Научная статья на тему 'Пространство частиц и системы отчета'

Пространство частиц и системы отчета Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

CC BY
80
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по философии, этике, религиоведению, автор научной работы — Плахотнюк Д. В.

Как происходит процесс рождения частиц? Для объяснения этого процесса вовсе не следует придумывать отдельных и специальных законов и принципов вполне можно объяснить при помощи уже установленных принципов специальной теории относительности Эйнштейна. Так, при встрече фотона со статической частицей или ее полем происходит создание парадоксальной ситуации. Выходом из этой ситуации будет создание двух новых частиц со своим внутренним движением, то есть путем локализации различных вариантов движения в определенные системы отчета.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Пространство частиц и системы отчета»

перемещение в профессиональной плоскости. Как правило, речь идет о смене профессионального занятия в границах одного класса или страты. Так в дописьменном обществе, например, все земледельцы в минуты опасности становились воинами. Сегодня в области профессионального горизонтального перемещения наиболее активна молодежь. Она склонна чаще менять вид своей профессиональной деятельности, что обуславливается поиском ею своего места в жизни и в профессии.

Говорить о горизонтальной мобильности в политической и экономической плоскости с определенной долей уверенности можно лишь с третьего переходного периода. Должно сформироваться определенное количество позиций, имея в виду которые можно бы было говорить о каком-либо диапазоне горизонтальной мобильности в данных плоскостях.

В целом, объемы горизонтальной мобильности превышают объемы вертикальной мобильности, но соотношение в каждом отдельно взятом социо-историческом переходе разное. Наблюдается постепенное изменение в пользу горизонтальной мобильности. Наиболее наглядно это проявилось в последнем социоисторическом переходе. Здесь общий уровень социальной мобильности достигает 70-80 % населения, но почти 70 % всех социальных перемещений - это горизонтальная мобильность.

Список литературы:

1. Галтунг И. Теория малых групп (исследование проблемы соответствия) // Социально-политический журнал. - 1998. - № 2.

2. Сорокин П.А. Человек. Цивилизация. Общество / Общ. ред., сост. и предисл. А.Ю. Согомонов. - М., 1992.

3. Глезерман Г.Е. О законах общественного развития. - М., 1960.

4. Добреньков В.И., Кравченко А.И. Фундаментальная социология: в 15-ти тт. Т. 15: Стратификация и мобильность. - М., 2007.

ПРОСТРАНСТВО ЧАСТИЦ И СИСТЕМЫ ОТЧЕТА

© Плахотнюк Д.В.*

Тюменский государственный нефтегазовый университет, г. Тюмень

Как происходит процесс рождения частиц? Для объяснения этого процесса вовсе не следует придумывать отдельных и специальных законов и принципов вполне можно объяснить при помощи уже установленных принципов специальной теории относительности Эйнштейна. Так, при встрече фотона со статической частицей или ее полем происходит создание парадоксальной ситуации. Выходом из этой ситуации

* Преподаватель кафедры Философии.

будет создание двух новых частиц со своим внутренним движением, то есть путем локализации различных вариантов движения в определенные системы отчета.

Рождение частиц

Проблема связи геометрии пространства и физики поведения частиц является относительно молодой научной проблемой, и можно сказать, что здесь мы находимся только на пороге новых научных открытий. Как пишет Дж. Уилер: «Являются ли поля и частицы инородными объектами, движущимися на арене пространства-времени? Или же они являются объектами, некоторым образом сконструированными из пространства? Является ли метрический континуум некой магической средой, которая, будучи определенным образом искривлена, представляет гравитационное поле, будучи покрыта «рябью», представляет электромагнитное поле и, будучи локально скручена, представляет долгоживущие концентрации массы-энергии? Другими словами, является ли физика в основе своей чистой геометрией? Является ли геометрия только ареной или же она есть всё? Мы очень далеки сегодня от того, чтобы высказать окончательное суждение о подобном взгляде на физику, в развитие которого внесли вклад Риман, Клиффорд и Эйнштейн. Однако проблема «нейтрино, гравитации и геометрии» позволяет нам по-новому посмотреть на этот старый вопрос. Можно констатировать прогресс за последние годы в установлении чисто геометрической трактовки гравитации, заряда, массы и электромагнитного поля» [2, с. 40-41]

Физические свойства пространства рассматривают теории относительности Эйнштейна, как пишет Ю.И. Соколовский: «По своему основному содержанию специальная теория относительности может быть названа физическим учением о времени и пространстве. Физическим потому, что оно выходит за рамки чисто геометрических проблем, рассматривая свойства пространства и времени в теснейшей связи с законами совершающихся в них физических явлений» [1, с. 7]. Но современные теории рассматривают связь теории относительности и квантовой механики, где они пытаются выяснить то, как будут вести себя частицы при релятивистских скоростях. Здесь мы попытаемся на конкретных проблемах квантовой механики посмотреть возможную такую связь квантовой механики и СТО.

