Диалектика колебательного движения и строение Вселенной

ДИАЛЕКТИКА КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
И СТРОЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ
Вспомним для начала три наиболее общих закона диалектики, выражающих
универсальные формы движения и развития материального мира. Первый закон – это
закон единства и борьбы противоположностей. Суть этого закона состоит в том, что
развитие объективного мира происходит
путём раздвоения единого на
взаимоисключающие противоположные стороны. Их взаимоотношения, «борьба» и
разрешение противоречий, с одной стороны, характеризуют ту или иную систему как
нечто целое, качественно определённое, а с другой – составляют внутренний импульс её
изменения, развития, превращения в новое качество. Второй закон – закон взаимного
перехода количественных изменений в качественные. Этот закон вскрывает наиболее
общий механизм развития, а именно – изменение качества объекта происходит тогда,
когда накопление количественных изменений достигает некоторого предела, происходит
скачок, т.е. смена одного качества другим. Третий закон – отрицания отрицания. Данный
закон характеризует направление развития. Его основное содержание выражается в
единстве поступательности, прогрессивности и преемственности в развитии,
возникновении нового и относительной повторяемости в итоге некоторых элементов,
существовавших прежде.
Теперь зададим себе вопрос: являются ли эти три закона исключительно самостоятельными, абстрактными, обобщенными сущностями – порождениями ума, или же они
имеют объективное природное происхождение, т.е. заключены в самой природе материи,
а отсюда, в ходе эволюции материи, распространяются на все формы движения и развития
мира вплоть до человеческого мышления? Иначе говоря, вспомнив притчу о яйце и
курице, мы спросим себя: что первично – три закона диалектики или изначальный
механизм, заключенный в самой природе материи? А если механизм, то какой?
Уже беглый, поверхностный анализ трёх основных законов диалектики указывает
на то, что они легко могут быть иллюстрированы одним механизмом – колебательным
движением. Возьмём для примера затухающие колебательные движения маятника.
Разбирая обстоятельно все стадии колебания маятника, мы увидим здесь и первый, и
второй, и третий законы. Первый закон единства и борьбы противоположностей. Полный
период колебания маятника, как целое, характеризуется двумя крайними
противоположными точками. Переход из одной крайней точки в противоположную
происходит в течение определённого промежутка времени и обусловливается действием
сил земного тяготения и инерции. То есть налицо борьба двух сил – тяготения и инерции.
Второй закон взаимного перехода количественных изменений в качественные
иллюстрирует тот момент колебания, когда действие сил инерции скачком меняется
действием сил тяготения. Это происходит в крайних точках отклонения – максимумах.
Третий закон – отрицание отрицания. Так как колебания нашего маятника ничто не
поддерживает, то направление этого колебательного процесса будет однозначным –
затухание. Отрицание каждого последующего периода колебания происходит через
отрицание предыдущего периода с вычетом небольшой доли энергии движения,
расходуемой на трение в нити подвеса и сопротивление воздуха.
Как видим, сопоставление законов диалектики с законами колебания показывает их
хорошее соответствие. Вместо колебания маятника можно было бы взять колебания
струны или колебания электрического тока в индукторно-ёмкостном контуре – всё равно
диалектика колебательных движений здесь осталась бы прежней, только природа
противоборствующих сил была бы иной.
Переходя от этого частного, но важного вопроса философии к более значительному
и всеохватному, а именно – о месте и роли колебательного движения в картине
мироздания, можно утверждать, что колебательное движение является первой и
необходимой формой движения материи. То есть в основе нашего мира лежит именно
колебательный процесс, происходящий в единой материальной среде – поле (по
современной терминологии), заполняющей всё бесконечное пространство вселенной.
Стабильное, устойчивое колебательное возбуждение поля в локальной области, следуя
логике, будет стабильной частицей материи. И задача, по существу, сводится к тому,
чтобы узнать строение подобного единого поля и форму такого колебательного движения
в нём. Вопрос этот непростой, и я не рискнул бы прямо здесь подробно излагать
имеющиеся у меня взгляды. Мне просто хотелось бы предложить некоторые
методологические и мировоззренческие подходы к решению поставленной задачи.
Надеюсь, они будут полезны. А для этого, опять же, предлагаю вернуться к азам
материалистической диалектики.
Для человека, твёрдо стоящего на позициях диалектического материализма, несомненным является тот факт, что в мире ничего нет, кроме вечно движущейся материи.
