СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ДОКАЗАТЕЛЬСТВАМ ИЛИ ОПРОВЕРЖЕНИЯМ ГИПОТЕЗ Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

Системный подход к доказательствам или опровержениям гипотез

В.А. Жмудь ФГБОУ ВПО НГТУ, Новосибирск, Россия

Аннотация. Образовательные программы по любой технической дисциплине требует формирования у студентов научного мировоззрения на основе положений науки, обоснованных и доказанных. Философия технических наук исключает принятие необоснованных тезисов, поскольку ошибка хотя бы в одном тезисе приведет к ошибочной теории создаваемого технического устройства, что влечет не только неоправданное расходование средств, но может вызвать и более нежелательные последствия. Авария сложного технического устройства может привести к самым нежелательным последствиям, включая угрозу здоровья и жизни людей. Это заставляет бескомпромиссно принимать философию опровержения необоснованных и даже явно ошибочных теорий или утверждений, где бы они ни встречались. Особенно опасно изложение ошибочных теорий в учебной литературе. Данная статья приводит аргументы на основе системного подхода против ряда тезисов, которые автор считает ошибочными.

Ключевые слова: абстракция, научная гипотеза, основание теории, доказательство теории, парадокс, физика, астрономия, опыт Майкельсона, эффект Хаббла, закон Хаббла, эволюция Вселенной, теория относительности, кот Шрёдингера, парадокс Вигнера, затухание света

ВВЕДЕНИЕ

Физика двадцатого века приняла в свой арсенал чрезвычайно много необоснованных абстракций, фантастических теорий и абсурдных утверждений. Некоторые из них по своей абсурдности превосходят печально известные апории Зенона, поэтому их место вовсе не в научной или учебной литературе, а, скорее, в литературе, относящейся к жанру fantasy, то есть наименее реалистичной части фантастики. Безответственность авторов таких теорий является прямым следствием не только их крайней безнаказанности, но и, напротив, поощрения создания подобных антинаучных теорий. Если ранее лженауке частично противостояла наука здравого смысла, существенная доля которой базировалась на советской науке, то теперь российская наука в значительной мере впитала антинаучные подходы западной направленности.

Отечественная наука в значительной части

стала развиваться по главному критерию: финансирование. Если имеется

финансирование, то данное исследование актуальное и методы исследования научные, если же финансирования нет, то данное исследование, по меньшей мере, не актуально. Также зачастую финансирование выделяется под задачу поиска заранее предписанного результата, например, подтверждение или опровержение каких-либо тезисов, далеких от науки. В России финансирование науки и образования осуществляется, в основном, по критерию уровня публикаций (импакт-фактор) и цитируемости этих публикаций в зарубежных базах знаний (индекс Хирша).

Получается трагикомическая ситуация. Не удивительно, что существуют богатые спонсоры, имеющие представления, далекие от науки, например, крайне религиозные взгляды, поскольку богатство не связано напрямую с научностью мировоззрений его обладателя. В ряде стран пожертвования на науку или религию исключаются из налогообложения, поэтому указанные вклады, порой весьма существенные, могут быть сделаны спонсором практически без финансовых потерь, за счет суммы начисленного налога. При этом жертвователь может определять условия для получения этих грантов. Например, если средства пожертвованы на псевдонаучные исследования, которые бы якобы доказывали обоснованность некоторых чудес, описанных в библии, то только те «исследователи», которые выполнят работы именно в этом направлении и получат положительные результаты, имеют право на получение этих средств. Если деньги отпускаются на доказательство истинности религии, то требуемые доказательства найдутся даже при их полном отсутствии, поскольку желание финансирования при существующей бескормицы в науке у многих исследователей более сильно, чем чувство научной порядочности. Коль скоро такие «доказательства» отыскиваются, то

популярность религиозных заблуждений растет, что способствует дальнейшему развитию подобных антинаучных исследований, и так далее, в порочном замкнутом круге.

Плодородной почвой для лженауки являются те области знаний, где невозможен решающий эксперимент, который бы позволил отличить истинное утверждение от ложного, научную теорию от ошибочной гипотезы.

К этой области, прежде всего, относятся

разделы астрофизики, занимающиеся описанием «зарождения вселенной» и строением ее дальних окрестностей, а также физика элементарных частиц, квантовая физика, теория относительности. Большинство теоретических положений этих разделов никак не могут быть проверены, поэтому не только слабо обоснованные, но даже полностью необоснованные фантазии в этой области поощряется их безнаказанностью. А импакт-фактор журналов, публикующих подобные фантазии, зачастую достаточно высок.

1. О СИСТЕМНОМ ПОДХОДЕ К ДОКАЗАТЕЛЬСТВАМ ИЛИ ОПРОВЕРЖЕНИЯМ ГИПОТЕЗ

Назовем «системным подходом» к доказательству или опровержению научных гипотез подход, который исследует всю совокупность исходных тезисов и всю совокупность логических построений, приводящих к той или иной гипотезе или теории.

Подход, не обладающий признаками системного, состоит в том, что при таком подходе исследуется лишь один тезис, подлежащий принятию или отклонению, и при этом не принимаются в расчет вопросы истинности каких-либо иных исходных посылок, их истинность остается вне критики, как и методы их обоснования.

Приходится говорить о системном подходе при доказательстве и при опровержении каких-либо утверждений в силу следующих причин.

Из логики хорошо известно такая логическая ошибка, как «заимствование» тезисов из еще не доказанных теорий с обязательством впоследствии их доказать. Это образует так называемый «круг в доказательстве».

В арсенале «доказательств» некоторых теорий заложена именно эта ошибка: часть исходных посылок считается справедливой по умолчанию, другая часть, не столь существенная, доказывается в некотором якобы логически обоснованном построении, после чего вся теория считается доказанной. Естественно, что при обсуждении такой теории в прочих аспектах могут быть подвергнуты критике другие ее посылки, которые ранее были вне критики, и тогда создается логическое построение для доказательства этих положений, тогда как ранее доказываемые положения уже считаются доказанными раз и навсегда. При таком бессистемном подходе каждый раз набор исходных тезисов таков, что оставшийся к доказательству (или рассмотрению) тезис логически наименее противоречиво подходит к уже принятому набору тезисов, хотя в целом комплект принятых тезисов может оказаться неверным и при системном анализе этого набора он не выдерживает никакой критики.

Например, при складывании единой

картины из фрагментов мозаики (puzzle) необходимо, чтобы каждый элемент этой мозаики подходил ко всем соседним элементам, как по своей форме, так и по цвету в каждой приграничной области. Если в процессе складывания такой мозаики какие-то элементы размещены не верно, то при попытке разместить оставшиеся элементы мы не сможем найти такие места, которые соответствовали бы им и по форме, и по цвету. Тогда мы все же, возможно, сможем находить для них места, которые, хотя и не слишком удачно подходят по цвету, и результат не в достаточной мере складываются в целостную картину, все же эти элементы хотя бы приблизительно согласуются с предоставленным для них местом по форме. При этом несоответствие по цвету наименее вызывающее. Правильно сложить такую мозаику можно, только если удалить из нее все неправильно положенные элементы. Для этого следует пересмотреть заново критическим взглядом ее всю целиком и во всех деталях.

Для наглядной иллюстрации ошибочности несистемного доказательства рассмотрим доказательство Аристотеля о том, что Земля находится в центре Вселенной.

Аристотель исходил из того, что все тела во Вселенной в свободном состоянии стремятся занять место как можно ближе к её центру. А поскольку, как всем известно, все тела стремятся упасть на Землю, то из этого следует, что центр Вселенной находится внутри Земли. Из этого Аристотель заключал, что Земля находится в центре Вселенной.

Для опровержения этого доказательства невозможно критически атаковать, например, тезис о том, что все тела стремятся упасть на Землю, поскольку о движении небесных тел в те времена было известно недостаточно, и объектов легче воздуха также известно не было. Максимум, что мог сделать критик, это указать, например, на дым, на облака или на пламя. Но на это Аристотель мог возразить, что дым, облака и пламя не являются телами, и поэтому они не могут быть приняты как опровергающий это доказательство пример.

Для действенной критики этого «доказательства» Аристотеля следовало бы отклонить тезис о том, что все тела в свободном состоянии стремятся к центру Вселенной. Но этот тезис, по-видимому, казался Аристотелю несомненным. Его убеждение в его несомненности проистекало, конечно, из того, что он впитал мировоззрение, согласно которому Земля тождественна центру Вселенной, а центр Вселенной тождественен Земле, и поэтому он усвоил тезис о том, что всякое тело стремится к центру Вселенной как безусловный, несомненный, неоспоримый.

Получается, что доказательство того, что Земля находится в центре Вселенной, строилась на том, что все тела стремятся к центру Земли (экспериментальный факт), что трактовалось

как теоретическое утверждение о том, что тела стремятся к центру Вселенной. Эта теоретическая трактовка ошибочна, что ясно любому современному читателю, и ошибочность здесь кроется в приравнивании центра Земли и центра Вселенной. То есть тезис о том, что центр Земли и есть центр Вселенной, является заимствованным «из будущего», из той теории, которая построится на основе того, что Аристотель еще только пытался доказать.

Для полнейшей ясности с этой ошибкой построим схему доказательства в формальном виде.

1. За основу возьмем факт, Тезис 1: «Все тела падают на Землю».

2. Заимствуем Тезис 2: «Земля находится в центре Вселенной» - далее мы докажем этот тезис, чем докажем правильность этой гипотезы.

3. На основе Тезисов 1 и 2 можно утверждать, Тезис 3: «Все тела падают в направлении центра Вселенной».

4. Рассмотрим Тезис 1 и Тезис 3 в совокупности. Из этого следует справедливость Тезиса 2.

На самом деле из всего построения следует лишь внутренняя непротиворечивость этих построений, но основы для таких посторенний нет. Исходного правильного и полного набора посылок, из которых следовал бы единственно верный вывод, также нет. Тезис 2 может следовать лишь из Тезиса 3, а Тезис 3 может следовать лишь из Тезиса 2. Это и есть круг в доказательстве. Достаточно доказать, что любой из этих тезисов ошибочен, и другой также оказывается ошибочным.

Для дальнейшей дискуссии дадим несколько определений.

Утверждение - это декларация о какой-то связи явлений, о механизме явлений, о физической или иной закономерности природы.

Утверждение обычно основано на сведениях, которые позволяют предполагать его истинность хотя бы по вероятности.

Предположение - это утверждение без достаточной основы для истинности.

Утверждение может быть истинным или ложным. Утверждение также может быть истинным лишь в узком круге условий или для узкого класса объектов, если при этом оно распространяется на более широкий класс явлений или объектов, то оно истинно лишь частично. При этом распространение утверждения ложно. Частично истинное утверждение, строго говоря, является ложным, оно требует корректировки, и лишь после введения в него уточнения условий, когда оно истинно, оно станет истинным.

Например, утверждение «скорпионы крылаты» ложно, утверждение «пчелы крылаты» истинно, а утверждение «муравьи крылаты» справедливо лишь по отношению к малой части муравьев. Поэтому его следует

сформулировать так: «некоторые муравьи крылаты», или «самки и самцы муравьев накануне спаривания крылаты». Поэтому утверждение «муравьи крылаты», которое предполагает утверждение «все муравьи крылаты», строго говоря, ложно. Утверждение, неоправданно расширенное, ложно.

Утверждения можно сформулировать так, чтобы, например, два из них полностью исключали друг друга.

Например, «все муравьи крылаты» полностью исключает утверждение

«существуют бескрылые муравьи». Второе утверждение строго истинно, а первое утверждение строго ошибочно, каждое из них полностью исключает другое.

Например, «все муравьи бескрылы» полностью исключает утверждение

«существуют крылатые муравьи», и опять второе утверждение истинно, первое строго ошибочно, каждое из них полностью исключает другое.

Два взаимно исключающих утверждения составляют дилемму. Задача решения дилеммы - это задача выбора единственного истинного утверждения из двух утверждений, которые не могут быть истинными оба, но одно из них обязательно истинно.

Могут быть утверждения, которые допускают истинность других утверждений.

Например, «существуют крылатые муравьи» и «существуют бескрылые муравьи» -два истинных утверждения. Если утверждения не исключают друг друга, это не дилемма. Если кроме двух утверждений может быть истинным еще и третье, то эти два утверждения также не являются дилеммой.

Если за дилемму принимается два утверждений, а на самом деле может оказаться истинным и третье утверждение, то такое заблуждение может вызвать большую путаницу в создании теории, если указанную ошибку не вскрыть своевременно.

Иногда с истинностью или ложностью утверждения разобраться не так-то просто даже в том случае, когда имеется экспериментальный факт в пользу принятия того или иного решения. Поэтому очень важно то, как воспринимается ученым этот факт, и насколько точно формулируется из него научное утверждение.

Например, известен анекдот о том, что несколько ученых, проезжая по Австралии увидели черную овцу, и каждый из них сделал в дневнике соответствующую запись.

Первый записал: «В Австралии водятся черные овцы».

Второй записал: «В Австралии имеется, по меньшей мере, она черная овца».

Третий записал: «В Австралии имеется, по меньшей мере, одна овца, которая, по меньшей мере, с одной стороны - черная».

Четвертый написал: «Сегодня (дата, время)

обнаружена на территории Австралии одна овца, видимая часть которой являлась черной, или окрашенной в черный цвет, или казалась таковой при том освещении, которое имело место».

Мы видим, что каждая последующая запись более точна, и на ее фоне предшествующие записи проявляют себя как необоснованные расширения исходного факта. Но, как ни странно, может оказаться, что и последняя запись не точна. Хотя эта запись не страдает расширением количества («одна» вместо «много»), не расширена на все времена («обнаружена» вместо «водятся»), ограничена только видимой стороной и не исключает оптических иллюзий, в ней нет допущения, что обнаружено чучело овцы или муляж. При наблюдении чучела или качественного муляжа из окна поезда отличить его от живой овцы невозможно.

Поэтому на самом деле следовало сделать запись следующего содержания:

«Сегодня (дата, время) из окна поезда наблюдалась на территории Австралии одна овца или ее муляж, видимая часть которой определена как черная в указанных условиях наблюдения при естественном освещении (указать особенности)».

Из этого примера видно, что при трактовке экспериментальных сведений легко можно впасть в ошибку.

Необходимо отличать обоснованные и необоснованные предположения.

Обоснованным предположением назовем предположение, сделанное на основе большого числа оснований, отсутствия опровергающих признаков, но без должного доказательства.

Пример обоснованного предположения. Если исследователь обнаружил рельсовые пути и посадочные платформы, он может предположить, что попал на вокзал. Перечисленные признаки достаточны для обоснованного предположения, что тут имеется вокзал. При этом нельзя исключить ошибку, например, это может быть просто учебной площадкой для обучения железнодорожников, сценической площадкой для съемки фильма и так далее. В данном случае предположение о наличии вокзала обосновано, и мы не назвали бы абсурдным, хотя оно и может оказаться ошибочным.

Недостаточно обоснованным предположением назовем предположение, сделанное на сведениях, недостаточных для того, чтобы с существенной долей вероятности предполагать истинность этого предположения, хотя в целом указанные сведения могут быть связаны с этим предположением.

Пример недостаточно обоснованного предположения. Если некий исследователь нашел на вокзале пустую бутылку и записал в блокноте: «Пустая бутылка - принадлежность вокзала». Далее каждый раз, при отыскании

пустой бутылки, данный исследователь наносит на карте в этом месте отметку о наличии тут вокзала. Такое поведение мы назвали бы недостаточно научным, но все же не абсурдным. Объект может обладать признаками, которыми обладает не только подобный объект, поэтому признаки объекта не гарантируют его наличие. В эксперименте могут проявляться признаки явления, которые могут относиться не только к данному явлению. Но все же вывод был сделан на основе признаков, хотя эти признаки недостаточны для такого вывода. Это предположение сделано на некой основе, хотя этой основы недостаточно для того, чтобы считать предположение истинным. Пустая бутылка говорит о том, что тут пребывали люди, а люди пребывают и на вокзале в том числе. Поэтому основание для утверждения имеется, но оно недостаточно научное. Связь тут эфемерна, но она присутствует. Утверждение о наличии вокзала вследствие обнаружения пустой бутылки может оказаться истинным или ложным, независимо от этого оно недостаточно обоснованно, хотя и обоснованно.

Необоснованным предположением

назовем предположение, сделанное на сведениях, превратно истолкованных как основание для предположения. При этом, естественно, автору предположения эти сведения представляются достаточным основанием для сделанных выводов.

Пример необоснованного предположения.

Предположим, некто, побывав на одном или более вокзалах, находил там березовую ветку. Далее он может сделать вывод, что этот признак - неотъемлемый обязательный признак вокзала. Отыскание березовой ветки в данном случае он мог бы трактовать как отыскание очередного вокзала. Лежащая на земле березовая ветка на самом деле даже не доказывает пребывания на этом месте людей, она может просто упасть с дерева от ветра. Поэтому утверждение «Найдена березовая ветка, поэтому считаем, что здесь имеется вокзал» - необоснованное. Даже если оно в каком-то конкретном случае в силу стечения обстоятельств оказалось истинным, оно не стало от этого обоснованным. Допустим, действительно на перроне вокзала найдена березовая ветка - эта находка не имеет ничего общего с рассуждением о том, имеется ли тут вокзал или нет. Поэтому утверждение «Найдена березовая ветка, поэтому данное место является вокзалом» - не обоснованное, даже если оно и истинное, и даже если в данном месте действительно имеется вокзал.

Безосновательным предположением назовем предположение без всяких оснований.

Безосновательные предположения не играют роли в науке, поскольку без оснований предположения, как правило, никто не делает. Но необоснованные предположения встречаются достаточно часто. Авторы таких предположений считают их обоснованными, на

деле же они безосновательны.

