
книги из ГПНТБ / Румлянский, П. М. Философия и физика микромира. Системно-структурный анализ и физика частиц
.pdfтурных превращений любых действительных частиц дела ет виртуальные модели перспективнее бутстрапных. Эти преимущества виртуальных моделей структур и позволя ют говорить о них как о более перспективных, более со ответствующих реальной структуре элементарных частиц.
Кварковые |
модели структур микрочастиц отличаются |
||
от описанных |
рядом |
особенностей. В них |
элементарные |
частицы состоят из |
кварков, выступающих |
структурными |
элементамп. Свойства элементарных частиц представляют собой простое суммирование свойств пх структурных эле
ментов. Сложность кварковых систем понимается |
лишь |
|||||
как |
аддитивная сложность из элементов, сами |
кварки — |
||||
как |
отчужденные |
объекты, которым присущи |
«врожден |
|||
ные», нп |
от чего не зависящие, |
раз и навсегда |
данные |
|||
свойства. |
Однако |
в результате |
взаимодействия |
элементов |
в рамках определенной системы изменяются и их свойства по отношению к имеющимся свойствам в изолированном состоянии. Сложность системы скорее всего нужно пред ставить как неаддитпвиуго сложность целого из элементов, когда свойства целого не сводятся к сумме свойств своих элементов.
Итак, проанализированы модели элементарных частиц: кварковые, составные, бутстрапные п виртуальные. Выдви жение новых структурных моделей микрочастиц с накоп лением знаний об элементарных частицах связывали с оригинальностью этих новых моделей по отношению к ста рым, с их предсказательной силой, целесообразностью, перспективностью п другими методологическими принци пами.
Важно также рассмотреть вопрос о нахождении общих признаков, приводящих к синтезу знаний об элементарных частицах, знаний, относящихся к представлению отдель ных сторон одного п того же микрообъекта отдельными структурными моделями частиц. Одним из таких принци пов является принцип симметрии. Например, кварковые п составные модели сильно взаимодействующих частиц можно рассматривать с одной точки зрения на основе симметрии частиц по изосшшу, спину, четности и др., благодаря которым частицы объединяются в мультиплеты. Так, прп изучении распределения изомультпплетов по уни тарным мультиплетам барионов в составных моделях ГеллМанна и Неемана, а также в кварковых моделях обнару-
90
ж и в а е т ся глубокая симметричность9 7 . Симметричность же, например, составных и виртуальных моделей заключается в том, что в основе и тех, и других предполагается опре деленная субординация взаимодействия микрочастиц. Так, более глубокое проникновение в сущность элементарных частиц в составных моделях сопровождается переходом от «очень сильного» 5-взаимодействия к «умеренно сильно му» .М-взаимодействию, а далее — к слабому взаимодей ствию, в виртуальных — от «очень сильного» к «умеренно сильному», а затем к электромагнитным, слабым и грави тационным. Таким образом, принцип симметрии позволяет знания об элементарных частицах, содержащихся в раз личных моделях (кварковых, составных, виртуальных), систематизировать в виртуальные модели.
