Пустоты теории пустоты

<Рецензия на книгу "Структура физического пространства и новый способ получения энергии">


При рассмотрении жизнеспособности и полезности новых теорий в физике применяется критерий Оккама: не преумножать сущностей сверх необходимости. Р. Фейнман в своей книге "Характер физических законов" сформулировал этот принцип со свойственным ему остроумием: "Ваши теоретические построения или открытия должны быть такими, чтобы выводы из них можно было сравнивать с результатами эксперимента, т.е. чтобы из них не получилось, что "один тук равняется трем нукам", причем никто не знает, что такое эти самые тук и нук. Ясно, что так дело не пойдет. Но если теоретические результаты можно сравнить с экспериментом, то это все, что нам требовалось. Это вовсе не значит, что ваши туки и нуки не могут появляться в первоначальной гипотезе".

Первое, что бросается в глаза при даже первом, самом беглом знакомстве с книгой уважаемого нами Ю.А. Баурова, так это изобилие таких вот, условно говоря, "туков" и "нуков", против которых предостерегал Фейнман. Сразу появляется настороженность. Будем, однако, справедливы: совсем не обязательно, что туки и нуки - это плохо. Быть может, они необходимы как элементы некоторой внутренне непротиворечивой теории, приводящей к новым теоретическим и практическим результатам?


К разбору этого мы и переходим.

Итак, что мы имеем? - спросим себя, просмотрев книжку Ю.А. Баурова. "Широк русский человек, надо бы сузить," - говорил Достоевский, который в данном случае вспоминается не случайно. Перед нами попытка фундаментальной теории, декларативно объясняющей все поля и частицы, а так же... и само пространство с его тремя декартовыми измерениями, которые якобы в числе равном именно три получаются путем минимизации некоторого функционала.

Замах автора велик, дерзание его впечатляет. И почему мы обычно так воротимся от "дерзающих"? Совковая это привычка: "не высовывайся" и т.д. Мне лично импонирует замах Ю.А. Баурова. Он отдал свою жизнь на распыл, проделав немалый и многолетний труд. Это внушает к нему уважение. Но чем более претенциозна теория, - тем больше она вызывает внутреннего противодействия, тем более пристрастно к ней относишься,
прежде чем опровергнуть ее или принять целиком или с более или менее существенными поправками. Мы полагаем, что монография Ю.А. Баурова заслуживает, по крайней мере, внимательного отношения.


* * *

Прежде чем приступить к ее обсуждению, оговоримся: что мы ожидаем от новой фундаментальной теории?

В физике существует набор фундаментальных констант: спектр масс лептонов, барионов и других частиц, постоянная Планка, скорость света, постоянная тонкой структуры, константы слабого взаимодействия, гравитационная постоянная и другие величины. В свое время Бор сумел найти связь постоянной Ридберга с другими константами, и, хотя его теория была внутренне противоречивой, - результат налицо: теория Бора стала "первой ласточкой" в преддверии величайшего события физики уходящего века - построения квантовой механики.

Даже если теория Баурова внутренне противоречива, но содержит неизвестную ранее связь фундаментальных констант, так что некоторые (хотя бы одна!) из этих констант могут быть исключены из
списка фундаментальных, то это уже очень и очень много. "Дерзание" достигло цели. Если же Бауров просто ввел другие, "свои" константы, - какие-нибудь "туки" и "нуки", в которых он переписал существующие константы, от чего общее число фундаментальных постоянных не изменилось, - просто они переписаны в иной связи, - то мгновенно срабатывает бритва Оккама: зачем все это делать? Ничего нового, ничего интересного в такой теории нет, - сплошная тавтология: "один тук равен трем нукам" - не стоило их
и выдумывать. Таков главный критерий.

Теперь о внутренней противоречивости теории. В случае выполнения первого критерия: если получен более или менее осмысленный синтез констант, мы готовы закрыть глаза на внутренние противоречия,
предполагая, что найден плодотворный путь, на котором они будут впоследствии устранены - по крайней мере до некоторой степени. В случае же отсутствия синтеза констант, сам вопрос о какой-либо пригодности теории отпадает. С другой стороны, мы не можем довольствоваться просто синтезом констант, если таковой нам предложат без объяснения, без вывода. Бор именно "вывел" константу Ридберга. Именно это проложило путь к истине.

