О НЕПОЛНОТЕ ФОРМАЛЬНЫХ СИСТЕМ, ОШИБКЕ ПУАНКАРЕ/ЭНШТЕЙНА И ШЕСТОЙ ПРОБЛЕМЕ ГИЛБЕРТА
О НЕПОЛНОТЕ ФОРМАЛЬНЫХ СИСТЕМ
ОШИБКЕ ПУАНКАРЕ/ЭНШТЕЙНА
И ШЕСТОЙ ПРОБЛЕМЕ ГИЛБЕРТА
Эту статью я отправлял в несколько изданий Академии Наук РФ, но везде получил отказ в опубликовании. Где-то это был просто корректный отказ без объяснения причин, где-то мне отказали потому, что считают мою статью если не бредом сумасшедшего, то как плохую сказку глупого сказочника. Обдумав всё я пришёл к выводу, что нужно опубликовать полный текст ранее опубликованного мной усечённого варианта статьи. Я уже опубликовал в статье « Новое платье королей» полное решение задачи гарантированного перехвата, отличное от найденных Айзексом и Понтрягиным решений подобных задач перехвата. Публикую полный вариант статьи прежде всего для того, чтобы прочитавшие его не могли присвоить себе результаты проделанной мной работы, что уже стало нормой в силу превращения Академии Наук России из центра знаний в ещё одну бюрократическую структуру, в синекуру для чиновников от науки, в "малину" для "учёных с большой дороги". Тем же, кто считает меня сказочником, могу предложить опровергнуть найденную мной ошибку в Специальной Теории Относительности Пуанкаре/Энштейна, а так же доказать, что физика, как инструмент описания окружающей нас действительности, не может быть задана с помощью формального языка как предложенная в моём понимании формальная система, а значит найденное мной решение Шестой Проблемы Гилберта просто детский лепет. Успехов им в этом нелёгком деле.
Автор категорически запрещает использовать изложенное
для нанесения ущерба кому бы то ни было.
Копирование статьи для перепечатки и распространения
возможны исключительно с разрешения автора.
Если изложенное помогло найти решение какой-то задачи,
то ссылка на автора и статью обязательны.
Занимаясь в 70-х годах теоремами Курта Гёделя меня заинтересовало не как (приёмы, с помощью которых) он доказал свои теоремы, а почему (причины, благодаря которым) он смог доказать свои теоремы. Причины успешного доказательства теорем меня заинтересовали потому, что в тот момент времени я столкнулся с ограничениями на компьютерное доказательство теорем и для преодоления этих ограничений мне было необходимо выяснить именно причины возникающих ограничений. Мои попытки преодолеть эти ограничения неизбежно наталкивались на теоремы Гёделя.
В первой (слабой) теореме Курт Гёдель доказал неполноту (противоречивость) арифметики, но не смог обосновать причины появления этой неполноты. Пользуясь формальной логикой Курт Гёдель всего лишь сделал построения, которые в конечном итоге и привели его к противоречию. Хотя, было бы логично, если бы одновременно с констатацией факта Курт Гёдель показал бы ещё и причины, приведшие его к противоречию. Но он этого не сделал, а значит у него были более чем серьёзные объективные причины помешавшие это сделать. Вот эти причины я и попробовал найти.
Я обратил внимание на то, что в 1931 году, когда Курт Гёдель опубликовал свою работу, ещё не была разработана теория автоматов и формальных языков. Т.е., Гёдель смог выполнить построения, приведшие его к противоречию, но в силу недостаточности на тот момент общих знаний не смог объяснить причину полученного результата. По моему мнению без усиления математики теорией формальных языков, строго в соответствии со своей сильной теоремой, Курт Гёдель не мог в принципе обосновать причины полученного результата.
Занимаясь формальными языками я пришёл к выводу, что любую формальную систему можно представить как некий формальный язык. Действительно, для того, чтобы задать некую формальную систему, например математику, достаточно задать некий конечный алфавит для описания объектов которыми оперирует формальная система, конечное множество аксиом формальной системы и задать конечный набор правил построения высказываний (грамматику) этой формальной системы.