Движение материи немыслимо иначе как во времени и в пространстве. Движение и
материя неразрывны: материя не может существовать без движения, а движение – без
материи. Формы движения материи различны: от простого поступательного движения
тела по инерции или под действием силы до мышления, от мышления до движения частиц
в атомных и ядерных системах, от ядерных движений до неведомых, ещё более
глубинных форм. Однако, чтобы могла возникнуть такая сложная форма движения как
мышление, материя должна была пройти долгий путь развития, долгий путь качественных
переходов одних форм движения в другие. Эволюция форм движения, таким образом,
имеет начало и, вероятно, конец (но не конец движения материи во вселенной вообще).
Отсюда можно предположить, что мироздание представляет собой не хаотичное
нагромождение различных форм движения материи, а стройное, организованное
образование, где происходит постепенное, последовательное развитие форм движения от
одних видов к другим. Здесь справедливо было бы говорить об элементарной
классификации форм движения материи. Элементарная классификация предполагает
создание последовательного ряда этих форм. Такой ряд мог бы служить удобным
методологическим приёмом в наших воззрениях на строение вселенной.
Какие виды материи нам известны? По современным представлениям их всего два
– элементарные частицы и поля. Частицы и поля составляют, по существу, всю
материальную основу мироздания. Частицы, связываясь между собой, образуют атомы;
атомы, связываясь, образуют молекулы и тела. Поля же возникают или вследствие
движения частиц (электромагнитное поле), или сама частица является носителем поля
(электростатическое поле), или вследствие объединения атомов в тело (гравитационное
поле). Таким образом, поле по отношению к частице как бы вторично, производно.
А что будет в той области пространства вселенной, где нет ни частиц, ни полей?
Абсолютная пустота? Но что это за субстанция – пустота? Ведь мы только что сказали,
что в мире ничего нет, кроме вечно движущейся материи. Пустота – ничто, а ничто не
может быть материально. Представления об абсолютной пустоте хорошо согласуются с
религиозными догмами о творении материи Богом, но никак не вяжутся с
материалистическими взглядами на природу. К месту сказать, что ещё Декарт отстаивал
своё убеждение об отсутствие в мироздании абсолютной пустоты, считал идею пустоты
абсурдом и говорил, что всё, имеющее пространственную протяжённость, материально.
Протяжённость, по Декарту, есть главный атрибут материальности. С этим нельзя не
согласиться.
Через века и тысячелетия прошла сквозной нитью мысль о существовании единой
материальной среды – праматерии, заполняющей всё бесконечное пространство
вселенной, объединяющей мир в одно целое, обусловливающей существование
мельчайших атомов и гигантских тел. В различные периоды развития естествознания
интерес к идее праматерии изменялся – то нарастал, то ослабевал. Даже такое
революционное событие в физике двадцатого века, как создание Альбертом Эйнштейном
теории относительности, устранившей за ненадобностью эфирную гипотезу, не смогло
убить эту идею. Эйнштейну и его последователям пришлось самому пространству
приписывать физические характеристики, наделяя пространство чертами единой
праматерии. В последние десятилетия на арену исследований учёных вышел новый
объект – физический вакуум, т.е. та самая пресловутая пустота. Изучение свойств и
характеристик физического вакуума, считают специалисты, область наиболее
перспективная и многообещающая. Таким образом, говоря о пространстве, едином поле,
праматерии, физическом вакууме или классическом эфире, мы по существу говорим об
одном и том же – о единой материальной среде, отличие только в том, что подобные
понятия родились на различных уровнях познания материи и отвечали своему времени.
Итак, коль скоро утверждается невозможность существования абсолютной пустоты
с одной стороны, а с другой утверждается существование единой материальной среды,
заполняющей пространство вселенной, то логично и справедливо было бы толковать
природу устойчивых элементарных частиц не как инородных самостоятельных
образований в единой среде, а именно как некие динамические процессы в самой этой
среде, о чём, собственно, уже говорилось. То есть единая среда в любой точке должна
быть способна разделяться на два противоположных состояния, переходящих из одного в
другое по форме колебательного движения. Наиболее вероятными колебаниями в среде
такого рода мне представляются колебания плотности среды, иначе – флуктуации
плотности – чередование фаз сжатия и расширения (растяжения). Подобные колебания
имеют вид устойчивых сферических осцилляций в радиальном направлении: от центра к
центру. А по существу это не что иное как стоячая трёхмерная волна, возбуждающая
вокруг себя постоянное волновое поле с длиной волны равной длине волны самого
осциллятора. О размерах радиального осциллятора, его энергии, длительности колебаний,
частоте, а также о строении единой среды и другом что-то определённо сказать пока
нельзя. Однако приведённую только что форму движения материи я бы назвал
первичной. В элементарной классификации форм движения она должна была бы занять
первое место. Я осмелюсь даже утверждать, что подобная трёхмерная флуктуация
плотности лежит в основе устойчивой частицы материи – нуклона.