Автор рецензии и сам с помощью калькулятора упражнялся в "синтезе" констант. К числу моих "шедевров" относится выражение для константы слабого взаимодействия Ферми через постоянную тонкой структуры, массу протона и постоянную Планка, значение которого лежит в пределах погрешности эксперимента.

Некоторые теоретики тоже занимаются на досуге чем-то подобным - вместо кроссвордов и шахмат, - и не придают такого рода находкам никакого значения, пока не смогут вывести их теоретически. Итак, даже если обнаружим у Баурова такого рода находки, мы хотели бы увидеть и вывод его, - на то и теория.


Но даже и в том случае, если теория бы оказалась беспомощной, не выдала синтеза констант, но все же в части практических приложений установила интересные, ранее не известные явления, которые в рамках нормальной теории могут быть восприняты как нечто новое и проливающее свет на истину, помогла взглянуть на уже известное с новой стороны, и в этом случае мы были бы признательны автору теории.

Нет ничего хуже духа косности и слепого консерватизма в отношении к новым теориям. Критичность - да, предубеждение и заведомое отрицание - нет. Создание новой науки – процесс объективный и неостановимый. Тот заядлый скептик, который придерживается раз и навсегда установившихся понятий, рискует в конце концов отстать - остаться наедине со своими устаревшими взглядами. Другое дело, что для изменения взглядов нужна достаточная мотивация. Мотивированны ли претензии Ю.А. Баурова как создателя новой теории? - вот в чем вопрос.

* * *

Рассмотрим положения, которые Ю.А. Бауров сформулировал как результаты его теории (с.223-226).

"1. Разработана физическая модель формирования наблюдаемого пространства из конечного множества
специальных одномерных дискретных объектов - бюонов, в которой показано, что наблюдаемое пространство и мир элементарных частиц возникают в результате минимизации потенциальной энергии взаимодействия бюонов в одномерном пространстве, ими образованном. При этом оказывается, что
фиксируемое нами пространство должно быть трехмерным. Плотность вещества в нем должна быть равна
10^{-29} г/см^3, что соответствует эксперименту".

Прежде всего отметим, что проблема пространства как проблема способа восприятия является в своей основе философской. Сводить ее только к физике было бы неправомерным. Бауров в проблеме пространства поставил телегу перед лошадью.

Следуя идеям Канта, Шопенгауэр последовательно обосновал "принцип индивидуации" согласно которому пространство и время – это формы нашего представления, ибо только благодаря времени и пространству
одинаковое и единое по своему существу и понятию является как различное, как множество, рядом и друг подле друга; следовательно пространство и время и есть principium individuations." Другими словами, по Шопенгауэру "я" действительно стоит вне пространства и времени, а не внутри их, поскольку они есть формы представления мира. "внутреннее существо мира - наша воля; явление мира - наше представление."
(А.Шопенгауэр, Избранные произведения, М.,1992.)

Бауров же рассматривает в качестве исходного пространства - одномерное. Почему не "безмерное" - без всяких измерений, или не бесконечномерное? Хорошо, пусть это постулат. Это ничего не меняет. Сама природа вещей такова, что пространством - именно таким, какое оно есть - трехмерным, локально евклидовым, нужно задаваться - это априорная форма восприятия, которая не обязана своим возникновением никакому закону физики - она сама, эта трехмерная евклидовость, диктует характер физических законов, проистекающих в природе. Трехмерная евклидовость нашего пространства задана, так сказать, экзистенциально. Это первейший постулат физики. Его нельзя выводить, - наоборот, все к нему сводится. И насколько же проще его действительно постулировать, чем заниматься пустейшей схоластикой: вводить какие-то "бюоны", заниматься словобразованием по первой букве фамилии автора (к примеру, слово "мюоны", обозначающие элементарные частицы семейства лептонов, происходят от греческой буквы «мю», но где вы видели букву "бю"?), зачем какое-то одномерное пространство? Все это чистой воды "туки" и "нуки".

