АСТРОЛОГИЯ, СВОБОДА ВОЛИ И КАЛИБРОВОЧНАЯ ТЕОРИЯ ГРАВИТАЦИИ

 

 Г.М. Тележко

 

E-mail: george@info.sp.ru ,   telezhko@peterlink.ru

Телефон: 7 (812) 552-9831

 

1. Электромагнитные системы отсчета и гравитационный потенциал

На тему о том, что такое астрология, сказано и написано очень много. Что такое свобода воли, и есть ли она в принципе, будоражит выдающиеся человеческие (да и не только человеческие) умы не одно тысячелетие. Легче всего с калибровочными теориями поля: тут знать надо побольше, чтобы рассуждать по этому поводу, да и тема, прямо, скажем, выглядит не слишком актуальной с точки зрения бытового сознания, не то, что "приговоры звезд" или "самоактуализация", - поэтому и написано про эти теории не столь много. Поэтому я и начну с калибровочной теории, но не поля вообще, а только гравитационного.

Гравитацию мы хорошо знаем как нечто, создающее нам трудности при переносе тяжестей, передвижении по пересеченной местности или по лестнице вверх, или при падении чего-то непрочного, на что-то твердое. Иногда она помогает, например, когда работает падающая вода или когда что-то само катится под гору. Образованные люди знают про Галилея, Ньютона и Эйнштейна, то есть про то, что все тела падают в поле тяжести с одинаковыми ускорениями, что все притягивает все и что это и не притяжение, строго говоря, а искривление пространства-времени такое, что даже свет "падает" на массивные тела, пролетая мимо них, да еще и в два раза быстрее, чем обычно, при некоторых направлениях своего полета. Ну и, конечно же, знают про то, что в космических масштабах гравитация сильнее других сил, а в микроскопических масштабах – становится пренебрежимо малой.

Но мало кто представляет себе роль гравитации в фундаментальных процессах, проходящих на микроскопическом уровне, роль, которая связана не с привычной тяжестью или кривизной Космоса, а с волновыми функциями квантовых объектов и, страшно подумать, может быть, даже с природой психических явлений. Но не будем забегать слишком далеко сразу.

Вернемся к тому, что уже знают образованные (все, что далее написано более мелким шрифтом, в принципе, можно и не читать - это только для педантов, требующих доказательности изложения!). Наука начинается там, где начинаются измерения, говорили классики. А что такое измерения, что значит известное определение, гласящее, что это процесс сравнения некоторой величины с другой, подобной первой, принятой за эталон?

Во-первых, это значит, что мы как-то определились с тем, что мы измеряем. Например, у нас не вызывает вопросов измерение расстояний: это иногда может быть технически трудным делом, но что такое расстояние, нам кажется понятным. Другое дело - смысл какой-нибудь фразы (не путать с количеством информации). Имеет ли измерение смысла смысл - кто скажет?

Во-вторых, у нас есть убежденность, что какие-то предметы или явления характеризуются устойчиво постоянным значением величины, подобной той, которую мы задумали измерить. Долгое время считалось, что платиновый стержень, хранящийся где-то во Французской Академии наук при постоянных климатических условиях, может служить эталоном длины, называемым метром.

В-третьих, мы полагаем, как само собой разумеющееся, что процедура сравнения не повлияет ни на измеряемую величину, ни на эталон.

Наука двадцатого века сумела усомниться и в первом, и во втором, и в третьем. Парадоксально, но именно наука, начинающаяся, где начинаются измерения, сумела поставить под сомнение их традиционный смысл. Специальная теория относительности подвергла сомнению абсолютность измеряемых величин, и заявила, что, измеряя расстояние, мы в большинстве случаев не замечаем, что измеряем какую-то комбинацию из времени и расстояния. Из этого тянется лавина следствий: например, измеряя напряженность электрического поля, мы в большинстве случаев измеряем какую-то комбинацию напряженностей электрического и магнитного полей, и т.д. и т.п. Общая теория относительности лишила эталоны их выделенного статуса: искривленное пространство-время не оставило им шанса на неизменность. А квантовая механика вбила последний гвоздь: оказалось, что процедура измерения, даже просто наблюдения за чем-либо, влияет на измеряемые и наблюдаемые величины так, что не все, что хочется, можно измерить с желаемой степенью точности. Наука сама себе обозначила границы абсолютности и точности своих предсказаний. Споры о том, вкралось ли субъективное в науку, до сих пор не закончены... А может быть, это наука подобралась к субъективному?