Всё изложенное выше позволяет нам сделать попытку построения модели мироздания, очертить общие его контуры. Колебательный характер первичной формы движения,
обусловленный уникальным строением и свойствами среды, даёт нашему воображению
удобную возможность, используя вероятность различия амплитуд колебаний,
моделировать образ вселенной. Где находится максимум амплитуд, а где минимум? Где
начало вселенной, а где конец? Есть ли вообще начало и конец у вселенной? То есть
появляется случай поговорить о том, есть ли у вселенной центр и границы, как
происходит распределение амплитуд первичной формы движения материи во вселенной.
После того, как А.А. Фридманом в 1922 году были найдены нестатические решения
уравнений общей теории относительности А.Эйнштейна, сразу же встал вопрос о той
чудо-точке, из которой началось некогда расширение вселенной, и в которую, через
определённое время, согласно решениям, она должна будет сжаться. То есть сами
уравнения, желая того или нет, вводили представление о неком центре вселенной, где как
бы сосредоточено начало и конец эволюции мироздания. Эта точка получила название
начальной сингулярности.
Попытаемся представить себе картину строения и развития вселенной исходя
отчасти из сегодняшних воззрений науки. Когда вся вселенная была сосредоточена в
сингулярности, мира как такового вообще не было, т.е. не было не только материи, но и
пространства и времени, ничего абсолютно. Под действием каких-то неведомых
чудовищных сил сингулярность взрывается (Большой взрыв). Во все стороны с
огромными скоростями начался разлёт материи в виде нестабильных очень массивных
частиц и излучения. Но материя не может двигаться вне пространства. Следовательно,
прежде чем частицы и излучение начали перемещаться от центра, успело неким
удивительным образом оформиться пространство. Оформилось ли оно сразу на всю
бесконечность космоса или формируется лишь по мере движения материи, неизвестно. О
времени я не говорю, т.к. оно вне понятия «движение» или «изменение» вообще не имеет
смысла. Как только началось движение, в тот же момент время обретает реальный смысл.
Итак, материя разлетается. На некотором удалении от центра разлёта возникают
первые стабильные частицы. По мере удаления их становится всё больше и больше. Вот
концентрация частиц достигла известного предела – начались реакции холодного
ядерного синтеза, образуются атомы, происходит конденсация вещества. Формируются
ядра будущих галактик – образуются холодные звёзды. В недрах образовавшихся звёзд
безостановочно идут реакции ядерного распада сверхмассивных атомов, температура и
давление растут, звёзды раскаляются, начинается их свечение. Наконец давление внутри
звезды достигает критической точки, она взрывается, образуя гигантское, разлетающееся
во все стороны газовое облако. Разлетаясь, облако остывает. Вновь возникают условия
холодного ядерного синтеза, формируются новые тяжелые ядра, но с количеством частиц
меньшим, чем в первом случае холодного ядерного синтеза на начальном этапе развития
вселенной. Любая неоднородность плотности в остывающем газовом облаке может стать
центром конденсации новой звезды. Так оно и случается. И теперь вместо одной звезды
образуется множество звёзд. Подобные циклы эволюции звёзд совершаются не
бесконечное число раз, а только определённое количество. Это следует хотя бы из
особенностей холодного ядерного синтеза по мере удаления от центра вселенной. Однако
сегодня общепризнанна гипотеза горячего ядерного синтеза внутри звёзд, но в свете
новых достижений астрофизики, она выглядит всё бледнее и бледнее. Таким образом,
обилие лёгких химических элементов является показателем зрелости вселенной и
перехода её в завершающую стадию своей эволюции. Именно в этот период созревают
условия для формирования у звёзд планетных систем, образования сложных
молекулярных соединений. Обилие и разнообразие лёгких химических элементов,
входящих в состав планет, удачный температурный режим центрального светила и ряд
других причин создают благоприятные предпосылки для зарождения органической жизни
на одной или нескольких планетах.
В общем, как видим, ничего особенно невероятного в этом описании эволюции
вселенной нет, разве что странные исходные данные, состоящие из гипотезы об
абсолютном ничто и точке сингулярности. Эти странности об абсолютном ничто и
сингулярности легко могут быть устранены, если воспользоваться предложенной выше
так называемой первичной формой движения материи в виде радиальных колебаний
плотности в единой, вечно существующей среде. Материи здесь не надо возникать из
сингулярности и возвращаться в неё, она наличествует постоянно. Пространство и время
здесь также постоянно присутствуют, как постоянно существует само движение. В центре
вселенной вместо сингулярности располагается радиальный осциллятор плотности с
максимальной амплитудой. Это своего рода первочастица, первоатом, дающий жизнь
всему последующему обилию частиц-возбуждений.