Пусть вы привязали к трехмерности пространства какие-то "бюоны" и какое-то "одномерное пространство". Но попробуйте докажите, что при этом, в условиях одномерности, имеет смысл говорить об энергии! Энергия - это нулевая компонента четырехмерного вектора. А у Баурова пространство одномерное. В этом случае надо говорить об инвариантной функции Лагранжа, а не об энергии. Это известно каждому мало-мальски образованному физику. Такого рода путаница у Баурова, к нашему глубокому сожалению, почти
на каждой странице. (Здесь и далее формулы набраны в текстовом формате по правилам программы LATEX )

Так, на с.19 читаем следующее: "Предположим, что в пространстве M_I(x,t) (введенное им "одномерное" пространство, в котором, однако, два (!) аргумента x и t, - приходится догадываться, что он имеет в виду
одномерный континуум за исключением времени) скорость света является функцией x и t, т.е. c=c(x,t). Тогда без гравитационного поля метрику такого многообразия... можно записать в виде:

d[c(x,t)t]^2-dx^2-d\vec r^2=0,(1.1)

где r - расстояние между точками пространства
M_{III}."

Заметим, что по принятой терминологии речь здесь идет не о метрике, а о дифференциале интервала (в пространстве Минковского). Этот интервал обозначается Бауровым как dx. (Обычно пишут ds, чтобы не путать с трехмерными координатами, но не в этом суть.) Удивительно, что скорость света предполагается зависящей не от координат и времени наряду, что соответствовало бы логике четырехмерного представления координат в пространстве Минковского, а от длины, отмеряемой вдоль мировой линии! Это не приложимо к реальности. Дальше - еще хуже.

"Попытаемся найти уравнение, - пишет Бауров, - решением которого является зависимость c(x,t) для пространства M_{I}, сделав следующие действия. Зафиксируем r в M_{III}, положив r=const. Тогда (1.1) примет вид:

d [c(x,t)t]^2-dx^2=0, (1.2)"


Это означает, что мы рассматриваем чисто времениподобный интервал. Непонятен смысл этого выбора. Автор сразу отказывается от заявляемого "трехмерия".

"Представим (1.2) в виде:

\{dc(x,t)t-dx\}\{dc(x,t)t+dx\}=0,(1.3)

Раскрывая дифференциалы и деля на dt, найдем два соотношения:

t\frac{\partial c}{\partial t} +c+t\frac{\partial c}{\partial x}\frac{dx}{dt}-\frac{dx}{dt}=0, t\frac{\partial c}{\partial t} +c+t\frac{\partial c}{\partial x}\frac{dx}{dt}+\frac{dx}{dt}=0.(1.4)"

Далее Бауров полагает, что дифференциалы dx и dt зависимы, а именно dx=cdt. И он пользуется этим в дальнейших выкладках. Но, чтобы себе не противоречить, он должен был бы пользоваться этим условием и прежде, еще в формуле (1.2), в которой, подставляя dx=cdt, немедленно получил бы тождество 0=0, так что все прочие выкладки, в которых автор, ходя кругами, делает какие-то выводы насчет скорости света, не имеют смысла.

Этот утомительный экскурс было необходимо сделать, чтобы показать, с какого рода построениями приходится иметь дело. Встречая такого рода, мягко говоря, "шероховатости", теряешь понемногу доверие и ко всему трактату, который кажется хаотическим искусственным нагромождением несовместимых утверждений. Теория не просто внутренне противоречива за счет искусственной, насильственной
стыковки двух каких-то разнородных концепций, как в случае теории атома водорода Бора (стыкуются
классическая и квантовая теории), но "локально противоречива" - противоречива в каждом своем отдельном утверждении.

Далее.

"2. Предсказано существование глобальной анизотропии Вселенной, обусловленной существованием космологического векторного потенциала \vec A_{г}, новой фундаментальной векторной константы, входящей в определение бюонов."

Что мы видим в этом отрывке? Автор, который на словах утверждает, что его теория лоренц-инвариантна, заявляет о наличии векторной константы! Автор видимо не в курсе, что проекции вектора в пространстве
Минковского зависят от выбора инерциальной системы. Если он утверждает, что вектор \vec A_{г} представляет собой константу, он должен привязать это к определеенной - выделенной! - инерциальной системе координат, но таковой согласно специальной теории относительности - нет! Это означает, что векторной константы там быть не может. Единственная константа, возможная в пространстве Минковского – это лоренц-инвариант, каким является, например, масса покоя частицы или Модуль (четырехмерного!) вектора, но никак не компоненты этого вектора в отдельности.

