Не успел ваш покорный слуга начать статью о специальной теории относительности Эйнштейна, как ему пришло сообщение, что оная теория может оказаться неверной! Пришлось срочно менять тему статьи. Итак, с чего следует начать серьезное знакомство с физикой, да и с любой «точной» наукой? И о чем следует помнить, когда идет речь о данных науки?

Но сначала, конечно, поговорим о том, из-за чего весь сыр-бор. А то, кто знает, может быть, пока я буду писать эту статью, основания современной физики начнут сотрясать с еще какой-нибудь другой стороны. Итак, ученые из CERN (Европейская организация ядерных исследований) заявили о превышении скорости света пучками нейтрино. Если это сообщение не следствие ошибки эксперимента или интерпретации его результатов, то оно может привести к перевороту в современной физике. Жертвой этого переворота станет специальная теория относительности Эйнштейна, которая говорит, что скорость света – предельная скорость во Вселенной. Эйнштейн утверждает: движения со сверхсветовой скоростью не может быть, потому что его не может быть никогда.

Быстрее скорости света. Часть 1: Карикатура на действительность

Быстрее скорости света. Часть 1: Карикатура на действительность

Только две лаборатории в мире способны повторить этот эксперимент. Fermilab под Чикаго и еще одна лаборатория в Японии, работа которой была приостановлена в связи с цунами и землетрясением. Американцы в тот же день заявили, что уже готовы начать проверку, но их измерительные системы далеко не такие точные, как у европейских ученых. Как всегда в экспериментальной науке, ученые должны быть готовы к чему угодно, но мало кто из них рискует заранее сказать что-либо против теории Эйнштейна, которая была опытно подтверждена тысячи раз во всех частях света.

Ну, во-первых, что здесь следует сказать?.. Конечно же, следует подвергнуть резкой критике сам эксперимент и выводы из него. (Ведь не собираемся же мы, в самом деле, теперь переписывать заново все учебники по физике на первых курсах университетов? да и школьные тоже.) Сразу же бросается в глаза одна несообразность. Запрет на превышение скорости света – принципиальный, это не рекорд, который можно, поднатужившись, чуть-чуть улучшить. То есть, если сверхсветовое движение возможно, то оно возможно в принципе с любой сверхсветовой скоростью. В CERNовском же эксперименте нейтрино прилетели от старта к финишу всего на 60 наносекунд быстрее, чем это сделал бы свет. Скорость света – 300000 км/с, то есть свет отстал бы от нейтрино на18 мпри 730-тикилометровой дистанции между излучателем и приемником. Скорость света превышена на малые доли процента. Вывод: сомнительный результат. Вот если бы хоть в полтора-два раза быстрее, — тогда сомнений было бы меньше.

Да, похоже, надо повнимательнее присмотреться к тому, как проводился эксперимент. Чтобы измерить скорость, нужно измерить расстояние и измерить время, за которое нейтрино его прошли. Чтобы измерить расстояние, в свою очередь, необходимо знать координаты начала и конца дистанции. Как вы думаете, с помощью чего эти координаты были определены в нашумевшем эксперименте? – с помощью GPS и триангуляции: приемник скрыт от космического излучения в толще твердой породы, и его координаты рассчитали из координат начала и конца тоннеля, посреди которого он находится. Да, конечно, ошибку в18 мтакой способ вряд ли даст (на самом деле точность измерений, по оценкам, составила около20 см), но ирония состоит в том, что координаты определяются с помощью той самой электромагнитной волны, с которой потом будет проведено сравнение скорости нейтрино. Как-то это напоминает логическую ошибку из математики, когда теорема доказывается с помощью следствия из нее же самой… Впрочем, все всегда так делают — измеряют расстояния с помощью электромагнитных волн. И это замечание — просто пустая придирка по сравнению с тем, что в эксперименте свет никогда не пропускали по тому же пути, что и нейтрино. Может, он тоже прошел бы это расстояние быстрее?.. Ведь другое детище Эйнштейна, общая теория относительности, допускает искривление пространства. Так что полученное по триангуляции расстояние может оказаться завышенным, или, к примеру, нейтрино могли лететь по какому-то короткому пути, вроде «червоточины»?

Ах да, мы еще ничего не сказали про время! Чтобы измерить время вылета частиц из начала и время их прилета в конец, — нужно двое очень точно синхронизованных часов: одни в начале, другие в конце. Чтобы проверить их синхронизацию, нужно, очевидно, посылать сигналы от одних часов к другим. Догадайтесь, какие это сигналы… да-да опять это те же самые электромагнитные волны. Какая-то змея, кусающая себя за хвост. Предположим, имеется какая-то местная аномалия, влияющая на скорость электромагнитных волн в районе старта, финиша или где-то на пути между ними. Или, скажем, из той же общей теории относительности Эйнштейна можно взять одну-две уважительные причины для изменения скорости течения времени…

Но тут уже наверняка найдутся десятки блестящих специалистов, которые все это проверили (или проверят) гораздо лучше нас с вами. Зачем, как уже сказано, придираться к мелочам? Давайте, допустим наконец, что все именно так, как утверждают CERNовцы, и нейтрино могут лететь быстрее скорости света.

