Ротгауз Борис Абрамович.

Адекватное восприятие «времени-пространства-материи» возможно лишьв рамках полностью аксиоматическогопостроения физики

Доказательство – это рассуждения, которые убеждают,и используются при восприятии внешнего мира.

Ниже приведен метод полностью аксиоматического построенияфизики. Особенностью метода является то, что всефундаментальные законы физики, на основе которых возможноадекватное описание и прогнозирование любых природных явлений,получены не как непосредственный результат экспериментов(случайно реализуемых или специально спланированных длявыявления соответствующих законов), а выведены логическимпутем исходя из небольшого числа априори принятых наиболееобщих постулатов/аксиом. Прототипом метода может считатьсяметод построения Эвклидом своей геометрии, в дальнейшемраспространенный на многие разделы естествознания, и в первуюочередь – на всю математику. Метод исходит из того, чтофизическими объектами являются лишь то, за изменениями чегосубъект может наблюдать лишь относительно и с помощьюдругих физических объектов. Это эквивалентно возможностиидентифицировать объекты – определять характеристики их. Темсамым физический объект может восприниматься только какэлемент системы не менее трех физических объектов (дваобъекта идентифицируются друг относительно друга, остальныеобъекты участвуют в такой идентификации), а не как унитарный(несоставной) объективно существующий объект. Принятаяконцепция не требует использования в физике математическогопонятия «пространственно-временной континуум»; понятия«действие» объектов друг на друга вызывающее изменение их вэтом «континууме»; понятия «поле»; понятия «системы отсчета»,если она не является системой счетного числа не менее трехфизических объектов; и других понятий, существенным образомприменяемых при традиционном эмпирическом построении физики.Полностью аксиоматическое построение приводит физику всоответствие с непосредственно наблюдаемыми явлениями ипозволяет формализовать понятие «энергия», а также определить

механизм и причину существования явлений, называемых«гравитационные и электромагнитные взаимодействия». При этомпротекание тока в проводнике ассоциируется с эффектом домино,в котором роль опрокидывающихся, корректнее в этом случаеговорить последовательно поворачивающихся, элементов могутиграть системы трех простейших материальных объектоврасположенных в вершинах прямоугольных треугольников. Основнаяцель полностью аксиоматического построения физики – упроститьее и вывести ее из концептуального кризиса, связанного ссуществованием не сводимых друг к другу «фундаментальныхвзаимодействий», число которых уже/пока четыре:гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное.

Полностью аксиоматической называют науку, в которой все еефундаментальные законы сформулированы только в результате логическихрассуждений, исходя из небольшого числа априори принятыхпостулатов/аксиом. Последними являются не допускающиенеоднозначного восприятия самые простейшие и очевидные дляабсолютного большинства людей исходные утверждения, принимаемыебез каких либо ссылок на другие исходные положения. Эмпирическойназывают науку, в которой все ее закономерности получены какнепосредственный результат какого-либо эксперимента (случайноосуществленного или специально спланированного) для выявлениясоответствующих законов. Можно сказать, что в эмпирической наукеэксперимент непосредственно предшествует принимаемым исходя из негоконкретным (в том числе и фундаментальным) закономерностям, а ваксиоматической науке любым законам, принимаемых (или тем, которыемогут быть выявлены и приняты в дальнейшем) предшествуют ранееустановленные единые постулаты. Таким образом, в эмпирической наукенеобязательно заранее принимать постулаты, поскольку те или иныеконкретные закономерности принимаются непосредственно по результатамсоответствующих экспериментов, и до проведения таковых можно неупоминать ни о каких исходных общих положениях. Из-за этого вэмпирической науке нередко имеют место ситуации, при которых какие-либо вновь наблюдаемые природные явления принципиально невозможнозаранее предсказать и описать без изменения закономерностей науки. Помнению известного специалиста ХХ века в области философииестествознания Карла Поппера (1902 – 1994), аксиоматически построенныенауки являются более предпочтительными теориями, поскольку онипозволяют описывать природные явления и делать предсказания, которые впринципе не могут быть экспериментально опровергнуты. Естественно, чтоэто будет иметь место до тех пор, пока по каким-то причинам не будутизменены или законы логики или принятые постулаты. Законы логики

являются априори правильными и не могут быть подвергнуты сомнению поопределению, т.к. выяснение того, является ли то или иное решениеистинным, должно, и может, осуществляться с использованием тех же самыхзаконов логики. Это утверждение можно считать исходным и глобальнымпостулатом всех аксиоматически построенных наук, в отличие от других,например, теологических, изотерических и других учений или наук (если ихможно назвать таковыми), основанных не на логике, а на вере. Что касаетсяправильности принятых в аксиоматической науке постулатов, то этообеспечивается простотой и очевидностью их для большинства людей. Вслучае существования хотя бы одного экспериментально полученного илилогически выведенного результата противоречащего какому-нибудьпостулату, и признания этого выявленного факта подавляющимбольшинством людей, соответствующее утверждение не должноприниматься в качестве постулата. Таким образом, поскольку используемыезаконы логики, а также принимаемые постулаты не вызывают сомнения(являются единственно возможными а, следовательно, и правильными), то иаксиоматически построенные науки тоже являются абсолютно правильными.

Как показывает история естествознания и человечества в целом,принятие решений исходя из мнения большинства (так называемыйдемократический выбор), как это имеет место с постулатами, являетсянаиболее распространенным и максимально прогрессивным у любыхдостаточно долго существующих сообществ людей. При этом нет болеесовершенного способа признания чего-либо «истинным», «оптимальным»,«красивым», «прогрессивным» и т.п., чем исходя из мнения разделяемогобольшинством. Аналогично поступают и при выяснении того, какой ученый,политик, писатель, актер и др. лучше других, или кто из подозреваемыхлюдей (зверей, объектов, явлений) причастен или непричастен к чему либо.Несогласие отдельных личностей с большинством до поры до времениигнорируется, хотя именно такие личности могут в дальнейшем признаватьсяправыми и даже являться двигателями прогресса, если им удается убедитьтакое большинство (иногда и после своей смерти как, например, в случае сДжордано Бруно) в своей правоте. Понятно, что при демократическомвыборе крайне желательно учитывать как можно большее число мнений, длячего наука (также как и искусство, политика и т.п.) не должна бытьэлитарной – доступной пониманию узкой группы специалистов, иначе эточревато негативными последствиями, что неоднократно подтверждено всейисторией развития человечества. Как выше сказано, изменитьсяаксиоматически построенная наука может только при изменении своихпостулатов, что возможно тем реже, чем более корректно онисформулированы. Последнее предполагает, не просто учет как можнобольшего числа мнений, но и то, что постулаты должны быть основаны нанаиболее длительных наблюдениях за как можно большим числом явлений,но при этом они должны включать в себя как можно меньшеиндивидуальных особенностей этих явлений – должны быть наиболееобщими. В свете сказанного, одна из основных целей аксиоматического