Абсурдным утверждением мы бы назвали вывод на основе тех фактов, которые не только никак не связаны со сделанным заключением, но напротив опровергают сделанное утверждение. Например, «Обнаружено стадо бегемотов, поэтому предполагаем, что здесь имеется вокзал». Наличие стада бегемотов почти наверняка исключает наличие вокзала в этом месте. На вокзале не место стаду бегемотов. Поэтому мы бы классифицировали такое утверждение как абсурдное.

Если основание для обоснованного утверждения опровергнуто, то утверждение становится безосновательным. Например, если после обнаружения рельсов, перрона и здания вокзала также обнаружен плакат, извещающий о том, что здесь территория съемки фильма, найденные основания утрачивают свое значение.

Обоснованное утверждение может быть неверным, его можно опровергнуть. Например, после отыскания всех характерных признаков вокзала можно свериться с самой последней и точной картой, из которой будет выяснено, что в данном месте вокзала нет, а это место является съемочной площадкой кинокомпании, утверждение оказывается опровергнутым. Необоснованное утверждение может оказаться истинным. Абсурдное утверждение не может оказаться истинным, поскольку его истинность опровергается сделанными наблюдениями.

Как ни странно, в некоторых областях науки встречаются не только необоснованные и безосновательные утверждения, но даже абсурдные.

Гипотеза - это выдвижение обоснованного утверждения, которое имеет шансы оказаться истинным.

Теория - это гипотеза, которая хотя бы частично подтверждена и ни разу не опровергнута.

Если доказательство теории опровергнуто, теория должна вернуться в ранг гипотезы, и далее не называться теорией.

Если теория опровергнута, она должна быть исключена из науки, она не может быть приравнена даже к гипотезе.

Если теория опровергнута в рамках каких-то частных условия, то, по меньшей мере, сфера ее применимости должна быть сужена, уточнена до такой области, в которой ее опровержения нет.

Любая теория, которая включает в себя ошибочный тезис, ошибочна.

Любые выводы, сделанные на основе ошибочного утверждения, по меньшей мере, необоснованны. Они могут оказаться верными лишь случайно. В строгой теории выводы верны не случайно, а вследствие обоснованности и доказанности. Если утверждения теории нельзя доказать, но они хотя бы обоснованы, то такая

теория имеет право на существование как гипотеза. Если же утверждения теории необоснованны, то такая теория не может существовать в науке даже как гипотеза.

Поэтому обязательное требование к научной теории - ее обоснованность и по возможности полная доказанность.

Обоснованные, но не доказанные утверждения можно принять лишь временно с непременной постановкой задачи доказательства или опровержения этих утверждений как можно скорее, как только наука, техника и технология позволят это сделать.

Принятие необоснованных (а тем более опровергнутых) гипотез как теории противоречит методам и целям науки. Отказ от необоснованных и от опровергнутых теорий -дело чести любого ответственного ученого в любой сфере исследований.

Казалось бы, от таких теорий не может быть никакого ущерба, поскольку они затрагивают области, весьма далекие от практических сфер науки. Однако это далеко не так. Ущерб от популяризации ошибочных теорий может быть чрезвычайно велик.

Во-первых, те области науки, которые еще недавно казалось далеким от практики, сегодня могут оказаться как никогда актуальным вследствие бурного развития техники, технологий и наиболее прагматичных прикладных наук (вопреки ошибочным теориям «чистой» физики).

Во-вторых, указанные абстракции, миновав достаточную научную проверку, прямым путем прочно утвердились в учебниках, педагоги заставляют студентов заучивать их, поскольку понять их здоровый ум отказывается. В итоге наносится непоправимый ущерб образованию и обучаемым студентам не только с позиции полученных антинаучных знаний, но и с позиции внедрения некритического мышления: вместо того, чтобы приучаться к образному и конкретному мышлению на основе логики, они приучаются к принятию на веру любых абсурдных утверждений под видом важнейших достижений науки.

Ученые первой половины XX века обладали энциклопедическими познаниями,

интересовались многими науками, при этом некоторые смежные области знали лишь поверхностно, что вполне извинительно. Зачастую для лучшего объяснения своих мыслей они прибегали к чрезмерно образным абстракциям, которые хотя и были яркими, а потому запоминающимися, на деле уводили от сути решаемой проблемы, а порой заводили в дебри схоластических заблуждений.

Поэтому сейчас как никогда актуально разоблачить указанные мифы и необоснованные абстракции с позиции логики и здравого смысла.

2. ЦЕЛИ СИСТЕМНОЙ КРИТИКИ

Популяризация абсурдных тезисов может идти по различным сценариям. Обсуждение любых идей, сколь бы безумными они ни были, на форумах и в заведомо дискуссионных публикациях не только безвредно, но даже полезно. Выдвигаемые тезисы в этом случае не претендуют на окончательную истину, а лишь предлагаются как возможные пути развития теорий. Слушатели имеют возможность свободно критиковать эти тезисы, что является процессом поиска истины среди многих возможных гипотез.

Публикация абсурдных тезисов в научных рецензируемых статьях может нанести определенный вред, поскольку научные статьи зачастую воспринимаются как голос науки.

Еще больший вред наносят публикации абсурдных тезисов в научно-популярных изданиях, поскольку круг читателей у таких изданий гораздо шире, среди таковых читателей практически не встречается специалистов, которые могут критически воспринимать такие публикации и протестовать против выдвигаемых тезисов, противостоять абсурду.

Сугубо вредны научно-популярные фильмы, излагающие абсурдные теории. Такие фильмы используют анимацию, зачастую неотличимую от документальной хроники. Аудитория у таких фильмов наиболее широка, критика таких фильмов практически невозможна, поскольку голос оппонента в сравнении с воздействием фильма будет ничтожен, как соломинка в борьбе с натиском бурной реки.

Но наибольший вред, не сопоставимый ни с какими иными публикациями, наносят учебники и учебные пособия, в которых излагаются абсурдные теории, явно ошибочные тезисы, антинаучные мировоззрения. Читатели таких учебников и учебных пособий - это несвободные в своем мнении ученики -школьники или студенты. Их мнение в отношении тезисов, приводимых в учебниках, ничтожно, оно не имеет никакого веса. Их прямая обязанность состоит в усвоении написанных тезисов, сколь бы абсурдными они ни были. Учащийся не вправе подвергать сомнению тезисы из учебников, он обязан с ними согласиться, выучить их и уметь их высказать с теми же аргументами, которые излагаются в учебнике, сколь бы ошибочными и абсурдными они ни были.

Таким образом, целью системной критики является, как минимум, разоблачение необоснованных утверждений в надежде на их изъятие хотя бы из учебной литературы. Крайне опасно приучать студентов принимать на веру необоснованные утверждения, а заставлять их изучать и повторять заведомо ошибочные доказательства - это и вовсе разрушительно для всей системы образования.

3. ПАРАДОКС, НАЗЫВАЕМЫЙ «КОТ ШРЁДИНГЕРА»

«Кот Шрёдингера - мысленный эксперимент, предложенный австрийским физиком-теоретиком, одним из создателей квантовой механики, Эрвином Шрёдингером, которым он хотел показать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим» [1]. Предварительная критика указанного «парадокса» дана в работе [2]. В оригинальной статье Шрёдингера мысленный эксперимент (который, надеемся, никто не осуществлял в действительности): «Некий кот заперт в стальной камере вместе со следующей адской машиной (которая должна быть защищена от прямого вмешательства кота): внутри счётчика Гейгера находится крохотное количество радиоактивного вещества, столь небольшое, что в течение часа может распасться только один атом, но с такой же вероятностью может и не распасться; если же это случится, считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с синильной кислотой. Если на час предоставить всю эту систему самой себе, то можно сказать, что кот будет жив по истечении этого времени, коль скоро распада атома не произойдёт. Первый же распад атома отравил бы кота. Пси-функция системы в целом будет выражать это, смешивая в себе или размазывая живого и мёртвого кота (простите за выражение) в равных долях. Типичным в подобных случаях является то, что неопределённость, первоначально ограниченная атомным миром, преобразуется в макроскопическую неопределённость, которая может быть устранена путём прямого наблюдения. Это мешает нам наивно принять «модель размытия» как отражающую действительность. Само по себе это не означает ничего неясного или противоречивого. Есть разница между нечётким или

расфокусированным фото и снимком облаков или тумана».

Проанализируем парадокс с позиции системного подхода.

Среди исходных тезисов имеются следующие:

1. Распад атома - это вероятностный процесс. Нельзя вычислить момент распада атома. Поэтому если за атомом не наблюдать с помощью приборов, то на протяжении исследуемого периода времени всегда имеется ненулевая вероятность, что атом распался, и имеется ненулевая вероятность, что атом не распался. Фактический результат эксперимента всегда определен вследствие каких-то причин, которые никак не связаны с действиями экспериментатора.

2. Фактический распад атома можно зафиксировать с помощью прибора.

3. Прибор, фиксирующий фактический распад атома, может в случае таковой фиксации убить живого кота, который до этого являлся частью экспериментальной установки.

4. Экспериментатор имеет возможность заглянуть в окошко и установить, жив кот, или убит.

5. Пока экспериментатор не заглядывал в окошко, он может судить о состоянии кота лишь на основании теоретических представлений, то есть в терминах вероятности того, что он жив или вероятности того, что он мертв.

На основании таких тезисов исследуется мысленно, что именно произойдет в случае, если экспериментатор заглянет в окошко. Утверждается, что в этом случае экспериментатор будет уже далее точно знать, жив кот, или мертв. Таким образом на все время после заглядывания экспериментатора в окно состояние кота, которое ранее описывалось вероятностной функцией, теперь станет описываться детерминированной функцией, либо единицей (если кот мертв), либо нулем (если он жив). Таким образом делается вывод о том, что до того, как экспериментатор заглянул в окно, кот был одновременно и живым, и мертвым, а после того, как экспериментатор заглянул в окно, кот стал окончательно живым либо окончательно мертвым. Получается, что действие по простому наблюдению за котом может его сделать либо окончательно живым, либо окончательно мертвым. Этот тезис явно противоречит тому предположению, что состояние кота зависит лишь от состояния атома, а на состояние атома экспериментатор повлиять никак не может. Мы получили парадокс. Системный подход указывает на то, что парадокс является индикатором ошибочности рассуждений или ошибочности одного из тезисов. Среди пяти приведенных тезисов нет ни одного явно ошибочного. Следовательно, ошибочно рассуждение на основе этих тезисов.

Для начала, в этом гипотетическом эксперименте «кот» нужен лишь в качестве триггера с однократным срабатыванием. С таким же успехом можно было использовать плавкий предохранитель или любое устройство, которое может быть установлено из нулевого состояния в единичное, но не может быть возвращено обратно в нулевое состояние. Совершенно необоснованно взят пример живого организма и яда для того, чтобы создать якобы понятную для читателя картину. Картина не станет понятнее, если вместо сработавшего триггера в системе появляется живой или мертвый кот. Мало того, это может приводить к различным дополнительным аспектам, например, кот может стать неживым вследствие иных причин, не связанных со срабатыванием счетчика Гейгера. Можно было, например, взять новогоднюю хлопушку, которая может выстрелить только один раз, и, соответственно,

имеет два состояния - не выстрелившая и выстрелившая. Можно было взять, например, стеклянный бокал, который может быть целым, либо разбитым, если его, к примеру, столкнуть с достаточно высокого стола на твердый пол. Скажем, для сохранения терминологии, можно было бы представить стеклянную фигурку кота, которая может быть сброшена со стола и разбита. Использование живого кота -необоснованная абстракция, лучше использовать одноразовый триггер, например, разбивающуюся статуэтку.

Кроме того, автор этого мысленного эксперимента совершенно напрасно полагает, что может быть взята столь малая порция радиоактивного вещества, что в течение часа может распасться только один атом. Распад атомных ядер считается вероятностным процессом, поэтому в отношении такого распада невозможно утверждать, что на каком-либо интервале может распасться лишь один атом или указывать любое иное максимальное количество атомов, подвергшихся распаду. В указанной постановке вообще не имеет значение распад какого-либо атома после первого: если после распада первого атома устройство сработает, состояния остальных атомов не окажут на результат никакого влияния. То есть более корректно было бы попросту принять в качестве условия то, что период полураспада вещества и его количество таковы, что вероятность распада хотя бы одного (первого в последовательности) атома за первые полчаса составляет 0,5. Выбор в качестве интервала времени именно одного часа также не имеет принципиального значения. Поэтому можно взять любое радиоактивное вещество, и далее проводить рассуждения в отношении такого периода, при котором вероятность распада первого атома составляет 0,5. Таким образом, с познавательной (или учебной) точки зрения указанный эксперимент следовало бы сформулировать, например, так: «Пусть внутри счетчика Гейгера имеется радиоактивное вещество, и вероятность распада первого атома в заданный интервал времени равна 0,5. В случае распада хотя бы одного атома счетчик зафиксирует это событие и отобразит этот факт на своем индикаторе». Например, засветится светодиод.

Что дает этот эксперимент? Естественно, что распад вещества никак не зависит от наблюдений экспериментатором. Естественно также, что счетчик Гейгера дает возможность зафиксировать факт распада хотя бы одного атома. Что же дальше? Событие, не поддающееся прямому наблюдению, однозначно приводит к событию, поддающемуся прямому наблюдению. С позиции науки здесь нет ничего парадоксального. Просто с помощью указанного прибора не наблюдаемое прямо событие становится наблюдаемым опосредованно.

В данном мысленном эксперименте нет эксперимента как такового, и нет Экспериментатора. Предполагается наличие Наблюдателя. Наблюдатель может делать выводы о ситуации обоснованно или необоснованно. Для обоснования выводов Наблюдатель может обращаться

непосредственно к прибору, фиксирующему распад атома, то есть к счетчику Гейгера, а также может обращаться к нему опосредованно, через индикатор. Если по задумке Шрёдингера необходимо для этих целей уничтожить кота, то это вопрос личных пристрастий, а не науки. Экспериментатором можно было бы назвать Наблюдателя лишь в том случае, если он активно вмешивается в эксперимент, как минимум, давая команды некоторым устройствам.

Если Наблюдатель не смотрит на показание счетчика, он не знает результата. С позиции науки и здравого смысла фактическая ситуация не зависит от того, знает Наблюдатель или не знает о том, сработал счетчик или не сработал. Есть физическая данность - распад или не распад атома, есть другая физическая данность - сработавший или не сработавший счетчик. Есть в данном случае Наблюдатель, который, знает о распаде или не распаде, или не знает. Его знания о ситуации никак не могут влиять на суть ситуации. Если Наблюдатель вместо того, чтобы снять показание прибора, принимается гадать об этом показании, то его знания отсутствуют, а есть лишь догадки. Вне зависимости от того, обладает ли Наблюдатель знаниями на основе наблюдений, или лишь пользуется догадками вследствие отказа от наблюдений, ситуация со срабатыванием счетчика остается такой, какова она в данном конкретном случае будет. И ничего парадоксального тут также нет. Если данный эксперимент повторять много раз, то вследствие того, что вероятность распада атома равна 0,5, число экспериментов, завершившихся распадом атома, вероятно, будет совпадать с числом экспериментов, завершившихся без распада атома. Этот результат не будет зависеть от того, интересовался ли Наблюдатель результатом, или нет, или интересовался выборочно.

Вернемся к мысленному эксперименту, как он описан автором [1]. «Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдение, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний - распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор может увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние - «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив». Вопрос стоит так: когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Цель эксперимента - показать, что

квантовая механика неполна без некоторых правил, которые указывают, при каких условиях происходит коллапс волновой функции, и кот либо становится мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого».

Иными словами, автор парадокса утверждает, что указанный Кот не является ни живым, ни мертвым, а одновременно находится в обоих этих состояниях и ни в одном из этих состояний до тех пор, пока Наблюдатель не посмотрит на этого Кота; однако, как только Наблюдатель посмотрит на Кота, и увидит, жив он или мертв, этот Кот окончательно принимает состояние живого либо мертвого. Тем самым получается, что именно Наблюдатель всего лишь осуществляя наблюдение, управляет дальнейшим состоянием этого Кота. Однако по условиям этого мысленного эксперимента у Наблюдателя нет никакого механизма влияния на состояние Кота. Кроме того, не понятно, что же по задумке автора происходит в момент наблюдения. По мнению автора «экспериментатор может увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние», но в этом утверждении содержится утверждение о том, что это состояние уже имеет место, оно какое-то одно, а не смешение двух. Это состояние объективно и не зависит от наблюдателя и от процесса наблюдения. По мысли автора парадокса после наблюдения неопределенность исчезает. Здесь нет никакого иного парадокса, кроме парадоксального отсутствия логики у автора этого мысленного эксперимента.