Не менее важным является критерий выбора между различными конкурирующими гипотезами о структуре микрообъектов, имеющими в своей основе различные идеи и теряющие свое согласование с опытными данными. Из - за неприменимости критерия практики необходимо искать виеэмпирпческие критерии выбора, способные быть регу ляторами движения научного познания к истине и способ ствующие выбору наиболее правдоподобных теоретических закономерностей. При рассмотрении кварковых, составных, бутстрапиых и виртуальных концептуальных систем им может служить виеэмпирический критерий выбора — кри терий простоты. И так как «правило простоты — это тре бование максимальной информативности, максимальной объясняющей мощи теоретического содержания концеп туальных систем»9 8 , то с этой точки зрения следует рас сматривать и различные концептуальные системы о струк туре микрообъектов, в частности, знания, заключающиеся в составных и бутстрапиых моделях. Эти соперничающие гипотезы неравноценны в плане совпадения с опытными данными, по отношению к будущей экспериментальной информации, они по-разному относятся к будущим изме
рениям. Так, бутстрапиый метод в исследовании |
струк |
||||||
тур микрочастиц, в отличие от составного, полагает |
на |
||||||
ложение двух функций |
одного и того ж е микрообъекта: |
||||||
элемент и вместе с тем связь с другими |
микрообъектами. |
||||||
Тем |
самым |
теоретическое |
содержание |
концептуальной |
|||
9 7 |
См.: К. П. Щелкин. |
Физика микромира, |
стр. 211—233. |
|
|||
9 3 |
Е. А. |
Мамчур. Ленинское |
понимание познания и |
проблема |
|||
эвристической простоты. «Вопросы философии», |
1969, № 10, стр. |
22. |
91
системы бутстрапных моделей имеет и большую объясня емую силу, большую информативность, данная концепция может объяснить большее количество явлений, имеет боль шую потенциальную общность, чем концептуальная сис
тема составных моделей. С |
этой точки зрения концепту |
|
а л ь н а я система |
бутстрапных |
моделей более ииформациои- |
ноемкая, чем |
составная, |
а концептуальная система |
виртуальных моделей более информационноемкая, чем бутстрапиая .
В результате анализа существующих моделей на осно ве совместного применения принципов симметрии и про
стоты приходим к выводу, |
что |
наиболее |
перспективны |
||
виртуальные |
структурные |
модели |
элементарных частиц. |
||
Из |
четырех |
мы выделили |
виртуальные как наиболее пол |
||
но |
раскрывающие диалектику объективных |
процессов в |
микромире. После составных моделей более перспективны
•бутстрапные, |
за ними — виртуальные. Виртуальные моде |
||
ли содержат |
все |
положительные моменты |
бутстрапных, |
так как взаимодействие в них микрочастиц |
осуществля |
||
ется посредством |
полей, и положительные |
моменты со |
ставных, так как в них выражается наличие определенной •субординации взаимодействий в структуре действительных частиц. И бутстрапные, и составные объяснимы в рамках виртуальных моделей микрочастиц.
В рамках виртуальных моделей структур микрочастиц объяснимы и кварковые модели. В них элементами сис т е м ы выступают гипотетические кварки, наделенные дроб ными значениями их свойств. Эти значения понимаются потому, что в результате сильной связи элементов в рам ках определенной системы их свойства изменяются в за висимости от силы связи. Дробные значения их свойств могут принимать также виртуальные частицы, выступаю щие в роли элементов действительной частицы. Виртуаль ные частицы представляют в рамках действительной час тицы связанные частицы. Это проявляется в том, что виртуальные частицы не существуют отдельно от действи тельных. От силы связи виртуальных частиц зависят их
•свойства, |
в |
частности, |
величина |
дефекта массы. «Масса |
виртуальной |
частицы, — замечает |
Ф. М. Землянский, — |
||
выступает |
как дефект |
массы, обусловленный связью» 9 9 . |
||
39 Ф. М. |
Землянский. |
Симметрия, асимметрия и виртуальность |
в структуре элементарных частиц. В сб.: Симметрия, инвариант ность, структура (философские очерки), стр. 101.
92
И подобно тому как в зависимости от силы связи изме няется масса, изменяются и другие свойства частиц, всту пающие в определенные связи в рамках системы. Поэтому свойства кварков объяснимы в рамках виртуальных моде лей структур элементарных частиц.
Современная наука еще далека от полного построения формализма этих моделей. Составные и бутстрапиые мо дели в определенной мере формализованы. Формализм первых основывается преимущественно на уравнении Б е те—Солпиитера, формализм вторых выводится В. Гейзеибергом, например, на основе фундаментального полевого уравнения. И так как виртуальные модели структур эле ментарных частиц получены на основе диалектического обобщения составных и бутстрапных, создание формализ ма виртуальных моделей, а тем самым создание единой теории элементарных частиц усматриваем на пути разви тия формализмов составных частиц, а также формализма бутстрапных моделей. Такой путь развития науки, на наш взгляд, может способствовать созданию формализма вир туальных моделей структур элементарных частиц.
