Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кузнецов, Б. Г. Этюды об Эйнштейне

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
12.16 Mб
Скачать

Из

множества

суждений

аад

возьмем

суждения

о принадлежности

И

 

 

х к ,

 

субъекту

 

предиката ад с оцен­

/ ( х к )

Р .

 

 

 

 

 

 

дающие

кой «истинно» /(ад) = и отбросим все

 

 

=

 

Тогда мы получаем конъюнкцию

 

 

а1€=%1Д £= Х2А • • • А ап £= X»

или, обозначая, как и раньше, суждение

а« е

через

х , :

Ж1Л А

• • -ЛВн­

 

 

 

если предикат

ад — координаты

точки, а

а { на­

ходящаяся в

этой

точке

частица,

то конъюнкция

представляет

собой логическое обобщение

заполнен­

 

 

ной мировой линии частицы.

Такая конъюнкция при некоторых условиях позво­ ляет идентифицировать а, признать все од тождест­ венными. Тождественными в нетривиальном смысле. Идентификация требует от многообразия двух усло­ вий. Во-первых, непрерывности и, во-вторых, посто­ янного закона, указывающего на переход от х { к х к . Эти условия имеют смысл, если предикаты х { явля­ ются интенсивностями, т. е. к ним применимы по­

нятия

«больше»х к ),и

«меньше»,

и, более того,

если

можно

ввести для каждых двух предикатов ад

и

х к

предикат г (ад,

 

 

обладающий известными свойст­

вами:

г ( х (, х к )

=

г ( х к ,

ад)

и т. д., т. е.

расстояние.

 

 

 

 

 

х 2

х п

Поскольку предикатное многообразие ад,

.........

 

непрерывно,

п

оо и г (ад,

х к )

может быть бесконеч­

но малой величиной, мы

не видим в предикатном

многообразии естественнойх к ,

метрики и вводим мерох к ).­

определение — совокупность

операций, с

помощью

которых, зная ад и

 

можно

определить

г (ад,

 

 

Разумеется, с переходом от конечного многообра­

зия к бесконечному

( п

■ = оо)

мы если и Не переходим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 область математики, то, во всяком случае, антици­ пируем математические понятия, придаем логике ма­ тематическую содержательность. Вскоре мы увидим, как, при каких условиях она приобретает такую со­ держательность.

Себетождественность субъекта а гарантируется, как сказано, сохранением некоторого предиката. Та­ ким тождественным неизменным предикатом может

быть отношение приращения

А х {

предиката

х {

к при­

ращению Д

у 1

предиката

Ух

из другого непрерывного

предикатного многообразия

у .

Если

А х ^ А у (

не равно

 

A 2x^

то

Амы переходим к приращениям прираще­

А х к/ А у ь ,

и А п х {/ к их отношениям и т. д. вплоть до

ний

 

некоторого

2ух,

затем рассматриваем

отноше­

 

А п ух;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния между отношениями Д"х;/Д"г/,- и приращениями Д"2 { третьего многообразия. В физике этому соот­ ветствует переход от меняющейся скорости к неиз­ менному ускорению, массе и т. д., т. е. определенная форма мировой линии. Определяющий ее закон мо­ жет быть выражен как закон сохранения некоторого предиката, гарантирующего определенность формы мировой линии.

Физическое грехопадение логики, приобретение логическими понятиями физического смысла, анти­ ципация эмпирической проверки начинаются с -посту­ лата дополнительности, свойственной метрической логике предикатных многообразий. Предикатное мно­

гообразие

 

 

.........

х п

превращается в конъюнкцию

И) е Х

 

ХЛ

XI, х 2

 

Д

 

а , е

Х „, если каждый пре­

1

а 2

¡=

Х 2

... Д

дикат

 

{

действительно

принадлежит

субъекту а ,.

Если у

нас

нет

независимого

от сч е

Х 1

определе­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния а,-, то это суждение становится тривиальным, тавтологическим и неспособным приобрести физиче­ ский смысл, стать объектом физической проверки.

391

Определение щ как субъекта нетривиального сужде­ ния а; е состоит в констатации: a¡ входит в мно­ жество нетривиально-тождественных а,-, образующих субъект А , который характеризуется определенным поведением, определенным набором предикатов Хг, образующих непрерывное и подчиненное некоторому закону предикатное iмнoгooбpазиe. Значит, определе­

ние

а

антиципирует определение

А .