Во-первых, если Наблюдатель увидел Кота живым и после этого прекратил наблюдение, то состояние Кота после этого никаким образом не стало «определенным». После прекращения наблюдения радиоактивное вещество в установке осталось, вероятность распада хотя бы одного атома после процесса наблюдения ненулевая, поэтому даже после наблюдения, лишь если Кот был мертв, Наблюдатель может определенно охарактеризовать его состояние как мертвый, но если Кот был жив, то определенно охарактеризовать его и далее живым у Наблюдателя нет никакой возможности. Такая возможность имеется только до тех пор, пока Наблюдатель не прекращает свои наблюдения, и лишь на этот период. Значит, этот пример, по крайней мере, настолько неудачен, что ошибочность его трактовки очевидна. Кот не остается определенно живым в случае, если он был жив в момент наблюдения, то есть утверждение о том, что «происходит коллапс волновой функции, и Кот либо становится мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого» - ошибочно. Если Кот жив, но не остается определенно живым, и коллапса волновой функции не происходит. Либо следовало несколько изменить условия эксперимента, а именно: на первом интервале

времени действует «адская машинка» по истреблению Кота в случае, если атом распадется на этом интервале времени. Далее машинка приводится в нерабочее состояние, то есть механизм истребления Кота перестает действовать вне зависимости от того, сработал он ранее или не сработал. Например, определенная автоматика изымает из устройства ампулу с ядом, которая должна была бы разбиться, если бы счетчик Гейгера сработал. После этого Кот остается пребывать в закрытом хорошо проветриваемом помещении, оставаясь живым или мертвым в зависимости от того, сработала адская машинка или не сработала, но если он жив, то ему уже ничто не грозит, поскольку машинка обезврежена. На этом втором интервале времени Наблюдатель по-прежнему не знает, жив Кот, или мертв. Мнение Наблюдателя о состоянии Кота описывается вероятностной функцией, которая в этом случае действительно будет иметь равную вероятность для каждой из двух возможных предположений. Уже на этом втором интервале Наблюдатель может заглянуть в окошко, узнать о состоянии Кота, и его сведения об этом будут справедливы в отношении всего оставшегося интервала после наблюдения (поскольку запас жизненных сил Кота и условия его содержания делают ничтожной вероятность его гибели от каких-либо иных причин). Любопытно, что при такой постановке вопроса после наблюдения состояния Кота Наблюдатель может достоверно знать, в каком состоянии Кот не только находился в момент наблюдения и после этого момента, но и был до этого момента тоже. То есть вероятностная характеристика

апостериорно перестает быть вероятностной не только в будущем, но и в прошлом. Впрочем, если Кот жив, то эта уверенность о его состоянии в прошлом возникает во всех интерпретациях эксперимента, также как если Кот мертв, то уверенность в его последующем состоянии также возникает в любой интерпретации эксперимента.

Во-вторых, в момент наблюдения, даже, по мнению автора парадокса, Кот конкретно либо жив, либо мертв. Но момент наблюдения выбирается Наблюдателем произвольно. То есть в произвольный момент состояние Кота конкретно и не зависит от действий наблюдателя. Это - исходное положение. Согласно этому исходному положению состояние Кота в любой момент наблюдения конкретно и не зависит от Наблюдателя, а определяется лишь тем, произошел ли распад атома, или не произошел. Нельзя признать научным мысленное построение, в котором путем рассуждения получается результат, противоречащий исходному положению. Исходное положение состоит в том, что состояние Кота не зависит от действий Наблюдателя ни в какой момент времени. Выводы автора данного рассуждения, напротив,

состоят в том, что состояние Кота определенно зависят от действий наблюдателя, а именно: до наблюдений Кот одновременно жив и мертв, находится в некоем фантастическом состоянии, а после наблюдений Кот определенно либо конкретно жив, либо конкретно мертв, в зависимости от результата наблюдений. Утверждение о том, что в любой произвольный момент Кот либо жив, либо мертв, содержится в изложении теории данного парадокса (до начала рассуждений о действиях Наблюдателя). Тем самым автор парадокса признает, что в любой момент до наблюдения Кот либо объективно жив, либо объективно мертв. То есть состояние Кота может быть объективно лишь одним из двух, а никак не смешением двух. Тем самым сам автор парадокса признает, что смешанное состояние - это лишь форма представления знаний о процессе Наблюдателя, а сам процесс не является смешанным состоянием, а является детерминированным (детерминированная

функция от случайного аргумента, но не двойственная, не раздвоение двух невозможностей с элементами присутствия каждой из этих невозможностей).

В-третьих, даже если принять терминологию, допускающую двойственное состояние, то ошибочно представление или утверждение о том, что в любой момент времени до действий Наблюдателя состояние Кота двойственно, причем равновероятно, что он жив и мертв, то есть что состояние «жив» ровно в такой же мере присуще Коту, как и состояние «мертв». Равной вероятности нет, в любой конкретный момент до истечения периода наблюдений вероятность того, что Кот жив намного выше вероятности того, что Кот мертв. Изначально Кот определенно жив. В момент времени, равный нулю, вероятность того, что Кот жив, равна единице, а вероятность того, что он мертв, соответственно, равна нулю. К концу заданного периода вероятность каждого из этих двух состояний равна 0,5. Оба состояния равновероятны. На протяжении обсуждаемого периода вероятность того, что Кот жив, плавно уменьшается, а вероятность того, что Кот мертв, плавно возрастает, достигая величины 0,5 к концу этого периода. Действительно, с течением времени вероятность того, что, хотя бы один атом радиоактивного вещества распался, растет по экспоненциальной зависимости. Вид этого графика показан на Рис. 1. Этот же график описывает вероятность того, что Кот жив (если исключить все иные причины его гибели, не связанные с действием адской машины, приводимой в действие распадом атома).

Вероятность распада показана как экспоненциальная функция по той простой причине, что сколь бы ни увеличивался интервал наблюдения, данная вероятность никогда не должна достичь значения единицы, а лишь асимптотически приближается к этому

значению. На малых начальных интервалах вероятность события почти пропорциональна длительности этих интервалов.

Рис. 1. Изменение вероятности распада атома во времени

В-четвертых, автор эксперимента упускает из виду такое простое различие некоторых понятий теории вероятности, как априорная вероятность и апостериорная вероятность. Априорной вероятностью называют вероятность события до выполнения наблюдений. Апостериорной вероятностью называют вероятность события при условии того, что какая-либо дополнительная информация, связанная с обсуждаемым событием, известна достоверно из наблюдений. Априорная вероятность того, что Кот мертв, изменяется во времени в соответствии с графиком, показанным на Рис. 1. Апостериорная вероятность - это вероятность того, что Кот мертв с учетом тех сведений, которые получены в наблюдении. Допустим, что после истечения половины времени заданного интервала эксперимента, Наблюдатель поинтересовался состоянием Кота, после чего опять перестал наблюдать за его состоянием. Имеется две возможности. Либо Кот жив, либо он мертв. В первом случае после наблюдения фактически эксперимент начинается заново, поэтому вероятность того, что Кот был мертв до наблюдения, равна нулю, а вероятность, что он мертв после наблюдения, описывается новой экспонентой, которая начинается в момент прекращения наблюдения, как показано на Рис. 2. На этом графике до наблюдения показана априорная информация, а после наблюдения - апостериорная. Если показывать на всем интервале лишь апостериорную информацию, то указанная линия будет нулевой вплоть до момента наблюдения. Если же в наблюдении выяснилось, что Кот мертв, то далее его состояние описывается детерминированной функцией, в данном случае, равной единице, как показано на Рис. 3. Единица означает вероятность того, что Кот мертв, которая равна единице, поскольку воскреснуть Кот не может.

1.0

5

5 ......

г-"" г-""

0 5 1.5 2 2 5 3 5 4 4.5 5 5 Т.„е |5ес: 5 6 5 5 7

Рис. 2. Изменение вероятности распада атома во времени при условии отрицательного наблюдения в момент половины интервала

В-пятых, все приведенные выше графики на Рис. 1 - 3 отображают лишь представление Наблюдателя о состоянии Кота. Это представление описывается вероятностной функцией, а вероятностная функция может иметь любое значение от нуля до единицы. Действительное состояние Кота в терминах «жив или мертв» может в любой конкретный момент времени иметь лишь одно из двух возможных двоичных состояний, описываемых либо нулем (жив), либо единицей (мертв). График изменения этого состояния при каждой конкретной реализации может иметь лишь такой вид, как показан на Рис. 4. А именно, до некоторого фатального момента эта функция равна нулю (Кот жив), в некоторый случайный момент эта функция скачком принимает значение единицы (Кот мертв), либо такого скачка нет на протяжении всего времени эксперимента.

12

1 1

1 о 1 -- --

.5 1 5 2 2 5 3 5 4 4 5 Тгае(9ес( 5 5 5 6 5 7

Рис. 3. Изменение вероятности распада атома во времени при условии положительного наблюдения в момент половины интервала

1.2 1.1 1.0 .9 .8 .7 .6 .5 .4 .3 .2 .1

.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 Пте (вес)

Рис. 4. Изменение фактического состояния распада атома вне зависимости от наблюдения (момент перехода из состояния «0» в состояние «1» является случайным)

В-шестых, биологическая интерпретация не только груба и шокирует, отвлекает от физики, но и крайне неточна. Действительно, жизнь любого кота не может определяться лишь единственным событием - распадом атома или отсутствием распада. Кот должен быть здоров, ему требуется еда и питье, воздух и другие условия. Поэтому в отношении реального животного утверждение «жив частично» может иметь вполне определенный и здравый смысл. Существует такое понятие, как умирающее животное, или смертельно больное, или смертельно раненое, что можно описать промежуточным числом, между нулем и единицей. Поэтому выбор материала для парадокса крайне неудачен, выбор, например, светового индикатора был бы более правильным.

Подытожим так называемый парадокс Кота Шрёдингера. В переводе на человеческий язык с басенной лирики, получаем следующее утверждение: «Пусть имеется случайный бинарный процесс, принципиально не зависящий от Наблюдателя. Утверждается, что если Наблюдатель получит информацию о состоянии выходной величины этого процесса, то указанный процесс перестанет быть случайным и станет детерминированным».

Парадокс здесь содержится в том, что автор такого утверждения своими выводами полностью исключает исходные посылки. Если процесс от наблюдений не зависит, то он и не может стать зависимым от наблюдений. Если же он может стать зависимым от наблюдений, то его нельзя называть независимым от наблюдений.

4. ДАЛЬНЕЙШИЕ ФАНТАСТИЧЕСКИЕ ПОСТРОЕНИЯ

К наиболее фантастичным развитиям абсурда Шрёдингера можно отнести так называемый «парадокс Вигнера» [1, 3]. «Это усложнённый вариант эксперимента

Шрёдингера. Юджин Вигнер ввел категорию

«друзей». После завершения опыта экспериментатор открывает коробку и видит живого кота. Вектор состояния кота в момент открытия коробки переходит в состояние «ядро не распалось, кот жив». Таким образом, в лаборатории кот признан живым. За пределами лаборатории находится друг. Друг еще не знает, жив кот или мёртв. Друг признает кота живым только тогда, когда экспериментатор сообщит ему исход эксперимента. Но все остальные друзья еще не признали кота живым, и признают только тогда, когда им сообщат результат эксперимента. Таким образом, кота можно признать полностью живым (или полностью мертвым) только тогда, когда все люди во вселенной узнают результат эксперимента. До этого момента в масштабе Большой Вселенной кот, согласно Вигнеру, остаётся живым и мёртвым одновременно».

Тут уместно вспомнить афоризм: «Кто застегнул первую пуговицу неправильно, тот уже не застегнется правильно». Действительно, если принять парадокс «Кота Шрёдингера» за научное положение, то из него можно вывести и далее всё новые и новые парадоксы.

Помимо прочего, возможность вывода парадокса из какого-либо тезиса является неопровержимым опровержением данного тезиса. Естественно, что принятие парадокса есть изначальная ошибка. Также естественно, что из любого принятого парадокса можно почти всегда вывести новый парадокс, что лишь подтверждает тот факт, что парадокс является парадоксом.

Продемонстрируем, что из парадокса Винера можно вывести новый парадокс, который, например, можно назвать «Парадоксом Мао» (по-китайски Мао означает Кот). Известно, что численность населения Китая растет столь быстро, что если выкликать их поочередно, то такое выкликание никогда не закончится. Поэтому если принять во внимание данный факт, то получается, что указанный «Кот Шрёдингера» с поправкой Вигнера никогда не будет полностью живым, поскольку принципиально невозможно даже в пределах одной страны, Китая, ознакомить все население полностью с тем фактом, что Кот жив. Постоянно будут нарождаться новые люди, список неосведомленных людей будет пополняться быстрее, чем он будет сокращаться, даже если подключить все средства массовой информации, включая радио и телевидение. Также следует учесть, что младенцы невосприимчивы к информации о Коте вследствие недостаточного развития, ведь они даже еще не научились разговаривать. Поэтому парадокс Винера в предлагаемом развитии утверждает, что «Кот Шрёдингера» принципиально никогда не может стать окончательно живым либо окончательно мертвым.

5. РАЗБЕГАЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ

Парадокс о разбегающейся Вселенной и о том, что некогда, 10-20 миллиардов лет назад вся Вселенная была сосредоточена в точке, столь же широко известен, сколь и абсурден, так как безоснователен. Критиковать этот парадокс можно только совместно с теорией относительности. Сама теория относительности без системного подхода остается вне критики, а системную критику официальная наука до настоящего времени не публиковала и не обсуждала широко, хотя публикации в неофициальных изданиях с критикой теории относительности не прекращаются и системная критика этой теории также дана [2].

Разберемся в совокупности «оснований» для этого вывода, а также покажем, что это утверждение именно должно быть отнесено к классу парадоксальных. Надеемся, что тезис о том, что парадоксам не место в научной теории уже достаточно убедительно доказан.

Безосновательность положения о расширении Вселенной следует из опровержения его оснований.

Основанием для этого утверждения послужили две исходных посылки.

Первая посылка состоит в том, что предполагается, что свет, какое бы расстояние он ни преодолел, и, соответственно, сколько бы времени он ни распространялся в пространстве, и, по умолчанию, какими бы газами таковое пространство ни было заполнено, сохраняет не только свою скорость распространения, но и все частотно-фазовые характеристики.

Вторая посылка состоит в том, что в спектре свечения всех астрономических объектов обнаружено смещение в сторону красной области, так называемое «красное смещение». Длина волны света, который распространялся длительно во времени и пространстве, увеличена. По-видимому, величина этого увеличения длины волны монотонно связана со временем и расстоянием, которое двигался свет. Можно выдвигать гипотезу о линейной зависимости этого сдвига от пройденного расстояния, но это лишь гипотеза.

Отметим, что вторая предпосылка является экспериментальным фактом, который нельзя поставить под сомнение, а требуется лишь теоретическое обоснование этого факта. Первая предпосылка является чисто теоретическим положением, которое, строго говоря, не следует не из каких экспериментов, и даже противоречит экспериментам. Кроме того, это утверждение опровергается современными экспериментальными сведениями.

Обсудим первую посылку.

Эта посылка является ложным расширением тезисов теории относительности, которые и сами являются необоснованным расширением эксперимента с интерферометром Майкельсона

(Майкельсона-Морли).

В интерферометре Майкельсона наблюдена стабильность интерференционной картины при повороте интерферометра, то есть при его различной ориентации относительно движения Земли, а с ней и всей лаборатории.

Ожидание сдвига интерференционных полос основана на ожидании того, что изменится скорость света относительно интерферометра, поскольку принят как гипотеза тезис о том, что скорость света постоянна относительно неподвижной среды, в которой движется интерферометр. При этом исключено из рассмотрения предположение о том, что размеры интерферометра сами также могут изменяться вследствие того, что твердое основание интерферометра на самом деле является скоплением атомов, удерживаемых на своих местах электромагнитными полями, распространяющимися в той же самой среде. Естественно, что изменение скорости интерферометра обязано влиять на скорость этих полей относительно интерферометра. Следовательно, оно должно влиять и на длину плеч интерферометра. Следовательно, интерферометр нельзя считать эталоном расстояния. Следовательно, опыт Майкельсона осуществлен в осях, инвариантность длины которых должна быть поставлена под сомнение.

Вывод 1: Следовательно, на основании данного опыта нельзя делать вывода о постоянстве скорости света, или же в паре с этим выводом необходимо делать вывод и даже принципиальную декларацию о том, что размеры интерферометра являются постоянным во всех условиях всех экспериментов.

Интерферометр Майкельсона измеряет сдвиг интерференционных полос, который зависит от разности фаз. Этот опыт вовсе не измеряет скорости света.

Вывод 2: Поэтому на основании этого опыта нельзя делать вывода о постоянстве скорости света. Следует делать вывод лишь о постоянстве разности фаз двух пучков.

Интерферометр Майкельсона в своей модификации с наибольшими длинами плеч достигал длины порядка 1 км. Даже при самых мощных источниках света в условиях земной лаборатории едва ли можно осуществить подобный эксперимент с эффективной длиной плеч интерферометра более нескольких сотен километров, но и такой эксперимент до настоящего времени поставлен не был. Во всех возможных экспериментах подобного рода время распространения света не превышает тысячной доли секунды. Астрономические объекты, наблюдаемые на Земле, удалены от нее на сотни и тысячи световых лет, то есть время, пока свет движется от них к Земле просто несоизмеримо со временем движения света в интерферометре Майкельсона.

Чувствительности интерферометра вне всякого сомнения недостаточно для того, чтобы

обнаружить эффект красного смещения в свете, который прошел свой путь в этом интерферометре.

Вывод 3: Следовательно, из опыта Майкельсона никак нельзя утверждать того, что длина света в этом интерферометре не изменяется, так же, как нельзя утверждать и того, что длина света в этом интерферометре изменяется в указанных пределах.

Если все же утверждать на основании этого опыта тезис о неизменности длины света, то это следует делать лишь с одновременным утверждением того, что и размеры интерферометра столь же стабильны при всех указанных условиях.

Вывод 4: Следовательно, если бы опыт Майкельсона был сделан с достаточной точностью для выводов в астрономическом масштабе (что невозможно), то и в этом случае утверждение о расширении Вселенной относительно меры, за которую принята длина волны света, следовало бы сопровождать утверждением о том, что все же при этом материальные тела отнюдь не расширяются.

Вывод 5: Следовательно, в условиях Вывода 4, в утверждении о расширении Вселенной должно было бы содержаться утверждение о том, что расширение затрагивает лишь относительное положение астрономических объектов, но оно не затрагивает реальных размеров этих астрономических объектов.