Как известно весь мир состоит из частиц и античастиц, но как ни странно в физике определение того, какая из частиц является частицей, а какая античастицей - дело произвольного выбора нас самих. Проще говоря мы сами выбираем для себя некую эталонную пару частиц и античастиц и уже относительно этой пары выстраиваем распределение всех остальных видов частиц. Но как же дело обстоит в самой природе? Вряд ли вопрос о том, является ли эта частица частицей или античастицей зависит не только от нашего выбора, но и вообще от всякой случайности, которая присутству-

ет в форме произвольности этого выбора. Природа сама делает такой выбор, и как ни странно делает это таким же способом, то есть при помощи выбора некоей эталонной пары частицы-античастицы.

Попробуем реконструировать, построить модель отношений частиц, при которой определяются характеристики частиц и античастиц. То есть посмотрим на процесс рождения такой пары, который возникает при взаимодействии сильного фотона с магнитным полем или какой-либо частицей имеющей массу. Постараемся мысленно проникнуть вглубь этого процесса и посмотреть, что происходит при такой встрече.

Рис. 1

Прежде всего, посмотрим, что представляет собой фотон, магнитное поле или частица, имеющая массу. Фотон представляет собой квант энергии, который движется о спирали. Магнитное поле также представляется в физике в виде движения таких же виртуальных фотонов. Для частицы тоже не свойственен момент полного покоя. Наличие спина говорит о постоянном движении частиц. Теперь посмотрим на то, что произойдет при встрече фотона с такой движущейся частицей.

Встречу фотона с магнитным полем или частицей имеющей массу можно представить как такую встречу, при которой происходит соотношение направлений движения таких частиц. На рис. 1 схематически изображена такая встреча и соотношение направлений движения этих частиц. Направления движения соответствуют трем измерениям пространства X, У, Ъ для частицы и X, У, Ъ для фотона. Как мы видим при совпадении направлений движения фотона и частицы все точки этого движения также будут совпадать. Точки Аь А2, А3 соответствуют точкам А/, А/, А/. Говоря языком математики А1 = А/, А2 = А2', А3 = А3'.

Все вроде бы правильно и не выглядит как некий парадокс, но посмотрим, какой вывод можно сделать из этой тождественности. Дело в том, что

при таком соответствии направлений и точек движения двух частиц у нас исчезает самое главное и важное, из этой системы исчезает не что иное как само движение! Это подобно тому как если мы представим два параллельно движущихся с одинаковой скоростью поезда, то они будут находиться между собой в состоянии покоя.

Конечно, такая ликвидация движения есть результат манипуляции с системами отчета, движение будет отсутствовать только с позиции системы отчета отражающей отношение этих двух частиц. Но если учесть равноправие всех инерциальных систем отчета, которую постулирует СТО, то становится не ясным, почему именно эта система отчета не является истинной. Как пишет A.A. Фридман: «Бесполезно было бы пытаться ответить на вопрос о том, какие же тела движутся и какие неподвижны, ибо самый термин «движется» может иметь смысл только относительный: можно рассматривать движение одной системы тел по отношению к другой системе. Решить вопрос, какое же движение истинное, эквивалентно решению бесполезного вопроса о том, что к чему привешено: хвост ли к собаке или собака к хвосту» [3, с. 61]. Тем более, если в случае с поездами на движение указывало изменение окружающего ландшафта, то в случае с частицами такой поблажки нет. Даже если наша статическая частица находится в отношении с другими частицами, то об отсутствии движения у фотона будет свидетельствовать уже вся система частиц, находящихся в отношении с этой статической частицей. Поэтому наличие некоего фона будет, наоборот, усугублять ситуацию.

Таким образом, из соотношения движения фотона и частицы имеющей массу покоя мы можем сделать такой вывод, что при их встрече пусть на мизерное время, но все же будет складываться ситуация, где движение фотона будет отсутствовать. Но возможно ли такое, если согласно той же СТО не может быть иной системы отчета, где скорость фотонов могла бы быть не только нулевой, но ни какой иной как только равной скорости света.

Если же мы примем тот вариант, что фотон будет иметь скорость света в любой системе отчета, тогда «убирается» внутреннее движение статической частицы и ее поля, поскольку относительно любой точки ее движения движение фотона должен иметь скорость света. Но правомерно ли это, если учесть, что внутреннее движение частиц как и движение виртуальных фотонов магнитного поля также должно проходить на световых скоростях. Теперь же, если следовать той же логике, то внутреннее движение статической частицы и движение магнитного поля относительно фотона должно также иметь скорость света. Но при такой ситуации это движение должно иметь обратное направление движения, что не мыслимо представить даже с точки зрения СТО.