Проблема может возникнуть только в изобразительной мощности выбранного алфавита. Действительно, теоремы планиметрии Евклида доказываются с использованием аксиом планиметрии, аксиом и правил выводов формальной логики, однако довольно сложно предложить алфавит, достаточно наглядный для описания объектов планиметрии без использования расширяющих планиметрию понятий множества, числовой оси, системы координат и действительных (рациональных и иррациональных) чисел.
Все высказывания, в том числе теоремы и леммы, которые могут быть построены в рамках формальной системы, должны разбираться автоматом, реализующим формальную систему как формальный язык. Однако, для теорем и лемм было бы логично потребовать, чтобы они включались в грамматику языка формальной системы в качестве синтаксических правил потому, что они устанавливают общие закономерности для объектов, которыми оперирует формальная система. Т.е., что грамматика языка формальной системы должна быть расширяемой в процессе трансляции выражений.
Разработчики языка Algol-60 столкнулись с рядом проблем при задании языков с расширяемой в ходе трансляции грамматикой контекстно свободными формами Бэкуса-Наура (BNF). Эти проблемы были преодолены ван Вейнгаарденом в двухуровневой, так называемой вB-грамматике, которая была разработана им при работе над пересмотренным сообщением о языке Algol-68.
Однако, существуют такие конструкции, которые вызывают противоречия, но которые так и не были преодолены. Вот минимум одна такая конструкция: if A then if B then C else D Действительно, не смотря на то, что это выражение полностью соответствует грамматике языка Algol-68, оно не может быть однозначно разобрано, поскольку непонятно к какой паре if then относится else. В результате вычисления этого выражения, если использовать различный порядок вычисления подвыражений, получаются различные результаты, из чего следует непреодолимое и очень важное противоречие:
Противоречие вызывается отсутствием явного указания порядка вычисления подвыражений. С помощью задающих язык правил можно продуцировать (вывести, сгенерировать) указанную строку, но нельзя эту строку однозначно разобрать с помощью автомата, реализующего заданный язык. Причиной неоднозначности является то, что одна и та же строка (выражение) может быть выведена (сгенерирована) на основе правил языка минимум двумя разными способами.
Рассмотренное выражение из языка Algol-68 является иллюстративно полным аналогом, изложенной с использованием актуальной для 70-х годов прошлого века нотацией, выражения из языка формальной логики
A ⊃ B ⊃ C v D
которое допускает не меньшее, чем выражение из языка Algol-68, число вариантов расстановки скобок, устанавливающих порядок вычисления подвыражений. Очевидно, что эта неоднозначность и является причиной появления противоречий или неполноты в формальных системах, которые построены на основе формальной логики.
Если рассматривать формальную систему как некий формальный язык, заданный вB-грамматикой, то алфавит должен быть специфичен для описания оперируемых формальной системой объектов, правила первого уровня формируются на основе аксиом формальной системы и правил выводов выражений в формальной системе, а правила второго уровня (теоремы, леммы) формируются как разрешённые на первом уровне расширения синтаксиса языка. Из этого определения формальной системы следует, что:
- Если некое выражение однозначно выводится на основе задающих грамматику языка правил и разбирается автоматом, реализующим язык формальной системы, то это выражение принадлежит формальной системе.
- Если некое выражение может быть выведено несколькими разными способами на основе правил языка формальной системы, то это выражение является противоречивым для данной формальной системы. Примером неоднозначного выражения для формальной логики является if A then if B then C else D.
- Если некое выражение не может быть выведено на основе правил языка формальной системы, но может быть разобрано автоматом, реализующим язык формальной системы, то это выражение невыводимо (недоказуемо) в этой формальной системе. Примерами невыводимых (недоказуемых) высказываний для планиметрии Евклида являются задачи трисекции угла и квадратуры круга.
- Если некое выражение (высказывание) не может быть выведено и/или разобрано в рамках языка формальной системы, то такое выражение не принадлежит заданной формальной системе и может рассматриваться как высказывание на неформальном относительно заданной формальной системы языке.