Кроме того, межзвездное пространство отнюдь не является вакуумом. Все тезисы теории относительности сформулированы для света в вакууме. В космосе имеется разреженный газ. Плотность его лишь кажется пренебрежимо малой, на самом деле вследствие гигантских расстояний, которые проходит свет, даже весьма малая плотность газа не является пренебрежимо малой. Достоверно известно из экспериментов, что скорость света в газах изменяется, длина волны, соответственно, также изменяется.

Вывод 6: Красное смещение, возможно, является естественным следствием наличия газа во Вселенной.

Обсудим вторую посылку, хотя в этом, возможно, нет необходимости вследствие Вывода 6.

Перечень всех возможных причин известного явления, включая даже самые фантастические, полезен, по меньшей мере, для того, чтобы отличить дилемму от того, что дилеммой не является.

Среди возможных причин красного смещения, как минимум, можно априорно указать пять возможных гипотез.

1. Свойства света, возможно, изменяются с течением времени по мере его движения, вне прямой зависимости от свойств среды и расстояния.

2. Свойства света, возможно, изменяются вследствие прохождения его через пространство, вне зависимости от светопроводящей среды в нем.

3. Свойства света, возможно, изменены вследствие движения Звезд, в данном случае вследствие их удаления.

4. Свойства света, возможно, изменены вследствие измененной структуры излучателей света в тот момент, когда он был излучен.

5. Свойства света, возможно, изменены вследствие распространения его в среде, заполняющей межзвездное пространство, которая не является вакуумом.

6. Пространство равномерно заполнено светопроводящей средой, которая проводит вообще и любое электрическое (магнитное, электромагнитное) поле, равно как и гравитационное; движение света (и других полей) в такой среде сопровождается потерей энергии, что приводит к сдвигу частот в красную (более низкую) область.

7. Во Вселенной, якобы, накапливается масса, что порождает красное смещение, при этом Вселенная не расширяется [11].

Первый тезис, вероятнее всего, ошибочен. Время, по-видимому, не является самостоятельным фактором физического взаимодействия. Не время старит предметы, а физические процессы, которые происходят с этими предметами. То же самое, видимо, относится и к свету. Время движения света само по себе не является фактором, влияющим на его свойства. Поэтому следует отказаться от предположения, что время само по себе воздействует на свет, изменяя его скорость. Для этого тезиса нет никаких оснований.

Второй тезис, вероятнее всего, ошибочен.

Пространство само по себе - не фактор взаимодействия1. Поэтому следует отказаться от предположения, что пространство само по себе воздействует на свет, изменяя его скорость. Для этого тезиса нет никаких оснований.

Третий тезис, вероятнее всего, верен для каждого космического тела в частности, но он, вероятнее всего, ошибочен применительно к Закону Хаббла. Он верен в том смысле, что каждое небесное тело движется, большинство из них либо приближается к нам, либо удаляется от нас. Поэтому практически каждое небесное тело дает такой свет, который, достигая до Земли, имеет сдвиг частоты в красную или в фиолетовую область. Вероятность обоих сдвигов примерно одинакова, величина этого сдвига распределена случайно для всех

1 Хотя теория относительности трактует время как обычную координату, а пространство не как безматериальную систему отсчета, а как физическую данность, которая активно может взаимодействовать с материей и со временем. В этих взлядах не безосновательным было бы приписать времени или пространству некие функции влияния на свет.

объектов Вселенной, не зависимо от того, насколько они близки к нам. Но этот тезис применительно к закону Хаббла, то есть предположение о том, что именно красное смещение, которое носит глобальный характер, и величина которого растет с удалением объекта от нас, объясняется движением всех небесных объектов от нас (относительно нас) - это вывод, который сделали авторы теории разбегающейся Вселенной. Этот вывод совершенно точно ошибочен. Для указанного вывода нет достаточных оснований, поскольку предположительное «разбегание» должно быть вызвано какой-то причиной, а разбегание с ускорением должно вызываться действием внешней силы. Источника внешней силы, растаскивающей абсолютно всю Вселенную во все стороны, нет и быть не может. Лишь незнание элементарных основ физики может быть причиной предположения о существовании внешней «темной материи», которая якобы порождает указанные силы вследствие гравитации. Физика такого гипотетического явления была бы такова, что действие этих сил было бы уравновешено противодействием масс с противоположных сторон, то есть суммарный эффект был бы нулевым.

Кроме того, принятие тезиса о расширении Вселенной порождает несколько дополнительных возможностей, из которых следует выбрать единственную:

Тезис 3А: «Вселенная расширяется, а все ее объекты сохраняют свои геометрические размеры».

Тезис 3Б: «Вселенная расширяется так же, как и все входящие в нее объекты».

Если принять Тезис 3Б, то в этом случае следует предположить, что раньше размеры излучающих звезд были меньше, из чего должно следовать, что и длина волны излучения должна была бы быть меньше. Следовательно, приходится предположить о существовании двух эффектов, один из которых должен был бы вызвать сдвиг волны в красную область, а другой - в фиолетовую. Совместное действие этих двух эффектов может оказаться скомпенсированным, либо, по меньшей мере, ослабленным. То есть принятие такой гипотезы требует принятия дополнительных предположений о причинах красного смещения. От такой гипотезы следует отказаться уже хотя бы на основе принципа Оккама2.

Принцип Оккама состоит в том, что если для объяснения явления достаточно простой теории, то более сложная теория не требуется. В иной формулировке: среди многих

возможных объяснений явления то из них, которое проще, скорее всего, истинно. Этот принцип позволил отбросить все объяснения, которые хотя бы в одном из звеньев логического построения прибегают к божественной воле, могут быть заменены простым объяснением, содержащем только утверждение о божественной воле, как единственной и достаточной причине этого явления. Все объяснения, претендующие на научные, не должны содержать

Кроме того, если принять Тезис 3Б, то приходится прийти к выводу о том, что абсолютно все материальные объекты во Вселенной также расширяются с течением времени, включая любые предметы на планете Земля. Единственным мерилом расстояний, которое остается неизменным, является скорость света, и соответственно, длина волны этого света. Необходимо вспомнить, что к предметам на планете Земля относится и пресловутый интерферометр Майкельсона. Следовательно, необходимо предположить, что и размеры интерферометра Майкельсона также изменяются с течением времени. Также необходимо вспомнить, что именно размеры интерферометра Майкельсона были тем мерилом расстояний, относительно которых был сделан экспериментальный вывод о том, что скорость света постоянна, и что она никогда не изменяется, и именно постоянство размеров интерферометра Майкельсона - это тот исходный тезис, на котором покоится вся теория относительности. Если признать возможность расширения интерферометра Майкельсона (совершенно не важно, в каких масштабах, с какой скоростью), то следует признать, что экспериментально подтвержденное постоянство скорости света на самом деле экспериментально подтверждено быть не могло, и в данном эксперименте имеется ошибка, принципиальная экспериментальная ошибка, пусть даже в пределах допустимой малой величины .

В любом случае физики теоретики должны выбрать что-то одно: либо надо признать, что интерферометр Майкельсона не подходит для того, чтобы делать столь глобальные выводы о постоянстве скорости света, чтобы распространять эти выводы на распространение света во Вселенной на протяжении десятком миллиардов лет, и, следовательно, скорость света отнюдь не является универсальной мерой расстояний, либо необходимо признать, что интерферометр Майкельсона отнюдь не позволяет делать таких выводов, и, следовательно, об изменениях скорости света

божественную волю как аргумент ни в одном звене всей цепи рассуждений.

Считается, что относительная ошибка в опыте Майкельсона составляла 10-3. Имеются сообщения об уменьшении этой ошибки в 10 и даже в 100 раз с применением лазеров, мазеров и других источников излучения. Следует признать, однако, что в указанном опыте источник света принципиально должен быть внешним, а не наземным, поэтому опыт Майкельсона с лазером не является, строго говоря, повторением опыта Майкельсона. Из этой погрешности можно утверждать, что указанное «постоянство скорости света» можно в лучшем слуае распространять лишь в рамках указанной величины погрешности и лишь в рамках длины пути, на котором сделан был эксперимен, то есть не более 10 км в любом случае. Распространение этого результата применительно к масштабам Вселенной является грубейшей ошибкой, а указанная величина погрешности говорит сама за себя о том, насколько «надежно» данное теоретическое положение.

при его распространении во времени и пространстве таких масштабов нельзя судить на основе представлений, даваемых в опыте Майкельсона (то есть и на основе представлений, выдвигаемых теорией относительности, которая полностью покоится на результатах этого опыта).

То есть, Тезис 3 может быть реализован в двух вариантах, ЗА и 3Б, поскольку Тезис 3Б опровергнут, остается лишь Тезис 3А.

Получается, что в отношении третьего тезиса как ни поверни, необходимо предположить, что, хотя Вселенная расширяется, все же отдельные звезды, планеты, физические предметы отнюдь не расширяются, их размеры в среднем стационарны. В этом случае невозможно говорить о том, что вся Вселенная была сконцентрирована в одной точке, в самом лучшем случае можно говорить лишь о том, что все массы Вселенной были сосредоточены в пространстве настолько близко, насколько это физически возможно без изменения основ физических законов. Естественно, что можно предположить, что при большом скоплении масс как следствие может возрасти плотность упаковки вещества в пространстве за счет того, что под действием гравитационных сил внешнего сжатия вещество могло бы сжаться настолько сильно, что атомы проникли бы друг в друга. Учитывая, что атом в целом состоит из крайне малого ядра, вблизи которого движутся электроны, можно говорить теоретически о возможности того, что ядра сблизятся, преодолев силы отталкивания от электронных облаков. Тем самым мы приходим к гипотезе о том, что до «первовзрыва»4 Вселенная представляла собой чрезвычайно большое и плотное скопление массы, то есть к теоретическому построению такого объекта, которое в теории носит название «черной дыры». Об этом объекте рассуждения приведены ниже. В целом же указанное предположение следует признать недостаточно обоснованным, фантастическим, порождающим гораздо больше парадоксов, нежели имеется неразрешимых (а точнее не разрешенных должным образом) вопросов в наборе исходных положений. Более точно: не разрешенный вопрос единственен и состоит в необходимости объяснения красного смещения. А неразрешимых противоречий и парадоксов множество, среди которых наиболее яркие: а) отсутствие причин изначального сжатия Вселенной; б) отсутствие причин расширения Вселенной; в) отсутствие причин ускорения при расширении. Следовательно, третий тезис ошибочен для объяснения глобального явления, известного как «красное смещение», хотя движение звезд порождает некоторые сдвиги частот в обе стороны равновероятно.

4 Лишь в предположении, что он был.

Четвертый тезис, вероятнее всего, ошибочен. Его выдвижение может быть обосновано предположением о том, что в момент излучения света масштабы физических тел были таковы, что спектр излучения соответствующих элементов был смещен в красную область. Как бы ни казался фантастичным данный тезис, он полезен как инструментарий мысленного эксперимента. Действительно, представим, что свойства Вселенной со временем изменяются. Это предположение недостаточно обосновано и даже, возможно, безосновательно, но всё же обсудим его. Если, например, все атомы и молекулы, равно как элементарные частицы, все без исключения, ранее имели большие чем сейчас масштабы, то можно было бы предположить, что и длина волны излучения этих атомов и молекул должна была бы быть больше. Соответственно, если объекты, состоящие из атомов и молекул, сжимаются во времени, это могло бы объяснить «красное смещение». Четвертый тезис как таковой мы отвергаем, но отметим, что принятие противоположного тезиса о том, что молекулы и атомы, равно как и все элементарные частицы, расширяются, потребовало бы признания противоположного следствия. В этом случае в момент излучения света, который распространялся из дальних «окраин» Вселенной, эти размеры были меньше, поэтому и длина волны такого излучения должна была бы быть меньше, то есть, если бы это предположение было истинным, то в свете дальних звезд наблюдалось бы «фиолетовое смещение». Или же, если принять тезис о расширении Вселенной как универсальный закон, то есть об увеличении расстояний между астрономическими объектами и при этом пропорциональном увеличении всех этих объектов, то эффект красного смещения от разбегания звезд был бы нивелирован эффектом фиолетового смещения вследствие расширения всех физических объектов. То есть эффекта красного смещения в итоге бы не было.

Пятый и шестой тезисы совместно или хотя бы один из них с большой долей вероятности верны. Такой взгляд обоснован, как показано выше. Из этого следует, что Вселенная не расширяется. Свет всего лишь затухает вследствие распространения в космическом пространстве, заполненным вакуумом и разреженным газом в нем. Тезис о затухании энергии света, как причине красного смещения верен. Он исключает расширение Вселенной, поскольку этого не требуется для объяснения красного смещения. Эта теория возвращает теорию стационарной Вселенной и полностью согласуется с теорией бесконечности Вселенной во всех направлениях в пространстве, вечном и стационарном ее состоянии во времени, отсутствии предпочтительных скоростей и равномерном

распределении вещества в среднем (это «среднее» берется на расстояниях, значительно превышающих размеры метагалактик).

Седьмой тезис явно ошибочен. Он не обоснован: масса каждого объекта во Вселенной не может возрастать без каких-либо причин на это. Это противоречит закону сохранения масс. Можно было бы, конечно, отказаться от этого закона, но для этого, по меньшей мере, нужны веские основания. Таких оснований нет. Шестой тезис выдвинут от безысходности: многие ученые понимают, сколь фантастичен третий тезис и ищут ему альтернативу. Удивительно, что пятый и шестой тезисы официальными изданиями физиков до сих пор не рассматриваются и практически никогда не критиковались. Столь велико преклонение перед ошибочной теорией относительности, основанной на ошибочной трактовке опыта Майкельсона, основанной на ошибочном представлении о размерах плеч интерферометра как о неизменном эталоне длины. Также эта теория основана на ошибочном отождествлении отсутствия разности фаз в двух лучах с доказательством принципиального постоянства скорости света в вакууме во всех направлениях, во все времена, и на любых расстояниях. А весомая критика пятого тезиса с учетом того, что космическое пространство со всей очевидностью не является вакуумом, фактически невозможна. Также нет весомой критики шестого тезиса, поскольку даже автор теории относительности в своих позднейших публикациях признавал существование светопроводящей среды, признавал, что без среды распространение света,

электромагнитных волн, гравитационных волн невозможно, хотя и продолжал настаивать, что эта среда не имеет определенной скорости, из чего следует невозможность указания предпочтительной системы отсчета, которая покоится абсолютно, а не относительно.

Даже самые ортодоксальные приверженцы третьего тезиса о расширении Вселенной с учетом сказанного должны согласиться, что этот третий тезис, по меньшей мере, не доказан и недостаточно обоснован. При этом имеются весомые причины считать его ошибочным и опровергнутым. Его поэтому не следовало вводить в учебники как неопровержимый научный факт.

Теперь обратимся к учебнику физики [4]. «Важнейшим достижением науки второй половины XX в. является создание довольно стройной и строгой теории эволюции Вселенной на протяжении 10 - 20 млрд. лет. Представления об эволюции Вселенной и ее нестационарности вначале казались столь непривычными, что даже такой выдающийся ученый, как А. Эйнштейн, вначале отнесся к ним недоверчиво. Но сейчас эта теория общепринята. Открытие А. Хабблом красного смещения показало, что далекие галактики

удаляются от нас во все стороны со скоростями, прямо пропорциональными расстояниям до них. ... Вселенная в целом расширяется» [4, с. 263264] 5.

Дальнейшее изложение в обсуждаемом учебнике [4] потрясает воображение своей ошибочностью, а ведь этот текст цитируется из школьного учебника.

«Теоретический вывод о нестационарности Вселенной был получен российским математиком А. А. Фридманом в 1922 -1224 гг.» Да, в тексте именно так, хотя мы имеем дело с третьим изданием учебника. Дата окончания исследования Фридмана относится к тринадцатому веку. Но главная проблема -вовсе не в этой опечатке. Далее сказано: «Он доказал, что вследствие гравитационных сил вещество во Вселенной не может находиться в покое. Вселенная должна либо сжиматься, либо расширяться. Докажем это» [4].

Именно так: далее якобы следует якобы непреложное доказательство того, что Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься. Приведем дословный текст «доказательства».

«Учитывая однородность Вселенной, выделим в ней произвольный шар радиусом Я (рис. 9.11). Любая галактика массой т, находящаяся на поверхности выделенной сферы, будет притягиваться к центру этого шара согласно закону всемирного тяготения силой, пропорциональной массе шара М и обратно пропорциональной квадрату его радиуса Я. Все остальные галактики, находящиеся за пределами этой сферы, никак не влияют на эту силу». Далее верно доказывается справедливое утверждение о том, что внутри полой сферы постоянной толщины и плотности суммарная сила гравитации равна нулю.

Для начала обратим внимание на то, что «выделенная сфера» выделяется совершенно произвольно. Рис. 9.11, на который в тексте дана ссылка, никак не проясняет мыслей авторов рассуждений. Для обоснованности наших слов приведет копию Рис. 9.11 и 9.12, см Рис. 5.

Произвольное выделение сферы дает произвольный результат направления равнодействующей силы. Поэтому

приведенными рассуждениями можно обосновать любое направление действия гравитационной силы в отношении любой галактики. Это - явный признак парадокса. Научное утверждение не может давать

5 Нас не должно смущать, что какая-либо теория общепринята. Общее принятие, как точно указывал Шопенгауэр, в конечном итоге сводится к принятию теории двумя-тремя «авторитетными» научными светилами. А авторитет как таковой не должен приниматься в расчет при оценке истинности или ложности того или иного утверждения, поскольку любой авторитет всегда зависит от времени и от места, тогда как никакая научная истина не может быть завиимой ни от времени, ни от места ее обсуждения.

произвольный результат в зависимости от произвольного выбора условий рассмотрения.