Но и само опре­

деление

А

имеет смысл, если перед нами не простое

предикатное многообразие

х и

х 2,

...,

 

х п ,

а конъюнк­

ция суждений щ е

Х 1

Д о ! е 1

2Д ...

Д а л Е

Х п .

От­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сюда и вытекает фундаментальная дополнительность, которая выражается в двух основных формах. Вопервых, она выражается в локальной дополнитель­ ности, связанной с воздействием определения А на определение а,-. Во-вторых, она выражается в инте­ гральной дополнительности, связанной с воздейст­ вием определения a ¡ на определение А . Первую мы обозначим как ( А — >- а)-дополнительность, вторую — как (а-—^^-дополнительность. Впоследствии мы ука­ жем основания, позволяющие назвать первую допол­ нительность квантовой, а вторую — релятивистской.

Возьмем конъюнкцию суждений о принадлежно­ сти субъектам аь а2, .... а „ предикатов х и х 2, ..., х п , образующих непрерывное многообразие.

Присвоим определенную оценку конъюнкции в ‘целом и каждому из ее элементов. Критерием для отбора предикатов я; было интегральное определение многообразия х , закон, выражающийся в неизмен­ ности некоторого предикатного отношения. Закон этот определяет форму конъюнкции. Подойдем к ней с двумя вопросами: с вопросом о чисто логической справедливости конъюнкции и с вопросом о ее су­ ществовании, т. е. с экзистенциальной оценкой.

392

Конъюнкция будет истинной, если истинны все без исключения суждения ж4. Но будет ли она существо­ вать? Для этого необходимо экзистенциальное «под­ тверждение» оценки суждения х {. «Суждение ж4 справедливо». Это — первая оценка. Затем мы рас­ сматриваем эту оценку как суждение и спрашиваем:

«справедливо ли суждение:

„суждение /(ж*) = Д —

справедливо“ ?»

Если ответ положителен,

то, во-пер­

вых, справедливо суждение

/(ж*) = Л и,

во-вторых,

справедливо

суждение,

состоящее

в

признании

/(ж,) = Д справедливым:

/[/(ж4) = Д] =

Л.

 

Аналогичную

вторую

оценку можно дать и всей

конъюнкции.

По определению этой логической фор­

мулы конъюнкция справедлива, если справедливы все суждения ж4. Но мы задаем второй вопрос: истин­ но ли суждение

/(^ А ^ А - ■• Л хп)= к

об истинности конъюнкции? При утвердительном от­ вете получаем:

/ [/(% А жг А • • • А хп) =Щ = я.

В бивалентной логике оценка суждения /(ж) = Д

совпадает с оценкой суждения ж: если

/(ж) = Д,

то

/[/(ж) = Д] = Д, если /(ж) = Д, XV,то

Щ ( х )

= Л] =

Д.

 

 

 

В тривалентной логике с оценками Д, Д и И7 такие

оценки не совпадают: если /(ж) =

то /[/(ж) =

Р] = Д.

Назовем

метасуждением суждение об истинности

суждения

х {,

т. е. об истинности

суждения

«субъ­

 

 

 

 

ект а,- обладает предикатом ж<». Какова оценка ме­ тасуждения? Вторая оценка (оценка оценки) относит­ ся к содержательности суждения ж*, т. е. к вопросу: являются ли предикаты ж4 предикатами существую­ щих субъектов а4? Наличие такого субъекта, т. е.

393

содержательность а; е Х {, само является предика­ том. Здесь мы позволим себе отойти от абстрактно­ логического рассуждения и проиллюстрировать вво­ димые понятия. Когда мы указываем координаты точки, они могут быть предикатом, входящим в пре­ дикатное многообразие (в данном случае — простран­ ство); но здесь еще нет речи о субъекте, о частице, обладающей данными координатами. Суждения о принадлежности предиката субъекту, т. е. констата­ ции положения частицы, здесь еще нет. Физическиэкзистенциальное суждение придает физический смысл определению положения: определяется поло­ жение не точки, а частицы. Частица может быть от­ несена к тому или иному типу, если антиципируется ее мировая линия. Скорость означает направление мировой линии, далее определяется кривизна миро­ вой линии, т. е. ускорение частицы, и отношение кри­ визны к полю, т. е. заряд и масса частицы. Таким образом, экзистенциальная истинность утверждения /(ж;) = Л, иначе говоря, утверждение /[/(ж) = Л] = Л само является предикатом субъекта щ — антиципа­ цией конъюнкции (ее роль в приведенном примере играла заполненная мировая линия). Мы назовем та­ кой предикат метапредикатом по отношению к ж{ и будем обозначать его через ж/. Это как бы локаль­

ное

отображение всей конъюнкции

а ц ^ Х ^

Д а2 е

е !

