(гравитационной

225

массой), что послужило в настоящее время дальнейшему развитию идей геометродинамики. Эти преобразования масштаба оставляют силовые характеристики поля (например Ε иι В для электромагнитного поля) неизменными. На основе калибровочной симметрии построены теории электрослабого и электросильного взаимодействий.

В последние десятилетия прошлого уже века стала развиваться модель суперсимметрии, которая, кстати, была предложена нашими теоретиками Гельфандом и Лихтманом. Упрощенно говоря, их идея состояла в том, что, подобно тому как существуют обычные размерности пространства и времени, должны иметься экстраразмерности, которые можно измерить в так называемых числах Грассмана. Мы уже говорили ранее о в общем-то трудно-воспринимаемой возможности существования многомерности пространства. Но, как говорил С. Хокинг, даже научные фантасты не додумались до чего-нибудь столь же странного, как размерности Грассмана. В нашей обычной арифметике, если число 4 умножить на 6, — это то же самое, что 6 умножить на 4. Но странность чисел Грассмана состоит в том, что если X умножить на Υ, то это равно минус Υ умножить на X. Чувствуете, как это далеко от наших классических представлений о природе и методах ее описания?

Вопросы симметрии играют решающую роль в современной физике. Динамические законы природы характеризуются определенными видами симметрии. В общем смысле под симметрией физических законов подразумевают их инвариантность по отношению к определенным преобразованиям. Необходимо также отметить, что рассмотренные типы симметрий имеют определенные границы применимости. Например, симметрия правого и левого существует только в области сильных электромагнитных взаимодействий, но нарушается при слабых. Изотопическая инвариантность справедлива только при учете электромагнитных сил. Для применения понятия симметрии в физике можно ввести некую структуру, учитывающую четыре фактора:

•Объект или явление, которое исследуется.

•Преобразование, по отношению к которому рассматривается симметрия.

•Инвариантность каких-либо свойств объекта или явления, выражающая рассматриваемую симметрию. Связь симметрии физических законов с законами сохранения.

•Границы применимости различных видов симметрии.

226

Изучение свойств симметрии физических систем или законов требует привлечения специального математического анализа, в первую очередь представлений теории групп, наиболее развитой в настоящее время в физике твердого тела и кристаллографии.

В целом же из законов сохранения, которые являются следствием пространственновременной симметрии законов самой природы, следует условность разделения физики на механику, термодинамику, электродинамику и т.д., и, следовательно, налицо неразрывность единства всей природы.

8.6. Хиральность живой и неживой природы

Не останавливаясь здесь более подробно на понятиях физики живого, которая будет подробно рассмотрена во второй части, обсудим кратко идеи симметрии—асимметрии применительно к проблемам объектов живой и неживой природы. По существу, это философский, но с естественно-научной точки зрения вопрос о возникновении, развитии и сущности жизни. Чем отличаются молекулы «живых веществ» от «неживых»? В какойто мере это связано с симметрией, точнее зеркальной симметрией. Если рассмотреть пример зеркального изображения двух молекул неорганического вещества воды и органического, но «неживого» вещества — бутилового спирта (рис. 8.1), то принципиальное различие проявляется в том, что молекула Н2O зеркально симметрична, а молекула спирта зеркально асимметрична. «Левая» и

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.