URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Владимиров Ю.С. Реляционная концепция Лейбница—Маха Обложка Владимиров Ю.С. Реляционная концепция Лейбница—Маха
Id: 222283
855 р.

Реляционная концепция Лейбница—Маха

URSS. 2017. 232 с. ISBN 978-5-9710-4116-0.
Серия: Relata Refero
Типографская бумага
  • Твердый переплет

Аннотация

В книге изложен реляционно-статистический подход к природе физического мироздания, идейные основания которого заложены в трудах Г. Лейбница и Э. Маха. Согласно этому подходу, в основе физического мироздания лежат три неразрывно связанные аспекта: 1) реляционная трактовка природы пространства-времени, 2) описание физических взаимодействий в рамках концепции дальнодействия и 3) обусловленность локальных свойств объектов влияниями... (Подробнее)


Оглавление
top
Предисловие
I Обоснование реляционной концепции геометрии и физики
1Три аспекта реляционной концепции
 1.1.Критика Махом понятий классической физики и геометрии
 1.2.Лейбниц и Мах о реляционной природе пространства и времени
 1.3.Концепция дальнодействия
 1.4.Принцип Маха (обусловленность локальных свойств объектов глобальными факторами окружающего мира)
 1.5.Развитие реляционной парадигмы в XX веке
 1.6.Что препятствовало развитию реляционной парадигмы?
2Ключевая роль электромагнитного излучения в реляционной картине мира
 2.1.Неприменимость пространственно-временных представлений в микромире
 2.2.Идея вывода представлений макромира из физики микромира
 2.3.Макроскопическая природа пространства-времени
 2.4.О чем говорит фейнмановская интерпретация принципа Гюйгенса?
 2.5.Роль испущенного электромагнитного излучения
 2.6.Электромагнитная природа носителей отношений
 2.7.Реляционно-статистическая парадигма
 2.8."Мистика мирового эфира"
3Реляционная бинарная предгеометрия
 3.1.Индуктивный и дедуктивный методы изложения теории систем отношений
 3.2.Основные понятия бинарных систем комплексных отношений
 3.3.Двойственный характер бинарных систем отношений
 3.4.Фундаментальные и базовые отношения
 3.5.Виртуальные бинарные системы отношений и унарные геометрии
 3.6.Выводы и замечания
II Бинарная предгеометрия и порождаемые ею геометрии
4БСКО ранга (3,3) и геометрия Лобачевского
 4.1.Основные понятия БСКО ранга (3,3)
 4.2.Преобразования в рамках виртуальной БСКО ранга (3,3)
 4.3.Четырехмерные векторы
 4.4.Переход к геометрии Лобачевского
 4.5.Изотропные векторы и их интерпретация
 4.6.Сопоставление с твисторной программой Пенроуза
  4.6.1.Твисторная программа Пенроуза
  4.6.2.Различия двух программ и недостатки теории твисторов
5БСКО ранга (2,2;а) и понятие длины
 5.1.БСКО минимального ранга
  5.1.1.БСКО ранга (2,2) как подсистема БСКО ранга (3,3)
  5.1.2.БСКО ранга (2,2;а)
 5.2.Переход к 1-мерной унарной геометрии
 5.3.От элементарных вкладов БСКО ранга (2,2) к понятию длины
  5.3.1.Проблема декомпактификации
  5.3.2.Процедура декомпактификации и принцип Маха
 5.4.Композиция БСКО рангов (2,2) и (3,3)
 5.5.Реализация идеи Уилера о роли фаз в геометрии
6Геометрия Минковского как следствие композиции БСКО рангов (3,3) и (2,2;а)
 6.1.Представление композиции в виде БСКО ранга (4,4;a)
 6.2.Формирование метрики Минковского из следствий двух БСКО
 6.3.От закона пространства Лобачевского к закону пространства Минковского
 6.4.Хроногометрия
  6.4.1.Расстояние и время
  6.4.2.Угловая часть
 6.5.Представление геометрических понятий через миноры
7БСКО ранга (4,4) и финслерова геометрия
 7.1.Основные понятия БСКО ранга (4,4)
 7.2.Финслеровы спиноры
 7.3.Девятимерные векторы
 7.4.Переход к 9-мерной финслеровой геометрии
 7.5.Выделение подгруппы SL(2,C)
 7.6.Усеченная БСКО ранга (4,4)
 7.7.Бинарное и унарное (типа теории Калуцы) многомерия
 7.8.Выводы, проблемы, перспективы
III Описание микрочастиц на основе бинарной предгеометрии
8Реляционное описание микрочастиц на базе БСКО ранга (3,3)
 8.1.Описание элементарных частиц
 8.2.Биспинорное описание частиц
 8.3.4-мерные векторы и тензоры, характеризующие микрочастицу
 8.4.Частицы в собственной системе отношений
 8.5.Прообраз уравнений Дирака в импульсном пространстве
 8.6.Вопросы и замечания