г Д ... Д а » е

Х п ,

гарантия того, что а;х подчинен

определенному закону

перехода

от ж¡ к

к ,

что а,-

обладает не только локальным

бытием,

но и эвен­

туальным поведением.

 

 

 

 

 

Теперь для нас ясна связь понятий метасуждения и метапредиката с принципом бытия. Первый преди­ кат — это чисто локальное определение, это про­ странственно-временная локализация. Принцип су-

394

1дествования требует, чтобы первый предикат был дополнен антиципацией интегрального определения. Именно в этом, в такой антиципации состоит мета­ предикат. В свою очередь он сам по себе не удов­ летворяет принципу бытия: указание на определен­ ную форму мировой линии не гарантирует суще­ ствования «реальной» частицы на этой линии. Экзистенциальное суждение должно приписывать субъекту и предикат, и метапредикат. Но этого мало. Необходимо указание на некоторый субстанциаль­ ный процесс, связывающий предикат и метапреди­ кат. Он определяется их дополнительностью.

Чем строже мы подходим к определению дп, тем с меньшей определенностью мы рисуем эвентуаль­ ную конъюнкцию, указывающую на дальнейшее по­ ведение субъекта а. Иначе говоря, чем определеннее оценка суждения, приписывающего субъекту преди­

кат

тем неопределеннее оценка суждения, припи­

сывающая субъекту предикат

х /

=

[/(х;) = Д]. Если

 

 

 

обозначить, как мы это уже делали, суждения теми же символами, что и приписываемые предикаты, то

мы получаем¡ формулу

Ш.

{ х [ = [/ (ж4) = Л ] } =

соответственно:

Для оценки /(ж*) =

мы получаем

¿ { щ =

[ / ( ж 4) = Ш ] } = П .

Это и есть логический принцип дополнительности. До сих пор логический анализ оставался тавтоло­ гическим, дело сводилось к логическим псевдонимам физических соотношений. Непрерывное предикатное многообразие — это логический эквивалент непре­ рывной мировой линии, предикат Х{ — это мировая точка частицы, метапредикат х / — это энергия и им­

395

пульс частицы, т. е. локальная характеристика фор­ мы мировой линии. Локальное определение — коор­ динаты частицы — не образует экзистенциального утверждения о пребывании в ац реальной частицы; такое пребывание определяется дополнительной ха­ рактеристикой, определенной формой эвентуальной мировой линии, позволяющей отнести частицу к тому или иному типу. Локальное отображение мировой ли­ нии — скорость частицы, ¡которая в данном случае физически расшифровывает понятие метапредиката. В соотношениях, которые названы логическим прин­ ципом дополнительности, нет ничего, что не содер­ жалось бы в боровской формулировке принципа до­ полнительности. Интерпретируя таким образом логи­ ческие понятия, мы возвращаем физике только то, что взяли у нее. Смысл логического обобщения фи­ зических понятий состоит в возможном их распро­ странении на иные физические понятия и выявлении скрытых связей между понятиями. По-видимому, для перечисленных понятий такое распространение не ис­ ключено.

До сих пор речь шла о воздействии интегрального определения на локальное, об (А — >-а)-представлении. Локальное отображение эвентуальной мировой ли­ нии — импульс частицы (или же энергия) — нахо­ дится в отношении дополнительности к чисто ло­ кальному определению, к положению частицы в про­ странстве (или же ко времени). Без дополнительного определения локальное определение не имеет физи­ ческого смысла, но эти дополнительные определения не могут быть даны в бивалентной форме при взаи­ модействии частицы с одним и тем же макроскопи­ ческим телом.

Перейдем теперь к ( а — >- .^-представлению, т. е.

396

или же

к воздействию ультрамикроскопйческих,. локальных процессов на макроскопические. Подойдем к этой проблеме со стороны логико-математических по­ нятий.