На Рис. 6 дана наша иллюстрация «произвольно выбранной сферы» в двумерной интерпретации. Черным кругом показана рассматриваемая галактика. Согласимся с теорией однородности Вселенной, то есть с

Рис. 9.11

утверждением о том, что во Вселенной в среднем заполнение ее веществом равномерно. Также согласимся с тезисом о том, что внутри тела сферической формы равномерной толщины гравитационная сила от этого тела отсутствует.

Рис. 9.12

Рис. 5. Копии Рис. 9.11 и Рис. 9.12 из [4]

Этот верный тезис используется в дальнейшем ошибочном «доказательстве»,

хотя он не сформулирован достаточно внятно, а в его доказательстве допущены ошибки, как например, утверждение о том, что фигуры М1 и М2 подобны6.

Произвольно выделим сферу, на поверхности которой находится

рассматриваемая галактика. На плоскости Рис. 5 она обозначена красной окружностью. Красной стрелкой показано направление гравитационной силы от этой произвольно выбранной сферы. Синяя окружность показывает другую сферу, внешняя по отношению к первой, при этом центр новой сферы совпадает с центром предыдущей сферы. Эта сфера выбрана произвольно при условии, что ее радиус больше радиуса первой сферы, а центры этих сфер совпадают. Между первой (красной) и второй (синей) сферическими поверхностями содержится вещество. Если плотность этого

6 Фигуры М1 и М2 не могут быть подобными. Авторы не учитывают, что фигуры эти имеют по две криволинейных поверхности, радиусы кривизны у этих поверхностей попарно совпадают, также совпападает толщина этих фигур, а другие размеры их не совпадают. В подобных фигурах все размеры должны быть пропорциональны с одним и тем же коэффициентом пропорциональности. Даже если принебречь кривизной (взяв предельно малый телесный угол), эти фигуры не могут быть подобными. Но объемы этих фигур пропорциональны квадрату расстояний от точки т до середины каждой из фигур. Если толщина поверхности много меньше расстояния от точки т до любой точки любой их этих поверхностей, то вывод о том, что массы этих фигур действуют на тело в точке т с гравитационными силами, равными по величине, но противоположными по направлению, в целом справедлив. Все же приведенное в учебнике «доказательство» в этой части грешит ошибочной терминологией.

вещества в среднем постоянна, то гравитационные силы от всего вещества, содержащегося между первой и второй поверхностями, действующие на любую точку внутри первой сферы, в сумме уравновешивают друг друга. Таким образом, вещество, находящееся в указанном пространстве, не порождает воздействия гравитационных сил на рассматриваемую галактику, так как сумма всех сил равна нулю. Далее обозначим с помощью черной окружности третью сферу и рассмотрим вещество, содержащееся между второй (синей) и третьей (черной) сферической поверхностью. Суммарные силы гравитации от этого вещества на рассматриваемую галактику также равно нулю. Можно добавлять все новые и новые сферы, и проводя подобные рассуждения можно якобы доказать, что все вещество, заключенное вне первой сферы, не порождает гравитационных сил, воздействующих на рассматриваемую галактику. Следовательно, якобы только первая выделенная сфера содержит всё вещество, которое порождает гравитационные силы, воздействующие на эту галактику.

В данных рассуждениях кроется ошибка.

Первая сфера выбрана произвольно, а, следовательно, никто и ничто не мешает выбрать первую сферу иначе, например, так, как показано зеленой окружностью. Зеленой стрелкой показано направление гравитационной силы ^2 от этой по-новому произвольно выбранной сферы. Далее будем брать концентрические сферы, как, например, сфера, обозначенная оранжевой окружностью, и так далее. Проводя подобные же рассуждения, можно показать, что гравитационные силы от

вещества, находящегося во всех фрагментах пространства между всеми сферическими окружностями, за исключением первой, зеленой, также дают в сумме нулевую гравитационную силу. Из таких рассуждений с теми же основаниями (столь же ошибочно) можно заключить, что гравитационная сила определяется только веществом в пределах сферы, обозначенной зеленой окружностью, и поэтому равнодействующая всех сил равна силе

То есть в зависимости от первоначального произвольного выбора сферы мы можем получить любой произвольный результат, который согласно изложенной в учебнике теории мы должны считать объективным.

Ошибка рассуждения авторов состоит в том, что они подсчитывают сумму бесконечного ряда путем произвольной группировки членов этого ряда.

Приведем пример. Рассмотрим сумму следующего вида:

2 вМи]. (1)

П=—¥

Рис. 6. Иллюстрация рассуждений, приводимых в работе [4]

То есть мы пытаемся взять все целые числа, от минус бесконечности до плюс бесконечности, каждое из чисел преобразуем в минус единицу, если оно отрицательно, в плюс единицу, если оно положительно, и в ноль, если это ноль. Далее подсчитаем сумму всех полученных чисел в бесконечных пределах.

Для начала выберем числа от нуля до пяти. Сумма этих чисел равна 15. Теперь будем расширять выборку, увеличивая ее на единицу снизу и сверху. Каждая такая добавка даст в сумме ноль, поскольку функция sgn[x] от отрицательного числа дает минус единицу, а от положительного дает плюс единицу, а сумма минус единицы и плюс единицы дает ноль. Если будем продолжать прибавлять такие пары до бесконечности, каждая добавка будет давать ноль, поэтому мы имеем право остановиться и прекратить добавлять новые пары. Получается, что сумма ряда (1) равна пятнадцати.

Указанную процедуру можно даже

«обосновать» математически.

Для начала перепишем (1) в очевидную форму (2), поскольку группировка слагаемых не запрещена.

-15 ¥

w = 2 +2 s§n["]+2 s§n["]. (2)

n=-¥ n=0 n=6

Теперь первую и последнюю суммы разобьем на отдельные элементы и попарно сложим.

5 ¥

W = 2 sgn[n] + 2 {sgn[k + 5] + sgn[-k]}. (3)

n=0 k=1

Очевидно, что для любого положительного k сумма двух членов равна нулю. Поскольку суммирование во втором члене ведется лишь для положительных k, очевидно, что вторая сумма состоит из сумм нулевых слагаемых, поэтому вся сумма равна нулю. Следовательно, остается лишь первый член, то есть сумма от нуля до пяти, которая равна пятнадцати. Тем самым якобы доказано, что сумма (1) равна пятнадцати. Но ничто не мешало при рассуждении взять вместе с нулевым членом не первые пять, а первые два, или три, или десять чисел. Выбор совершенно произволен. Поэтому и результат произволен. Например, если бы мы взяли сумму от нуля до четырех, то получили бы десять. Получается, что искомая величина одновременно равна и пятнадцати, и десяти, и шести (если брать первую сумму от нуля до трех), и так далее. Это парадокс, порождаемый ошибочным рассуждением. При суммировании бесконечного ряда произвольная группировка не допустима. Данный парадокс указывает на ошибочность используемого метода вычислений. Ситуация полностью аналогична рассмотренному парадоксу, и там тоже парадокс указывает на ошибочность метода решения задачи.

Для того чтобы данная бесконечная сумма имела определенное значение, требуется введение дополнительных условий, например, следующего вида

N

W = lim 2 sgn[n]. (4)

N®¥ n=-N

Предел в соотношении (1) без дополнительных условий не определен, предел в соотношении (4) определен. Это понятно любому математику. Странно, что это не понятно тем физикам, которые придумывают такие ложные доказательства, а также тем, кто бездумно их воспроизводит в учебниках. Математика провозглашена как один из важнейших инструментариев физики, следовательно, физики должны в совершенстве ей владеть и использовать корректно.

Но даже если бы автор подобных рассуждений не знал математику в достаточной степени, само по себе утверждение о том, что выбор сферы произволен, а результат зависит от этого выбора, должно было бы натолкнуть

автора на мысль, что его рассуждения порождают парадокс, а, следовательно, они не верны.

Проблема состоит в том, что физики перестали воспринимать парадокс как указание на ошибку в рассуждениях. Это -глобальная ошибка всей системы, на которой строится современная теоретическая физика и космология. От этой ошибки необходимо избавляться как можно скорее. И важнейшая задача состоит в исключении из учебников необоснованных и подчас абсурдных теорий, содержащих парадоксы и не имеющих достаточных оснований для признания их наукой.

Отметим другие ошибки, допущенные в учебнике [4].

На с. 260 сказано, что величина сдвига спектральной линии, «как доказывается в теории относительности», определяется соотношением:

. . 1 + V / с

1 = 141-Т. (5)

V1 - V / с

На самом деле даже нелепо звучит «доказано в теории». Доказать можно в изложении теории, в определенной статье, в книге, и так далее. Теория - это доказанное предположение, доказанная гипотеза. Теория может предположить объяснение, и если теория доказана, то следует писать «согласно теории», если же она не доказана, то следует писать «согласно гипотезе». Либо следовало писать, например, «как доказано в ...» (далее дать ссылку на конкретную статью или книгу).

Вообще говоря, доплеровский сдвиг определяется следующим соотношением:

, , 1 + V / с

1 = 1--Г. (6)

1 - V / с

Корень, как можно увидеть, отсутствует. В теории относительности запрещена скорость объектов равная или больше, чем скорость света, вследствие того, что некоторые соотношения в этом случае теряют смысл (по мнению автора этой теории). Этот запрет предположителен, так как не доказан. Для того чтобы исключить движение объекта со сверхсветовой скоростью, вносятся

преобразования, которые являются сутью теории относительности. Именно они и приводят правильное соотношение (6) к неправильному соотношению (5). Это дает ошибку в определении исходных параметров приблизительно вдвое. То есть если бы объект двигался со скоростью, равной 5 % от скорости света (и если бы красного смещения вследствие затухания в среде не было бы), то фактический доплеровский сдвиг был бы равным 10,5 %. По этой величине при использовании соотношения (5) был бы сделан ошибочный вывод о том, что данный объект движется со скоростью, равной 10 % скорости света. С учетом того, что

природа красного смещения, как правило, не связана с движением астрономических объектов, понятно, что представления о скоростях астрономических объектов и вовсе ошибочны. Мы говорим «как правило», поскольку, разумеется, практически все объекты так или иначе движутся по отношению к нам, и все они имеют доплеровский сдвиг частоты, но не он вносит основной вклад в наблюдаемый эффект. Вклад от движения тел может оказаться как положительным, так и отрицательным.

Не лучший выбор - описывать доплеровский сдвиг в терминах длин волн. Его лучше описывать в терминах частоты а>, в следующем виде, легко выводимом и легко трактуемом:

СО с - V

(7)

С

с + V

Приемник света не воспринимает длину волны, он воспринимает частоту. Поэтому соотношение (7) следует из эксперимента, а соотношение (6) вторично, оно содержит в себе не только результат эксперимента, но также и промежуточные математические преобразования. В спектроскопии измеряются результаты взаимодействие нескольких пучков света (как минимум двух), поэтому такой прибор измеряет разность фаз (но не саму фазу и не длину волны). Всегда желательно записывать соотношения именно в такой форме, в какой они могут быть подтверждены или опровергнуты экспериментально, а все другие соотношения надо трактовать как вторичные, помня о том, что они в этом смысле не бесспорны7.

Если объект приближается, то каждый новый излученный импульс колебания будет излучаться с более близкого расстояния. Время движения этого импульса к приемнику будет уменьшаться, поэтому время между этими импульсами будет меньше. Естественно, воспринимаемая приемником частота будет выше, чем фактическая частота излучения. При этом V < 0, то числитель в (7) растет, знаменатель уменьшается, воспринимаемая частота излучаемых им колебаний возрастает. Если излучатель удаляется, то воспринимаемая частота излучаемых им колебаний падает. Если

7

Так соотношения между силой Е, массой т и ускорением а могут быть записаны по-разному, например, т = Е/ а. Если в эксперименте измеряется изменение ускорения движущейся частицы от действия электрического поля в зависимости от скорости этого тела, и наблюдаемый факт состоит в уменьшении ускорения, то при первой форме записи можно ошибочно предположить, что масса растет (считая силу неизменной), хотя естественней считать, что масса постоянна, а сила ослабевает, как и ускорение. Запись в форме Е = та предпочтительна. В этой форме допускается, что Е = 0 и а = 0, если скорость движения частицы равна скорости света. Эта форма не наводит на мысль о неразрешимости уравнения или о бесконечном росте массы. Напротив, масса указана как коэффициент между двумя физически измеряемыми параметрами механики.

объект приближается со скоростью света V = с, то рост частоты бесконечен, что имеет глубокий физический смысл. Пока объект не достиг наблюдателя, его свет также не достиг наблюдателя, в момент прохождения объекта вблизи наблюдателя все колебания одновременно будут наблюдены, то есть частота действительно равна бесконечности. Если объект удаляется со скоростью света, то свет от него, излучаемый при таком движении, попросту не достигнет наблюдателя, частота равна нулю. В этом нет ничего парадоксального, но автор теории относительности не разобрался с этим фактом, поэтому ввел запрет на такое движение.

Природа глобального красного смещения в излучении астрономических объектов ошибочно отнесена к эффекту доплеровского смещения, то есть к соотношению (5). Истинная причина состоит в уменьшении частоты света в межзвездном пространстве, которое не является вакуумом, а на самом деле заполнено разреженным газом.

6. МОЖНО ЛИ ПРЕНЕБРЕЧЬ ГАЗОМ ТОЛЬКО НА ТОМ ОСНОВАНИИ, ЧТО ОН РАЗРЕЖЕН?

Плотность газа вблизи поверхности Земли составляет 2,7-1019 молекул в одном кубическом сантиметре [12]. Назовем этот коэффициент А1.

Если бы атмосфера Земли была на всей своей толщине столь же плотной, что у уровня моря, то, взяв толщину атмосферы в сантиметрах, и умножив эту величину на коэффициент А1, мы бы получили оценку количества молекул, которые повстречал бы пучок света с площадью поперечного сечения в один квадратный сантиметр при прохождении через атмосферу Земли. На самом деле плотность атмосферы по мере ее подъема падает, поэтому полученную величину следует, как минимум, разделить на два.

Толщина атмосферы в среднем оценивается как 1300 км. На этом расстоянии плотность газа постепенно падает до ничтожной величины. Все атмосферные эффекты (голубой цвет неба, желтый цвет Солнца в зените и красный цвет Солнца на восходе и на закате) порождены прохождением солнечного света через этот относительно тонкий, но плотный слой атмосферы. Свет пройдет это расстояние за 0,0043 секунды. Плотность газа в различных областях космоса варьирует от единиц молекул на кубический сантиметр до сотен тысяч молекул на кубический сантиметр [13].

Подсчитаем, во сколько раз свет дольше летит до половины пути от нашей планеты до края видимой Вселенной. Этот край отстоит от нас на 46 миллиардов лет, половина этого пути соответствует 23 миллиардам световых лет. В одном году 31 536 000 секунд в году, эту величину надо умножить на 23 000 000 000 и разделить на 0,0043 (то есть еще умножить на

230). В результате получаем, то есть 1,67-1020 Назовем этот коэффициент А2. Если предположить, что в одном кубическом сантиметре межзвездного газа содержится всего одна молекула, то на указанном расстоянии пучок света сечением в один сантиметр повстречал бы такое число молекул, которое дается отношением коэффициента А2 к коэффициенту А1. Эта величина составляет примерно 6,2, то есть свет повстречал бы в 6,2 раза больше молекул, чем свет, прошедший атмосферу Земли при условии, что она на всем своем протяжении атмосфера Земли имела бы такую же плотность, как на уровне моря. А с учетом предложенного коэффициента, равного двум, можно указать, что количество встреченных молекул газа будет в 12,4 раза больше. Если же взять другую плотность, скажем, не одну молекулу на кубический сантиметр, а десять молекул, то получаем результат в 124 раза больше, чем эффект от прохождения через атмосферу Земли. Отметим, что для отдельных участков космоса на основании современных сведений можно полагать плотностью газа величину, изменяющуюся в диапазоне от 1 до 50 000 молекул на кубический сантиметр. Отсюда естественно можно заключить, что прохождение света через межзвездное пространство - это физическое явление, при оценке которого необходимо учитывать влияние межзвездного газа.

Напомним, что оценка в 12-120 атмосфер Земли - это самая скромная, несомненная оценка. На закате Солнце видится красным, поскольку свет проходит через атмосферный слой, в зените Солнце видится желтым, если бы атмосферы не было, оно виделось бы в обоих случаях белым. Все эффекты, влияющие на восприятие цвета Солнца, порождены рассеянием света в атмосфере Земли.

Видимое изменение цвета Солнца возникает вследствие искривления путей света различной частоты: свет из красной области меньше рассеивается в атмосфере, и распространяется наиболее прямолинейно. Свет из фиолетовой области рассеивается в атмосфере сильнее всего и распространяется по сложным траекториям. Поэтому небо кажется голубым, а не черным. Синяя и фиолетовая часть спектра от Солнца доходит не по прямой линии, а по кривым траекториям, образуемым вследствие рассеивания на частицах воды в атмосфере.

Частотный сдвиг в атмосфере в красную область объясняется несколько другим явлением, известным как затухание колебаний в среде. Наблюдаемые эффекты при прохождении света Звезд в межзвездном пространстве должны быть в 12-120 раз более выраженными, согласно сделанной оценке.

И все же далее мы будем обобщенно называть «средой» совокупность вакуума и находящихся в нём газов, поскольку всё это в

совокупности является той средой, в которой распространяется свет от далеких звезд.

Если в отношении вакуума, трактуемого в теории относительности как «абсолютная пустота» и можно было бы каким-то образом утверждать, что она не имеет никакой скорости, поскольку якобы не из чего не состоят, то такое утверждение относительно межзвездных газов никак не может быть принято, даже если бы мы полностью согласились с каждым пунктом теории относительности и с каждой буквой публикаций на этот счет.