9БСКО ранга (2,2) и реляционно-статистическая интерпретация квантовой механики
 9.1.Роль БСКО ранга (2,2) в описании микрочастиц
 9.2.Квантовая механика скалярных частиц
  9.2.1.Фейнмановские принципы квантования
  9.2.2.Фейнмановская формулировка нерелятивистской квантовой механики
 9.3.Квантовая механика спинорных частиц
 9.4.Реляционно-статистическая и иные интерпретации квантовой механики
10Описание прообраза действия элементарных частиц на базе БСКО ранга (4,4;а)
 10.1.Фундаментальное 4 x 4-отношение как прообраз физического действия
 10.2.Процедура 2+1-расщепления
 10.3.Анализ зависимости от третьих параметров
 10.4.Физическая интерпретация диагональных слагаемых фундаментального отношения
 10.5.Сопоставление с лагранжианом и уравнениями спинорной частицы
 10.6.Переход к уравнению скалярного поля
 10.7.Происхождение масс элементарных частиц
11Реляционно-статистическая теория атомов
 11.1.Условия стационарности атомов
  11.1.1.Алгебраические условия на параметры частиц
  11.1.2.Принцип Маха и условие статистичности
 11.2.Разделение переменных и уравнение Лягерра
 11.3.Интерпретация атомных уровней
  11.3.1.Нерелятивистская интерпретация
  11.3.2.Релятивистская интерпретация
 11.4.Снятие вырождения по орбитальному квантовому числу
  11.4.1.Вариант на базе уравнения Клейна–Фока
  11.4.2.Решение задачи в реляционно-статистическом подходе
 11.5.Структура атомов как источник упорядоченности в физике макромира
IV Концепция дальнодействия в физике макромира
12Композиция двух каналов системы отношений в рамках БСКО ранга (6,6;а)
 12.1.Основные положения теории БСКО ранга (6,6;а)
 12.2.Фундаментальное 6 x 6-отношение как прообраз действия
 12.3.Процедура 2+3-расщепления и физическая интерпретация слагаемых
 12.4.От фундаментального 6 x 6-отношения к действию электромагнитного взаимодействия
  12.4.1.Алгебраические условия на параметры, характеризующие макротела
  12.4.2.Классическое произведение токов и прообраз дираковской дельта-функции
13Теория прямого межчастичного электромагнитного взаимодействия
 13.1.Теория прямого электромагнитного взаимодействия Фоккера–Фейнмана
 13.2.Сопоставление с полевой электродинамикой
 13.3.Принцип Маха и фейнмановская теория поглотителя
  13.3.1.Фейнмановская теория поглотителя
  13.3.2.Критические замечания по теории поглотителя
 13.4.Соотношение концепций дальнодействия и близкодействия
14Принцип Маха и теория прямого гравитационного взаимодействия
 14.1.Реляционное описание линеаризованной гравитации
 14.2.Происхождение понятия массы
  14.2.1.Переход от квадратов зарядов к массам
  14.2.2.Число Эддингтона и принцип Маха
 14.3.Принцип Маха и природа "свободного" действия в реляционном подходе
 14.4.Геометризация прямого гравитационного взаимодействия
 14.5.Нелинейное прямое гравитационное взаимодействие
 14.6.Гравитация и электромагнетизм в геометрической и реляционной парадигмах
15Многочастичные обобщения действия Фоккера
 15.1.Виды прямых межчастичных взаимодействий
  15.1.1.Многочастичные токовые отношения
  15.1.2.Многочастичные координатные отношения
  15.1.3.Весовые коэффициенты
 15.2.Обобщение прямого электромагнитного взаимодействия
  15.2.1.Влияние гравитации на электромагнитное взаимодействие
  15.2.2.Поправки в значения электрических зарядов
 15.3.Аналогия со следствиями теорий типа моделей Калуцы
V Космология в реляционно-статистической парадигме
16Реляционно-статистический подход к космологии
 16.1.Реляционная трактовка космологического красного смещения
  16.1.1.Плотность энергии электромагнитного излучения во Вселенной
  16.1.2.Плотность энергии "расширения" Вселенной
 16.2.Реляционный подход к мирозданию и гипотеза Рашевского
 16.3.Гипотеза Рашевского–Рвачева
  16.3.1.Проявление модифицированной арифметики в специальной теории относительности
  16.3.2."Ускоренное расширение Вселенной" согласно гипотезе Рашевского–Рвачева
 16.4.Проблема "темной материи"
  16.4.1.Суть проблемы и теории MOND
  16.4.2.Реляционное обоснование наблюдаемого движения звезд в галактиках
  16.4.3.Отклонение лучей света галактиками
Заключение
Литература
Именной указатель

