Дзен-пушка

От автора. Рецессивная гипотеза

Вымышленная физика, которую я положил в основу романа, весьма приблизительно базируется на концепции, о какой я сам в свою очередь имею лишь отрывочное представление. Я не ученый и, к сожалению, не обладаю математической компетенцией, поэтому мои построения ненаучны и неквантитативны, однако вознаградили меня многими часами плодотворных размышлений.

Гипотеза зиждется на моей убежденности, что гравитационное притяжение невозможно. Мои рассуждения по этому поводу могут быть проиллюстрированы следующим образом.

1. Наш опыт повседневного манипулирования вещественными объектами показывает, что мы способны их перемещать, толкая от себя, то есть прилагая силу в направлении, противоположном направлению, откуда исходит сила. Интуитивно кажется необходимым, чтобы это опиралось на форму и структуру пространства, где мы живем, поэтому возможность притянуть объект к себе силами магнетизма или клеевой адгезии несколько озадачивает человека, впервые с нею столкнувшегося.

2. Случайно движущиеся объекты расходятся со временем, и вполне аналогичной особенностью наделено наше пространство-время. Э.А. Милн приводит для иллюстрации понятия необратимости рой несталкивающихся частиц, движущихся однородно по прямым, который в какой-то момент станет расширяться, даже если вначале сжимался. Однако система, уже начавшая расширяться, никогда не станет сжиматься.

Гравитация выглядела бы более естественно, носи она характер расталкивания, а не притяжения. В физике наличествует тенденция считать силы отталкивания и притяжения противоположными, но в остальном эквивалентными, однако симметрия эта нарушается, когда мы принимаем во внимание среду их действия; по мере расталкивания источников эффект силы, вызывающей это, слабеет, однако сила притяжения по мере сближения источников усиливается. Это различие оказывается ключевым для мироздания и, опять же, проистекает из формы вселенского пространства, разрешающей безграничное расхождение, но не безграничное сближение.

Разумеется, притягивающий характер — лишь одна из загадочных особенностей гравитации. Другой выступает равенство гравитационной и инерциальной масс — это у физиков такой способ заявить, что все тела падают с одинаковым ускорением независимо от масс. Равенство делает невозможным проверку третьего закона Ньютона на гравитирующих телах; уравнение Ньютона для силы гравитационного взаимодействия двух тел показывает уникальность этой силы как зависящей от произведения масс, в этой форме она удовлетворяет и третьему закону, и требованию равенства гравитационной массы с инерциальной, однако это ведь просто математический инструмент. В реальности кажется вероятным, что каждое тело влияет на другие, и надлежащая проверка третьего закона Ньютона потребует раздельного измерения вкладов.

Что, если бы гравитация действительно выступала силой отталкивания? Поскольку каждый материальный объект окружен всей материей всей остальной Вселенной, нужно лишь предположить, что он также экранирует распространение расталкивающей силы, чтобы свести ее (математически) к мнимому притяжению между сравнительно близкими телами. Земля и Луна связаны вместе потому, что давление целой Вселенной превозмогает их естественное стремление удалиться друг от друга. Одним прыжком мы переходим от гравитации к разлетанию галактик.

Рецессивная гипотеза делает следующий шаг. Равенство гравитационной и инерциальной масс диктует трактовку гравитации не как силы, действующей через нечто нематериальное, именуемое нами пространством (или, как в старых теориях, эфиром), но вместо этого — неотъемлемо связанное со структурой пространства (как в ОТО). Таким образом, эта модель удовлетворяет как первому, так и второму из вышеизложенных рассуждений.

Гипотеза зиждется на первородных расположениях, которые мы в дальнейшем станем называть частицами. Они не существуют изолированно, но пребывают взаимосвязанными, причем их взаимосвязь динамической природы: все они удаляются друг от друга на стандартной однородной скорости[9].

Это расталкивание, или рецессия, и есть основной компонент пространства-времени. Однако данная гипотеза вводит довольно трудную для понимания идею движения как неприводимого принципа, а не сложносоставного феномена на пресуществующей сцене времени и расстояния. Движение становится фундаментальным взаимодействием, или режимом взаимосуществования, самих частиц. Время и расстояние же — эмергентными явлениями.

Следует, вероятно, заметить, что, удаляясь друг от друга, частицы никуда в особенности не движутся. Это справедливо и для расходящихся галактик[10].

Таким образом, в пространстве господствует вселенская рецессия, расталкивание. В этом смысле предлагаемая гипотеза воскрешает старый принцип мгновенного действия на расстоянии, поскольку пространство в рамках данной концепции представляется динамическим коннектором тел, а не статическим геометрическим полем.

В Дзен-пушке упоминается Симплекс, состояние, в котором единственным взаимодействием частиц выступает отталкивание. Наша реальность, однако, способна вместить только 4-симплекс, тетраэдр. Другими словами, она порождает не только рецессивные, но и геометрические отношения. Это означает, что частица способна нарушать связь отталкивания между другими частицами. Когда такое происходит, связь, очевидно, разрывается, и по закону перспективы пара частиц будет закрывать друг от друга тем больший сегмент небесной сферы, чем сильнее сближается. Что происходит, когда частица удаляется от большего числа частиц в одном направлении, нежели в другом? В игру вступает теория относительности. Следует предполагать, что само это неравенство проявляется более низкой общей скоростью расталкивания с затененным регионом. Таким образом, чем ближе тела в пространстве, тем медленней они разлетаются друг от друга.