Что из этого следует, и стоит ли по этому поводу рвать волосы на голове? Да, картина мира, построенная современной физикой, может обрушиться. Но ведь это же именно картина, а не сам мир. Почему-то мы имеем дурную привычку забывать об этом.

Картина – это только изображение предмета, лишь в чем-то его напоминающее. Разница между самим предметом и картиной огромна. Возьмем для примера чей-то портрет и сравним его с самим человеком. Даже портрет кисти гениального художника лишь в какой-то мере отражает истинные черты лица человека. Портрет похож, но не составит труда найти в нем недостатки. Мало этого! Человек с разных углов, при разном освещении выглядит совсем по-разному. Портрет двухмерен, и поэтому он никогда в принципе не может верно отобразить всю полноту трехмерного предмета. Самое сходство двумерного изображения с трехмерным предметом есть иллюзия, созданная искусством художника. То есть сходство-то иллюзорное, ложное, и предмет на деле заведомо не таков, каким его рисуют, чтобы добиться сходства.

Далее, у реального предмета очень много важных свойств, которые просто невозможно отобразить картиной, которая копирует только внешний вид. А химический состав, например? Твердость-мягкость, шероховатость-гладкость на ощупь? Влажность-сухость? Запах? Вкус? К тому же человек может двигаться! Чтобы отобразить все возможные изменения выражения лица, нужны миллиарды портретов. Но человек не только движется сейчас, он изменяется с возрастом, растет, мужает, стареет. Конституция его при этом меняется разительно. Даже его внешний вид при этом становится совсем другим. Что же сказать о внутренних изменениях в теле человека? И почему только в теле? Не пора ли, наконец, вспомнить и о внутреннем мире человека: он может говорить, и наговорить может многое, чего никак не отразишь в портрете; но и речь не передает десятой доли того, что он думает и чувствует внутри себя, — тем более этого не покажет портрет.

Примерно такими же недостатками обладает и современная научная картина мира, созданная набором общепринятых в данный момент теорий. Да, она имеет некоторое сходство с реальностью, но любая теория может показать многомерный мир только с какой-то одной стороны. Наука никогда в полноте не может охватить всего, что есть в мире. К тому же мир меняется, отобразить все эти изменения наука просто не в состоянии. Кстати, почему бы не предположить, что мир не только меняется сейчас, но и развивается, растет, стареет? – и при этом изменяется его «конституция», набор основных законов и констант?.. Не будем здесь даже и говорить о «внутренней», нематериальной составляющей мира, которой наука вообще не касается.

И хорошо бы научная картина мира была портретом. На деле же это просто карикатура, которая передает только основные черты предметов и явлений. Она может быть очень остроумной, вызывать искреннее восхищение тем, как точно подмечены определенные особенности, — но это всего лишь карикатура на действительность.

Вот с четкого понимания этого и следует начинать серьезное знакомство с физикой, да и с любой другой «точной» наукой. Вашему слуге покорному в этом отношении повезло: ему это объяснили на первом курсе университета на первой же лекции по физике. «Да-да, физика не имеет дела с реальной природой, которая слишком сложна; физика оперирует упрощенными моделями, которые мы в состоянии понять».

Так вот, представьте себе, что человек, на которого сделана серия карикатур, вдруг повел себя не так, как его изображали. (Кстати сказать, он может изменить свое поведение под влиянием тех самых карикатур. Почему бы и миру не меняться под влиянием теорий, которые люди о нем пишут? В конце концов, человек – неотъемлемая часть мира, и они крепко взаимосвязаны.) Есть ли здесь что-то удивительное?

Почему же, когда для теории, созданной около ста лет назад, возникает угроза оказаться неверной, это становится сенсацией? Здесь уместно привести высказывание одного нобелевского лауреата: «В современной науке больше предрассудков, чем в любой религии». Один из основных: общепринятая в данный момент и проверенная на протяжении нескольких десятков лет и тысяч километров теория почему-то предписывается всей Вселенной во все времена в качестве истины в последней инстанции.

На этой скептической ноте, пожалуй, следует пока остановиться, но во второй части статьи  мы продолжим наше критиканство.

GD Star Rating
loading...
Быстрее скорости света. Часть 1: Карикатура на действительность, 10.0 out of 10 based on 3 ratings

Добавить комментарий