Проблема же космологического векторного потенциала и связанной с ним асимметрии существует особо. Нет и не может быть никакой "фундаментальной векторной константы \vec A_{г}" (нелепый индекс "г", придуманный Бауровым, вяжется не с космологией, а с чем-то вполне земным), есть просто: метагалактический, галактический, солнечный, земной и т.п. векторный потенциал, который, быть может, действительно позволяет говорить о локальной анизотропии Вселенной. Этот потенциал зависит от движения наблюдателя и конечно не является константой.

Если же наличие такой "константы" необходимо для "бюонов", то тем хуже для "бюонов"...

На третий пункт остается развести руками: после комментариев к первым двум пунктам его можно не принимать во внимание. Схоластика и декларативность, а существо дела (векторный потенциал и анизотропия Вселенной) теряется за искусственными построениями.


"4. Определены и вычислены постоянная Планка, величина элементарного электрического заряда, константы слабого и сильного взаимодействия, массы всех лептонов и основных адронов".


Наконец-то! - думаем мы. Может быть тут-то все эти "туки" и "нуки" себя оправдают.

Начинаем углубляться в формулы и постепенно понимаем: не тут-то было! Массы "выведены" путем введения новых подгоночных констант типа фейнмановских. "туков" и "нуков". Как правило, они имеют размерности длины или времени.

Вот некоторые из них:

x_0=8,9696* 10^{-18}см (с. 30),
\tilde{x_0}=2,78* 10^{-33} см - "квант пространства"(с. 48),
t^*=4,6211* 10^{-24} с - "время перехода между квантовыми состояниями"(c. 29), ct^*=1,385* 10^{-13} см.


Все они вводятся поначалу без какого-либо объяснения, почему они имеют именно такие численные значения. По поводу x_0, судя по порядку ее величины, можно высказать соображение, что это так называемая планковская длина:

L_p=\sqrt{\frac{G\hbar}{c^3}}= 1,614* 10^{-33} см. (2)

Но нет: хотя порядок тот же, величина все же иная. Приходится гадать. Умножим (2) ну, например, на \sqrt 3.
Будем иметь:

\sqrt 3 L_p=\sqrt{\frac{3G\hbar}{c^3}}= 2,80* 10^{-33} см, (3)

это самое близкое, что нам удалось подобрать. Итак, положим для себя такую оценку:

\tilde {x_0}
=\sqrt{\frac{3G\hbar}{c^3}}= 2,80* 10^{-33} см, (4)

подчеркивая, однако, что Бауров нигде ее не приводит - это наша ему услуга.

Более менее понятно и с длиной ct^*. По порядку величины это классический радиус электрона:

a=\frac{e^2}{4\pi \varepsilon_0 c^2 m_e}= 2,82* 10^{-13} см,(5)

где m_e - масса электрона. Однако опять надо думать о добавочном множителе. Это что-то около 1/2:

ct^*=\frac{e^2}{2* 4\pi \varepsilon_0 c^2 m_e}= 1,41* 10^{-13} см.(6)

Причем снова отмечаем, что нигде такого выражения у Баурова нет. Приведенные им количественные значения вводятся без всяких оговорок, что, конечно, производит негативное впечатление: протаскиваются новые подгоночные константы.

Почти наверняка Бауров не знает соотношений (4) и (6), которые мы ему подобрали.

Сложнее с величиной x_0. Трудно понять, к чему это привязано. У нас есть две гипотезы. Первая - это связано с константой слабого взаимодействия Ферми G_F:

L_F=\sqrt{\frac{G_F}{\hbar c^3}}= 6,736* 10^{-17} см, (7)

но у Баурова величина примерно на порядок меньшая. Лучше согласуется с x_0 произведение выражения (6) на постоянную тонкой структуры 1/137:

x_0= ct^*/137= 10^{-17}см.(8)

Представляется более вероятным, что Бауров имел в виду скорее (8), чем (7), если он вообще имел в виду что-то определенное. В этом случае мы делаем ему услугу.

А вообще - к нему прямой вопрос: связаны ли эти вводимые им длины с чем-либо подобным?

Автор уверяет, что "определил и вычислил постоянную Планка", на деле же он просто составил ее из своих "туков" и "нуков", совершив в дополнение ко всему грубейшую даже для школьника ошибку – в размерности.