построения физики это упростить ее и привести в соответствие снепосредственно наблюдаемыми явлениями, что позволит радикальноснизить риск возникновения новых проблем и решить существующие.Первая такая проблема, являющаяся одной из самых трудных и загадочных,носит название «Стрела Времени» введенное в 1928 г. известныманглийским физиком и астроном Артуром Эддингтоном (1882-1944). Сутьэтой проблемы состоит в следующем принципиальном расхождении междунаблюдаемым поведением физических объектов и принятыми вэмпирической физике исходными фундаментальными законами. Эти законыописываются с использованием только вторых производных по времени, вкоторые последнее входит только в квадрате в знаменатели, и поэтомупринятые исходные законы обратимы во времени, т.е. инвариантныотносительно знака времени. Для всех реальных физических явленийнаблюдается необратимость последовательности выполнения их (такназываемая необратимость «направления»), заключающаяся в том, что припопытках «вернуться назад» – повторить выполнение в обратнойпоследовательности (в обратном «направлении»), система, как правило, невозвращается полностью в исходное состояние. Другой проблемойэмпирической физики, которую удается решить при аксиоматическомпостроении, является так называемая проблема «Великого объединения»(объединение всех фундаментальных «взаимодействий») – представление ихкак проявление одной и той же сущности. Заметим, что интуитивноеощущение у практически всех ученых таково, что такое единство должноиметь место. Имеются и другие проблемы физики, о которых будет идти речьниже, и которые удается решить в рамках полностью аксиоматическогопостроения ее.

Это построение должно начинаться с дефиниций используемыхпонятий и объектов, с тем, чтобы исключить неоднозначность восприятия.Именно так поступил Эвклид, дав в первой из тринадцати книг своегознаменитого труда «Начала» см. [1] 23 определения таких понятий как точка,линия, прямая, окружность и др. Начнем с дефиниции самой физики. Подфизикой будем понимать науку, изучающую физические объекты, ихназывают еще материальные объекты или материальные тела, в отличие отдругих наук, например, математики, химии, биологии, социологии и т.п.,изучающих свои соответствующие объекты. Будем исходить из того, чтопонятие физический объект является простейшим и исходным, т.е.таким, которое не может быть определено с помощью более простыхпонятий в виду отсутствия таковых по определению. Можно считать, что этоположение ниже принято в качестве первого постулата аксиоматическойфизики. Как еще указал Аристотель (384 до н.э.), простейшие понятия(неопределяемые более простыми понятиями) должны существовать, т.к. впротивном случае однозначное определение любых других понятий было быбесконечным занятием и, следовательно, оно не имело бы смысла. Это неотносится к бесконечному стремлению, как можно глубже познать истину,что является основным стимулом и смыслом существования человечества.

Существование простейших понятий и формулировок справедливо и длявсех других априори принимаемых постулатов и аксиом. Примером ещеодного простейшего понятия физики является изменение объектов,представляющее собой интегральный физический процесс, в основе котороголежат два элементарных изменения, о чем подробнее сказано ниже. Можносказать, что при любых изменениях имеет место известный из философиидуалистический принцип «да/нет», который используют получившие впоследнее время повсеместное применение «цифровые технологи», сутькоторых, в конечном счете, заключается в изменении какой-либо численнойхарактеристики объекта или системы их на единицу. Изменение являетсянеобходимым условием возможности наблюдения за объектами, можносказать – существования их, и не будь изменений, не только нельзя было бынаблюдать за объектами – измерять их и тем самым изучать природу, но и небыло бы в этом нужды. Как не было бы смысла следить, например, заобъемом бензина в баке автомобиля или своим счетом в банке, если бы ониникогда не могли бы меняться. Известно, что некоторые люди, животные идаже растения используют указанное необходимое условие возможностинаблюдения, и временно не совершают никаких изменений ни в чем, длятого, чтобы убедить своих врагов в нецелесообразности наблюдений засобой, и тем самым сохраняют свою жизнь или облегчают себе возможностьлишать ее других. Таким образом, изменение физических объектовявляется естественным состоянием их и, следовательно, не нужновыяснять, почему это имеет место – выяснять нужно, почему и в какихслучаях возможны искусственные состояния, при которых отсутствуетизменения. Это утверждение противоположно традиционной парадигмефизики, которой придерживаются немалое число физиков.Придерживающиеся этой парадигмы безрезультативно пытаются найтилогически обоснованную первопричину изменения объектов и тем самымвыйти физику из концептуального тупика. С учетом принятого первогопостулата аксиоматической физики, нет другой возможности определятьфизические объекты кроме как с помощью их самих. Исходя из этого,определим физические объекты как то, за изменением чего можнонаблюдать только относительно и с использованием других физическихобъектов. Это перекликается с известным изречением Джорджа Беркли (1685– 1753): «Существовать – значит быть воспринимаемым». Для любогофизического объекта всегда существуют такие другие объекты (по крайнеймере, существует один), относительно которых возможно движение(изменение) этого объекта. Действительно, абсолютное отсутствиевозможности изменений объекта относительно каких-либо других объектовозначало бы невозможность наблюдения за ним, что эквивалентноотсутствию самого этого объекта.