Предисловие
top

Настоящая книга посвящена двум великим деятелям науки, а ее издание приурочено к двум датам: 300-летию со дня кончины Готфрида Вильгельма Лейбница (1646–1716) и 100-летию со дня кончины Эрнста Маха (1838–1916). Обращение к наследию этих естествоиспытателей и философов представляется особенно актуальным в наше время, когда, как и при их жизни, происходит активный процесс пересмотра ключевых положений фундаментальной физики.

Лейбниц внес огромный вклад в формирование естественно-научной картины мира в период существенного пересмотра взглядов Р.Декарта (1596–1650), развития идей Г.Галилея (1564–1642) и создания классической механики И.Ньютоном (1643–1727). В этой связи следует отметить особое значение дискуссии Лейбница с Ньютоном и его сторонниками о природе пространства, времени, о характере физических взаимодействий. В этих размышлениях и спорах фактически были заложены основы реляционной концепции (парадигмы) в естествознании, для принятия которой в физике тогда еще не созрели необходимые условия.

Лишь спустя полтора столетия идеи Лейбница получили развитие в трудах представителей немецкой физической школы и особенно в трудах Эрнста Маха, который произвел глубокий критический анализ основных положений классической физики Галилея–Ньютона. Этот анализ не потерял своей актуальности и в наши дни, поскольку многие понятия классической физики XIX века остаются до сих пор незыблемыми, а ряд высказанных им идей еще не нашел своего воплощения в современной физике.

В силу необоснованной критики взглядов Маха В.И.Лениным в работе "Материализм и эмпириокритицизм. Критические заметки об одной реакционной философии" (1909), которая легла в основу официальной государственной идеологии, в нашей стране отсутствовала объективная информация как о самом Махе, так и о высказанных им физических идеях. Это позволяет привести сведения о жизненном пути Маха и напомнить наиболее существенные из сформулированных им положений.

Эрнст Мах родился 18 февраля 1838 года в деревне Хрлице под Брно (современная Чехия). С 1861 по 1864 годы Мах занимал должность приват-доцента Венского университета, затем – профессора математики и физики университета в Граце (1864–1867), откуда он переехал в Прагу, где работал профессором экспериментальной физики немецкого отделения Карлова университета до 1895 года. Здесь он дважды был ректором: в 1879/80 и в 1883/84 годах. Таким образом, Мах получил образование и сложился как ученый в рамках немецкой физической школы, занимавшей доминирующее положение в мировой физической науке середины XIX века. Работая в Праге, Мах написал свою книгу "Механика. Историко-критический очерк ее развития" (1883), в которой произвел всесторонний критический анализ оснований ньютоновой механики.

