Что такое точка? ОБЪЕКТИВный журнал: интервью с Сергеем Тимофеевым.
ОЖ - Сергей Александрович, расскажите, что вас сподвигло заняться вопросами возникновения Вселенной, в которых вы даже не любитель, а скорее - дилетант. Где вы - экономист, публицист, может быть политолог - и где проблемы мироздания?
СТ - Это вы о том, кому позволительно лезть в калашный ряд, а кому нет?
ОЖ - Ну, можно принять ваш перевод моего вежливо заданного вопроса.
СТ - Все достаточно просто.
Начну с того, что у меня отсутствует пиетет гуманитария перед неимоверными сложностями физики. Это связано с тем, что на заре научной молодости мне довелось неоднократно встречаться и беседовать с такими выдающимися учеными-физиками, как Франк, Понтекорво, Флеров, Джелепов … Сегодня эти имена подзабылись, а тогда - в конце 60-х, начале 70-х годов прошлого века, они были, как говорится - «на слуху».
Так случилось, что научные исследования, проводимые этими корифеями в Объединенном Институте ядерных исследований, были объектами моего изучения: я занимался проблемами организация научно-исследовательских работ в области физики ядра. И упомянутых ученых, руководителей больших исследовательских коллективов, эта тема тоже очень живо интересовала. Поэтому они общались со мной, рассказывая о своем видении ситуации в этой области. А для меня это был счастливый случай. Повезло, одним словом.
Это было в конце шестидесятых - начале семидесятых годов. Находясь и работая в Дубне, я посетил множество семинаров в Лаборатории теоретической физики. В Лаборатории вычислительной техники и автоматизации поработал на уникальной для той поры ЭВМ CDC 1601A. Участвовал в реконструкции ускорителя многозарядных ионов У-150 в У-200 - это была подготовка к реконструкции У-310 в У-400. Я там и фишки для измерения магнитного поля в магнитном промежутке расставлял, и сетевой график на реконструкцию синхрофазотрона разрабатывал. Поэтому я понимаю, что такое пробник и чем дуант отличается от штока.
Но главное было в ином.
ОЖ - И в чем же?
СТ - В прикосновении к тому, что называется созданием нового научного знания.
ОЖ - И что же это такое - научное знание?
СТ - Это, например, то, что описано в Ветхом завете - это было научным знанием периода появления этой книги.
В Библии прямо написано, что Земля плоская. Да, именно такой она представляется изначально любому объективному наблюдателю. Далее, признанный и воспроизводимый опыт, он же - знание, подсказывает, что любой предмет должен на что-то опираться. Разрешением этой коллизии становится устойчивая подставка из трех слонов, стоящих на непотопляемой в океане черепахе.
Солнце, что тоже очевидно каждому и любому, вращается вокруг Земли. Это экспериментально добытое первичное знание. В основе его лежал опыт наблюдения.
И такая теория жила долго, развивалась, обрастая подробностями, достаточно точно описывающими закономерности движения небесных тел.
Все эти построения, они же знания, в итоге были опровергнуты работами последователей Коперника…
И так далее и далее.
Любая новая физическая теория предполагает создание на базе имеющейся информации максимально непротиворечивой логической конструкции, объясняющей собранные наукой факты в их совокупности.
Ученые и вчера, и сегодня именно этим и занимаются.
Но придет время и в современных воззрениях физиков снова будут обнаружены отклонения от суровой правды реального миробытия, их достижения останутся лишь в истории науки. А им на смену придут иные построения, которые в перспективе ждёт та же самая участь. И так до бесконечности. Или пока существует человечество.
Здесь я ничего особо нового не сказал, просто надо помнить об относительности доступного нам знания. Знание, оно только сегодня - знание, а завтра станет очередным заблуждением, через которое придется переступить: «Научная теория, не абсолютная истина. И не одна теория не может считаться вечной. Придёт время - и старые взгляды уступят место новым, более соответствующим своему уровню знаний».
Это сказал Майкл Фарадей.
ОЖ - Да, это достаточно тривиально: мы, человечество, постоянно движемся по дороге познания.