Ниже речь будет идти только о физических объектах, и поэтомуприлагательное «физический» перед словом объект часто будет опускаться.Физики предпочитают использовать, вместо термина «наблюдать», термин«идентифицировать» – качественно и количественно определять

характеристики, с использованием которых только и можно описыватьизменения наблюдаемой системы объектов. Приведенное определениефизических объектов является явным или неявным образомобщепризнанным, поскольку именно так реализуются любые наблюдения заэтими объектами не только в науке, но и в быту – в повсеместной жизни, и нетолько при визуальных, но и при любых других наблюдениях. В силупринятого определения, физические объекты являются счетными, т.е.допускающими сопоставлять каждому объекту одно из натуральных чисел, ипри этом для разных объектов эти числа разные. Попутно заметим, что такжесчетными являются как количество характеристик каждого объекта, так иколичество самих значений, которые могут принимать каждая из этиххарактеристик. Именно это обстоятельство позволяет постулировать нижесформулированные аксиомы порядка, только благодаря которым и можноидентифицировать физические объекты и строить естествознание (вшироком смысле этого слова) аксиоматически. Здесь следует сказать, чтосамо понятие натуральных чисел, являющееся фундаментальным понятиемматематики и общего естествознания, возникло и осмысливается как разисходя из возможности идентификации физических объектов, каждый изкоторых может восприниматься как нечто единое целое, отличающееся отдругого единого целого. Укажем также, что однозначно различать илиотождествлять между собой (идентифицировать и измерять) можно толькотакие объекты и характеристики, которые допустимо осмысливать какограниченные целые (имеющие свои границы), или как ограниченный набортаких целых.

В свете сказанного понятно, что физические объекты могутосмысливаться и, следовательно, существовать только в количестве неменее трех: два из них являются идентифицируемыми друг относительнодруга, а остальные – это объекты, при использовании которыхидентифицируются оба первых объекта. Нет никаких противопоказанийтому, чтобы сформулированное утверждение распространить не только во«вне», но и во «внутрь». Другими словами, допустимо считать всефизические объекты составными, т.е. системами, состоящими из своихне менее трех физических объектов. И хотя не для всех материальныхобъектов это пока удалось подтвердить опытным путем, но поскольку втечение всего времени существования естествознания отсутствуют какие-либо противопоказания этому (кроме указанного Аристотелемгносеологического противопоказания, связанного с бессмысленностьюбесконечного определения простейшего через еще более простейшее), тосформулированные утверждения принято в качестве второго постулатааксиоматической физики. В силу того, что каждый физический объектсоставной, он имеет более чем одну характеристику. Как минимум, такойобъект имеет кроме качества еще и количество соответствующего качества.Для определения всех характеристик физического объекта необходимонаблюдать такую систему составляющих его частей или систему объектов,одним из которых является он сам, которая позволяет выявлять все

имеющиеся у объекта характеристики. В этой системе число различных паробъектов должно совпадать с числом самих этих объектов. При этомсоответствующие характеристики каждой пары этих объектов однозначноопределят искомые характеристики каждого объекта пары и тем самым всегофизического объекта, который эти пары составляют. Не трудно убедиться,что такой особенностью обладает лишь система трех объектов, характе-ризующаяся тремя состояниями пар их. Действительно – система двухобъектов имеют одну пару, система четырех объектов – 6 пар, система пятиобъектов – 10 пар и т.д. Учитывая, что любую систему трех и более числаобъектов можно, в соответствии со вторым постулатом, рассматривать какединый физический объект, то минимальное число однозначно идентифици-рующих такой объект характеристик должно совпадать с соответствующимчислом пар объектов составляющих его, т.е. должно равняться трем. Такиетри характеристики связаны друг с другом, т.к. определяются в результатерассмотрения общей системы таких частей. Эти характеристики отличаютсядруг от друга (качественно и количественно), хотя и должны определятьсяодним и тем же нижеуказанным способом наблюдения за поведениемкаждой из трех этих пар объектов. Физический смысл каждой их этиххарактеристик станет более понятен, благодаря использованию их приопределении общедоступных даже на примитивном бытовом уровне понятийудаленностей, о чем сказано ниже.

С учетом сказанного, второй постулат можно формулировать еще итак: не существуют унитарные (несоставные) физические объекты,которые бы автономно обладали внутренними свойствами,ответственными за относительные поведения объектов. Какое-либонаблюдаемое поведение объектов, может реализовываться, как указановыше, только в рамках системы не менее трех объектов, и только для такойсистемы можно говорить о проявлении соответствующих свойств. Темсамым, второй постулат идет в разрез с разделяемой не малым числомфизиков следующей экспериментально не обоснованной парадигмойэмпирической физики. В соответствии с этой неаргументированнойпарадигмой считается, что все существующие объекты обладаютвнутренними автономными свойствами, обуславливающими то или иноеотносительное поведение объектов. В частности, всем материальнымобъектам приписывают свойство автономно притягивать другиематериальные объекты – обладать так называемыми гравитационнымисвойствами. Другим объектам, называемым электрические заряды,приписывают свойства автономно притягивать заряды противоположногознака и отталкивать одноименные заряды. Считается, что существуют ещеи другие объекты, называемые элементарными или фундаментальнымичастицами, обладающие еще более экзотическими автономными свойствами– свойствами так называемых «сильных и слабых» взаимодействий.Фактически же во всех упомянутых случаях проявления автономныхсвойств объектов имеют место всего лишь изменения взаимнойпространственной удаленности других объектов (внутренних или

внешних по отношению к рассматриваемым объектам), что можнонаблюдать только при рассмотрении не менее трех объектов. Этоутверждение может быть принято в качестве третьего постулатааксиоматической физики. Упомянутая выше парадигма эмпирическойфизики, безосновательно утверждающая возможность существования вышеуказанных унитарных объектов, используется не только в относительнобезобидных теоретических разработках эмпирической физики, но служитеще и оправданием для достаточно дорогостоящих и безуспешных попытокэкспериментальным путем идентифицировать подобные унитарные объекты.Наиболее известным примером таких попыток (помимо бесчисленныхпопыток обнаружить гравитоны) является почти детективная историянеоткрытия так называемого «бозона Хиггса» с помощью электрон-позитронного коллайдера (LEP – Large Electron Positron Collider), который втечение 11 лет (с 13-ого ноября 1989 г. по 2-е ноября 2000 г.)функционировал в Европейской лаборатории физики элементарных частиц –CERNе – крупнейшем в Европе и одном из самых крупных международныхцентров по изучению физики микромира. Несмотря на эту неудачу, попыткиоткрыть упомянутый бозон продолжаются, для чего и был построен ужеБольшой андронный коллайдер – LHC ввод, в эксплуатацию которого впоследние несколько лет регулярно откладывается.