Если расстояние между ними достаточно сильно уменьшилось, отталкивание падает настолько, что между телами начинает наблюдаться кажущееся притягивание. Это порог перехода. Взаимное отталкивание стало отрицательным; впервые частицы движутся вместе по мере удаления от остальной Вселенной.

Итак, кажущиеся силы притяжения теперь объясняются интерференцией на общей арене расширения. В то же время степень падения скорости тела (то есть кажущееся приобретаемое им ускорение в режиме гравитации) не зависит от инерциальной массы. Довлеют скорости; инерциальная масса, так сказать, отпечатана на частице в силу ее расхождения с окружающей Вселенной. (Это объяснение примерно аналогично принципу Маха.)

В качестве побочного продукта умалившегося отталкивания мы рассмотрим линии отталкивания, сочленяющие частицы, чья взаиморецессия упала. Они все еще пытаются приобрести положенную им скорость расширения. В некотором смысле между частицами действует давление. Оно указывает на новый класс эффектов, под которым я подразумеваю электромагнетизм.

Интересным свойством магнетизма выступает его аналогия прецессии гироскопа относительно электрической силы. Чтобы учесть магнетизм аналогично гироскопическому действию, я ввел понятие псевдоспина, описанное в гл. 10. Выбрав простые правила отбора, получаем правдоподобную картину магнетизма, где линии отталкивания, однако, выступают квазиматериальными. Впрочем, диаграммы электрического притяжения и отталкивания становятся неотличимы от уже известных нам силовых линий.

Частицы, о которых до сих пор было рассказано, представляют собой некую более простую форму нейтрона. Умаление рецессии конвертирует часть их массы в положительный заряд, так что теперь они превращаются в протоны. За этим следует образование балансирующего отрицательного заряда, который выбрасывается вовне и превращается в электрон. Рождается атом водорода.

Рецессивная гипотеза пестрит таким количеством пробелов, что ее легко отбросить как чисто умозрительную, и так поступали. Моя стратегия — выжать из нее как можно больше, обходя трудные места и оставляя их на будущее, непокоренными вершинами, хотя даже единственной такой достаточно, чтобы подорвать фундамент теории. В то же время гипотеза порождает достаточно вопросов, прежде казавшихся несвязанными, чтобы вновь задуматься, а не может ли в ней быть рационального зерна. Вот несколько:

1. Пространство обладает протяженной структурой только вдоль линий отталкивания. Поперек же, образно говоря, оно прерывисто, метельчато. Это представляет интерес в контексте корпускулярно-волнового дуализма, а также потому, что лучистая энергия переносится поперечными волнами.

2. Трудность в построении картины объединения сил природы всегда проистекала из трудности понять, как их все может переносить одна среда. Рецессивная гипотеза предлагает иерархию переплетающихся пространств, сконструированных каждое из своего набора линий отталкивания:1) пространство, содержащее единственную абсолютную скорость — скорость света, излучаемого веществом на пределе сферы Хаббла, 2) динамическое пространство относительных скоростей и гравитации; 3) подстилающее пространство, где осуществляется электрическое взаимодействие.

3. Гипотеза подводит физический базис под идею инерциальной системы. Ради спора представим, что инерциальная система отсчета объекта состоит из сферы далеких частиц, удаляющихся от него на скорости света. Если он разгоняется до новой скорости, то получает альтернативную систему отсчета, состоящую из других частиц (так в любом месте Галактики обнаруживаешь себя в центре сферически расширяющейся системы; объект, однако, будет переноситься из ее центра) — и продолжает движение. Без рецессии динамика была бы наделена качествами вроде аристотелевских: приложение силы приводит не к ускорению, а к равномерному движению, и то прекращается, когда прекращает действовать сила.

4. Можно сохранить идеальную версию космологического принципа, при котором распределение галактик должно оставаться примерно неизменным в любую эпоху. Первозданное отталкивание — это взаимодействие, предшествующее возникновению как времени, так и пространственных расстояний. Таким образом, на очень больших масштабах связь между временем и расстоянием может нарушаться. Далекие галактики будут улетать от нас, но никуда при этом не отдаляться.

5. Соблазнительно предположить, что отталкивание порождает как гравитацию, так и вселенский принцип, известный нам под названием второго закона термодинамики. Это будет означать, что вода, падающая через водяную турбину, подчиняется тому же принципу, что и пар, расширяющийся в паровой турбине.

6. Приписав две формы электрической силы двум направлениям псевдоспина, мы объясним нарушение четности в некоторых экспериментах. Зеркальным отражением отрицательного заряда выступает положительный. Четность нарушается при перевороте псевдоспина.

7. Наконец, рецессивная гипотеза помогает разрешить парадоксы Зенона о невозможности движения. Не стану их здесь повторять (но порекомендую хорошее обсуждение у Уитроу в The Natural Philosophy of Time)] вкратце, три существенных для нас парадокса якобы доказывают, что: 1) быстрый бегун не может перегнать медленного, 2) стрела не способна достичь цели, 3) стрела вообще не движется[12].

С точки зрения рецессивной гипотезы апории Зенона — вообще не парадоксы. Они демонстрируют, что движение в его кажущейся форме невозможно. Значит, его природа иная.

Однако аргументы Зенона бьют по концепции места: идее, что физический объект занимает место в рецептивном пространстве и способен двигаться через это пространство в другое место. Рецессивная гипотеза упирает на чисто реляционную природу пространства; места нет нигде, кроме как там, где расположено физическое тело. Когда такое тело, по впечатлению, движется относительно другого, на самом деле модификации подвергается пространство между ними. Объекты же остаются в том же месте, то бишь собою самими.

Аналогичная идея превосходно отражена в дзенском коане:

Ничто не движется; где же окажется?