Из представления формальной системы как некоего формального языка, задаваемого вВ-грамматикой, следует, что если грамматика первого уровня допускает построение неоднозначно выводимых выражений, то и весь язык с генерируемыми расширениями синтаксических правил формальной системы (теоремами) так же должен содержать в себе допускающие неоднозначность правила хотя бы потому, что уже грамматика первого уровня содержит правила, влекущие за собой неоднозначность языка.
Данная классификация позволяет по иному взглянуть на проблему P vs NP. Если некая задача не разрешима в терминах формальной системы, то она относится к классу NP-полных и решение данной задачи возможно только при расширении аксиоматического базиса формальной системы. Например, расширение пространства Евклида до пространства Гилберта позволяет решить задачи трисекции угла и квадратуры круга, но уже без использования циркуля и линейки. Если же задача полностью разрешима в терминах формальной системы, но её решение требует больших вычислительных затрат, то задача относится к классу NP-сложных. Вполне возможно, что решение этой задачи будет упрощено, как было значительно упрощено решение динамических (траекторных, астрономических) задач после разработки механизмов дифференциального и интегрального исчисления в рамках того же пространства Гилберта.
Преобразование грамматик исчисления предикатов и логики высказываний к грамматике некоего формального языка с конструкциями if then else показало, что при сохранении изобразительной мощности исходных формальных систем обнаруженная неоднозначность сохраняется и в исчислении предикатов и в логике высказываний. В конечном итоге я пришёл к выводу, что противоречивость формальных систем вызвана потерей топологии связей, устанавливающих порядок вычисления подвыражений в выражениях формальной системы.
Я не профессиональный математик, а всего лишь Российский Инженер, конструктор, схемотехник и программист, поэтому вынужден заниматься математикой только тогда, когда существующая математическая теория не позволяет решить поставленную инженерную задачу. Поэтому для изложения найденного решения воспользуюсь более для меня наглядными и привычными конструкциями некоего алголоподобного языка. Введём в алфавит формального языка новый символ NULL, обозначающий пустое выражение, и выполним замены (подстановку) следующих языковых конструкций:
if A then B else C ⇨ if A then B else C fi if A then B ⇨ if A then B else NULL fi if ^A then B ⇨ if A then NULL else B fi
Если представить все указанные конструкции в виде графа хода исполнения программы, то хорошо видно, что любое выражение в полученном языке выводится единственным образом и, соответственно, исчезает неоднозначность разбора выводимых выражений. Указанные замены языковых конструкций сохраняют структуру (топологию) связей между объектами в исходном выражении (высказывании). Преложенные дополнения условных высказываний сразу отменяют действие второго пункта в классификации высказываний формальной системы, не нарушают логику самого высказывания (если, конечно, при использовании ненасыщенной связями логики не ставится цель построить некий математический софизм) и, в отличии от построенного с помощью неполной (противоречивой) логики высказывания, позволяют сразу строить высказывания, которые всегда могут быть однозначно разобраны реализующим язык формальной системы автоматом. Т.е., если высказывание выводимо из правил языка формальной системы, то оно всегда принадлежит этой формальной системе.
Исторически так сложилось, что в классической формальной логике выражений NULL как бы не существуют и эти выражения в формальных высказываниях опускают, но точки ветвления в графе высказывания с незаполненными (никуда не направленными, «висящими в воздухе») связями остаются. Отсюда появляется и неполнота формальных систем и противоречивость полных систем, когда произвольное соединение «висящих в воздухе» связей приводит к различным противоречиям, вроде A ≠ A или A = ^A.
Отсюда хорошо видно, что первая (слабая) теорема Гёделя является продуктом неоднозначности языка формальной логики и для полносвязной (насыщенной связями, непротиворечиво полной) логики не имеет смысла. В то же время вторая (сильная) теорема Гёделя имеет смысл и для непротиворечиво полной логики, поскольку она даёт решение для третьего и четвёртого свойств высказываний формальных систем, а значит для разрешения невыводимых в рамках заданной формальной системы выражений необходимо расширять грамматику первого уровня и алфавит языка формальной системы так, чтобы эти выражения стали выводимыми. Как это происходит в случае расширения планиметрии Евклида элементами пространства Гилберта, когда становятся разрешимыми и задача трисекции угла и задача квадратуры круга.