Сформулированное выше определение физических объектов неявнымобразом предполагает существование и тех, кто может объектыидентифицировать – предполагает существование субъектов. Это, а такжето, что существование простейших объектов и понятий – существование усубъектов возможностей представлять и осмысливать их без использованияболее простейших объектов и понятий – может быть обусловлено необязательно объективным, а и субъективным фактором. Это утверждение, накоторое указывал еще Аристотель и на что обращено внимание выше, лежитв русле так называемого антропного принципа. В соответствии с этимпринципом, понятие объект и субъект (наблюдатель) далее рассматриваютсякак единая дуалистическая пара двух различных понятий, используемых приидентификации и описания с их помощью различных явлений природы.Понятия объект и субъект не являются независимыми друг от друга, т.е. немогут быть осмысленными одно без другого. Говоря иначе, предполагается,что субъект и объект – Человек и Природа два связанные между собойпонятия, т.к. первое из них мыслится лишь как часть второго, а часть неможет осмысливаться в полном объеме без целого, как и целое немыслимобез всех своих частей. Тот факт, что разные субъекты способнывоспринимать качественно и количественно характеристики одного и того жеобъекта одинаковыми свидетельствует о том, все субъекты обладают нафундаментальном уровне одинаковыми возможностями для такоговосприятия. Об этом свидетельствует также и то, что все субъекты способныоднозначно понимать других субъектов, не смотря на разнообразие способовобщения последних между собой – разнообразие их разговорных языков.Образно говоря, все субъекты имеют возможность использовать

нижеуказанный одинаковый фундаментальный «механизм» для восприятиялюбых физических объектов и субъектов, что в каком-то смыслеэквивалентно использованию «абсолютной системы отсчета» эмпирическойфизики. С учетом этого, заметим попутно, что дискутируемый иногда вфилософии вопрос о том, допустимо ли признавать существования чего-тонезависимо от возможности наблюдения его, является в практическом плане(в рамках физики) схоластическим – бесплодным и лишенным смысла.Любой ответ на этот вопрос положительный или отрицательный нельзяэкспериментально ни подтвердить, ни опровергнуть. Разумнее всего считать,что поскольку Человек это и есть Природа (ее часть), то и его возможности, вчастности возможность, наблюдать саму природу, бессмысленно отделять отнее и формулировать такие вопросы.

Субъекты могут идентифицировать объекты благодаря тому, чтоимеют место аксиомы, аналогичные принятым в геометрии аксиомампорядка для математических точек расположенных на прямой. Эти аксиомы,ниже называемые тоже аксиомы порядка, исходят их того что для любыхтрех и более значений качественно одинаковых характеристик любогообъекта, можно установить два противоположных «направления», которыеусловно можно назвать «положительное» и «отрицательное». По отношениюк каждому из этих направлений любые два произвольных значениякачественно одинаковых характеристик идентифицируемых объектов можноупорядочить друг относительно друга в соответствии с общепринятымпредставлением о понятии предшествование их по принципу больше илименьше, обозначаемому соответствующими знаками « » или « ».Можно даже говорить, что сами понятия «больше» и «меньше» во многомэквивалентны понятию «предшествование». Возможность предшествованияобусловлена тем, или сама обуславливает то, что, как количество объектов,так и количество значений каждой из характеристик объектов, являютсясчетными – допускающими сопоставлять им целые числа, существованиекоторых в определенной мере само обусловлено понятием предшествование.В соответствии с этим, предшествование может иметь счетное числопорядков (степеней, уровней, шагов и т.п.), соответствующих значениямцелых чисел ;… Смысл этих порядков для физическихобъектов станет более понятен ниже после того, как предшествования будутсоотнесены с тремя взаимосвязанными друг с другом и априори присущимикаждому субъекту восприятиями этих объектов. Различные порядки,характеризующие степень отличия друг от друга, могут иметь и другиеиспользуемые в естествознании понятия, в частности, понятие производныхматематических функций. Очередной порядок предшествования являетсяпредшествованием его предыдущего порядка, по аналогии с тем какпроизводная функции следующего более высокого порядка, являетсяпроизводной от этой функции предыдущего порядка. Полезностьиспользования предшествований более высоких порядков обусловлена тем,что они содержат больше информации о взаимосвязях и изменениях по

сравнению с информацией, имеющейся в предшествованиях более низкихпорядков. Заметим, что идентифицировать объекты и осмыслить понятиепредшествование возможно только в соответствии с понятием изменение,чем говорилось выше. Если бы объекты были бы неизменяемыми, то нельзябыло бы ввести и осмыслить понятие предшествование их. Возможны такиеотносительные изменения объектов, после которых нельзя будет установитьпредшествования их друг другу. Эти объекты (значения их характеристик)называют бесконечными или неизмеримыми друг относительно друга илисоответствующими статическому (неизменяемому) относительномусостоянию их. Характеристики и объекты, для которых можно установитьтакое предшествование называют конечными или измеримыми друготносительно друга. Конечное значение характеристики, предшествующеевсем другим качественно одинаковым значениям будем называтьминимально малым, а конечное значение, которому предшествуют вседругие значения, будем называть максимально большим. Оба такихзначения иначе называют экстремальными и им предписываютсоответственно значения и . Каждая характеристика может иметь неболее двух экстремальных значений, в отличие от всех других (измеримых)значений, число которых в общем случае не лимитировано. В аксиомахпорядка имеет место, следующее правило упорядоченияпредшествований: объект (значение его характеристики) предшествующийобъекту, который в свою очередь предшествует в том же направлениикакому-либо третьему объекту, предшествует каждому из них. При такомупорядочении будем говорить о направленно ориентированном состояниитрех и более объектов (его характеристик) наблюдаемой системы их вотношении каждого из качественно одинаковых свойств. Если«направление» изменить на противоположное, то относительное состояниедолжно тоже измениться соответственно. Поскольку необходимым условиемидентификации объектов является изменения их, то для неизменяемых друготносительно друга объектов нельзя установить предшествование их в томпонимании как это возможно для изменяемых объектов, что соответствуетнулевому порядку предшествования.

В соответствии с принятым выше антропным принципом, измененияфизических объектов должны осмысливаться «наблюдателем» (субъектом) врамках следующих трех априори присущих ему и взаимосвязанных друг сдругом восприятий: протяженности – L, длительности – T и материальности– M. Эти три восприятия можно осмыслить, наблюдая только за не менее чемтремя объектами, что соответствует второму постулату, согласно которомуфизические объекты существуют в количестве не менее трех, и каждый изних состоит тоже из не менее трех объектов. С учетом этого, три связанныедруг с другом ранее упомянутые характеристики, однозначноидентифицирующие какой-нибудь физический объект будем обозначать, иназывать пространственная, – временная и – материальнаяСмысл этих трех характеристик объекта заключается в том, что они позво-

ляют отвечать на следующие три вопроса, без которых не возможнонаблюдение/идентификация физических объектов друг относительно друга:«как далеки они в пространственном восприятии», «как быстры вовременном восприятии» и «как много или сколько их в материальномвосприятии». Ни одна из этих характеристик не может быть воспринята иосмыслена без восприятия и осмысливания двух других, и должнарассматриваться как компонент единой (трехкомпонентной) системы. Можнопроследить, что все другие используемые в эмпирической физикехарактеристики физических объектов и/или их систем, например,температура, спин, энергия, энтропия, электрические и магнитные заряды идр., могут быть осмыслены только исходя и с использованием этих треххарактеристик, что позволяет считать их основополагающими.