На с.30 имеем формулу:

h=\frac{\vec A^2 x_0^3}{c^2t^*}.(9)

У h - размерность действия: эрг*сек (или Дж*сек). У векторного потенциала, умноженного на электрический заряд (e\vec A), в СИ будет размерность импульса (в гауссовой системе там есть еще множитель - скорость света). Итак, размерность векторного потенциала есть кг*м/(сек*Кулон). Что мы имеем по Баурову?
Из вышеприведенной формулы легко получить, что "Бауровский" векторный потенциал в квадрате имеет размерность... силы! Он же говорит, что его потенциал равен:

|\vec A|=1,953* 10^{11} Гс* см!!!!(*)

Такова действительно размерность электродинамического векторного потенциала (если ее выразить через единицы магнитного потока и длины), но она, конечно, никоим образом не тождественна квадратному корню из размерности силы! Она тождественна, как легко убедиться, именно [кг*м/(сек*Кулон)].

В этом примере мы видим, что даже при самом наиснисходительнейшем подходе теория Баурова не выдерживает никакой критики. Ошибки уже на уровне размерностей. Что это? Подтасовки или безграмотность?


Хорошо, допустим, Бауров придумал собственную размерность векторного потенциала - это один из его "нуков". Будем полагать, что размерность в (*) не Гс см, а корень из силы (корень из Ньютона - единицы силы). Воспримем (9) просто как определение квадрата потенциала по Баурову:

\vec A^2=\frac{hc^2t^*}{x_0^3} = 3,82*10^{17}[Ньютон].(9a)

Конечно такой потенциал не имеет ничего общего с электродинамическим векторным потенциалом, несмотря на заявления Баурова.

Посмотрим, что будет с "массами лептонов". Указывается, что масса покоя электронного нейтрино
отлична от нуля и равна (с.48):

m_{\nu_e}c^2=\frac{\vec A^2\tilde{x_0}^3}{2c^2\tau_0^2},(10)

где \tau_0=\tilde{x_0}/c, так что

m_{\nu_e}c^2=\frac{\vec A^2\tilde{x_0}}{2}.(11)

Эта масса в энергетических единицах действительно составляет около 33 эВ, как сообщает автор. Перед нами пока типичное соотношение: "один тук равен трем нукам". Далее - масса электрона:

m_{\nu_e}c^2\frac{ct^*}{x_0}=m_ec^2.(12)

Подставляя, убеждаемся, что "константы" t^*, x_0 и прочие подогнаны так, чтобы действительно получилась величина, близкая к массе электрона.

Подобным же образом (подбором и определением других констант) "вычисляются" и другие массы лептонов. Грустно, но бритва Оккама зарезает всех этих "туков" и "нуков", все эти чудовищные векторные потенциалы с размерностью силы, все эти надуманные t^*, x_0 и т.д.


Выпишем итоговые горе-формулы (с. 51):

для электрона

m_ec^2=\frac{\sqrt{hc}}{2k}((\frac{hc}{4\sqrt{3}e_0^2}))^3 * |\vec A|,


для мюона:

m_{\mu}c^2=3^{1/4} \sqrt{hc} ((\frac{4\sqrt{3}e^2}{hc}))^{3,5}* |\vec A|,

В последней формуле фигурирует некое k, равное отношению Бауровских тука и нука: k=x_0/\tilde{x_0} (с. 50). Поэтому даже если читатель обнадежился тем, что разделив вторую из этих формул на первую, он получит фундаментальное безразмерное число, найденное в эксперименте, равное отношению масс двух лептонов: мюона и электрона, выраженное через другие известные фундаментальные константы, его подстерегает разочарование: в осадке остается это неизбежное k в формуле для электрона. "Три тука равны одному нуку" - и больше ничего. Перед нами лишь имитация, видимость объяснения спектра масс
лептонов. В действительности этого нет и в помине.

Если бы это k выражалось через фундаментальные константы, такие как \hbar, e, G, но этого же нет. Нет смысла и углубляться далее в эту тавтологию. Мы уже достаточно убедились, что синтеза констант нет и в помине, даже на уровне нашей шуточной формулы (1).