Следовательно, на основе диалектического материализ ма в виртуальных моделях структур элементарных частиц «встречаются» различные направления, вначале не связан
ные или частично |
связанные между собой |
(как |
кварко- |
вые, составные, бутстрапиые и виртуальные) . Это |
связано |
||
с синтезом знаний, |
относящихся к одному и |
тому |
ж е объ |
екту. Более полно отражаются в этих моделях реальные объекты, в них же достигается и определенное тождество модели и оригинала. При построении новых структурных моделей всегда преследуется цель более полного отраже ния сущности материальных объектов в этих моделях, увеличения разнообразия любых их . классов . Более адек ватное отражение содержания материальных объектов следует понимать как приближение разнообразия любых классов в данных моделях к соответствующему разнооб разию объектов материальной действительности.
Виртуальные модели связаны с большим, чем осталь ные структурные модели, разнообразием как на уровне элементов, так и на уровне связей и отношений. Вместе с тем они согласуются и со стилем мышления современной эпохи, требующим рассмотрения диалектичности процес сов материальной действительности и структурных изме нений, ведущих к повышению степени развитости. Вир-
93
туальиые модели — не только математические модели микрообъектов, не имеющих физической сущности 1 0 0 . На против, виртуальные частицы объективно реальны и выступают как структурные элементы действительных частиц. Поэтому и «материалистическое мировоззрение на природу покоится теперь на еще более крепком фун даменте...»1 0 1 , чем в недавнем прошлом, когда виртуальные модели частиц считались лишь математическими моделя ми, не имеющими физической сущности.
Диалектическое обобщение составных и бутстрапных моделей в виртуальных структурных моделях частиц при ведет в дальнейшем и к созданию теории виртуальных мо делей на основе теории с составной частицей, а также теории бутстрапных моделей. С построением новых моде лей н развитием формализма существующих углубляется человеческое познание данной области материальной дей ствительности.
1 0 0 |
См.: В. Я. Комаров. О некоторых аспектах развития в неор |
||
ганической природе. Автореферат. Казань, 1964, |
стр. |
10. |
|
1 0 1 |
А'. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, изд. |
2-е, |
т. 20, стр. 513. |
З А К Л Ю Ч Е Н И Е
Системно-структурный анализ материальных образова ний, полагающий выделение разнообразия элементов, свя зей и отношений, целостных образований, а следовательно, и определение сложности, упорядоченности, организации, системы и структуры имеет свои корни в истории фило софии в учениях древнеиндийских мыслителей и материа листов древней Греции, в исследованиях Б . Спинозы, М. В. Ломоносова и других.
Революционный переворот в философской мысли во обще и применение системного метода исследования мате риальных явлений, в частности, осуществлены К. Марксом и Ф. Энгельсом с созданием ими диалектического и исто рического материализма. В их учении прослеживается диалектичность систем, зависимость элементов систем друг от друга, элементов от сист.емы и системы от элементов. Диалектичность различных связанных между собой сис тем, диалектику элементов нескольких связанных между собой систем развил дальше В. И. Ленин — великий про должатель марксистского учения.
95
Снстемно-структурный метод исследования материаль ных образований как развитие системного метода широко применяется советскими учеными В. И. Свидерским, Р. А. Зобовым, Н. Ф. Овчинниковым, А. Д. Урсулом и др. Само ж е понятие структуры еще не оформилось, оно — только становящаяся категория. Его можно определить как ограничение разнообразия (актуального и потенциально го) системы на уровне элементов, связей и отношений, це лостности. Выделение разнообразия системы открывает возможность использования методов теории информации в системно-структурных исследованиях материальных обра зований, обоснования критерия развития и высоты их структурной организации, информационной точки зрения.