Таким образом, следует признать, что свет от звезд распространяется не где-либо, а в среде. Если позволительно утверждать о некоем «среднем распределении вещества в пространстве», то должно быть позволительно утверждать и о некоей средней скорости этого вещества относительно любой выбранной как угодно системы координат. Естественно, что при выборе некоего достаточного большого фрагмента Вселенной, то есть огромному объему межзвездного пространства, включающего множество галактик, все вещество в этом пространстве в сумме в среднем покоится относительно хотя бы одной системы координат. Следовательно, даже если принять теоретическое утверждение о том, что невозможно в вакууме говорить о покоящейся системе координат, если нет никакого вещества, к которому можно было бы ее привязать, то это не применимо ни к одному такому большому фрагменту Вселенной.

Поэтому мы вправе говорить о светоносной среде и о её достаточно большой части, для которой может быть определена её скорость или о её покой относительно какой-либо системы отсчета. При этом гораздо важнее, что мы получаем возможность определить скорость любой другой системы отсчета относительно этого вещества, то есть можем вернуться к понятию абсолютной скорости, по меньшей мере, в рамках выделенного достаточно большого фрагмента Вселенной.

7. ПОЧЕМУ ПОТЕРЯ ЭНЕРГИИ ПРИВОДИТ К СДВИГУ ЧАСТОТЫ

На первый взгляд кажется необоснованным предположение о том, что наличие среды (газа, в частности, и вакуума как такового всегда) на пути света должно приводить к сдвигу частоты. На самом деле тот факт, что свет «пробивается» через среду, а не движется беспрепятственно в «пустоте», указывает естественным образом на то, что свет теряет энергию. Энергия света напрямую связана с частотой, потеря энергии может быть измерена в уменьшении частоты. Это нетрудно увидеть даже в соотношении квантовой физики, где энергия одного кванта непосредственно увязывается с частотой колебаний. Если некая условно выделяемая частица, называемая квантом, потеряет часть своей энергии, то это выразится именно в

увеличении частоты ее колебаний.

Квантовые представления о свете закрыли возможность предполагать, что энергия света может теряться не строго фиксированными порциями, а любыми сколь угодно малыми долями. Но это представление ошибочно, оно родилось на путях попыток (неудачных и неплодотворных) объяснения стабильности атомов. Поскольку стабильность атомов объясняется совсем иными причинами, а именно, стабильностью автоколебаний электронов около ядер, необходимость в квантовой теории отпала. Представление о том, что свет имеет принципиально квантовую природу, оказалось ошибочным. Свет - это в чистом виде колебания среды, которую ошибочно сочли отсутствующей вследствие ошибочной трактовки опыта Майкельсона. Эта ошибка привела к тому, что свет в понимании многих теоретиков, начиная с начала 20 века стал пониматься как нечто среднее, между волновым явлением и потоком частиц, либо одновременно и тем, и другим, и при этом ни тем, ни другим. Это - еще один пример парадоксального мышления. Парадокс должен вызвать отказ от теории. Следовало отказаться от теории двойственной природы и найти объяснения эффектом, которые ошибочно указывают на якобы корпускулярную теорию света. Если принять только волновую природу света, станет понятным, что волна при распространении ее в упругой среде не только может потерять энергию, но и обязана ее потерять. Вероятно, даже если бы свет распространялся в идеальном вакууме, то есть не встретил на своем пути ни одной молекулы газа, ни единого атома, то и в этом случае после прохождения гигантских расстояний, измеряемых миллионами световых лет, часть энергии света была бы потеряна, и возникло бы красное смещение. Но нет необходимости считать, что свет от звезд и галактик распространяется в идеальном вакууме, так как известно, что это далеко не так.

Утверждение, что прохождение света через среду вызывает сдвиг его частоты, кажется на первый взгляд не понятным.

Обратимся к аналогиям, известным из радиотехники.

Если на четырехполюсник подать гармонический сигнал некоторой фиксированной частоты, то этот четырехполюсник исказит амплитуду и фазу исходного сигнала, но не исказит частоту.

С математической точки зрения осуществляется свертка 5-функции, описывающей гармонический сигнал, с функцией полосового фильтра, которая описывает свойства четырехполюсника. Этот факт заставляет предположить, что какой угодно фильтр, на который подается сигнал какой угодно частоты, не искажает эту частоту, а искажает только амплитуду и фазу. Это рассуждение

справедливо лишь при условии, что сигнал имеет гармоническую форму, то есть чисто синусоидальный сигнал, характеризующийся полностью значениями начальной фазы, частоты и амплитуды. Спектр такого сигнала имеет нулевую ширину, длительность такого сигнала бесконечна.

На самом деле любой реальный сигнал начинается во времени и кончается во времени в конечные моменты. Поэтому такой сигнал имеет не нулевую, а некоторую конечную ширину спектра. Например, если рассмотреть сигнал с гауссовой огибающей, который заполнен некоторой фиксированной высокой частотой, как показано на Рис. 7, то спектр такого сигнала симметричен относительно значения этой частоты. А форма этого спектра и его ширина соответствуют ширине и форме огибающей функции. Сумма множества импульсов такой формы при условии совпадения частоты и формы огибающей, если отличаются лишь амплитуды и фазы этих импульсов, породит случайный узкополосный процесс, спектр которого совпадает по форме со спектром каждого такого одиночного импульса. Если такой спектр случайного узкополосного процесса пропустить через фильтр, то сигнал на выходе изменится, как показано на Рис. 8 и 9. Соответственно и форма спектра сигнала на выходе изменится в сравнении с формой спектра сигнала на входе. Например, если характеристика фильтра имеет наклон в области спектра этого сигнала, то максимум спектра в выходном сигнале сместится. Если характеристика фильтра имеет отрицательный наклон, то есть ниспадает с ростом частоты, то максимум выходного сигнала сместится в область малых частот. В терминах света это как раз и получается смещение спектра излучения в красную область.

Рис. 7. Вид случайного узкополосного сигнала: красная линия - сигнал, черная и синяя линии -огибающая функция

На Рис. 10 показано соответствующее преобразование спектров, рассчитанное в программе Excel. А именно, черной линией показан условно спектр входного сигнала с гауссовой огибающей. Синей линией показана характеристика фильтра, пропускание которого

обратно пропорционально частоте.

Рис. 8. Преобразование фильтром случайного узкополосного сигнала: красная линия - сигнал, до фильтра, синяя линии - сигнал на выходе фильтра (с усилением)

Рис. 9. Фрагмент сигналов из осциллограммы Рис. 8

Красной линией показан спектр полученного на выходе сигнала, который равен произведению исходного спектра (черная кривая) на эту характеристику (синяя кривая). Видно, что максимум красной кривой смещен влево в сравнении с максимумов черной кривой.

Рис. 10. Преобразование спектра случайного узкополосного сигнала после прохождения фильтра (рассчитано в программе Excel): черная линия -исходный спектр, синяя линия - фильтр, красная линия - полученный спектр на выходе фильтра

Это как раз и показывает, что спектр излучения после подобного вида фильтрации сместился бы влево, то есть в красную область частот. Обычно при трактовке влияния линейного фильтра на спектр проходящего через него сигнала этот эффект не учитывается

именно вследствие представления о том, что узкополосный сигнал (см. Рис. 8) практически не искажает форму своего спектра, а лишь изменяет амплитуду и фазу. Сигнал с произвольным спектром считают суммой бесконечного числа сигналов с бесконечно узкими ширинами спектра и по аналогии переносят указанное свойство фильтра на фильтрацию такого сигнала. Это ошибочно. Приведенный пример с иллюстрациями наглядно опровергает такое представление.

Для сравнения на Рис. 11 показаны аналогичные расчеты для случая, когда ширина спектра исходного сигнала в 25 раз меньше. В интересах наглядности, чтобы графики не слились, для красной линии дополнительно введен уменьшающий амплитуду коэффициент. Видно, что пики этих двух кривых практически совпадают. Если же увеличить ширину спектра, например, еще вдвое по сравнению с иллюстрацией на Рис. 10, то сдвиг максимума, соответственно, увеличится, как показано на Рис. 12.

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Рис. 11. То же, что и на Рис. 10 при уменьшении ширины спектра в 25 раз

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Рис. 12. То же, что и на Рис. 10 при увеличении ширины спектра в 2 раза

Рассмотренный и проиллюстрированный эффект доказывает, что фильтрация линейным фильтром случайного узкополосного процесса способна изменить максимум спектра исходного процесса. Если исходный процесс содержит несколько пиков, то все эти пики будут смещены вправо. Применительно к спектру излучения звезд именно это и

происходит при прохождении этого света через гигантские толщи крайне разреженного газа.

8. КУДА ДВИЖУТСЯ НЕБЕСНЫЕ ТЕЛА

В [1] на с. 261 сказано: «Некоторые близкие галактики (в том числе туманность Андромеды) даже приближаются к нам, т. е. имеют в спектре не красное, а фиолетовое смещение».

В случае принятия затухания света следует вернуться к естественной картине мира, то есть к предположению, что в целом Вселенная стационарна, некоторые галактики приближаются к нам, а некоторые от нас удаляются. При этом свет от каждой галактики имеет сдвиг в сторону красной области спектра, и этот сдвиг принципиально связан лишь с расстоянием между источником и приемником, то есть с расстоянием от нас до этих астрономических объектов. Следовательно, если какие-либо из астрономических объектов приближаются к нам, то доплеровский сдвиг в фиолетовую область частот частично компенсируется сдвигом от влияния среды (известным как эффект Хаббла и ошибочно называемы доплеровским). Поэтому при определении скорости его приближения будет допущена ошибка в меньшую сторону. Если объекты достаточно сильно удалены, то эффект затухания слишком силен, и даже если такой объект приближается к нам, то итоговое смещение может иметь сдвиг все же в красную область смещения. В этом случае красное смещение будет меньше, чем должно было бы быть, если бы объект покоился. Следовательно, приближающиеся к нам далекие объекты будут ошибочно интерпретированы как более близкие. Аналогично, если объект в действительности удаляется от нас, то действительный доплеровский сдвиг в красную область будет суммироваться со сдвигом от затухания, и в итоге сдвиг спектра в красную область будет выше, чем он был бы, если бы объект покоился. Поэтому такие объекты будут ошибочно интерпретироваться как более далекие, чем на самом деле. Их скорость ошибочно будет определена как большая по величине, чем на самом деле. На Рис. 13 дана условная иллюстрация этой ситуации. По оси абсцисс условно отложено расстояние до астрономического объекта, синей линией показано предполагаемое нами истинное значение проекции скорости

соответствующего объекта в радиальной системе координат на ось, соединяющую этот объект с Землей. Естественно предположить, что скорости объектов никак не связаны с их дальностью до Земли (гипотеза стационарной не расширяющейся Вселенной). Эффект Хаббла, который мы объясняем сдвигом частоты света по мере распространения его в межзвездной среде, дает ошибку в определении истинной величины этой проекции скорости, которая линейно растет с расстоянием до

объекта. Сумма двух эффектов показана красной линией. Из этого получаем ошибочно вычисляемую скорость объектов в зависимости от их дальности.

Рис. 13. Гипотеза о распределении истинной компоненты скорости астрономических объектов в радиальном направлении к Земле в системе координат, связанной с Солнцем: синяя линия -гипотеза об истинной зависимости от расстояния (Гауссово распределение); красная линия -ошибочная теория, вследствие наложения сдвига частоты, трактуемого как доплеровский сдвиг

Ясно, что вследствие принятия закона Хаббла, астрономы определяют дальность до астрономического объекта по сдвигу частоты в спектре его свечения. На Рис. 14 показано, как некоторые относительно более близкие объекты вследствие удаления от нас будут определены как более далекие, по значению определенной ошибочно их скорости они будут отнесены к более правой части графика. Аналогично, объекты, которые на самом деле достаточно далеки от нас вследствие того, что они приближаются, будут иметь дополнительный сдвиг частоты в фиолетовую область вследствие действительного доплеровского эффекта. Совместно с эффектом Хаббла это даст уменьшение красного смещения, поэтому такие объекты ошибочно будут определены как более близкие, на графике они ошибочно будут смещены влево. Также на графике видно, что, начиная с некоторой дальности, ни один из астрономических объектов не будет признан приближающиеся к нам, хотя исходный график показывает, что количество приближающихся объектов примерно равно количеству удаляющихся объектов при любой дальности.

Ошибка в определении дальности до объектов породит ошибку в определении относительных размеров данных объектов. Если объект удаляется, то он будет определен как более далекий, а поэтому он будет ошибочно определен и как более крупный, чем на самом деле, поскольку его угловые размеры и яркость, соотнесенные с неверно определенным местоположением, приведут к неверным выводам в отношении интенсивности его свечения и в отношении его истинных размеров. Точно так же если объект приближается к нам,

это породит ошибочное определение его как более близкого, что породит ошибочное заключение о том, что данный объект меньше, чем на самом деле, и светится менее ярко, чем на самом деле.

Рис. 14. Корректировка представлений о дальности до объектов вследствие ошибочной теории о зависимости скорости от дальности

Из графика на Рис. 14 видно, что даже с признанием красного смещения как следствия движения астрономических объектов некоторые, относительно близкие к нам астрономические объекты будут определены как приближающиеся к нам, поскольку суммарный сдвиг частот в их свечении все же будет в фиолетовую область, а не в красную. Это обусловлено тем, что красное смещение вследствие затухания света не столь сильное, чтобы дать величину, большую, чем истинный доплеровский сдвиг. Поэтому доплеровский сдвиг не компенсируется, и астрономы вынуждены признать подобные объекты приближающимися к нам, а не удаляющимися от нас. Такое возможно лишь для наиболее близких к нам астрономических объектов.

К числу таких объектов относится галактика «туманность Андромеды». Если определять расстояние до туманности Андромеды по красному смещению, то получится отрицательная величина, поскольку смещение свечения этой туманности имеет место не в красную область, а в фиолетовую [1, 5]. Такой результат не позволяет говорить о том, что данная галактика удаляется от нас. При любой трактовке следует признать, что она к нам приближается. Эта галактика явно нарушает закон Хаббла. Если бы расстояние до нее определялось по закону Хаббла, оно было бы определено как отрицательная величина.

Астрономы вынуждены были отказаться от метода определения расстояния по закону Хаббла для тех звезд, у которых смещение спектра имеется не в красную область, а в фиолетовую.

Расстояние до туманности Андромеды было определено по яркости и периоду свечения цефеид [6]. Естественно, астрономам понятно, что туманность Андромеды не может

находиться на отрицательном расстоянии до Земли. Возникает вопрос: почему Закон Хаббла принимается верным во всех остальных случаях, в которых мы не располагаем основаниями для его подтверждения или опровержения, тогда как, например, применительно к туманности Андромеды очевидно невыполнение этого закона? Необходимо, по меньшей мере, правило (дополнительное к закону Хаббла), по которому можно было бы разграничивать те астрономические объекты, к которым этот закон применим от тех астрономических объектов, к которым он не применим. Нельзя согласиться с утверждением о том, что этот закон применим ко всем далеким объектам, но не применим к близким объектам. Ведь степень близости астрономического объекта к Земле (и к Солнечной системе) не должна быть существенна в решении вопроса о применимости законов Вселенной. Мы не вправе ожидать, что в отношении близких к нам объектов закон действует с определенными исключениями, а в отношении удаленных от нас объектов исключения из этого закона нет. Если есть исключения, они есть во всех областях Вселенной.

Вернемся к методу определения дальности по цефеидам. Считается, что яркость этих звезд достаточно точно и однозначно связана с периодом колебаний интенсивности этого свечения, поэтому, зная интенсивность, можно определить их истинную яркость, а, сопоставляя яркость цефеид на известном расстоянии с наблюдаемой яркостью других цефеид на неизвестном расстоянии, можно определить это неизвестное расстояние. В данном рассуждении в свете сделанных замечаний возникает некоторая неопределенность. Для того чтобы определить неизвестное расстояние, требуется точно знать хотя бы одно расстояние до других цефеид, которое принято за эталон. Если при этом расстояние до эталонных цефеид определялось на основании эффекта Хаббла, то указанному эталону, по-видимому, не следует доверять. Если принять во внимание, что эффект красного смещения порожден в основном не движением астрономических объектов, а затуханием света, то придется признать, что не только расстояние до большинства объектов определено не верно, но еще и скорость их движения определена ошибочно. Если скорость движения объекта определена ошибочно, то и частота мигания этого объекта также определена ошибочно. В частности, если определено, что сдвиг частоты вследствие ошибочно приписываемой скорости удаления равен, например, 0,1 %, то тогда надо признать, что и сдвиг частоты мигания цефеид также должен быть равным 0,1 %, откуда следует определить истинную частоту их мигания, которая должны быть выше на эту величину. Это породит ошибку в определении

расстояния с помощью цефеид. Если представления о связи между видимой яркостью цефеид, их частотой мигания и расстоянием до них ошибочно, то на основании этого представления будет ошибочно определено расстояние до объекта, которое определяется методом цефеид.