Сколько ни исследуй процедуру измерения длин и промежутков времени, оказывается, что она построена на применении эталонов длины и времени, построенных с использованием электромагнитных явлений. Использование этих эталонов для измерения скорости света в вакууме, как известно, неизменно приводило к одному и тому же результату и послужило поводом для постулирования изотропности и локального постоянства по величине и направлению скорости света в вакууме. Это, в свою очередь, привело к забвению электромагнитной природы исходной информации о скорости света и впечатлению о существовании искривленного гравитацией пространства-времени самого по себе. Иными словами, вытесняется из сознания эквивалентная точка зрения, состоящая в том, что скорость света всюду зависит от локального гравитационного потенциала, но это можно сделать всюду локально не замечаемым из-за подходящих калибровок эталонов времени и длины. Достаточно того, чтобы гравитационный потенциал влиял согласованно и на скорость света, и на электромагнитные эталоны. Это интуитивно приемлемо, так как жесткость стержней, упругость пружин и другие свойства материалов, позволяющие конструировать приборы для измерения длин и временных интервалов, связаны с электромагнитным взаимодействием между частицами материалов, т.е. с распространением виртуальных фотонов - носителей электромагнитного взаимодействия - получается, что мы измеряем скорость света с помощью устройств, параметры которых зависят от этой скорости.

В результате нам безразлично, описывать ли физические явления как происходящие в "прямом" или "кривом" пространстве-времени, или как происходящие на некотором ненулевом гравитационном фоне, создаваемом совокупностью всех тел Вселенной. Второй способ описания явно соответствует гипотезе Маха о гравитационной природе сил инерции; кроме того, выбрав в качестве фона равномерно распределенный потенциал, мы можем для описания явлений применять модель псевдоевклидового пространства-времени Минковского, принятую в специальной теории относительности, не привлекая математического аппарата общей теории.

В предложенном в [1] варианте теории гравитационное поле было представлено геометрически, в общем случае, в виде пространственно-временной зависимости углов поворота осей 4-мерной электромагнитной системы отсчета, включая несобственные вращения, и изотропных масштабов вдоль всех ее осей, т.е. с использованием метрики g00 = 1/H'002; gn0 = g0n = -H'n0/H'00; gnm = -H2 dnm, где g ij - метрические коэффициенты, показывающие, как изменится формула Пифагора для гипотенузы и катетов, если прямоугольный треугольник находится в "кривом" пространстве, а Hij - элементы матрицы преобразований масштаба-поворота, имеющей размерность 4*4, показывающие, как изменятся проекции размеров того же треугольника, например, если его вертеть по-всякому перед глазами, или смотреть на него через какие-нибудь линзы, например.

В [2] была более подробно рассмотрена калибровочная интерпретация принципа относительности, о которой мы сейчас немного поговорим. Предполагая, что до этого места дошли только читатели, считающие себя умеренно образованными (то есть непонимающие и несогласные прекратили истязать себя), мы будем использовать больше специальной терминологии на единицу площади текста, нежели ранее.

Специальная теория относительности утверждает, что одно и то же явление наблюдается по-разному в зависимости от того, как наблюдатель движется относительно лаборатории, в которой организовано это явление. Преобразования Лоренца, лежащие в основе специальной теории относительности, позволяют вычислить результат измерения этой величины (например, расстояния между столбами на перроне вокзала), если известен результат измерения ее каким-то другим наблюдателем (стоящим на перроне, например) и скорость движения первого наблюдателя (едущего в поезде, например) относительно второго. А почему эти результаты должны быть разными? А потому, что, как последовало из опыта Майкельсона, скорость одного и того же пучка света, измеренная этими наблюдателями, оказывается одинаковой, несмотря на относительное движение наблюдателей. Перрон стоит, поезд едет, а свет и для перрона, и для поезда движется со скоростью 300000 км/с! Вот и пришлось что-то придумывать про зависимость эталонов длины и времени от характера их движения, чтобы отношение длины пути светового пучка, к времени, затраченному им на прохождение этого пути, для стоящего и едущего наблюдателя оказалось одинаковым, 300 тысяч эталонных километров (своих для каждого наблюдателя) в эталонную секунду (свою для каждого наблюдателя).