Согласно выше принятым аксиомам порядка, любые два объекта могутбыть упорядочены в соответствии с каждым из трех вышеуказанныхвосприятий. Разности значений качественно одинаковых основополагающиххарактеристик двух статически удаленных друг от друга объектов ибудем для краткости называть и обозначать соответственно:пространственная временная

и материальнаяудаленности этих объектов друг относительно друга. Иногда этиудаленности называют удаленности нулевого порядка с учетом того, чтодалее для объектов, которые не являются статически удаленными друг отдруга, будут введены понятия удаленностей более высоких порядков.Подчеркнем, что понятия удаленностей являются как и любые другиепонятия субъективными, а то, что удаленности любых двух объектов могутвосприниматься всеми субъектами одинаковыми, свидетельствует скорее необ объективности этих понятий (абсолютной независимости от конкретныхсубъектов), а об абсолютно одинаковой субъективности – о том, чтофундаментальные механизмы восприятий у разных субъектов одинаковы. Обэтом уже говорилось ранее при упоминании об антропном принципе.Пространственную удаленность нулевого порядка двух объектов иназывают расстоянием между этими объектами. При определении каждой изтрех выше указанных удаленностей должен существовать помимо объектов

и еще и какой-то третий объект называемый масштабом, сиспользованием соответствующих основополагающих характеристиккоторого только и можно определять искомые удаленности этих двухобъектов. Это аналогично тому, как для определения расстояния междудвумя объектами необходимо знать расстояние каждого из этих объектов докакого-нибудь одного и того же третьего объекта, иногда называемогообъектом (или телом) отсчета. Учитывая взаимную зависимость восприятийпротяженности, длительности и материальности объектов, трисоответствующие удаленности двух объектов тоже взаимозависимы(каковыми являются и три основополагающие характеристики каждогообъекта, являющегося элементом системы не менее трех объектов). Это

означает, что при изменении какой-либо удаленности между двумяфизическими объектами меняются удаленности и между всеми другимиизмеримыми с ними объектами, чем и определяется связь объектов друг сдругом. Простейшим подтверждением связи удаленностей объектов междусобой является так называемое реактивное движение, при котором изменениемассы какого-нибудь объекта вызывает изменение удаленностей его додругих объектов.

Поскольку три выше указанных восприятия связанны друг с другом, тов качестве восприятия, которое позволит установить «направление»предшествования объектов можно принимать любое из них. Таковымпримем, следуя традиции, восприятие длительности, а соответствующую емувременную удаленность примем независимой. При этом пространственная иматериальная удаленности двух объектов будут функциями временной ихудаленности, которую будем обозначать . При такомобозначении, чтобы не усложнять его, допускается опускать нижниеиндексы, указывающие на два объекта, если такие индексы показаны вдругих удаленностях фигурирующих вместе с временной удаленность водной формуле. Необходимо подчеркнуть, в любой удаленностииспользуются соответствующие характеристики лишь двух наблюдаемыхобъектов. Временная удаленность между любыми двумя другими изобязательно существующих трех или более объектов может бытьустановлена с использованием правила упорядочения предшествований,путем последовательного определения предшествования во времени каких-тодвух из них. Заметим, что и в эмпирической физике удаленность любыхобъектов во времени фактически устанавливается тоже только аналогичнымобразом – последовательным определением временного предшествованиядвух объектов – не смотря на то, что для всех объектов время считаетсяединым в рамках каждой системы отсчета. На величину можно смотретькак на математический параметр являющийся аргументом функций, которыйпозволяет устанавливать предшествование разных значений качественноодинаковых характеристик двух объектов. То, что значения аргументаобязательно счетные, т.е. всегда имеются , а также то, что аргументпредшествует функции, поскольку, как указано ниже, понятиефункциональной зависимости соответствует понятию причинно-следствен-ной связи, позволяет по аналогии с понятиями удаленностей нулевогопорядка ввести понятия удаленностей первого и последующих порядков. Т.к.временная удаленность принята индикатором предшествования значенийхарактеристик (индикатором того какое из двух значений приниматьпредшествующим другому значению), то естественно принимать чтоудаленности всех последующих порядков двух объектов представляют собойразности двух значений удаленностей предыдущего порядка. Этиудаленности должны предшествовать друг другу согласно предшествованиюих временных удаленностей. Таким образом, пространственная,

материальная и временная удаленности первого порядка определяются черезудаленности нулевого порядка следующим образом:

Удаленности нулевого порядка будем называть статическими илиматематическими удаленностями, а удаленности следующих порядков будемназывать динамическими или физическими. Как видно из изложенного, всетри связанных друг с другом субъективных восприятия и соответствующиеим основополагающие характеристики физических объектов принятыполностью равноправными друг другу. Тем самым не нужно выделять одноиз этих восприятий, в частности – восприятие длительности – как такое,которое чем-то принципиально отличается от двух других. Изменениерасстояния между объектами называют относительным движением их впространстве. Выбор временной удаленности в качестве аргументапозволяет говорить, что движение физических объектов и любые другиеизменения их приняты обязательно происходящими во времени (с затратойвремени), что эквивалентно тому, что все характеристики физическихобъектов являются функциями времени. Частное от деленияпространственной удаленности объектов первого порядка насоответствующую временную удаленность их первого порядка характеризуетбыстроту изменения во времени пространственной удаленности и называетсяскоростью относительного движения физических объектов иликинематическим параметром первого порядка.

(1)

Поскольку мы приняли, что все характеристики физических объектовпри их относительных движениях зависят от временной удаленности их, т.е.эта удаленность является аргументом, который всегда предшествуетфункции, то величина, стоящая в знаменателе (1), предшествует величинестоящей в числителе, что отражено в обозначениях аргументов этихвеличин. Эта процедура определения скорости соответствует процедуреприменяемой в математике при вычислении производной функции(дифференцировании ее) и состоящей в вычислении дроби, в знаменателекоторой стоит разность двух предшествующих друг к другу значенийаргумента, а в числителе – разность двух значений функциисоответствующих этим значениям аргумента. Для практической реализацииэтой процедуры – для вычисления предела этой дроби при стремлении двухзначений аргумента друг к другу – знание самого аргумента (знаменателя)должно предшествовать знанию функции (числителя).