Современная паука все больше и больше подтверждает универсальность системно-структурного метода исследова ния материальных образований, применимость его в иссле дованиях материальных явлений, происходящих в объек тивном мире и в познании, на любом структурном уровне организации материи. На уровне элементарных частиц использование этого метода связано с построением различ ных структурных моделей микрочастиц. Вначале разнооб разие микрочастиц выделяется по отдельным свойствам и микрочастицы объединяются в мультиплеты (системы), затем полагается определенное разнообразие структурных элементов микрочастиц. Дальнейшее развитие физики эле ментарных частиц связано с конкретизацией разнообразия структурных элементов, с выделением разнообразных свя зей и отношений в различных структурных моделях — со ставных, бутстрапиых и виртуальных. Это способствует уточнению понятия элементарной частицы как связанной с минимальным количеством разнообразных элементов, связей и отношений.
Все известные структурные модели микрочастиц отра жают одну и ту ж е сущность микрообъектов. Однако, в результате анализа существующих моделей на основе принципов симметрии и простоты, наиболее перспектив ными и соответствующими как естественным научным фактам, так и объективной диалектике, можно считать виртуальные модели. Они представляют собой результат диалектического обобщения составных и бутстрапиых мо делей.
Формализм виртуальных моделей, а значит и единая теория элементарных частиц, на н а ш взгляд, могут быть
96
построены на основе углубления развития формализма со ставных частиц и бутстрапных моделей. А для этого необ ходимо активное сотрудничество философов и естествоис пытателей, на что указывал еще В. И. Ленин. Тем более оно необходимо теперь, на нынешнем этапе развития оте чественной науки.
О Г Л А В Л Е Н ИЕ
Введение . |
. |
3 |
|
Г л а в а |
I |
Системно-структурный метод исследования материальных образований
1.Становление и развитие понятия структуры и системноструктурный подход к исследованию материальных объ
ектов |
|
6 |
2. Соотношение понятия структуры п понятий сложности, |
|
|
упорядоченности, организации |
и системы |
17 |
3. Системно-структурные исследования и проблема развития |
|
|
материальных образований. Критерии развития . . . |
22 |
|
Г л а в а |
II |
|
Применение системно-структурного метода |
|
|
для исследования элементарных частиц |
|
|
1. Проникновение идей системно-структурного анализа в по |
37 |
|
знание микромира |
|
2.Ленинская идея о всеобщности отражения — философская основа системно-структурных исследований в физике
|
микромира |
52 |
3. |
Проблема элементарности и развития микрочастиц в све |
|
|
те системно-структурных исследований |
73 |
4. |
Системно-структурные исследования и |
проблема струк |
|
туры элементарных частиц |
83 |
|
Заключение |
95 |
Петр Михайлович Румллнекнн
Ф И Л О С О Ф ИЯ I ! Ф И З И К А М И К Р О М И Р А
Системно-структурный анализ и физика частиц
Утверждено к изданию |
Ученым советом |
Кишиневского политехнического |
института им. С. Лазо |
Редактор II. 3. Дмитренко
Художественный редактор В. А. Чупин
Художник Л. С. Никитин
Технический редактор II. В. Попеску Мл. редактор Л. Т. Бендас
Корректор С. В. Тарутина
Сдано в набор 9/VIII 1973 г. Подписано к печати 15/XI 1973 г. АБ11548. Формат 84ХЮ87з2- Бумага типографская № 1. Печ. л. 3,13.
Усл. печ. л. 5,26. Уч.-пзд. л. 5,18. Тираж 1200. Цена 53 коп. Заказ № 536.
Издательство «Штипица». Кишинев, 277028, ул. Академическая, 3
Типография издательства «Штпинца», Кишинев, 277004, ул. Берзарина, 10