СТ - Можно интерпретировать и так, но крайне важно то обстоятельство, что путь познания не градуирован. Мы не знаем ни его длины, ни того, сколько мы прошли или проползли по нему: сотую, тысячную или дуомилиамилиаллионную часть... Поэтому на глобальной шкале познания дилетант не отличим от самого выдающегося физика. Это объясняется тем, что и результаты обобщения наисовременнейших исследований, и мои измышлизмы неизбежно будут опровергнуты. Но, обратите внимание, определяющая развитие физики на многие столетия, идея: «Электрон так же неисчерпаем, как и атом» была выдвинута человеком крайне далеким от естественнонаучных занятий. Напомню, эту действительно бессмертную фразу написал Владимир Ленин в 1909 году. И был он совсем не физик.
ОЖ - Да, занимательно, тем более, что именно в конце XIX, начале XX века был тот период, когда физики практически единодушно утверждали, что до целостной и окончательной картины мира осталось сделать самую малость - уточнить некоторые частности, например, в области термодинамики. Но что нам говорит эта цитата Ленина и какое она имеет отношение к теме нашей беседы?
СТ - Мне представляется - самое прямое. Вооруженный диалектикой, гуманитарий Владимир Ленин сформулировал основной принцип развития естествознания. Известная формула Эйнштейна со временем будет уточнена и признана частным случаем более общей теории, теория струн превратится в теорию пружин…, а ленинская максима устоит. Это по поводу силы дилетанта.
ОЖ - Но согласитесь, это странно - вы, гуманитарий и вдруг, в немолодые годы обращаетесь к теме рождения нашего мира…
СТ - А я не понимаю вашего недоумения.
Вы что-нибудь слышали о синтезе гуманитарного и естественнонаучного знания? Сегодня многие выдающиеся исследователи активно прорабатывают эту тему.
Это одна сторона.
Но, есть и иная, и здесь, как говорится: возможны варианты.
Давно замечено, что с возрастом люди начитают рассуждать о вопросах, в которых никогда не были сведущи. Чаще всего это политика или экономика. Причем им кажется, что они настолько компетентны, что могли бы руководить государством, или, по меньшей мере, Центробанком.
И в моем случае полностью исключать эту форму проявления начала старческого слабоумия нельзя.
Но судить все же надо по содержанию написанного и сказанного.
ОЖ - С чего же начнем?
СТ - С математики.
ОЖ - Да, я видел ваши работы, посвященные творчеству Перельмана. Вы действительно понимаете его доказательство теоремы Пуанкаре?
СТ - Вы читали работы, в которых я дал свою версию причин «странного» с позиций обывателя поведения Григория Перельмана. Это не про суть, сделанной им работы, а совсем про другое. Хотя знакомство с понятием гомеоморфизма, присутствующем в содержании гипотезы Пуанкаре, было весьма полезным.
ОЖ - Так о какой математике мы будем разговаривать?
СТ - Предлагаю подумать о математике, которая воспроизводит точный метод, с помощью которого, как утверждали пифагорейцы, Бог построил Вселенную.
Начнем, пожалуй, с самого простого. С парадокса.
Он в том, что в реалиях известного нам мироздания не существует ни прямой, ни плоскости, ни точки.
Любая прямая должна иметь только одно измерение - длину. Мысленно это представить можно. А вот создать - нет. Какую бы тонкую прямую мы не нарисовали, она все равно будет иметь три измерения. Поэтому любая прямая в нашем с вами мире, это, сколько угодно тонкий и узкий, но брус. И плоскость всегда объёмна, как ни мала была бы ее толщина.
А у точки вообще нет ни одного параметра. Мы такое даже представить не можем - нет известных нам аналогов. Теоретически точка есть, мы знаем о ее существовании. А реально ее нет.
ОЖ - И что сие может означать?
СТ - А вот, начиная с этого самого места, мы все равны: и вы, и я, и лауреаты всяческих и всевозможных премий по физике, химии и математике - все абсолютно свободны в формировании фантазий на тему «Что же такое точка?».
У нас нет никаких знаний или экспериментальных данных, которые мы могли бы использовать для построения гипотез по этому поводу.
Хотя, есть принципы диалектики, используя которые можно перейти к созданию нечто похожего на непротиворечивую теорию физического смысла идеальной точки.
Начну с того, что мироустройство предполагает существование противоположностей. Они есть у всего: плюс - минус, движение - покой, действие - противодействие… А если задаться вопросом: существует ли антипод у пространства?
Здесь повторяется ситуация с «плоской Землей». Нам - «очами видно» - очевидно, что пространство исчезает по мере того, как оно сжимается, приближаясь к состоянию точки.