Во всяком случае, приняв теорию красного смещения вследствие затухания в среде, мы должны согласиться, что истинная скорость приближения туманности Андромеды к нашей галактике выше, чем принято считать. Действительно, скорость сближения с Землей, равную 100 км/с, определили, исходя из предположения, что вся величина сдвига частот определена только одним эффектом -движением этой галактики. На самом же деле вследствие эффекта затухания света, свет от данной галактики также обладает сдвигом частоты, поэтому итоговый сдвиг в фиолетовую область ниже, а истинная скорость ее выше. В данном случае эта поправка составляет доли процентов и не столь существенна, но в других случаях она может оказаться существенной. Предположение о том, что приближающиеся к нам объекты встречаются лишь среди близко расположенных к нам астрономических тел, наглядно показывает, насколько ошибочно это предположение. Напротив, из гипотезы однородности Вселенной следовало бы сделать заключение и об однородности (в определенном смысле) распределения скоростей астрономических объектов (во всяком случае, в пределах каждого класса объектов), применяя векторное понятие. То есть следовало бы предположить, что галактики движутся с различными скоростями и в различных направлениях, каковое движение равномерно распределено в бесконечном пространстве Вселенной, поэтому удаляющиеся от нас галактики в любом участке Вселенной должны встречаться столь же часто, как и приближающиеся к нам, а в целом движение в любом направлении равновероятно. Этот факт показан в виде примера синим графиком на Рис. 13. Вследствие бесконечности размеров Вселенной движение галактик в различных направлениях не только равновероятно, но и реализуется на самом деле с равной частотой. Поскольку все возможные направления движения составляют полный телесный угол, половина этого угла направлена к нам и половина этого угла направлена от нас, и лишь граничная поверхность ортогональна. Из этого следует, что приблизительно половина галактик приближается к нам (не по прямой линии, а под самыми различными углами), примерно половина галактик удаляется от нас (также под самыми различными углами). И лишь крайне малая часть галактик движется так, что не приближается к нам, и не удаляется от нас (вероятность такого движения не слишком велика). При этом исчезающе мала вероятность

движения к нам или удаления от нас строго по прямой линии, проходящей через центр Солнца.

Из рассмотренного материала видно, насколько эфемерны и недостаточно обоснованы современные утверждения о разбегании галактик и всех объектов в целом.

Еще более необоснованны (если это возможно) утверждения о том, что вся Вселенная когда-то сосредотачивалась в точке.

9. О «ЧЕРНЫХ ДЫРАХ» В КОНТЕКСТЕ ТЕОРИИ «ПЕРВОВЗРЫВА»

Логика, которая привела к теоретическому обоснованию существования черных дыр, столь де проста, сколь и ошибочна.

Тела больших масс притягивают более мелкие тела. Этот процесс на первый взгляд не обратим, то есть притяжение существует, а отталкивания нет. Следовательно, массы должны сосредотачиваться вблизи еще больших масс, и так до бесконечности. То есть вся масса Вселенной должна была бы собраться в одном месте. Тем самым и образовалась бы столь большая масса, что покинуть область ее притяжения не смог бы уже никакой реальный объект. Это и есть гипотетическая черная дыра. Представление о сосредоточении массы всей Вселенной в одном месте в момент «первовзрыва» и представление о сосредоточении всех масс в одном месте в результате притяжения без отталкивания неразрывно связаны, поскольку оба эти представления приводят нас к понятию «черной дыры».

Чтобы понять «механизм образования черной дыры», рассмотрим движение объекта любой малой массы вблизи объекта намного большей массы. Первый объект назовем телом, а второй объект назовем обобщенно звездой. Вследствие закона тяготения тело вблизи звезды должно притягиваться к ней с силой, пропорциональной произведению масс тела и звезды. Следовательно, ускорение, которое получит тело, пропорционально этой силе, деленной на массу тела, то есть оно не будет зависеть от массы тела, а будет зависеть только от массы звезды и от расстояния до центра звезды.

Притяжение звезды вынуждает покоящееся до этого тело упасть на ее поверхность. Если телу придать некоторую скорость в направлении параллельно поверхности звезды, тело может некоторое время двигаться в этом направлении по параболе, но все же оно упадет на звезду, если эта скорость меньше, чем первая космическая скорость. Первая космическая скорость равна корню из произведения гравитационной постоянной, умноженной на массу звезды и деленной на расстояние до центра масс [7]. Если тело преодолеет первую космическую скорость, оно может двигаться по сферической орбите и никогда не упасть на

звезду. Но и в этом случае оно остается «пленником» звезды и увеличивает массу всей звездной системы. Для того чтобы покинуть замкнутую траекторию, тело должно приобрести вторую космическую скорость, которая в корень из двух больше первой космической скорости [8].

Для того чтобы тело могло покинуть поверхность звезды, двигаясь по прямой, проходящей через центр этой звезды, тело должно получить начальную скорость, которая бы превысила четвертую космическую скорость, равную квадратному корню из гравитационного потенциала [9]. Или же на тело должна действовать другая внешняя сила. А поскольку мы можем представить в качестве внешней силы лишь опять-таки гравитационную силу, то приходится признать, что внешняя гравитационная сила, которая сильнее «местной» гравитационной силы, должна исходить от объекта, обладающего еще большей массой, чем звезда. Следовательно, уже этот более массивный объект мы можем условно назвать «звездой», и перенести свои рассуждения на эту новую данность.

Не вдаваясь в вычисления, обратим внимание на то, что вторая космическая скорость больше первой, а четвертая больше второй. Этого достаточно для понимания теоретического обоснования существования «черной дыры», а также для критики этого обоснования.

Понятно, что чем больше масса рассматриваемого объекта, называемого обобщено звездой, тем выше должна быть первая и последующие космические скорости.

Например, у поверхности Земли первая космическая скорость составляет около 8 км/с. Масса Земли составляет, соответственно, около 5,972-1024 кг.

Масса Солнца составляет 1,989-1030 кг, то есть в 333000 больше. Если бы Солнце сжалось до размеров Земли, то первая космическая скорость вблизи поверхности такой сверхплотной звезды была бы в 333000 раз больше, чем первая космическая скорость вблизи поверхности Земли, то есть 2664000 км/с. Эта величина превышает скорость света в вакууме в 8,8 раз. Теория относительности исключает возможность для любого объекта двигаться со скоростью большей, чем скорость света в вакууме.

Следовательно, в предположениях теории относительности, если бы Солнце сжалось до размеров Земли, то ни один объект не смог бы не только удалиться по прямой линии от поверхности такого объекта, но не смог бы даже двигаться по окружности ни при каких реальных скоростях. Единственный вариант для итога движения тела вблизи такого объекта -упасть на такой объект.

Остается два невыясненных вопроса:

1. Возможно ли столь плотное сжатие

вещества?

2. Справедливо ли, что никакое тело не может иметь скорость больше, чем скорость света?

Если игнорировать тот факт, что с ростом массы астрономического объекта растет его температура, а также тот факт, что вследствие роста температуры нарушается стабильность этого объекта, то можно ошибочно предположить, что ничто не мешает астрономическому объекту иметь сколь угодно большую массу.

Рассмотрим изолированный объект в окружении космической пыли и мелких частиц. Гравитационное поле захватит часть этих частиц безвозвратно. Другие частицы вследствие своего движения по инерции могут навсегда покинуть поле этого объекта. То есть существуют такие объекты, которые не принадлежат этому телу и никогда не будут ему принадлежать, а есть такие, которые непременно упадут на этот объект.

При этом нет никаких причин для того, чтобы от объекта отделялись какие-либо его части, а если и отделятся, но будут двигаться с недостаточно большой скоростью, то в итоге все равно вернутся назад вследствие гравитации.

Таким образом, такой центр кристаллизации имеет все основания для увеличения и не имеет, казалось бы, никаких видимых оснований для уменьшения своей массы. Естественным следствием тогда будет рост массы с течением времени. Но чем больше масса этого объекта, тем шире сфера его влияния на другие объекты, то есть возрастет диаметр сферы, из которой другие объекты уже не могут улететь навсегда, и по величинам скоростей, которые должны быть у быстро движущихся объектов, чтобы все-таки покинуть поле тяготения этого тела. Налицо положительная обратная связь. Чем большее время существует объект, тем больше его масса, чем больше масса объекта, тем быстрее накапливается его масса во времени. Скорость увеличения массы объекта растет с геометрической прогрессией, и объект по мере своего существования все больше и больше наращивает свою массу. Встретившись с другим подобным объектом, этот объект сливается с ним опять же вследствие гравитационного притяжения.

При такой концепции нетрудно предположить возможность существования сколь угодно больших объектов.

Увеличение массы объекта теоретически могло бы привести к такому сильному увеличению давления вещества на его поверхности на внутренние слои, что вследствие такого давления атомы могли бы сблизиться настолько сильно, насколько они никогда не могли бы сблизиться, например, в земных условиях. Это могло бы даже привести к слиянию атомов, то есть к ядерному синтезу.

Этот ядерный синтез является, по-видимому, причиной разогрева астрономических объектов. Чем массивнее объект, тем он горячее.

Из этого можно предположить, что после достижения некоторой критической массы объект может стать столь горячим, что перестанет быть стабильным. Иначе говоря, давление внутри такой гигантской сверхзвезды станет столь сильным, что начнутся термоядерные реакции, приводящие к высвобождению слишком уж больших энергий, и эти энергии изнутри разорвут объект на более мелкие объекты, придав им такую скорость движения, которая исключит его повторное слипание в один объект. Эта теория дает ограничение на величину астрономических объектов, что может оказаться естественной причиной того, что объектов, называемых в теории черными дырами, в природе не существует, и их никогда не существовало.

Если же не принимать в расчет указанные выше причины нестабильности сверхгигантских астрономических объектов, то можно предположить существование объектов, называемых «черными дырами», и также можно предположить, что массы таких объектов чрезвычайно уплотняются. Именно такое предположение и делает теория относительности.

Итак, если предположить, что вся Вселенная когда-то была сжата «в точку», как это пишется в большинстве изданий по астрофизике, то указанное сжатие вещества не только возможно, но оказывается, что официальная наука фактически признает, что такое когда-то имело место. Следовательно, вся Вселенная когда-то была сжата в сверхгигансткую «черную дыру».

Из рассмотренного выше ограничения следует, что гравитация такого объекта столь сильна, что никакая сколь угодно маленькая частица ни при каких обстоятельствах не сможет покинуть поле тяготения этого объекта, и навсегда прилипнет к нему. Это же будет с любыми фрагментами вещества, обладающего массой. Теория относительности распространяет такой вывод даже на свет, откуда название «черная дыра», указывающая на то, что даже свет не может вырваться из поля тяготения такого объекта. Из этого следует, что не может быть в природе никаких сил, которые могли бы разорвать такую черную дыру, поэтому, согласно теории относительности (которая сейчас принята официально), если бы вселенная была сжата, то она никогда уже больше не могла бы разложиться, распасться. Она была бы вечной, окончательной.

Поскольку условия для создания новых «черных дыр» сохраняются всегда, а условий для их распада предположительно нет, то со временем вся материя во Вселенной собралась бы в счетное или бессчетное количество черных дыр, которые также постепенно приближались бы друг к другу, и большие черные дыры

поглощали бы меньшие, приобретая все большую и большую гравитационную мощь.

Итак, даже если всего лишь Солнце сжалось бы до размеров всего лишь Земли, это уже образовало бы черную дыру, так как первая космическая скорость у поверхности такого объекта в 8,8 раз превышает скорость света.

Понятно, что масса Солнца составляет исчезающее малую толику массы Вселенной. Только масса нашей галактики «Млечный путь» составляет 3-1012 масс Солнца, по другим источникам - 2-1011 масс Солнца. Всего же галактик в видимой Вселенной наблюдается 1011, а их масса варьируется от 107 масс Солнца до 1012 масс Солнца [10], или больше 1050 тонн. Нетрудно оценить приблизительно (с точностью до нескольких порядков) массу видимой части Вселенной - она составляет от 1018 до1023 масс Солнца. Даже при минимальной оценке этой величины получается, что четвертая космическая скорость недостижима даже если вся видимая часть Вселенной сжалась бы не только что до Земли или до размеров Солнечной системы, но даже, видимо, до размеров галактики Млечный путь. Немыслимо предположить существование каких-либо сил, которые смогли бы извне или изнутри разрушить такую значительную «черную дыру». Во всяком случае, теория относительности отрицает такую возможность. Разрушение такой «черной дыры» противоречит основополагающему утверждению теории относительности об ограниченности скорости движения тел, обладающих ненулевой массой. Если же теорию относительности искусственно дополнить гипотезой о такой возможности, то это уже будет другая теория, и в ней, вероятно, не будет места черным дырам.

Системная критика, таким образом, показала отсутствие системного обоснования теории о разбегающейся Вселенной. Если эта теория основана на теории относительности, то она же и запрещена теорией относительности, поскольку в первоначальном состоянии Вселенная должна быть отождествлена с «черной дырой», а теория относительности не допускает сил, способных разрушить «черную дыру». Если же отказаться от теории относительности, то получается, что у теории о разбегающейся Вселенной нет никакой основы.

Вся теория Хаббла опирается на представления, которые её же и отрицают.

Отметим также, что представление о том, что красное смещение обусловлено движением астрономических тел, должно учитывать, что чем более удалены от нас эти тела, тем выше должна оказаться их скорость, полученная на основе данной (ошибочной) гипотезы. В этом случае пришлось бы признать, что все небесные тела, охваченные этой закономерностью, движутся с ускорением. Следовательно, недостаточно было бы указать единственной причиной их движения первовзрыв, требуется

еще указать внешнюю или внутреннюю силу, чтобы объяснить причину движения с ускорением.

Традиционно для объяснения движения с ускорением приводят в пример надувающийся воздушный шар, в котором все части его поверхности удаляются друг от друга, и чем дальше находятся эти части, тем выше скорость их удаления. При этом забывают, что надувающийся воздушный шар потому и надувается, что в него кто-то нагнетает воздух. Для растяжения шара имеется причина в виде силы, сформированной увеличением давления. Применительно к аналогии с расширяющейся Вселенной необходимо указать этот источник силы, который распирает Вселенную изнутри или растягивает ее снаружи.

Следовательно, необходимо указать силу, которая не только якобы воздействовала на небесные тела в далеком прошлом, но также воздействует на них и в настоящее время, придавая им ускорение. Такую силу указать невозможно. Странное предположение о существовании темной материи вне пределов видимой Вселенной, которое делают некоторые заблуждающиеся ученые, не объяснило бы такого явления, поскольку, как уже говорилось в данной статье, и как показано во многих литературных источниках, включая [4] (см. также Рис. 5), «внутри тела сферической формы равномерной толщины

гравитационная сила от этого тела отсутствует» (см. выше). Это следует применить к таинственной «темной материи». Значит, гипотетическое окружение видимой части Вселенной некоторым скоплением темной массы принципиально не может породить гравитационных сил, которые бы растаскивали видимую часть Вселенной вширь.

Любопытно отметить также тот факт, что теория (а точнее гипотеза) первовзрыва молчаливо предполагает изначальный покой центра ее масс, предположительно должен покоиться. В момент «первовзрыва», если предполагать, что вся материя сосредоточена в точке, то единственный и естественный вариант выбора системы отсчета - это выбор системы, привязанной к центру масс этой материи. То есть в момент первовзрыва существовала покоящаяся объективно система отсчета. Если внешних сил нет, то центр масс этой гипотетической Вселенной должен оставаться в том же самом месте, следовательно, Вселенная в целом должна продолжать сохранять свое положение покоя. Следовательно, должно оставаться объективно существующее понятие покоя.

Если даже предположить, что ее центр не покоился изначально, то, во-первых, требуется указать большее или хотя бы соизмеримое тело, относительно которого можно было бы измерять это движение, не являющимся покоем. Во-вторых, следует предположить, что и сейчас

вся Вселенная в целом продолжает вследствие инерции свое поступательное движение. С учетом используемой гипотезы о том, что вещество в мире распределено равномерно, движущаяся на протяжении 10-20 миллиардов лет Вселенная должна была бы неминуемо встретить на своем пути все новые и новые объекты, движение которых не имело бы своим источником «расширение», происходящее в данной Вселенной. Следовательно, авторы такой гипотезы просто обязаны согласиться с возможностью существования в видимой части Вселенной объектов, которые не описываются зависимостью Хаббла, которая однозначно связывает дальность от астрономических объектов до наблюдателей на Земле с их относительной скоростью удаления от Земли. Если же не принимать теорию равномерного распределения вещества во Вселенной, то все рассуждения, приводимые в [4] и процитированные нами, теряют свою основу.

Иными словами, любой до конца последовательный философский подход требует отказа от гипотезы о том, что закон Хаббла универсален. Закон Хаббла не выдерживает системной критики.

То есть теория о существовании «черных дыр», непосредственно следующая из теории относительности, категорически отрицается теорией большого взрыва (теорией расширяющейся Вселенной), которая также следует из теории относительности. Мы получаем еще один парадокс. Единственный путь науки при обнаружении парадокса - отказ хотя бы от одного из теоретических положений, которые привели к данному парадоксу.

Если же отказаться от утверждения о постоянстве скорости света в межзвездном пространстве (которое необоснованно хотя бы вследствие существования межзвездного газа), то парадокс исчезает. Действительно, расширяющаяся Вселенная оказывается всего лишь мифом, никакого первовзрыва не было, никогда Вселенная не сжималась, поскольку она и не расширяется. Она относительно стационарна, то есть сохраняется гипотеза о равномерном распределении вещества во Вселенной, которую следует дополнить гипотезой о равномерном распределении скоростей этого вещества во Вселенной (в векторном понимании, то есть скорости направлены во все стороны, и все направления равновероятны и реализуются со статистически равными частотами).

Теория «черных дыр» опровергается тем, что вследствие того, что те или иные астрономические объекты приобретают вследствие захвата других объектов чрезмерно большую массу, в их недрах развиваются ядерные и термоядерные реакции. При определенных критических массах эти реакции протекают столь бурно, что разрывают целостность таких объектов, поэтому

существование объектов выше некоторых наперед заданных масс крайне маловероятно, и имеются такие значения массы, что объекты, обладающие массой выше этих значений, просто не могут существовать, их невозможность является следствием их неустойчивости.