Если почитать литературу про азы теории относительности, то можно увидеть, что все ее построения основаны на использовании световых сигналов для измерения расстояний и промежутков времени. Что же происходит с эталонами при изменении характера их движения? Что же их так деформирует, да еще столь согласованно, что скорость света остается одной и той же, что бы этот свет ни испустило, движущийся в поезде фонарик или фонарик наблюдателя у столбов? Мне кажется, что физическая причина этого явления состоит в том, что Вселенная движется относительно разных наблюдателей по-разному, и потенциал поля, создаваемый ею, различается для них векторной составляющей, в нашем примере - пропорциональной скорости наблюдателя в поезде относительно наблюдателя на перроне. Тогда не удивительно, что я, перейдя с перрона в поезд, не могу заметить изменения длины взятого с собой метрового эталона и темпа секундомера в моем кармане: скорость света при переходе в поле с другой векторной компонентой гравитационного потенциала стала другой (причем изменилась в разных направлениях по-разному), что привело к тем же данным радиолокационного контроля длины стержня и контроля хода секундомера с помощью "световых часов" Эйнштейна.

В физике такая независимость результатов измерения при изменении эталонов измерения называется калибровочной инвариантностью. Что-то вроде того, что если изменить одинаково все на свете, то никто ничего не узнает. Здесь мы меняем одновременно и согласованно гравитационный потенциал с точки зрения поезда на такой же, как наблюдается на перроне, и скорость света - и не замечаем изменений длин и времен!

Так вот, если явления, описываемые специальной теорией относительности, имеют причиной различия в движении (а также и в расположении) тел Вселенной относительно наблюдателей, между которыми со временем изменяется расстояние, то преобразования Лоренца, применяемые к волновым функциям квантовых объектов (для начала - просто к волновому 4-вектору какой-нибудь элементарной частицы, которая, как мы, образованные люди, знаем, есть и корпускула, и волна одновременно), можно интерпретировать как калибровочные в эквипотенциальной гравитационной обстановке:

 

k'i - ki = (aij - dij) kj,                                                                                                                                                           (1)

 

где ki = j/xi, k'i = j/x'i - волновые 4-векторы, j - фаза волны;

aij - коэффициенты преобразования Лоренца, играющие роль компонент потенциала, в котором с точки зрения штрихованной системы отсчета (система, связанная с поездом) находится не штрихованная (связанная с перроном и столбами);

4-вектор kj в правой части (1) представляет гравитационный заряд, находящийся в этом потенциале, поскольку из квантовой механики мы знаем, что волновой вектор частицы пропорционален ее импульсу, а ее импульс пропорционален ее гравитационному заряду;

dij - единичный симметричный тензор (символ Кронекера), играющий роль потенциала, выбираемого в каждой из систем отсчета (на перроне и в поезде) в качестве калибра.

Если поезд едет мимо перрона со скоростью V, то все, что покоится для поезда, будет движущимся для перрона со скоростью V. Гравитация здесь ни при чем. Однако если вдоль поезда идет пассажир со скоростью W, то наблюдатель на перроне сочтет, что скорость пассажира относительно поезда равна (W+V)/(1+VW/c2) - V, т.е. не равна W. Такого рода различия, которые непосредственно не связаны с изменением расстояния между наблюдателями, вызываются "регулировкой" фаз всех волновых функций при приведении неодинаковых компонент гравитационных потенциалов, создаваемых одними и теми же телами Вселенной для этих наблюдателей, к одному и тому же стандартному виду для всех наблюдателей: dij.