Первое логико-математическое понятие — это пе­ реход от дискретных предикатных многообразий к непрерывным. Для подобного перехода требуется критерий выбора предикатов, определенный закон перехода от х* к х к . Этот закон выражается отноше­ нием А п х 11А п у{

А пх Ч А пуг ~

АЪг *

которое сохраняется при переходе от хг к х к . Напом­ ним об интерпретации этого отношения: оно может быть скоростью, ускорением, отношением ускорения к полю, т. е. массой; во всяком случае, это — опреде­ ление поведения частицы, ее эвентуальной мировой линии. Форма конъюнкции ничего не говорит о ее су­ ществовании. Она говорит о возможности событий, о пространственно-временной последовательности со­ бытий, но «е о самих событиях. Бели мы хотим анти­ ципировать физическую содержательность логики, необходимо к указанному определению конъюнкции присоединить другое определение, непосредственно зависящее от заполненности конъюнкции локальными событиями. Эти события создают новое свойство конъюнкции: ее существование. Они изменяют отно­ шения Дпг1/Дпг!- в других конъюнкциях В . Подобное изменение не позволяет определить воздействие конъ­ юнкции В на конъюнкцию А . Поэтому между Д-свой- ствами конъюнкции, независимыми от локальных свойств, и (а—>-Д)-свойствами существует отношение дополнительности.

397

Свойства конъюнкций, Зависящий от лойаЛьных определений, т. е. ( а — >-Л)-свойства, придают конъ­ юнкции экзистенциальную истинность. В первом слу­

чае

мы получали из отдельного предиката

сужде­

ние

Теперь мы из предикатного многообразиях,

т. е. хь х2, ..., х „, получаем конъюнкцию а Д

а2е

еХ г Д ... Д а „ е Х „ . В случае многообразия мы знали только закон перехода от х4 к х к и логическая истин­ ность конъюнкции гарантировала, что все xi подчиня­ ются этому закону. Но физический закон подобен государственному, который не может быть проверен по своей экзистенциальной содержательности без лю­ дей, подчиняющихся закону или нарушающих его. Заметим, кстати, что экзистенциальная содержатель­ ность государственного закона превращает его из совокупности норм поведения в совокупность реаль­ ных поступков людей. Вообще, экзистенциальная истинность логической конъюнкции превращает ее из совокупности логических норм совокупность собы­ тий, подчиненных этим нормам.

4

Вернемся к боровскому определению явления: «чтото такое, о чем возможно однозначным образом ин­ формировать». Теперь договоримся о смысле слова «информировать». Будем рассматривать только та­ кую информацию, которая содержит сведения о дей­ ствительных физических процессах. Тогда количест­ венным определениям информации сопоставляются количественные определения физических явлений, процессов, о которых можно что-либо рассказать од­ нозначным образом, т. е. проверив рассказ экспери­ ментом.

398

Можно было бы отказаться от совершенно услов­ ного термина «эксперимент». Он, разумеется, никого не вводит в заблуждение, и никто не связывает с ним образ экспериментатора и познавательного процесса. Речь идет о физическом процессе, который происхо­ дит независимо от познания, но характеризуется принципиальной возможностью обнаружения. Подоб­ ной возможностью характеризуется движение части­ цы по мировой линии. Оно отличается от принципи­ ально необнаруживаемой мировой линии как таковой заполненностью линии, которая проявляется во вза­ имодействии частиц, воздействии одной заполненной мировой линии на другую заполненную мировую ли­ нию. Тот факт, что подобное воздействие позволяет зарегистрировать движение частицы, нисколько не умаляет независимости воздействия от регистрации. Переход от абстрактной мировой линии к мировой ли­ нии, заполненной событиями,— это переход к учету взаимодействий, вызывающих локальные вариации мировых линий. Когда вы вводим в теорию информа­ ции критерий физической содержательности, мы фак­ тически говорим о вполне объективных явлениях. Со­ средоточив внимание на исходных явлениях, мы ис­ ключаем из их числа такие явления, как 1 ) непре­ рывное движение тождественной себе частицы и

2 ) трансмутация частицы, если их взять одно отдель­ но от другого. Первое физически непредставимо, по­ тому что без локальных событий движение сводится к последовательности мировых точек, которые сами по себе, без взаимодействий, без виртуальных изме­ нений мировой линии, без заполнения мировой линии, не могут быть объектом эксперимента, а следователь­ но, однозначной информации. Второе физически не­ представимо ц неконтролируемо без энентуальных

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