Даже краткое изложение всей проделанной многолетней работы довольно объёмное и выходит за рамки короткой обзорной статьи, поэтому я даю лишь описание некоторых наиболее важных результатов без приведения доказательств. В статье есть всё необходимое для желающих повторить доказательства самостоятельно. Для проверки возможностей полносвязной (насыщенной связями) логики, в которой сохраняется топология связей, были передоказаны некоторые основные теоремы планиметрии Евклида, в том числе были повторены доказательства неразрешимости задач трисекции угла и квадратуры круга. Так же была передоказана теорема о детерминизации автомата для непротиворечиво полных алгоритмов, когда в детерминированный автомат с N состояниями добавляется ещё одно состояние и получившийся автомат детерминируется. Результирующий детерминированный автомат может содержать не больше 2N+1 состояний, а не 2N-1, как это доказано для алгоритмов с потерей топологии связей. Сложность алгоритма детерминизации конечного непротиворечивого автомата снизилась с O(N3) до O(N*sqrt(N)). Вычислительная сложность классического алгоритма детерминизации для потенциально противоречивых алгоритмов ставит крест на человеческом разуме, поскольку при растущей сложности автомата (мозга) из-за накопленного количества знаний, добавление в автомат (мозг) нового состояния (знания) в процессе обучения должно происходить за физически нереализуемое время и в результате должен получаться физически нереализуемый автомат (мозг). В то же время известно, что чем больше человек знает, тем легче он обучается.
Полученные результаты имеют крайне важное прикладное значение для систем искусственного интеллекта, для проверки правильности доказательств, для автоматизации доказательства теорем, и имеют не менее важное значение для технологии программирования, как процесса конструирования программ. В результате проделанной работы пришлось даже дать отличное от общепринятого, данного Клодом Шенноном как нечто уменьшающее энтропию определения понятия «Информация». А так же дать строгое определение понятия «Семантика» (смыл).
Определение Клода Шеннона понятия «Информация» даёт близкую к нулю вероятность правильного синтеза белка клеткой и не позволяет дать материалистическое объяснение появления жизни на Земле без привлечения сторонних сущностей (Бога, Вселенского Разума, инжекции извне взявшейся неизвестно откуда жизни), а так же не объясняет качественные эволюционные изменения геномов после глобальных катастроф.
Утрировано, под «Семантикой» следует понимать нечто подобное топологии связей, устанавливающих порядок выполнения действий (вычисления выражений), заданных правилами формальной системы. В формальных выражениях всегда есть семантика и потеря или произвольное переключение связей приводит к потере или искажению исходной семантики (смысла) в выражениях. В мозге человека семантика хранится в основном в «твёрдом» виде, как связи между нейронами (аналог теорем), а торможение нейронов выполняет функцию аналога выражений NULL для не происходящих мгновенно и растянутых во времени процессов мышления. Иначе невозможно дать материалистическое объяснение процессам мышления животных и человека без привлечения сторонних сущностей, таких как флогистон, Бог, Вселенский разум, астральные или торсионные поля.
В 1989 году для проверки полученных результатов была написана программа, которая выделяла из исходных текстов на языке C семантику, над которой проводила некоторые оптимизирующие преобразования, исправляла некоторый класс семантических ошибок, и генерировала на основе преобразованной и оптимизированной семантики тексты на языке C. Обработке подверглась библиотека libc из операционной системы Unix, в результате чего объём исходных текстов библиотеки (кода без комментариев) уменьшился почти в 2 раза, а быстродействие кода из новой библиотеки возросло примерно на 30%. Работа была прервана из-за «Перестройки» и последовавшего за ней экономического коллапса.