Представляется целесообразным помимо введения кинематическихпараметров первого порядка, ввести аналогичным образом кинематическиепараметры и следующих более высоких порядков , каждый из

которых характеризует быстроту или скорость изменения во временикинематического параметра предыдущего порядка. При этом будут иметьместо следующие рекуррентные соотношения, в которых уже непоказывается, в отличие от (1), предшествования знаменателей числителям,как это не показывается и в математике при записи производных:

(2)

Как уже говорилось, различные порядки кинематических параметров(являющихся субъективными понятиями) могут быть установлены ииспользованы субъектом в зависимости от необходимости и наличия у негопрактической возможности это реализовать. В частности – в зависимости отуровня развития технологий, позволяющего опытным путем устанавливатьмногократные предшествования предшествованиям. Во времена Аристотелядовольствовались представлениями о том, что объекты влияют друг на друга(это влияние называют силовым) таким образом, что вызывают лишьизменение пространственной удаленности их – порождают кинематическийпараметр только первого порядка. После несложных экспериментов Галилеяс земными материальными телами, скатывающимися по наклоннымплоскостям, и анализа Ньютоном данных астрономических наблюденийвыяснилось, что силовое влияние объектов приводит не просто к изменениюотносительной пространственной удаленности их, а вызывают изменениескорости такого изменения – порождает кинематический параметр второгопорядка. Переход от физики Аристотеля к физике Галилея-Ньютона, явилсянастолько прогрессивным событием во всем естествознании, чтопереоценить его невозможно ни сейчас и, по-видимому, ни в будущем. Ноэто был лишь первый шаг (самый трудный), на котором физика покаостановилась, и до сих пор в практике эмпирической физики востребованыкинематические параметры только первого и второго порядков, имеющиеследующие специальные названия и чаще всего обозначения: скоростью

и ускорение относительногодвижения двух объектов. Строго говоря, можно считать, что ещеиспользуется и кинематический параметр нулевого порядкасоответствующий статическому (начальному, исходному) относительномусостоянию объектов, от которого отсчитываются удаленности иопределяются кинематические параметры других порядков.

Не существуют никаких объективных противопоказаний тому, чтобысделать следующие шаги при построении физики – использоватькинематические параметры выше второго порядка. При этом, упомянутая вначале работы проблема «Стрелы времени» перестает быть таковой, т.к.наряду с наблюдаемым необратимым поведение физических объектов,становятся необратимыми и исходные фундаментальные законы, ибо в нихуже не ограничивается использование производных по времени только

второго порядка. Аналогично тому, как в полном объеме функцияоднозначно определяется своими производными всех порядков (своиммногочленом Тейлора), относительное движение должно, строго говоря,характеризоваться всеми кинематическими параметрами, позволяющимиисчерпать возможности субъекта в познании степени (глубины, полноты ит.п.) того на сколько взаимно зависимы пространственная и временнаяудаленности объектов. Не вдаваясь в философские дебри по поводувозможностей субъекта полностью (?, !) познать внешний мир, заметим, чтонет никаких оснований считать эти возможности априори ограниченными инеизменными. Скорее всего, как это и имело место в прошлом, такиевозможности будут расширяться, и для чего понадобится использованиекинематических параметров все более высоких порядков. В математикепонятиям кинематических параметров первого, второго и более высокихпорядков соответствуют понятия производных (первой, второйи т.д.) величин функционально зависящих от времени. Такое определение ииспользование кинематических параметров снимает дискуссионность ввопросе «может и должна ли физика быть полностью аксиоматической?», идает однозначный положительный ответ, о чем подробнее говориться ниже.

Объекты, имеющие конечные или измеримые кинематическиепараметры второго и более высокого порядка будем называтьиспытывающими/оказывающими «действие» друг на друга иливзаимодействующими, зависимыми, неизолированными, а объекты, укоторых измеримы кинематические параметры не выше первого порядка,называют невзаимодействующими, независимыми или изолированнымимежду собой. Гносеология этих терминов обусловлена объективносуществующей для субъектов связью между представлением (ощущением,восприятием и т.п.) о взаимном действии объектов друг на друга, как онопонимается субъектами, и практической возможностью измерятькинематические параметры различных порядков относительных движений. Вчастности, исходят из того, при взаимодействии объектов (при измеримостикинематических параметров второго и более высокого порядка) имеют местокачественно другие восприятия, по сравнению с восприятиями, имеющимиместо при изменениях только удаленности (изменениях кинематическогопараметра первого порядка) их друг от друга. Аналогичная ситуация имеетместо не только по отношению к материальным объектам, но и в отношенияхмежду субъектами друг к другу. Действительно, в зависимости от быстротыизменения каких-либо отношений между двумя субъектами меняется ивосприятие их друг другом. Именно этим оправдывается существованиетаких понятий как «знакомый», «приятель», «товарищ», «друг», «побратим»и др., указывающих на отношения субъектов и степень доверия их другдругу. Понятно, что поскольку изолированные друг от друга объекты исубъекты не испытывают и не оказывают «действия» друг на друга, то онисохраняют в неизменном виде свое относительное состояние (покоя илидвижения с постоянной скоростью в одном и том же направлении),называемое состояние инерции. Таким образом, изолированные объекты

могут быть взаимно неподвижными или могут двигаться друг относительнодруга, но лишь с постоянной скоростью не меняя направление. С учетомтого, что измеримыми могут быть не менее трех объектов, то и двигатьсяотносительно друг друга (наблюдать такое движение) могут тоже только неменее трех физических объектов, о чем подробнее еще будет сказано ниже.Взаимодействие двух объектов называют взаимно притягивающим, есливеличина кинематического параметра первого порядка увеличивается помере уменьшения пространственной удаленности объектов и уменьшаютсяпо мере увеличения ее. Если имеет место прямо противоположныесоотношения между кинематическими параметрами и пространственнойудаленностью, то такое взаимодействие называют отталкивающим.