К сожалению, у меня нет чёткого и ясного понимания механизма множественного
рождения частиц, это всего лишь гипотеза, но гипотеза, как мне кажется, весьма
плодотворная.
Если величина амплитуды центрального осциллятора максимальна и, вероятно,
достигает бесконечной величины, то амплитуды последующих частиц-осцилляторов, им
порождённых, будут значительно меньшими, и рано или поздно эти частицы обречены
затухнуть, как гаснут колебания струны или маятника. Уже один этот момент заставляет
нас предположить о границах вселенной, т.е. той точке, где амплитуда колебания частицы
становится минимальной и частица исчезает. Но пространство, а стало быть, материя,
бесконечны. Выход здесь мне видится во множественном варианте, по существу –
бесконечном количестве равных во всём вселенных, размещённых в пространстве космоса
подобно плотной упаковке шаров. Естественно, жестких границ между ними нет, пределы
вселенных условны. Не исключено, что вселенные взаимосвязаны друг с другом, влияют
друг на друга, и, может быть, механизм множественного рождения частиц связан именно с
этим взаимным влиянием и взаимодействием вселенных.
Возвращаясь
к
нестатическим
решениям
уравнений
общей
теории
относительности, которые нашел Фридман, следует сказать, что они, как мне
представляется, справедливы не для вселенной с её огромными размерами, а скорее для
модели частицы-осциллятора, пульсирующей в локальной области среды с частотой,
определяемой постоянной скорости света. То есть то, что считалось справедливым для
вселенной, оказывается верным лишь для частицы. Вселенная, в свою очередь,
развивается по своим законам, общие контуры которых были изложены выше. Так как
распределение амплитуд во вселенной уже произведено, то можно дать здесь
символическое изображение вселенной (Рис. 1).
Рис. 1
Итак, как видим, жизнь вселенной насквозь проникнута диалектикой, иной она
быть просто не может. Вечное движение, вечное развитие, вечная жизнь, начало которым
даёт, казалось бы, простое колебательное движение плотности единой среды в центре
вселенной. Однако движение это нельзя назвать мёртвым, механическим, оно живое. В
природе нет противоречия между живым и мёртвым, это противоречие выдумали люди и
долгие годы пытаются его разрешить. Нет косной материи и нет живой материи, есть
просто материя, единая, но в себе самой содержащая противоречие, предпосылку своего
движения. И ещё. В строгом смысле говоря, во вселенной происходит не развитие и
эволюция материи (материя всегда остаётся сама собой, ибо едина), а развитие и
эволюция движения, переход от простых форм движения к более сложным. В человеческом мышлении это развитие достигает истинного апофеоза, материя осмысливает самою
себя, замыкается на себя.
Написав первые страницы этой статьи, я решил ещё раз перелистать «Диалектику
природы» Ф.Энгельса. И удивительным образом сразу же натолкнулся на мысли Энгельса
о трёх общих законах диалектики, с чего, собственно, я и начал свою статью. «Эти три
закона – пишет Энгельс, – были развиты Гегелем на его идеалистический манер лишь как
законы мышления… Ошибка заключалась в том, что законы эти он не выводит из
природы и истории, а навязывает последним свыше как законы мышления. Если мы
перевернём это отношение, то всё принимает очень простой вид, и диалектические
законы, кажущиеся в идеалистической философии крайне таинственными, немедленно
становятся простыми и ясными как день».
Грешным делом, первой моей мыслью, после знакомства с приведёнными только
что словами Энгельса, была – изменить начало статьи, дабы не показаться читателю
невеждой и изобретателем велосипеда. Однако подумал и решил ничего не менять. Ведь
большинство из нас, хотя и знакомы с азами диалектического материализма, всё равно
смотрят на три общих закона диалектики как на порождение ума, достижение интеллекта.
А если и признают их природное, материальное начало, то толком объяснить всё равно
ничего не могут. Сопоставленные здесь законы диалектики и законы колебательного
движения и всё далее изложенное дают возможность взглянуть на это «достижение
интеллекта» как бы со стороны движущейся материи, изнутри её. Мы привыкли смотреть
наоборот. Таким образом, данная работа оказалась, неожиданно для автора, своеобразным
веским подтверждением правоты слов Энгельса.
Январь 1991 г.