Самостоятельное доказательство теорем Гёделя в середине 70-х годов прошлого века было сделано с использованием математической нотации. Однако позже, в конце 80-х годов, мне стало понятно, что сделанное доказательство так же основано на потенциально противоречивой формальной логике в силу использованной неполносвязной нотации, как причине появления неразрешимой неоднозначностей и противоречий, а значит само может содержать в себе некое скрытое противоречие или непреодолимую неоднозначность.
Что касается проверки доказательств, то я не увидел прежде всего и именно проверок на потери связей и появление противоречивости в представленном Перельманом решении проблемы Пуанкаре. Поэтому, при всём моём уважении к сложности проделанной Перельманом работы, я считаю его доказательство не проверенным должным образом, а значит условно доказанным. Видимо он и сам это понимает, поскольку отказался от премий. Его научная честность достойна всяческого поощрения.
Надеюсь, теперь понятно почему после проделанной работы я, насколько это возможно, стараюсь избегать использовать потенциально искажающую семантику неполносвязную математическую нотацию и предпочитаю излагать свои мысли на гораздо более мощном, чем любая формальная система, хорошо развитом русском языке. Тем более, что алфавит (словарь) и набор правил русского языка конечны, а значит и реализующий язык автомат хотя и большой, но всё же конечный. Сложность языка не может служить доказательством неформальности языка, если высказывания на этом языке содержат семантику. По большому счёту только высказывания на неформальном языке не содержат в себе семантику, что следует из сильной теоремы Гёделя.
Инерциальная система отсчёта система отсчёта, в которой справедлив закон инерции: все свободные тела (на которые не действуют внешние силы или действие этих сил компенсируется) движутся прямолинейно и равномерно или покоятся. Принцип относительности фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.
Курт Гёдель выполнил свою работу для разрешения второй проблемы Гилберта, которая формулируется так: «являются ли непротиворечивыми аксиомы арифметики?». Предложенное мной понимание формальных систем, как формальных языков с расширяемым в процессе разбора выражений синтаксисом, позволяет сразу же разрешить шестую проблему Гилберта: «возможно ли математическое изложение аксиом физики?». Да, возможно. И не только возможно, но уже является свершившимся фактом, поскольку современная теоретическая физика в предложенном понимании формальных систем тоже является формальной системой, предназначенной для описания явлений окружающего мира и полнота теоретической физики определяется лишь развитостью математического аппарата и полнотой наших знаний об окружающем мире. Проблема, как и в случае с планиметрией Евклида, может быть только в изобразительных возможностях алфавита с помощью которого производится описание объектов и явлений окружающего мира.
Основные аксиомы, на которых основана современная теоретическая физика, как формальная система, это как минимум:
- закон единообразия материи,
- закон сохранения материи,
- математический аппарат.
Правила построения высказываний в теоретической физике, как в формальной системе, так же могут быть представлены в виде грамматики ван Вейнгаардена, где правила первого уровня формируются на основе аксиоматически задаваемых свойств окружающего мира, аксиом и правил вывода математического аппарата, а правила второго уровня (теоремы, установленные закономерности) формируются на основе уже выявленных закономерностей окружающего мира. Только опыт является критерием истины, поэтому гипотезы - это выводимые в рамках теоретической физики высказывания, которые требуют своего подтверждения или опровержения экспериментальной физикой. Примером одной такой гипотезы является гипотеза существования бозона Хиггса.
Физика, как система знаний, разделяется на две подсистемы, на теоретическую и на экспериментальную физику. Экспериментальная физика собирает факты об окружающем мире и проверяет экспериментально полученные теоретической физикой предположения (гипотезы), а теоретическая физика объясняет обнаруживаемые экспериментальной физикой явления и закономерности, побуждая развивать и видоизменять теоретические основы физики, как формальной системы, предназначенной для описания окружающего мира. Противоречия между теорией и экспериментом приводят к развитию теоретической физики, как формальной системы, в точном соответствии с сильной теоремой Гёделя. Обнаруженное в конце XIX веке противоречие между выкладками Ньютоновой физики и излучением нагретого тела, известное как «фиолетовая катастрофа», разрешилось введением в аксиомы физики понятия кванта энергии, что привело к созданию квантовой механики, а эксперимент Майкельсона-Морли, установившего факт равенства скоростей распространения света в разных направлениях, привёл к появлению специальной теории относительности.