После всего этого пропадает охота изучать прочие "следствия" теории, рассуждения о физическом вакууме и получении из него энергии. Вакуумом является сама теория Баурова, а попытка получить из него энергию - то есть общественный резонанс и финансирование едва ли может выйти за пределы нулевых колебаний.

Может быть, теория красива хотя бы по замыслу, а не по исполнению? Но и этого сказать не можем, скорее - наоборот. Любой релятивист возмутится, увидев, что масса пропорциональна модулю векторного(!)
потенциала. У массы другие трансформационные свойства в пространстве Минковского!

Поэтому сама идея записывать массу пропорционально модулю векторного потенциала с точки зрения релятивистской динамики и кинематики является абсурдом. Автор не разбирается преобразованиях
компонент четырехмерных векторов. Если уж на то пошло, массу покоя можно было бы предположить пропорциональной модулю четырехмерного, а не трехмерного потенциала. Если же говорить о массе вообще, то ее можно было бы сделать пропорциональной скалярному потенциалу Вселенной, да гравитационному, а не электромагнитному, как делал автор небезызвестного принципа Эрнст Мах.
Теория же Баурова уродлива в своих первоосновах, демонстрирует его полное невежество и некомпетентность в затрагиваемых вопросах.

Заявления Баурова о возможности сверхсветовой скорости передачи информации также противоречит теории относительности. Он предлагает не теорию, а винегрет несовместимых предпосылок и надуманных следствий, причем голословно уверяет, что это находится совершенно в русле современной физики.


Идея дискретного пространства в том виде, в каком преподносит ее Бауров, тоже не выдерживает никакой критики и давно уже отвергнута тем же Фейнманом (см. его книгу "Характер физических законов", последний раздел).


Все эти "отрицательные расстояния", которые "вводятся для объяснения античастиц", а в действительности являются теми же "туками" или "нуками", все эти никчемные и надуманные соображения вызывают наконец
общее впечатление дешевой и бездарной буффонады и мы приходим к глубокому убеждению, что Вселенная, построенная на "бюонах", обречена на гибель в самый момент ее зарождения. Каждому - по вере его. Каждый после смерти попадает в нарисованный его воображением мир. Поверивший в Баурова не попадет ли куда-то похуже Дантова ада?


* * *

Переходим теперь к экспериментальной части работы. Ю.А. Бауров сумел убедить многих экспериментаторов провести масштабные опыты, которые якобы должны были подтвердить его теорию. Понятное дело, что подтвержденных независимых результатов у него нет, а без этого нет и финансирования, в котором он так заинтересован. Мы теперь знаем, что честный опыт опровергнет выводы его теории.
Влияние на массу частиц электродинамического векторного потенциала с размерностью «конень из силы» - это кошмарный абсурд.

Но проделана большая экспериментальная работа. Затрачен труд многих людей. В сущности Бауров поднял важную тему. Тема векторного потенциала - не в связи, конечно, с его неприемлемой для нас теорией,
а сама по себе, - как она развивалась в русле общепринятой науки,- после эксперимента Я. Аронова и Д. Бома, предложенного в 1959 г. и подтвердившего косвенные предположения этих ученых о самостоятельной
физической реальности векторного потенциала, - эта тема в своем развитии давно требует уже
следующего шага: попытки непосредственного измерения векторного потенциала.

Если это возможно, то человечество действительно получит новый информационный канал и обогатит свои знания о Вселенной. Космологический векторный потенциал, создаваемый далекими галактиками, действительно существует, но он ни в коем случае не определяет массы частиц и не является константой.

Не следует отмахиваться от проведенных Бауровым экспериментов Вместе с водой можно выплеснуть и ребенка. Поэтому следует произвести ревизию экспериментов, проведенных под эгидой Баурова, чтобы, исходя из позиций современной физики, выяснить, есть ли в них здравое зерно. Быть может, в них все же установлено действие векторного потенциала: космологического или лабораторного на физические системы? Если это так, то можно с уверенностью сказать, что деятельность Баурова привела хотя бы к частичному успеху, хотя и не в том смысле, как он предполагал.

Вывод из нашей рецензии может быть таков: учредить комиссию по ревизии экспериментов Ю.А.Баурова с целью выяснить, было ли в них установлено взаимодействие векторного потенциала с физическими системами с точки зрения общепринятой науки.

1999