В этом варианте теории гравитации многие релятивистские эффекты (релятивистский эффект Доплера, аберрация и т.п.) оказываются гравитационным аналогом эффекта Ааронова-Бома, а поле сил инерции в неинерциальных системах отсчета здесь аналогично вихревому электрическому полю -dAm/dt (m = 1,..,3) в электромагнетизме и полагается, так же, как и поле, порождаемое изменением векторной части электромагнитного потенциала Am, релятивистским и истинным.

Так о чем это мы? А о том, что явления, происходящие в разных лабораториях, мы будем наблюдать по-разному, если тела Вселенной будут по-разному расположены или по-разному двигаться относительно этих лабораторий. Или в одно и той же лаборатории события будут происходить при ретроградном Юпитере иначе, нежели при директном. Вот как. А если учесть, что потенциал, создаваемый на какой-нибудь точке поверхности Земли Плутоном, во много раз превышает потенциал, создаваемый движущимся авианосцем в непосредственной близости от корабля, да и действует на происходящее много дольше (авианосец уплыл - и все), то появятся серьезные подозрения, что этот Плутон на что-то на Земле влияет...

Ну ладно, с этими сложностями покончим, перейдем к другим - квантовомеханическим.

2. Квантовая механика, планеты и свобода воли

Что же это такое, волновая функция? Для какой-нибудь элементарной частицы, которая проявляет себя как точка с зарядами разных видов, волновая функция - это характеристика множества всех ее возможных положений (иногда - и ориентаций) в пространстве в разные моменты времени. Эта характеристика подчиняется так называемому уравнению эволюции, имеющему для свободной частицы решение в виде волны. До тех пор, пока мы не вмешались в жизнь частицы с попыткой что-либо в ней измерить (не повлияли на множество ее возможных положений и ориентаций), эта волна сохраняет свой вид. Кванты света, прилетевшие без помех откуда-нибудь издалека, имеют фронт волны, им соответствующей, с довольно протяженным участком плоской формы. Они по-прежнему могут быть уловлены не более чем одним атомом каждый, но область, где это может произойти имеет очень большую протяженность в сравнении с размерами атома.

Пусть на пути световой волны появляется непрозрачное препятствие с маленькой прорезью шириной в несколько пространственных периодов волны, соответствующей этим фотонам. Судя по тому, где можно поймать фотоны, пролетевшие отверстия, их пути стали сильно отличаться для разных фотонов и явно отклонились, в общем случае, от первоначального направления их движения. Они образовали светлое пятнышко, по форме не совпадавшее с прорезью, как хотелось бы ожидать наблюдателям, привыкшим к тому, что тела отбрасывают четкие тени, похожие на сами эти тела.

Но самое любопытное было обнаружено Юнгом (не психологом, а физиком), когда он в препятствии сделал две параллельные прорези. Фотоны, пролетевшие экран с прорезями, создали картинку, в которой не то что светлые пятнышки, создаваемые фотонами, пролетевшими прорези по отдельности, сложились и образовали более широкое, скажем пятно, - они создали полосатую картинку! Так было подтверждено наличие у света волновых свойств, о которых утверждал Гюйгенс.

Какое отношение к астрологии это может иметь? Терпение, терпение...

Однажды стало известно:

- что волны квантовой механики описывают движение не только частиц света, но и всех других элементарных частиц, а также вероятные состояния сложных образований из этих частиц;

- что, если в опыте Юнга попытаться подглядеть, через какую щель пролетает та или иная частица, полосы, в которых их до того обнаруживали, исчезают, сливаются в ранее ожидаемое размытое пятно;

- что форма волны, которая соответствует отдельно взятой точечной частице, может мгновенно измениться во всем пространстве, что происходит при пролете экрана с отверстиями, например, как если бы частица, подлетая к экрану, мгновенно получила информацию о распределении прозрачных мест на экране - сколько их, какой они формы и величины каждое;

- что это изменение формы волны (коллапс волновой функции) происходит совершенно спонтанно (в случайном месте для частиц), вне зависимости от внешних условий.

