмом, в особенности в таких качествах, как единство всего имеющегося и тонкие связи меж целым и его частями.

Миропонимание целостности (холизм), подразумеваемое квантовой физикой, в большой степени является следствием нелокальности квантовых состояний (см. гл Принцип Маха: связь между большим и малым. 3). Напомним, что в опыте Эйнштейна, Подольского и Розена две частички, находясь на большенном расстоянии друг от друга, остаются тесновато связанными меж собой. В схожей ситуации неправомерно рассматривать каждую частичку как существующую независимо даже при полностью определенных критериях в отсутствие другой частички.

В более общем смысле можно считать, что квантовая частичка Принцип Маха: связь между большим и малым обладает полностью определенным признаком, к примеру положением либо состоянием движения, только при определенной экспериментальной ситуации, когда прибор специально предназначен для измерения соответственного признака либо характеристики. Так, гласить о том, что частичка находится в данном месте, имеет смысл исключительно в том случае, если она является частью сложной системы, созданной для измерения Принцип Маха: связь между большим и малым ее положения. В отсутствие схожей измерительной установки все дискуссии о положении частички глупы. Как следует, мы можем найти положение квантовой частички исключительно в рамках макроскопической измерительной системы, которая сама содержит бессчетное количество квантовых частиц. Положение частички становится, таким макаром, в реальности коллективным, либо целостным (холическим), понятием Принцип Маха: связь между большим и малым .

Меж реальностью микромира и обыденным макромиром существует очень узкая связь. В конечном счете мы не можем отделить квантовую действительность от структуры всей Вселенной и состояние отдельной частички имеет смысл, только когда она рассматривается в рамках одного целого. Микро- и макромиры переплетены вместе и их нельзя поделить.

Идея о том, что во Вселенной Принцип Маха: связь между большим и малым существует всеобъятный и непричинный порядок, появилась никак не с возникновением современной физики. К примеру, астрология представляет собой попытку распознать галлактический «регламент», согласно которому земные дела людей находят отражение в расположении небесных тел. Психотерапевт Карл Юнг и физик Вольфганг Паули предложили принцип непричинной связи, который они окрестили синхронизмом. Они Принцип Маха: связь между большим и малым обобщили факты, свидетельствующие о наличии некоего всеобщего порядка, согласно которому действия снаружи не зависимые оказываются, все же, взаимосвязанными разумным образом. К событиям подобного рода относятся, к примеру, официально зарегистрированные случаи необыкновенных совпадений, выходящих далековато за границы случайности. Все эти идеи в пользующейся популярностью форме изложены Артуром Кестлером в Принцип Маха: связь между большим и малым книжке «Причины совпадений»;

Эти идеи несут отпечаток некоторой парадоксальности, напоминая о философии дзен-буддизма и «странных петлях», о которых говорится в книжке Дугласа Хофштадтера «Гёдель, Эшер, Бах». Целое содержит части, которые в свою очередь составляют целое. До того как мы сможем приписать определенную действительность атомам, составляющим Вселенную, нам нужна сама Вселенная Принцип Маха: связь между большим и малым в целом! Что все-таки «первично – атомы либо Вселенная? Ни то, ни другое. Огромное и маленькое, глобальное и локальное, космос и атом — все это взаимосвязанные и неделимые стороны беспристрастной действительности. Одно не существует без другого. Древняя мысль редукционистов о том, что Вселенная — это просто сумма собственных частей, вполне Принцип Маха: связь между большим и малым отвергнута современной физикой. Вселенная вправду обладает единством, при этом еще более глубочайшим, чем обычное выражение однородности Вселенной. Это единство предполагает, что, не располагая всем, нельзя вообщем ничего иметь.

14. Существует ли "галлактический план"?

Рациональная Вселенная

Как-то Стивен Вайнберг написал: «Чем понятнее кажется нам Вселенная, тем очевидней бесцельность ее существования» . Вайнберг — один Принцип Маха: связь между большим и малым из ведущих физиков-теоретиков в мире, сделавший, возможно, более чем кто-нибудь другой из физиков его поколения для объединения разных разделов физики. Один из создателей теории объединения электрических и слабеньких взаимодействий, Вайнберг способен очень квалифицированно оценить состояние дел в значимой части современной физики и космологии и Принцип Маха: связь между большим и малым сделать исходя из этого полностью обоснованные выводы. Его замечание по поводу Вселенной делят многие современные ученые, которые на базе собственных исследовательских работ приходят к выводу об отсутствии какой-нибудь видимой цели существования Вселенной, что следует, таким, образом, рассматривать как потрясающее, но совсем случайное событие.

Удивительно, но, что другие ученые Принцип Маха: связь между большим и малым, основываясь на тех же принципах и экспериментальных данных, приходят к совсем другим заключениям. Некие, подобно Эрвину Шрёдингеру, испытывают замешательство:«Я не знаю, откуда я пришел, куда иду и даже кто я такой». Эти ученые понимают, что природа очень неуловима и сложна, и мы можем только вечно скользить поверх действительности, простирающейся Принцип Маха: связь между большим и малым над бескрайней пучиной правды. Мы можем надежды только ощутить проявление неких принципов, управляющих космосом, и удивиться их красе.Наш кругозор очень ограничен, чтоб просочиться в сущность настолько глубочайших заморочек, как смысл и цель существования Вселенной.

Но кое-кто из ученых держится боле


principi-formirovaniya-kognitivnoj-ustanovki-zhizni-u-detej-doklad.html
principi-formirovaniya-proekta-i-vnedrenie-informacionnih-sistem.html
principi-formirovaniya-soderzhaniya-obshego-srednego-obrazovaniya.html