Учитывая все выше изложенное, элементарными изменениямилюбой системы объектов (любого объекта, являющегося тоже системой неменее трех объектов в соответствии со вторым постулатом) могут бытьследующие два противоположных друг другу простейших события или акта,при которых происходит увеличение или уменьшение числа наблюдаемыхобъектов этой системы на единицу. В физике эти события называютсоответственно излучение и поглощение объекта другим объектом иливозникновение и исчезновение объекта (рождение и смерть его), и этисобытия, как показывают многочисленные наблюдения, являютсядоступными для восприятия не только человеку самого малого возраста, но илюбому представителю животного мира. В силу того, что эти событияявляются простейшими, однозначно определить механизмы реализации их сиспользованием более простых механизмов нельзя, как и нельзя выяснитьмеханизмы восприятия предшествования объектов (предшествования иххарактеристик), понятие о котором, как указано выше, может бытьосмыслено только в соответствии с понятием изменение. Говоря другимисловами, эти механизмы являются интимными илисакральными/таинственными, из чего следует, что возможности наблюденийтаких событий являются различными для субъектов и объектов, находящихсяв различных условиях и, в частности, при использовании ими различныхприборов или технологий. Поскольку процедуры излучения и поглощенияявляются необходимыми для возможности наблюдения/существованияобъектов, то можно сказать, что сами эти процедуры и их чередование и естьсуть жизни физических объектов, как это имеет место и для сообществрождающихся и умирающих субъектов. Заметим, что для математическихобъектов, в силу того что они несоставные, не существуют событияизлучения и поглощения их, и поэтому математические объекты не могутобладать всеми характеристиками физических объектов. Как показываетмноговековой опыт наблюдения за объектами, события излучения ипоглощения являются не только простейшими и доступными для восприятияих любым субъектом, но и универсальными – лежат в основе любыхизменений физических объектов, которые может воспринять субъект. Иначеговоря, природе достаточен один указанный способ изменения систем

физических объектов, чтобы реализовывались любые наблюдаемыефизические явления.

Таким образом, в качестве третьего постулата аксиоматическойфизики можно принять следующее утверждение: любые измененияобъектов являются результатом последовательно реализуемыхэлементарных изменений . В соответствии с этим постулатом, посколькунепосредственно при актах излучениях и поглощениях одних объектовдругими, удаленности их друг от друга являются минимально малыми –предшествующими всем другим конечным или измеримым удаленностям, тохарактеристики объектов могут меняться на значения, ни меньшие чемкванты – самые малые измеримые значения характеристик физическихобъектов. Это подтверждается экспериментально известным законом Планка,в котором дается количественная оценка таким дискретным изменениям. Дваэлементарных изменения называются смежными друг к другу, если одно изних предшествует второму изменению, и не существует третьего изменения,предшествующего какому-нибудь из них и которому предшествует другоеизменение. Если такое третье изменение имеет место, то оно являетсясмежным к таким двум другим изменениям. То, что согласно определениюфизических объектов, они могут быть идентифицированы лишь отно-сительно и с помощью других объектов, означает, что это возможно врезультате наблюдения за ни менее чем тремя объектами при двухуказанных элементарных изменениях. При этом, какой-нибудь из этихобъектов, например, объект , далее называемый сигналом, долженизлучаться/поглощаться одним из объектов пары ипоглощаться/излучаться другим объектом этой пары. Естественно, чтоизлучения и поглощения сигнала должны предшествовать друг другу, всоответствии с принятым выше положением о существованиипредшествования любых двух событий и объектов (характеристик, со-стояний, явлений и т.п.). Можно даже сказать, что существование такогопредшествования эквивалентно самому существованию физических объектов(возможности наблюдения за ними) или, говоря иначе – тому, чтохарактеристики их имеют конечные или измеримые значения.

Под элементарным этапом наблюдения за физическими объектамибудем понимать этап, включающий два смежных элементарных изменения –излучение и поглощение сигнала. Фиксировать эти события субъект можетили непосредственно (с помощью своих органов чувств: зрения, слуха,осязания, обоняния и т.п. – некоторые люди утверждают, что они обладаютнечувственным восприятием), или опосредствовано – с помощью, например,приборов или других субъектов. При применении любых этих способоврезультаты неоднократно проводимых наблюдений за одними и теми жеобъектами в одних и тех же условиях, вообще говоря, не должны отличатьсядруг от друга, что может служить критерием правильности результатовнаблюдения и одинаковости условий наблюдения. Но каждый раз абсолютноодинаковыми условия наблюдения, и сами объекты даже теоретически быть

не могут, и не только в силу того, что при излучениях и поглощенияхсигнала, уже сами наблюдаемые объекты (их характеристики), строго говоря,изменяются. Но даже если принимать сигнал таковым, чтобы можно было быигнорировать такие изменения, т.е. считать их минимально малыми, то всеравно нельзя утверждать, что могут быть созданы абсолютно одинаковыеусловия наблюдения одного и того же объекта на разных этапах. Это связанос тем, что в соответствии с принятыми выше положениями, сами субъекты иидентифицируемые ими объекты уже по определению не могут бытьполностью определяемыми – детерминированными – из-за того, чтоидентификация осуществляется субъектами, которые не могут даже самисебя достаточно полно идентифицировать. К субъектам нельзя применятьклассическую процедуру идентификации – «расчленение» насамостоятельные составные части и последующее «сочленение» их, дляболее глубокого и детального познания того, что идентифицируется. Субъектне может рассматриваться как состоящий из независящих друг от другачастей, иначе он перестает быть единым субъектом. Понятно что, будучи самнедетерминированным, субъект не может в полной мере идентифицировать ифизические объекты, хотя степень (глубина, порядок, уровень и т.п.)идентификации их может быть в некоторых случаях более высокой, чем длясубъектов. Т.е. характеристики объектов могут определяться в ограниченномдиапазоне с гораздо большей степенью достоверности, чем характеристикисубъектов, поскольку к физическим объектам применима выше упомянутаяпроцедура «расчленения» и «сочленения» их. Для того чтобы подчеркнутьразличие в этом плане между объектами и субъектами, иногда говорят, чтообъекты принципиально способны познаваться субъектами сколь угоднополно, или – потенциально детерминированы, а субъекты – не способныдаже в принципе быть познанными достаточно полно, или актуальнонедетерминированы (стохастичны). Степень стохастичности объектов исубъектов связана с тем, насколько близки характеристики их к одному издвух своих экстремальных значений, которые выше определены как такие, запределами которых вообще невозможно установить предшествование, т.е.определить значения этих характеристик. Вдали от своих экстремальныхзначений субъекты и объекты могу считаться практически достоверноопределяемыми, что находит отражение в том, что в макро физике,изучающей только конечные объекты, все законы принятыдетерминированными, а в микро физике, изучающей объекты,характеристики которых близки к экстремальным значениям, законыявляются вероятностными. Последнее не мешает микрофизике (квантовоймеханике) или мегафизике (космологии) быть науками столь жеобъективными, достоверными и практически полезными, как и макро физика.

