6. Теории Великого Объединения

Главной темой обсуждения среди физиков всего мира за последние годы стала возможность объединения всех законов физики. Этому древнему стремлению был дан новый сильный импульс в 70-х годах путем объединения двух из четырех фундаментальных сил физики — слабых и электромагнитных Стивеном Вайнбергом из Гарвардского университета и Абдусом Саламом из Международного центра теоретической физики в Триесте. Если две оставшиеся силы — сильная, объединяющая атомные ядра, и гравитационная, управляющая небесными и земными телами,— могли бы быть сведены вместе с двумя другими в новую теорию супергравитации, все силы природы были бы объединены. Естественно, /370/ что физики были очень возбуждены этой возможностью; кроме того, главными фигурами в истории физики были ученые, создавшие синтетические математические описания явно различных явлений природы: Ньютон объединил земную и небесную гравитацию; Максвелл объединил электричество и магнетизм; Эйнштейн успешно продемонстрировал отношение между электромагнитным явлением — светом — и гравитацией, а далее безуспешно искал единую теорию поля для гравитации и электромагнетизма. Вайнберг и Салам, объединяя слабые и электромагнитные силы, были современными лидерами этой традиции. Ученый, который доведет это направление до его логического завершения и объединит все силы природы, станет величайшим физиком всех времен.

Объединение физических сил очень привлекательно для диалектического материализма. Одной из отличительных черт советского марксизма является его стремление подвести все явления — естественные и социальные — под эгиду одной философской системы. Создание Теории Великого Объединения в физике рассматривалось бы диалектическим материализмом как важный шаг к такому философскому объединению природной и социальной Вселенной. Они, очевидно, надеются, что центральная роль, придаваемая материи в общей теории относительности, должна сохраниться и в любой Великой Теории. Материализм как философская доктрина мог бы тогда получить новые подтверждения. Вместе с тем советские философы неохотно занимаются попытками определить, какой должна быть новая Великая Теория, или выбрать отдельного кандидата на ее место. К 80-м годам большинство физиков и даже многие философы поняли, что огромный вред можно причинить науке попытками поддержки определенной физической теории, утверждая, что она поддерживается марксизмом. Тем не менее, советские обсуждения Теории Великого Объединения (ТВО) должны привлекать внимание западных ученых, интересующихся длительным взаимоотношением между советской физикой и диалектическим материализмом.

1. Пространство и время

Пространство и время, всеобщие формы существования материи. П. и в. не существуют вне материи и независимо от неё.

Пространственными характеристиками являются положения относительно др. тел (координаты тел), расстояния между ними, углы между различными пространственными направлениями (отдельные объекты характеризуются протяжённостью и формой, которые определяются расстояниями между частями объекта и их ориентацией). Временные характеристики — "моменты", в которые происходят явления, продолжительности (длительности) процессов. Отношения между этими пространственными и временными величинами называются метрическими. Существуют также и топологические характеристики П. и в. — "соприкосновение" различных объектов, число направлений. С чисто пространственными отношениями имеют дело лишь в том случае, когда можно отвлечься от свойств и движения тел и их частей: с чисто временными — в случае, когда можно отвлечься от многообразия сосуществующих объектов.

Однако в реальной действительности пространственные и временные отношения связаны друг с другом. Их непосредственное единство выступает в движении материи; простейшая форма движения — перемещение — характеризуется величинами, которые представляют собой различные отношения П. и в. (скорость, ускорение) и изучаются кинематикой. Современная физика обнаружила более глубокое единство П. и в. (см. Относительности теория), выражающееся в совместном закономерном изменении пространственно-временных характеристик систем в зависимости от движения последних, а также в зависимости этих характеристик от концентрации масс в окружающей среде.

Для измерения пространственных и временных величин пользуются системами отсчёта.

По мере углубления знаний о материи и движении углубляются и изменяются научные представления о П. и в. Поэтому понять физический смысл и значение вновь открываемых закономерностей П. и в. можно только путём установления их связей с общими закономерностями взаимодействия и движения материи.

Понятия П. и в. являются необходимой составной частью картины мира в целом, поэтому входят в предмет философии. Учение о П. и в. углубляется и развивается вместе с развитиеместествознания и прежде всего физики. Из остальных наук о природе значительную роль в прогрессе учения о П. и в. сыграла астрономия и в особенности космология.

Развитие физики, геометрии и астрономии в 20 в. подтвердило правильность положений диалектического материализма о П. и в. В свою очередь диалектико-материалистическая концепция П. и в. позволяет дать правильную интерпретацию современной физической теории П. и в., вскрыть неудовлетворительность как субъективистского ее понимания, так и попыток "развить" её, отрывая П. и в. от материи.

Пространственно-временные отношения подчиняются не только общим закономерностям, но и специфическим, характерным для объектов того или иного класса, поскольку эти отношения определяются структурой материального объекта и его внутренними взаимодействиями. Поэтому такие характеристики, как размеры объекта и его форма, время жизни, ритмы процессов, типы симметрии, являются существенными параметрами объекта данного типа, зависящими также от условий, в которых он существует. Особенно специфичны пространственные и временные отношения в таких сложных развивающихся объектах, как организм или общество. В этом смысле можно говорить об индивидуальных П. и в. таких объектов (например, о биологическом или социальном времени).