В 1895 году Мах возвращается в Венский университет в качестве профессора философии "специально по теории и истории индуктивных наук". В 1898 году после кровоизлияния в мозг он был парализован и до конца жизни был ограничен в движениях. В 1901 году он уходит на пенсию, но продолжает активно заниматься наукой. Живя в Вене, он написал свою знаменитую книгу "Познание и заблуждение", изданную в 1905 году и затем неоднократно переиздававшуюся в Германии. В 1909 году эта книга была переведена (с текста второго издания) Г.Котляром на русский язык и опубликована в издательстве С.Скирмунта в Москве.

Именно содержание этой книги вскоре было подвергнуто резкой, несправедливой критике в уже упомянутой книге В.И.Ленина, написанной в полемической борьбе со своими соперниками в рядах российской социал-демократии, которые поддерживали идеи Э.Маха. Ограничимся приведением следующего фрагмента, где дается оценка вклада Маха в естествознание: "Философия естествоиспытателя Маха относится к естествознанию как поцелуй христианина Иуды относился к Христу. Мах точно так же предает естествознание фидеизму, переходя по существу дела на сторону философского идеализма".

Ленинское отношение к философским взглядам Маха резко контрастирует с мнением А.Эйнштейна, писавшим: "Философские исследования Маха были вызваны лишь желанием выработать точку зрения, позволяющую единым образом рассматривать различные области науки, которым он посвятил всю свою жизнь. Он считал, что все науки объединены стремлением к упорядочению элементарных единичных данных нашего опыта, названных им "ощущениями". Этот термин, введенный трезвым и осторожным мыслителем, часто изÍза недостаточного знакомства с его работами путают с терминологией философского идеализма и солипсизма".

Не очень лестно отзывался Ленин в своих "Философских тетрадях" и о Лейбнице, а в "Кратком философском словаре" (1954) Лейбниц характеризовался как "немецкий философ-идеалист, математик, предшественник немецкого идеализма конца XVIII – начала XIX в. (...) Современная реакционная философия империализма использует мистическую теорию монад Лейбница в целях защиты и оживления идеализма".

В связи с этим отметим, что французский философ-энциклопедист Д.Дидро в своей знаменитой "Энциклопедии" писал, что для Германии Лейбниц стал тем же, чем были Платон, Аристотель и Архимед, вместе взятые, для Древней Греции.

Однако в нашей стране, в силу известных политических причин, Эйнштейн, Лейбниц и Мах были объявлены идеалистами. Неудивительно, что труды Маха, в частности, книга "Познание и заблуждение", изымались из библиотек, а его идеи фактически были изъяты из отечественного научного дискурса. Случайно сохранившийся экземпляр книги Маха был найден автором и в 2002 году был переиздан в нашей стране в издательстве БИНОМ (Лаборатория знаний).

Идеи и работы Маха сыграли важную роль как в развитии специальной, так и особенно общей теории относительности. А.Эйнштейн, создавая общую теорию относительности, полагал, что реализует идеи Эрнста Маха. Именно Эйнштейн возвел в 1919 году часть идей Маха в ранг "Принципа Маха".

В данной книге на базе идей Лейбница и Маха развивается реляционная концепция физического мироздания, в основу которой положены три неразрывно связанные аспекта: 1) реляционный подход к природе пространства-времени, 2) описание взаимодействий в рамках концепции дальнодействия и 3) введенный Эйнштейном принцип Маха – влияние глобальных свойств Вселенной на свойства локальных систем. Как показывает развитие физики в XX веке, игнорирование первого или второго аспектов приводило к отступлению от реляционных позиций ряда ведущих физиков-теоретиков XX века: А.Эйнштейна, Я.И.Френкеля, Р.Фейнмана и некоторых других.