И тогда возникли мысли о том, что природа наделила свои элементарные кирпичики некоторым подобием свободной воли и способности к телепатическому получению информации, не только о прорезях, но и о факте наблюдения за прорезями!

Ой, как недовольны были вульгарные материалисты!

А мы пойдем дальше. Точнее, вернемся немного назад - нам уже известно, что на ориентацию волны в пространстве влияют движущиеся космические тела. Если опыт Юнга повторять на одной и той же установке, но при разных расположениях летящих в космосе планет, то полосатая картинка будет иметь немного разные формы и будет наблюдаться немного в разных местах мишени! Говоря астрологическим языком, выбор траектории частицами, пролетающими экран со щелями, будет зависеть от гороскопа опыта! Именно гороскоп, потому что потенциал Земного шара будет участвовать в формировании интерференционной картины наравне с потенциалами других планет, а его величина его векторной части имеет порядок величины векторной части потенциала Юпитера...

Дело в том, что, согласно калибровочной инвариантности, изменению векторного потенциала в районе распространения волны соответствует пропорциональный поворот ее фронта. Этот поворот можно посчитать по вышеприведенной формуле для волнового вектора, подставив в нее составляющие гравитационного потенциала и исходную ориентацию волны. Поскольку плоскость расположения щелей мы не поворачиваем, то при разных гороскопах опыта волна будет подходить к плоскости щелей под разными углами и давать попадания фотонов на разные детекторы, расположенные дальше по ходу распространения волны.

Получается, что у фотонов, пролетевших систему из двух щелей, судьбы зависят от расположения и движения планет. При одном расположении фотон попадет на атом-детектор, а при другом - нет. Это астрологов должно воодушевить. Но есть и второе обстоятельство: если немного подвинуть систему атомов-детекторов пролетающих фотонов, то, наоборот, в первом случае фотон не попадет на детектор, а во втором - попадет. Получается, что судьба фотонов зависит не только от расположения и движения планет, но и от внешних условий, которые могут не зависеть от этого расположения. А этого астрологи-ортодоксы признавать не хотят - по крайней мере, по отношению к людям.

Почему же то, что справедливо для фотонов, должно обязательно распространяться на людей - спросите вы? Конечно, у меня нет строгих доказательств того факта, что, например, вступление в брак при подходящих транзитных положениях планет, произошло из-за серии попаданий частиц человеческих организмов в иные окончательные положения, вызвавшие изменение электрической активности организмов, изменение гормонального фона и, как следствие - включение внимания обоих партнеров, полового влечения, осознания приемлемости внешних условий для образования семьи и т.п. И тем более, я не могу предъявить доказательств того, что эти попадания частиц в подходящие места произошло именно из-за Марса, Венеры, Солнца, Юпитера...

Но и задача на этом этапе у меня скромнее. Я хотел лишь показать, что за астрологическими явлениями, несущими привкус мистики, могут обнаруживаться связи с хорошо известными явлениями, изучаемыми иерархией наук: физикой, химией, биологией и далее... Связь гравитации и волновых функций показать, надеюсь, удалось. Связь волновых функций и феномена сознания как гипотезу исследовали многие, например известный ученый-физик Роджер Пенроуз [3]. Дело за немногим - это, конечно, шутка...

А еще мне хотелось бы заметить, что астрология - это одно из частных знаний о целостности мира, органичное место которого в целостной системе знаний о мире рано или поздно будет найдено.

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

1. Г.М.Тележко. Гравитация, инерция и пространство-время Минковского. Гравитация, 1997, т. 3, вып 2., с. 60-73.

2. Г.М.Тележко. Некоторые следствия 4*4-векторной теории гравитации. Труды Конгресса-98 "Фундаментальные проблемы естествознания", т. 2. Сер. "Проблемы исследования Вселенной", вып. 22, СПб, 2000.

3. R.Penrose. Shadows of the Mind. A Search for the Missing Science of Consciousness. Oxford University Press, 1994.


Выскажите своё мнение!

Астрологическая библиотека

На титульную страницу

be number one