Эта ситуация полностью подобна ограничениям на массу ядра. Существует такой верхний предел, выше которого ядра неустойчивы (подвержены спонтанному распаду). Имеется диапазон атомных масс, при которых атомы абсолютно стабильны, есть такой диапазон, при котором атомы склонны к распаду, а также как существует такое значение массы атомного ядра, что выше этой массы атомы в природе в свободном состоянии не могут встречаться и не встречаются. Такие атомы могут быть созданы искусственно, но они быстро распадаются. Существуют,

следовательно, и такие атомные массы, которые нельзя достичь никакими искусственными методами - ядра не могут иметь такую массу даже на очень коротком отрезке времени, поскольку силы распада таких ядер чрезвычайно велики, попросту непреодолимы.

Аналогично, астрономические объекты распределены по массам вследствие некоторой допустимой возможности распределения. Ограничений снизу на размер таких объектов не выявлено, но ограничения сверху имеются.

Отметим, что вследствие ошибочного определения расстояний практически до всех астрономических объектов, как показано на Рис. 14, сделаны и ошибочные выводы об их фактических размерах и о яркости их свечения. Если расстояние определено с ошибкой вдвое, то его яркость будет определена с ошибкой в четыре раза, площадь сечения также с ошибкой в четыре раза, а масса с ошибкой в восемь раз. Поэтому можно ошибочно предположить, что монотонной зависимости яркости свечения объекта от его массы нет, хотя она должна быть, что ясно из изложенной теории. Мало того, в принятой теории допускается даже существование объектов большой массы, которые не светятся вовсе, что является большим заблуждением. Гипотеза о так называемых двойных звездах, одна из которых является яркой, а другая - темной, также является большим заблуждением. На самом деле за двойные звезды принимают чаще всего одну звезду, мерцание которой определяется опять-таки явлениями, связанными с распространением света в межзвездном газе при условии, что данная звезда движется по отношению к наблюдателю. Но данный материал существенно выходит за рамки настоящей статьи.

10. О НЕДОПУСТИМОСТИ ЭКСТРАПОЛЯЦИИ

Даже если бы мы согласились с теорией

Хаббла о расширении Вселенной в настоящее время, то и в этом случае довольно непоследовательным является теория, утверждающая о том, что Вселенная была сосредоточена в точке лишь на том основании, что она в настоящий момент расширяется. Экстраполяция на десять-двадцать миллиардов лет тому назад по нынешним наблюдениям категорически недопустима.

Для демонстрации недопустимости такой экстраполяции рассмотрим научные данные о зависимости максимальной окружности головы младенца от его возраста в месяцах, которые даны для возраста от нуля до двух лет [14]. Эти данные изменяются, как видим из Рис. 15, нелинейно. Если рассмотреть прирост длины окружности за последний месяц этих данных и построить «прогноз» о том, какова была окружность головы у этого ребенка, то получим, что за 343 месяца до даты наблюдения длина окружности головы равнялась нулю. По указанной методике прогноза можно утверждать, что ребенку 343 месяца. На самом же деле, ребенку 24 месяца после родов, а с учетом беременности он как биологический объект появился приблизительно 33 месяца тому назад, а вовсе даже не 343 месяца, как дает такой горе-прогноз.

Если составлять аналогичный прогноз на основании данных за одиннадцатый и двенадцатый месяцы, то получим, что срок жизни такого ребенка составляет 116 месяцев, тогда как на самом деле с момента зачатия прошло только 19 месяцев. И, наконец, если делать прогноз по первым двум месяцам, то

получим вывод, что ребенку 63 месяца, тогда как на самом деле ему только 10 месяцев с учетом срока беременности.

Рис. 15. Зависимость максимальной окружности головы младенца от возраста в месяцах [14]

Графически подобные варианты «прогнозов» показаны на Рис. 16 линиями различного цвета.

Можно было бы возразить, что данная функция нелинейная, и следует исходить не из гипотезы равномерного роста, а из гипотезы, например, равномерного ускорения роста. Однако и такая гипотеза была бы не верна.

Рис. 16. Варианты ошибочных «прогнозов» о размерах окружности головы младенца в обратном отсчете (в месяцах до момента наблюдения), если моментом наблюдения принять двадцать четвертый месяц, полученный методом экстраполяции сведений из [14]

Например, на Рис. 17 приводится график зависимости ускорения роста диаметра окружности головы, то есть производная от графика, показанного на Рис. 15. Видно, что эта производная изменяется во времени. Если указанный график также продифференцировать по времени, то получим зависимость, которая характеризуется большой шумовой компо-

нентой.

Для более достоверного дифференцирования необходимо предварительно сгладить эту кривую, что эквивалентно статистическому осреднению, то есть фильтрации. Получим функцию, напоминающую экспоненту. Производная такой функции также будет экспонентой. Как известно, все высшие

производные экспоненты также будут экспонентами.

Рис. 17. Оценка производной от функции, показанной на Рис. 15 (приращения)

То есть указанный процесс можно считать таковым, что учет его производной совершенно не достаточен для прогноза назад и вперед. Все же экстраполяция дает достаточно небольшую ошибку, поскольку края графика зафикси-

рованы.

Если рассмотреть весь график Рис. 17 на всей его длине, то при экстраполяции интуитивно напрашивается сохранение наклона, то есть экстраполяция дается касательной к полученной кривой линии. Для того, чтобы получить надежный наклон касательной, необходима аппроксимация

экспериментального графика, как показано на Рис. 18. В этом случае наклон касательной определен достаточно точно, но даже при этом ошибка в наклоне порождает увеличение ошибки экстраполяции по мере продвижения за участки графика, который известен из эксперимента. Если же использовать лишь две-три экспериментальные точки, как показано на Рис. 19, то варианты возможной экстраполяции графика за пределы известного экспериментального участка могут быть настолько произвольными, что построение такого графика теряет всякий смысл.

Рис. 18. Различные варианты экстраполяция функции, показанной на Рис. 17 на основе предварительной интерполяции всего экспериментального участка гладкой функцией

Рис. 19. Различные варианты экстраполяция функции, показанной на Рис. 17 без предварительной интерполяции всего экспериментального участка, а на основе лишь трех экспериментальных точек

Гипотеза Хаббла без каких-либо оснований предполагает постоянное ускорение движения

небесных объектов, то есть опирается на гипотезу равной и постоянно действующей силы (без указания таковой силы).

Как видим из графиков на Рис. 16, 18 и 19, метод экстраполяции крайне ненадежен, даже если исходная функция дана не единственным значением, а серией ее значений.

Даже если бы Хаббл был прав в предположении, что все небесные тела удаляются от нас, то в этом случае можно было бы усомниться в том, что скорость удаления пропорциональна расстоянию. С таким же успехом можно было бы предположить, что она пропорциональна квадрату расстояния, или корну из расстояния, или описывается любой другой функцией, гладкой или не гладкой. Все указанные гипотезы имеют равные основания для рассмотрения, а точнее ни одна из них не имеет никаких оснований.

Но даже если бы Хаббл был прав в предположении о том, что не только все небесные тела удаляются от нас, но и что распределение их скоростей строго подчиняется предложенному им соотношению, то и в этом случае следовало бы понять и учитывая, что это было бы справедливо лишь для единственной точки во времени, поскольку в астрономических масштабах время наблюдения астрономами звезд с Земли - это небольшое «мгновение» по сравнению со временем изменения событий во Вселенной (мы намеренно не говорим о времени существования Вселенной, так как считаем его бесконечным, а с бесконечностью ничто конечное не соизмеримо).

Поэтому гипотеза Хаббла использует лишь единственное значение якобы распределения скоростей астрономических объектов во Вселенной (в зависимости от дальности до них), а не зависимость этих скоростей от времени. Если даже было бы известно распределение скоростей по пространству, то изменение этих скоростей во времени остается неизвестным.

Если А удаляется от Б, из этого отнюдь не следует, что был момент, когда А пребывало там же, где и Б. Если я путешественник едет из Новосибирска во Владивосток, то он удаляется от Москвы. Из этого отнюдь не следует, что он был когда-то в Москве, хотя, используя методику рассуждений, которой пользовался Хаббл, можно рассчитать «достаточно точно» момент, когда этот путешественник был в Москве. Если бы даже отдельные галактики Вселенной разлетались друг от друга, то из этого отнюдь не следует, что все они были сосредоточены в одной точке, хотя по методу Хаббла можно рассчитать эту точку и указать, когда вся Вселенная была сжата в одну точку. Любая математическая функция может быть продлена в обе стороны, и может быть рассчитано ее значение, сколь угодно удаленное от известного интервала, но это лишь в математике. В механике знание о том, как движется предмет сейчас, вовсе не дает

уверенности о том, как двигался предмет ранее, поскольку для такого прогноза необходимо знать все силы, которые воздействовали на предмет. Невозможно и указать, как он будет двигаться впоследствии, поскольку для этого необходимо знать все силы, которые будут воздействовать на предмет. Следует обратить внимание на то, что в гипотезе Хаббла нет никакого указания на силы, которые растаскивают Вселенную вовне, поэтому никак невозможно утверждать того, что объекты Вселенной движутся, да еще и с ускорением. Сначала как некое откровение свыше выдвинуто и принято большинством теоретиков безосновательное утверждение о зависимости скорости от расстояния, а лишь затем эти теоретики стали искать таинственную силу, которая бы объяснила этот фантастический закон. А в науке, и в механике в частности, следует сначала определить силы, и только потом на этом основании определять траектории движения.

Отличие интерполяции от экстраполяции состоит в том, что при интерполяции прогноз делается не во внешнюю часть интервала, а во внутреннюю. Такой прогноз даже если и не опирается ни на какие научные сведения, вследствие того, что он является интерполяцией, а не экстраполяцией, с большой долей вероятности может оказаться достаточно точным. Экстраполяция, которая не опирается ни на какие научные основы, приводит к абсурду, который может лишь повеселить, но не может быть принят как научная теория.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Понимание того факта, что парадокс - это не научная данность, а фантастическая аллегория, приводит всё на свои места. Для поборников истинной науки не важно, какие утверждения можно выводить из парадоксов. Там, где есть парадокс, там есть ошибка в науке, там теория ложно описывает суть.

Парадокс - это мощный инструментарий науки, поскольку он позволяет находить в ней ошибки.

Ученые, которые заигрывают с парадоксами, вводя их как якобы истинную суть явлений, добровольно впадают в ошибку.

Начиная с начала двадцатого века вследствие принятия парадоксов под видом фактической сути явлений, наука исключила из своего арсенала инструментарий

доказательности и опровержений. Вместо этого используется как пробный камень соответствие выдвигаемой теории критерию «достаточно ли она безумна, чтобы быть истинной?», а также критерий соответствия ранее общепризнанным мнениям. Принятые теории не подлежат критике, не подлежат анализу, не подлежат даже попытке систематизировать их доказательность, поскольку если выстроить доказательства в логическую цепь, исключая

утверждения, которые достоверно

опровергаются наукой, то станет очевидно, что это не цепь доказательств, а череда ошибочных утверждений.

В частности, совершенно очевидно, что Солнце не окружено вакуумом, а оно окружено достаточно плотным воздухом. Следовательно, совершенно очевидно, что отклонение света вблизи Солнца не является чем-то из ряда вон выходящим, что требует объяснения вне традиционной физики.

В частности, совершенно очевидно, что интерферометр Майкельсона заполнен не вакуумом, а воздухом, который отнюдь не является пустотой. И очевидно же, что скорость света в воздухе зависит от скорости воздуха, что дается законом Физо. Из этого со всей очевидностью следует, что скорость света в интерферометре Майкельсона обязана зависеть от скорости воздуха (пусть даже очень слабо). Совершенно очевидно, что погрешность опыта в одну сотую процента слишком велика для глобальных выводов, и даже погрешность в одну тысячную процента еще не дает оснований утверждать, что скорость света не изменяется никогда и нисколько. Очевидно, что опыт с интерферометром Майкельсона не дает оснований для опровержения предположения, что свет от далеких звезд претерпевает естественные изменения, вследствие чего изменяется его частота. И эти изменения просто накапливаются вследствие движения волны в среде. Также совершенно очевидно, что твердая структура интерферометра на самом деле является скоплением атомов, удерживаемых на своих местах электромагнитными силами, и, возможно, иными, но тоже силами, полевым взаимодействием. Из этого совершенно очевидно, что размеры интерферометров столь же не инвариантны по отношению его движения в среде, как и условия равновесия сил под действием полей не могут быть инвариантными к скорости этих полей. Это очевидно, но эта очевидность игнорируется в угоду авторитетности общепринятых мнений.

В двадцатом - двадцать первом веках авторитетность утверждений, мнений, теорий стала намного важнее доказательств, логика вовсе утратила позиции, парадоксальность перестала быть признаком ошибочности. Научные вопросы решаются голосованием.

В этом смысле наука вернулась в средние века.

Наиболее прискорбно то, что бездоказательные и явно ошибочные гипотезы приобретают ранг теорий, которые подлежат обязательному изучению, штудированию, зубрежке школьниками и студентами. Наивное и безграмотное «доказательство» Фридмана и неадекватные фантазии в стиле кота Шрёдингера твердо вошли в учебные программы, студент не получит диплома, если не зазубрит эту глупость и не согласится с ней,

хотя нам нужны мыслящие и адекватные

специалисты, которые не должны соглашаться с

явной глупостью, от кого бы она ни исходила.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Кот Шрёдингера. Википедия. Щрв://ги."мк1реё1а.ога/"мк1/Кот Шрёдингера

[2] В.А. Жмудь. Информационный подход к задачам метрологии и физики. Автоматика и программная инженерия 2015. № 3 (13). С. 80109.

[3] E.P. Wigner. Remarks on the mind-body question, in L.G. Good, editor. The Scientist Speculates, p. 284-302, London, Heinemann, 1961.

[4] Физика и астрономия. Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений. А.А. Пинский, В.Г. Разумовский, А.И. Бугаев и др. Под ред. А.А. Пинского и В.Г. Разумовского. - 3 изд. М. Просвещение, 2001. - 304 с.; ил. -ISBN 5-09-010674-6.

[5] Галактика Андромеды https://ru.wikipedia.org/wiki/Галактика Андромед ы

[6] Цефеиды https://ru.wikipedia.org/wiki/Цефеиды

[7] Первая космическая скорость. https://ru.wikipedia.org/wiki/Первая космическая скорость

[8] Вторая космическая скорость https://ru.wikipedia.org/wiki/Вторая

космическая скорость

[9] Гравитационный потенциал https://ru.wikipedia.org/wiki/ Гравитационный потенциал

[10] Галактика https://ru.wikipedia.org/wiki/Галактика

[11] Вселенной не обязательно расширяться. http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/10 007970/

[12] Космическое пространство. https://ru.wikipedia.org/wiki/Космическое простра

[13] Межзвездная среда https://ru.wikipedia.org/wiki/Межзвёздная среда

[14] Нормы роста и веса детей от рождения до двух лет по месяцам (ВОЗ) http://lopotun.ru/article/normv-rosta-i-vesa-detev-ot-roideniva-do-dvuh-let-po-mesvacam-voz

Вадим Аркадьевич Жмудь -

заведующий кафедрой

Автоматики НГТУ, профессор, доктор технических наук. E-mail: oao nips@bk.ru

A Systematic Approach to the Proof or Refutation of Hypotheses

VADIM ZHMUD

Annotation. Educational programs for any technical discipline requires the formation of students' scientific outlook based on science and proven. The philosophy of engineering science precludes unreasonable theses, since the error at least in one thesis will lead to erroneous theory created a technical device, which entails not only

unjustified spending, but it may cause more adverse consequences. Failure of a complex technical device can lead to very undesirable consequences, including the threat to human health and life. It makes uncompromising philosophy of taking unjustified denials and even clearly erroneous theories or statements wherever they met. Especially dangerous is the presentation of false theories in textbooks. This paper argues against a number of theses that the author thinks erroneous based on a systematic approach to this topic.

Key words: abstraction, scientific hypothesis, the base theory, proof of the theory, paradox, physics, astronomy, Michelson's experiment, the effect of the Hubble, the Hubble law, the evolution of the universe, the theory of relativity, Schrodinger's cat, paradox of Wigner, light attenuation.

REFERENCES

[1] Schrodinger's cat. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Schr%C3%B6dinger%2 7 s cat

[2] VA Zhmud. Information approach to the problems of metrology and physics. Automation and Software Engineering 2015. № 3 (13). p. 80-109.

[3] E.P. Wigner. Remarks on the mind-body question, in L.G. Good, editor. The Scientist Speculates, p. 284302, London, Heinemann, 1961.

[4] Fizika i astronomija. Uchebnik dlja 9 klassa obshheobrazovatel'nyh uchrezhdenij. A.A. Pinskij, V.G. Razumovskij, A.I. Bugaev i dr. Pod red. A.A. Pinskogo i V.G. Razumovskogo. - 3 izd. M. Prosveshhenie, 2001. - 304 s.; il. - ISBN 5-09010674-6.

[5] Andromeda Galaxy. Wikippedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Andromeda Galaxy

[6] Cepheid variable. https://en.wikipedia.org/wiki/Cepheid variable

[7] Vitesse de satellisation minimale. https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse de satellisation

minimale

[8] Escape velosity https://en.wikipedia.org/wiki/Escape velocity

[9] Gravity potencial. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0 %B0%D0%B2%D0%B8%D 1 %82%D0%B0%D 1 % 8 6%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B %D0%B9 %D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%B5% D0%BD%D 1 % 86%D0%B8%D0%B0%D0%BB

[10] Galaxy https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy

[11] The universe is not necessarily to expand. http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/100 07970/

[12] Outer space. https://en.wikipedia.org/wiki/Outer space

[13] Interstellar medium. https://en.wikipedia.org/wiki/Interstellar medium

[14] Normy rosta i vesa detej ot rozhdenija do dvuh let po mesjacam (VOZ) http://lopotun.ru/article/normy-rosta-i-vesa-detey-ot-rojdeniya-do-dvuh-let-po-mesyacam-voz