В данном случае мы будем говорить о наличии трех равноправных систем отчета где:

1. согласно первой системе отчета движение фотона и внутреннее движение статичной частицы совпадают;

2. согласно второй системе отчета фотон движется относительно статичной частицы;

3. согласно третьей системы отчета происходит внутреннее движение статической частицы относительно кванта света, причем данное движение осуществляется в противоположном направлении.

Конечно, такая ситуация характерна для классического парадокса теории относительности, но здесь она усугубляется тем, что в этой противоречивой ситуации участвуют две частицы, для которых с одной стороны должно сохраняться движение, но с другой стороны такое сохранение невозможно. Поскольку чтобы сохранить одно движение мы должны не только убрать другое, но изменить само пространство. Каким же может быть выход из сложившейся ситуации?

Как не странно, но сложившаяся ситуация сама же является решением этой проблемы. В природе как мы знаем вообще нет проблемных ситуаций, проблема возникает при попытке понять процессы одной ее области с точки зрения законов другой. Природа всего лишь постулирует сложившуюся ситуацию в качестве своего феномена, локализуя его в плане какой-то определенной области. Следуя такой логике мы приходим к принятию всех трех систем отчета и их локализации.

Первая система отчета содержит позицию, в которой движение будет оцениваться с точки зрения статической частицы. Здесь отсутствует внутреннее движение статической частицы, движение же фотона будет проходить в том же направлении.

Вторая система отчета содержит позицию, в которой движение оцениваться будет с точки зрения движения фотона. Здесь позиция фотона статично, движение же внутреннего движения статичной частицы направлено в противоположную сторону.

Третья система отчета является системой соотношения этих двух систем. Она содержит изначальную ситуацию совпадения направлений фотона и статической частицы.

Поскольку третья система отчета будет срединной системой отчета, и две остальные так или иначе соотносятся с этой системой, то посмотрим, о чем говорит нам это соотношение этих двух локальных систем отчета с этой общей.

Соотношение первых двух систем отчета к третьей у нас в обоих случаях будет давать соотношение внутреннего и внешнего движения, то есть в том и в другом случае мы получаем статическую частицу, которая как раз таки характеризуется соотношением внутреннего и внешнего движения. То есть встреча фотона со статическим магнитным полем или частицей даст нам две статические частицы. Первые две системы отчета соответствуют новой паре частица-античастица, третья система отчета соответствует старой статической частице, с которой происходит встреча фотона. Причем направления движения этого внутреннего движения новых частиц будут иметь противоположные значения.

Исходя из данной модели, мы можем указать на связь процесса формирования частиц и античастиц с принципами СТО, которая будет содержать следующие моменты:

1. в основе формирования частиц лежат принципы и положения СТО. То есть существует более глубокая связь меду СТО и квантовой механикой, где обнаруживается не влияние материи на пространство, а наоборот, влияние пространства на формирование материи;

2. формирование пары частица-античастица является решением ситуации парадокса СТО;

3. частица отлична от окружения тем, что она представляет собой отдельную систему отчета, способную передвигаться в общем пространстве в качестве чего-то самостоятельного;

4. аннигиляция - это процесс разрушения внутренних сфер движений частиц что ведет к возвращению систем отчета в исходное состояние.

Внутреннее движение

В результате соотношения двух систем отчета фотона и статической частицы у нас получаются две новых статических частицы, которые содержат новые системы отчета в качестве своего внутреннего движения. Теперь рассмотрим непосредственно, что представляет собой внутреннее движение статической частицы. Интересен здесь тот момент, что система отчета каждой частицы говорит о том, как будет осуществляться движение другой частицы относительно данной. Во внутренней сфере осуществляется движение, тем не менее, сама частица в этот момент будет обладать моментом статики. Так что же движется внутри этой сферы, сама частица или же нечто иное?

Равноправие систем отчета инерциального движения действительно говорит о том, что при таком движении двух тел относительно друг друга мы не сможем говорить о том, какое тело движется, а какое покоится. И даже если взять движение тела в пустом пространстве, эта неопределенность сохраняется, либо тело движется в пространстве, либо пространство движется относительно этого тела. Но как возможно представить движение пространства относительно тела или частицы?