Я довольно быстро обнаружил ошибку в рассуждениях Пуанкаре/Энштейна, на которых основана Специальная Теория Относительности (СТО). Можно было бы затратить огромные силы для поиска противоречий в математическом аппарате СТО, но Пуанкаре/Энштейн сами существенно облегчили мою задачу. Внимательно прочитаем ещё раз определение инерциальной системы отсчёта, на котором основана инвариантность законов физики для различных инерциальных систем отсчёта, обратив особое внимание на подчёркнутое мной место. А теперь вспомним, что Чандрасекхаром на кончике пера было открыто и астрономами было подтверждено существование таких объектов, как «чёрные дыры». Но из существования «чёрных дыр» сразу же следует, что существуют ограничения на величины сил, которые могут действовать на инерциальные системы, поскольку при определённых давлениях происходит «схлопывание» вещества и появляется «горизонт событий», внутри которого инвариантность находится под очень большим вопросом. Из этого следует, что понятие инерциальная система отсчёта имеет ограничения и не действует для сколь угодно больших взаимно компенсированных сил. Видимо именно поэтому Энштейн так и не закончил свою работу над Общей Теорией Относительности, когда понял, что в её основе так же лежит инвариантность законов физики для инерциальных систем.
Как всякая формальная система, использующая основанный на потенциально противоречивой классической логике математический аппарат, теоретическая физика неизбежно должна содержать в себе противоречия. В прошлом веке я обнаружил такое противоречие в теоретической физике. Речь идёт о «красном смещении», когда спектральные линии излучаемых квантов энергии удалёнными звёздами смещены в красную область, но при этом не происходит расширения спектральных линий, что свидетельствовало бы о взаимодействии (поглощении и переизлучении) фотонов с веществом, находящимся между удалённой звездой и земным наблюдателем.
Если закон единообразия материи справедлив, то энергия испущенного фотона в связанной с удалённой звездой инерциальной системе отсчёта равна E = 2πhν, где h - постоянная Планка, а ν - частота фотона. Однако, в связанной с земным наблюдателем инерциальной системе отсчёта частота, а значит и энергия этого же фотона, будет меньше из-за уменьшения его частоты на величину «красного смещения». Получается, что энергия фотона (величина кванта энергии) зависит
от выбранной инерциальной системы отсчёта,
что противоречит закону сохранения энергии и, в частности, постулатам квантовой механики. Ни искривлением пространства, ни тем более эффектом Доплера, данное противоречие не может быть устранено. Масса покоя всегда движущегося со скоростью света фотона равна нулю, а значит энергия фотона в силу справедливости закона сохранения энергии, как производного от закона сохранения материи, должна быть одинаковой в разных инерциальных системах отсчёта. Иначе нарушается закон сохранения материи. Либо нарушается закон единообразия материи. Либо нарушается квантовый характер взаимодействия энергии с веществом.
В силу инвариантности законов физики, измеренная в связанной с удалённой звездой инерциальной системе отсчёта энергия фотона, испущенного при переходе электрона между двумя энергетическими уровнями в атоме водорода, должна быть равна измеренной в связанной с земным наблюдателем (локальной) инерциальной системе отсчёта энергии фотона, испущенного при таком же переходе электрона для тех же энергетических уровней такого же атома водорода. Однако, измеренная энергия фотона, долетевшего из удалённой инерциальной системы до локальной инерциальной системы отсчёта меньше на величину красного смещения, что в настоящее время объясняется эффектом Доплера. Однако, «красное смещение» в случае исполнения закона единообразия материи и инвариантности законов физики в инерциальных системах отсчёта ведёт к нарушению закона сохранения материи (энергии). И. поскольку энергия одного и того же фотона, а значит и величина кванта энергии, различны в различных инерциальных системах отсчёта, то и наблюдаемая полная энергия Вселенной, а так же её масса, а значит физические константы и зависящие от этих констант законы физики, так же зависят от выбранной инерциальной системы отсчёта. Что противоречит закону единообразия материи и принципу относительности.