ОЖ - А вы считаете, что это не так.
СТ - В ситуации с точкой мы повторяем наш познавательный опыт периода плоской земли.
Есть представление о том, что пространство способно сжиматься в точку. Поэтому точка, это что-то очень маленькое.
Но что-то мне подсказывает - точка, это не размер. Это свойство. Точнее - система свойств.
Не материализуемая в пространстве, в третьем измерении, точка, может являть собой анти-пространство.
Здесь, в измерении-ноль нет известных нам форм движения, нет массы, нет температуры… Это хранилище неподвижной, лишенной любых известных вам характеристик, субстанции.
ОЖ - Позвольте, но Александр Фридман в начале тридцатых годах прошлого века выдвигал гипотезу относительно того, что изначально все находилось в сингулярном состоянии.
СТ - Фридман предполагал, что сингулярность - стремление всего сущего в точку - образует микроскопическое пространство, размером с прототн. Правда, тут же возникает закономерный вопрос: а что находится вокруг точки Фридмана?
В моих представлениях ноль, это иная, недоступная нам субстанция, это не точка в трехмерном пространстве, а его, этого пространства антипод. В точку - антипространство
из пространства в котором мы находимся не может попасть ничто. Здесь нет «вне», только «внутри».
Можно представить, что точка - нулевое измерение даёт начало всему, а потому оно является лоном, в котором вызревают, рождаются, а затем и гибнут мироздания.
ОЖ - Это повторение идеи Л.Краусса: «A Universe from Nothing»?
СТ - Нет, не из ничего. Из ничего кроме ничего возникнуть не может. Речь может идти о субстанции, наполняющей (анти)пространство, имеющего противоположные пространству, в котором мы находимся, свойства.
Если искать аналогии, то мои представления ближе к работам мусульманского философа XII века Фахруддин ар-Рази.
ОЖ - Значит, существует пространство и существует его отсутствие?
СТ - Не отсутствие, а противоположность. У всего есть противоположность. И пространство - не абсолют.
ОЖ - А нулевое измерение - оно большое?
СТ - У него нет размера. Его размер не бесконечность, а неопределенность.
ОЖ - Такое нуль-пространство чем-то напоминает хаос?
СТ - Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно сформулировать свойства, присущие хаосу.
Хаос, это форма, в которой невозможны никакие упорядочения, в нем отсутствуют какие-либо закономерности.
И в этом смысле, при таких вводных, нуль-пространство это действительно хаос.
ОЖ - И вы предполагаете, что пространство возникло в хаотичной антипространственной среде… Но хоть какие-то доказательства, хотя бы минимальные основания для данной гипотезы у вас есть?
СТ - Если исходить из того, что нет и не может быть ничего абсолютного, в окружающих нас реалиях должны существовать реликты хаоса.
ОЖ - Так… так…хаос… нельзя упорядочить - то есть нет никакой закономерности и невозможно измерить… И что же это может быть?
СТ - Это число ;.
ОЖ - И что, в любой реальной сфере или окружности есть место хаосу?
СТ - Правильнее перевернуть: существование числа ; позволяет предположить, что именно в хаосе находятся истоки реалий нашего существования.
ОЖ - Ладно, из хаоса анти-пространства возникает пространство. Как?
СТ - Не знаю.
Могу только предполагать.
Помните: «В начале было Слово, и слово было у Бога и Слово было Бог». Идеальное породило нечто идеальное, например, линию.
ОЖ - И теперь, зная историю религий, можно понять, как со временем меняется отношение к этой информации.
СТ - Линия естественным образом замкнулась и приобрела форму овала. Овал наметил нечто, напоминающее плоскость. И она возникла. А затем самопроизвольно сформировался некий объем, скорее даже абстракция объема. Это образование, как, можно предположить, должно было принять форму трехмерной сферы… У меня нет ответа на вопрос, как это происходило. Здесь есть место приложения геометрии размещения.
Моя гипотеза в том, что в истоке были явления идеальные по своей сути: в антипространстве образовался абстрактный объем - эфемерное пространство.
Но здесь-то и могли произойти метаморфозы.