Для этого посмотрим на выше приведенный рис. 1, показывающий соотношение направлений движения двух частиц, но возьмем движение одной какой-либо частицы. Как видим, данное движение состоит из смены, как точек траектории движения, так и направлений этого движения. Если мы предположим, наличие статического момента этой частицы, в таком случае все точки этого движения будут находиться на одном месте. Математически это будет выглядеть как тождество всех точек движения: А1 = А2 = А3. В таком случае внутреннее движение можно представить себе как смену направлений пространства относительно статической точки. Но как можно пред-

ставить себе не движение точки, а движение пространства, точнее его направлений относительно этой точки?

Так, как в процессе формирования внутреннего движения участвуют две системы отчета, то соответственно данное движение будет иметь двойственное положение:

1. Для нас, внешних наблюдателей такая смена направлений будет выглядеть как некое вращение частицы, поворачиваясь в этом вращении, частица будет постоянно менять свои стороны и направления. Таким образом, внутреннее движение во внешнем пространстве будет характеризоваться в качестве вращательного механического момента, то есть в качестве пространственно ориентированного спина.

2. Что касается собственно внутреннего движения, то здесь смена направлений будет иметь не точечное значение, но поскольку направление связывает точки пространства вдоль линии, то в этом отношении смена направлений является сменой таких линий. Глядя на рис. 1, можно сказать, что направления - это линии ме^ду точками А1-А2-А3, соответственно внутреннее движение это не движение точки, а движение некоей области пространства, заключенную ме^ду этими точками. Поэтому спин частицы - это даже не вращение частицы как точки, но вращение некоей области пространства относительно статичной точки. То есть спин выглядит как некий волчок.

Соотношение этих моментов выражается в следующих феноменах квантовой механики:

Принцип неопределенности. Принцип неопределенности ставит неопределенность ме^ду импульсом частицы и ее пространственными координатами. Значение импульса и пространственные значения частицы соответствуют внешнему и внутреннему присутствию внутреннего движения.

а) Первый случай, когда внутреннее движение рассматривается с позиции внешней системы отчета, дает нам значение импульса частицы. Здесь частица присутствует в своем точечном значении, и вся энергия движения дана в этой точке ее присутствия во внешнем пространстве.

б) Второй случай, когда движение рассматривается с позицией собственного внутреннего движения, дает нам изменения направлений пространства. Изменение пространственных направлений в этой системе отчета означает смену точек присутствия частицы в пространстве.

Принцип неопределенности возникает при сопоставлении этих моментов. Происходит это в том случае, если мы будем определять положение частицы в нашем пространстве. В этом случае мы должны «схватить» частицу за ее импульс, который дан в точке ее присутствия. Но при такой попытке «схватить» импульс частица будет постоянно убегать от нас в области действия своих линий-направлений. У нас будет обнаруживаться несоответствие ме^ду тем, как частица позиционируется с точки зрения внешнего пространства и тем как она

позиционирует себя сама с точки зрения изменения своих собственных направлений. Мы берем частицу в том месте, где присутствует точка приложения ее импульса, но внутреннее движение рисует положение этой точки и положение последующей точки существования частицы в некоей области пространства ограниченной линиями-направлениями этого движения.

Туннельный эффект. Соотношение моментов внутреннего движения и внешнего положения частицы позволяет говорить о несоответствии ее положения в нашем пространстве и собственном пространстве движения этой частицы. Частица, получается, способна быть не в том месте, которое находится перед нами. Выбор реального положения частицы есть результат ее взаимодействия с внешним миром. Это делает возможным туннельный переход, поскольку возможное положение частицы может находиться за пределами барьера. И достаточно только актуализировать это внешнее по отношению к барьеру положение частицы, и она оказывается вне него.

Таким образом, для стороннего наблюдателя внутреннее движение выглядит не как собственно движение частицы, но как постоянная смена пространственных значений этой частицы. Эти внутренние пространственные значения представляют некий код ее присутствия во внешнем пространстве. При своеобразной активации этого кода происходит реализация этой частицы в нашем пространстве. Благодаря постоянной активации этого кода у нас происходит движение этой частицы во внешнем пространстве, где смена внутренних значений частицы ведет к изменению ее внешнего местоположения.

Список литературы:

1. Соколовский Ю.И. Теория относительности в элементарном изложении. - М.: «Наука», 1964. - 200 с.

2. Уилер Дж. Гравитация, нейтрино и вселенная. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1962. - 403 с.

3. Фридман A.A. Мир как пространство и время. - М.: «Наука», 1965. - 111 с.

К ВОПРОСУ О ВЗАИМОСВЯЗИ ГЕНЕЗИСА И СУЩНОСТИ НАНОТЕХНОЛОГИИ

© Сунгатуллина Л.Р.*

Казанский государственный энергетический университет, г. Казань

В статье обосновывается объективная необходимость в рамках фи-лософско-культурологического подхода выявления культурно-истори-

* Ассистент кафедры «История, культурология и архивоведение».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.