Из принципа относительности, который следует из понятия «инерциальная система отсчёта» и законов сохранения и единообразия материи, следуют различные законы сохранения. В том числе и закон сохранения симметрии. Иначе говорить об инвариантности законов физики при переходе из одной инерциальной системы в другую нужно крайне осторожно, с оговорками и тщательными перепроверками. Помимо неинвариантности уравнения Пуассона, экспериментально обнаружены нарушения закона сохранения симметрии в микромире, что как раз свидетельствует о противоречивости, вызванной понятием «инерциальная система отсчёта», которое было без изменений заимствовано из физики Ньютона. Нарушение же инвариантности законов физики автоматически приводит к нарушению закона единообразия материи, что неприемлемо из-за потери или искажения семантики в построениях теоретической физики.
Физиками утверждается, что всякая система отсчёта, движущаяся относительно инерциальной системы отсчёта равномерно и прямолинейно, также является инерциальной системой отсчёта. Согласно принципу относительности, все инерциальные системы отсчёта равноправны, и все законы физики инвариантны относительно перехода из одной инерциальной системы отсчёта в другую. Это значит, что проявления законов физики в них выглядят одинаково, и записи этих законов имеют одинаковую форму в разных инерциальных системах отсчёта.
В определении понятия инерциальной системы отсчёта есть утверждение «на которые не действуют внешние силы или действие этих сил компенсируется». Подчёркнутая часть утверждения, заимствованная из Ньютоновой физики, вызывает большие сомнения в её справедливости, поскольку в зависимости от величины равномерно действующего на вещество давление приводит к изменению физических свойств этого вещества: к фазовым переходам, к увеличению плотности, к «схлопыванию» электронов и протонов в нейтроны и даже к гравитационному коллапсу при преодолении предела Чандрасекхара. Компенсация как бы справедлива и для движущихся криволинейно вокруг светила небесных тел, в том числе и для земного наблюдателя. Но мы вместе с Землёй движемся криволинейно, а значит мы, земные наблюдатели, находимся вне инерциальной системы отсчёта, что доказывается прецессией гироскопа. А значит распространять наблюдаемые в неинерциальной системе отсчёта законы на остальную Вселенную нужно крайне осторожно, с оговорками, тщательнейшими перепроверками и точным осмыслением результатов.
Получается, что именно заимствованное из физики Ньютона умозрительное понятие «инерциальная система отсчёта» для земного наблюдателя физически нереализуемо, что проявляется в нарушении закона сохранения энергии из-за «красного смещения», и все построения специальной теории относительности (СТО), предложенной Пуанкаре и разработанной Эйнштейном, основанные на инвариантности законов физики относительно перехода из одной инерциальной системы отсчёта в другую, следует подвергнуть тщательной перепроверке и переосмыслению как противоречащие наблюдаемой картине мира. Отсюда становится понятно, почему Эйнштейн не смог завершить свою работу над общей теорией относительности (ОТО) для «необычных» (пограничных) случаев «чёрных дыр» и движения частиц со скоростью света.
В случае «красного смещения», скорее всего, проявляется невозможность дать непротиворечивое описание наблюдаемого явления либо в силу недостаточности наших знаний об окружающем мире, либо из-за противоречивости математического аппарата теоретической физики, построенном на потенциально противоречивой формальной логике. Если противоречие «красного смещения» законам единообразия и сохранения материи не может быть устранено пересмотром математического аппарата теоретической физики, то тогда устранить это противоречие возможно только введением неких новых аксиом в теоретическую физику (усиление системы). Как это было сделано для преодоления «фиолетовой катастрофы» введением понятия квант в аксиомы теоретической физики как формальной системы, предназначенной для описания окружающего нас мира.
1975-1990 годы, февраль-март 2012 года.
Urix / Юрий Аверьянов /