Главной причиной этой непоследованности были несомненные успехи в квантовой теории поля, развивавшейся в рамках альтернативной – теоретико-полевой парадигмы. Как представляется, по своей сути все должно было бы происходить наоборот: более глубокий взгляд на природу квантовых явлений должен был не препятствовать, а содействовать укоренению реляционных взглядов, которые отстаивали Лейбниц и Мах. В итоге реляционная парадигма в XX веке оказалась на обочине магистрального развития фундаментальной теоретической физики.

Другой причиной, препятствовавшей развитию реляционной парадигмы в физике, явилось отсутствие необходимого для этого математического аппарата. Такой аппарат появился лишь в самом конце 60Íх годов в виде так называемой теории физических структур Ю.И.Кулакова –\!. По ряду как субъективных, так и объективных причин на нее тогда физики-теоретики практически не обратили внимания. Исключение составили академики И.Е.Тамм и А.Д.Александров.

В настоящее время ситуация радикально изменилась: на повестку дня выдвинулась проблема вывода классических пространственно-временных представлений из некой (искомой) системы понятий и закономерностей, присущих физике микромира, взамен априорно заданных классических представлений в качестве фона, на котором строится вся физика.

Предлагаемую читателю монографию можно считать второй книгой из серии "Физика дальнодействия", но, вместе с тем, она имеет самостоятельный характер, а ранее опубликованные работы лишь подводят к восприятию ее проблематики. В этой связи также следует упомянуть ряд других книг автора: "Реляционная теория пространства-времени и взаимодействий": Часть 1 "Теория систем отношений"  и Часть 2 "Теория физических взаимодействий", "Метафизика", "Основания физики", в которых были изложены предварительные результаты по данной теме, развитые и дополненные в настоящем издании.

В книге использован дедуктивный способ изложения материала. С самого начала приводятся основные понятия бинарных систем комплексных отношений, которые затем применяются для переформулировки ключевых представлений теории классического пространства-времени, квантовой теории и теории физических взаимодействий.

В книге широко представлены идеи, высказывавшиеся рядом выдающихся физиков-теоретиков, математиков и философов, которые остались нереализованными. Излагаемый здесь реляционно-статистический подход к физическому мирозданию позволяет их осуществить и включить в целостную систему физических представлений.

Книга предназначена молодым ученым, ищущим свой путь в области фундаментальной теоретической физики, а также тем коллегам старшего поколения, которые сомневаются в перспективности дальнейших исследований исключительно в рамках общепринятой теории поля и фактически находятся на распутье.

Автор пользуется случаем выразить искреннюю признательность коллегам: Ю.И.Кулакову, Г.Г.Михайличенко, В.Х.Льву, Г.И.Рязанову и В.И.Шахову, а также своим ученикам: А.Ю.Турыгину, В.Р.Гаврилову, А.В.Карнаухову, А.В.Соловьеву, С.В.Болохову, Д.А.Терещенко, А.Б.Молчанову и др. за плодотворное обсуждение данной проблематики и сотрудничество на разных этапах работы по этой тематике. Автор благодарит участников семинаров "Метафизика" и "Геометрия и физика", действующих в течение многих лет на физическом факультете Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова за многократные обстоятельные дискуссии по затронутым в книге вопросам.


Об авторе
top
photoВладимиров Юрий Сергеевич
Физик-теоретик, доктор физико-математических наук (1976), профессор кафедры теоретической физики физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, профессор Института гравитации и космологии Российского университета дружбы народов, вице-президент Российского гравитационного общества, главный редактор журнала «Метафизика». Окончил физический факультет МГУ в 1961 г. Область научных интересов: классическая и квантовая теория гравитации, проблема объединения физических взаимодействий, многомерные модели физических взаимодействий, теория прямого межчастичного взаимодействия, теория систем отношений, метафизические и философские проблемы теоретической физики. Ю. С. Владимиров — автор ряда монографий, среди которых: «Системы отсчета в теории гравитации» (М.: URSS), «Пространство-время: явные и скрытые размерности» (М.: URSS), «Метафизика» (М.: URSS), «Геометрофизика», «Основания физики», «Классическая теория гравитации» (М.: URSS) и др.