Можно предположить, что часть аморфной, безразмерной субстанции, находившейся в нулевом измерении, охваченная сформировавшимся пространством, мгновенно структурировалась. Монолит неподвижности выпихнул в иное измерение свою пораженную, принявшую противоестественную для него - пространственную форму - часть. И она распалась на элементы: возникли некие внутренние составляющие и они, находясь уже в пространстве, получили характеристики обособленности, и следовательно - объема. У каждого, получившего границы и размеры элемента вместе с объемом появилась и масса. И объем, состоящий из выделившихся и разделившихся элементов, естественно, оказался больше изначального - сколь ничтожны бы не были промежутки между частями, но они были. Но расшириться «вне» эта совокупность вновь возникших элементов не могла: форма образования пространства не связана с возможностью его расширения, поскольку границы ее ограничены пределами его лона - антипространством, или нулевым измерением.
Итак, переход родил противоречие: сумма объемов частей, на которые распалась перешедшая в новое качество изначально неделимая субстанция, не вмещается в возникшую пространственную форму. Поэтому в ней мгновенно возникают напряжения, и это рождает пра-энергию, в форме предшествовавшей кварк-глюонной плазме.
В соответствии с этой гипотезой, энергия и масса в своих первичных формах рождаются от одной причины и одновременно.
Финалом этого этапа становится синтез. Разрешая возникшее противоречие, синтез частей со сколь угодно ничтожной неоднородностью структурированной субстанции формирует зоны с относительно меньшим напряжением, куда устремляется все сущее в этом периоде развития мироздания.
То есть синтез приводит к появлению относительно свободных лакун, заполняемых всем перенапряженным конгломератом праматерии. Так появляется движение.
ОЖ - Но как это представить?
СТ - Да, я понимаю, нам нужны параллели. Мы мыслим аналогиями. В рассматриваемом варианте моей гипотезы происходило нечто отдаленно напоминающее образование льда из воды, находящейся в ограниченном пространстве.
ОЖ - И появляется квантовая пена?
СТ - Это идеальный взрыв, происходящий одновременно и сразу - везде. Во всем пространстве.
То, что было рождено синтезом, стало основой для создания разнообразных субстратов с качественно более сложной структурой - предтечей элементарных частиц и атомов.
ОЖ - Однако, по предложенной вами гипотезе, наша вселенная конечна. До вас в её бесконечности, кажется, никто не сомневался.
СТ - Сомневались и сейчас сомневаются. Эйнштейну принадлежит формулировка: безграничная, но не бесконечная.
ОЖ - Но, как же ваши представления о конечности мироздания, согласуются с теорией расширяющейся вселенной? Эффект Доплера - научный факт, реально существует эффект красного смещения и это доказывает, что объекты удаляются. И чем они дальше от нас находятся, тем быстрее.
СТ - Но кто сказал, что траектории движения материальных объектов в космосе представляют собой прямые? А если границы мироздания расширяются, то куда? В ваших представлениях о расширяющейся вселенной присутствует иллюзия, основанная на легендах о заселении Дикого Запада, о том, что мироздание вне космоса, в котором вы обосновались состоит из незанятой пустоты.
А это весьма сомнительно. Natura ablwrret vacuum. Аристотеля пока в этом никто не опровергнул.
Но если расширяться некуда и есть предел, то из этого следует, что траектория движения - не прямая…
Это приводит к мысли, что наблюдаемые нами траектории движения небесных тел - спирали. Но угловая скорость движущихся космических галактик столь незначительна, мы просто не можем ее зафиксировать. Это станет возможным лишь тогда, когда космология пройдет свой путь, аналогичный тому, который прошла геометрия от Эвклида до Лобачевского. И в результате мы получим более адекватное представление о масштабах мироздания, крошечной пылинкой которого является наша планета.
ОЖ - Последний вопрос.
Как вы думаете, ваши мысли окажут какое-то влияние на развитие наук о происхождении вселенной?
СТ - На этот вопрос могу ответить с полной уверенностью: нет, не окажут.
Ничтожна мала вероятность того, что мои гипотезы достигнут ушей или глаз тех, кто способен вести исследования в области инфляционной космологии. А если это и произойдет, то еще более низка вероятность того, что кто-либо из людей, профессионально работающих в данной области науки, окажется способен переступить через собственные, выношенные и выстраданные представления.
Но при всем при том, так случилось, что эти мысли посетили меня и я должен был потратить время и силы, чтобы их систематизировать и представить.
ОЖ - Спасибо.
СТ - И вам спасибо за предоставленную возможность высказаться.