Элементарный этап наблюдения, является физическим процессом –таковым, в котором участвуют ни менее трех физических объектови, следовательно, можно определять изменения (существования)пространственной и временной удаленностей их друг от друга. Этопозволяет говорить, если использовать терминологию эмпирической физики,

что физический процесс обязательно происходит в пространстве и вовремени . Акты излучения и поглощения, являющиеся элементарнымиизменениями объектов, являются математическими процедурами,реализуемыми вне пространства и времени, поскольку в них участвуют,лишь два объекта – излучающий объект и объект излученный (поглощающийи поглощенный), – что исключает возможность определения изменения(существования) пространственной и временной удаленностей этих двухобъектов непосредственно при этих процедурах. Для максимальнойобъективности наблюдений необходимо, но не достаточно, использоватьтолько универсальные сигналы. Такие сигналы должны не толькоодинаково влиять на наблюдения (идеальный вариант был бы, если бысигналы вообще не влияли, правда, при этом они должны не бытьфизическими объектами), но и позволять определять значения удаленностейлюбых пар объектов, имеющих какие угодно значения характеристик – отминимально малых, до максимально больших значений. Ниже будутсформулированы требования к универсальным сигналам, существованиекоторых ниже всегда предполагается, и указаны реальные физическиеобъекты, которые в настоящее время приняты в большинстве случаев вкачестве сигнала при идентификации других физических объектов. Темсамым, обеспечивается однозначность определения характеристикфизических объектов, необходимая для корректного аксиоматическогопостроения физики.

Существование предшествования проявляется в имеющемся вестествознании понятии причинно-следственная связь. Под причинойпонимают такое состояние или процесс, изменение которого предшествуетопределенному изменению другого состояния или процесса, называемогоследствием, и при этом нет необходимости/возможности (скорее всего пока)определять иное предшествующее этому следствию состояние или процесс,изменение которого предшествует такому же изменению следствия. В случаепоявления у субъекта необходимости/возможности определить такоесостояние или процесс, то последние и будут причиной. Понятно, что приизменении «направления» предшествования причина становиться след-ствием, а следствие причиной. Следовательно, между понятиями причина иследствие имеется взаимно однозначное соответствие – одинаковымпричинам соответствуют одинаковые следствия и одинаковым следствиямсоответствуют одинаковые причины – и этим обусловлена однозначностьзаконов логики. Можно сказать и противоположное – взаимно однозначноесоответствие само обусловлено законами логики. Процессы и состояния, неимеющие причины, по-видимому, из-за того, что отсутствует необходимостьили возможность ее определять (скорее всего, пока), т.е. объекты, которыенельзя изменить, называется соответственно фундаментальнымипроцессами и состояниями природы. Это означает, что фундаментальныесостояния и процессы не являются следствиями существования чего-либодругого и не могут быть причинами существования других фундаментальныхсостояний и процессов. В этом смысле фундаментальные процессы

абсолютны и автономны – не зависят ни от кого-либо, ни от чего-либо. Наразных этапах развития цивилизации фундаментальными считалисьразличные процессы и состояния, и не исключено, что и в дальнейшем такиеизменения будут иметь место. В математике понятию причинно-следствен-ной связи соответствует понятие функциональной зависимости и при этомпричина соответствует аргументу, а следствие – функции. Можно говорить,что аргумент предшествует функции, т.к. знание и изменение аргументавсегда предшествует знанию и изменению функции, и они могут «менятьсяместами» (по аналогии с причиной и следствием) в зависимости отпотребности или удобства для субъектов анализировать функциональныезависимости. С учетом этого, для обозначения причинно следственной связикаких-то двух физических величин и будем использоватьобозначения , принятые в математике для функционально связанныхматематических величин. Ниже будем использовать и другие математическиеобозначения для описания соответствующих связей физических величиндруг с другом.

Поскольку при реализациях наблюдений за объектами фиксируютсятолько акты излучения и поглощение сигнала, но не существование его внесвязи с этими актами, о чем подробнее говорится ниже, то для наибольшейобъективности и надежности наблюдения необходимо использовать толькоодин и тот, же универсальный сигнал. Такой сигнал должен отражаться откаждого из наблюдаемых объектов (излучаться этими объектами) сразу послепоглощения его этими объектами, или говоря иначе, на каждомэлементарном этапе наблюдения между излучением и поглощением сигналадолжна быть причинно-следственная связь, т.е. излучения и поглощениясигнала должны быть причинами и следствиями друг друга. Т.к. посленачала и до окончания каждого этапа наблюдения за объектами сигнал нефиксируется, а, следовательно, и сами объекты не наблюдаются, тоестественно принимать, что в процессе элементарного этапа наблюдения онине меняются, т.е. характеристики объектов сохраняют свои значения. На этоуказывал, в частности, еще Г. Лейбниц: «Движение имеется лишь там, гдепроисходит доступное наблюдению изменение; там же, где изменениенельзя установить путем наблюдения, там нет и никакого изменения», см.[2]. Поэтому любые наблюдаемые изменения объектов (их характеристик),которые могут быть зафиксированы только по завершении соответствующихэтапов, возможны не менее чем на самые малые измеримые значения вышеназванные квантами, а количественное значение какой-либохарактеристики объекта можно определять счетным числом ее квантовыхизменений или квантов, составляющих этот объект. Отношение величины

(ее значения) к своему кванту, обозначаемому , будем называтьразрешающей способностью этой величины или мерой разрешения ее, и

обозначать Можно, говорить, что мера указывает во сколько раз

величина больше своего кванта. Поскольку , то для численныхзначений меры имеют место следующие ограничения . Нетрудно убедиться, что сопоставлять друг с другом разные значения одной итой же характеристики, и даже значения качественно разных характеристикболее целесообразно путем сопоставления их мер, поскольку такоесопоставление имеет больший физический смысл, и более информативно,чем традиционное сопоставление абсолютных значений характеристик. Вчастности, если меры разрешения двух величин прямо пропорциональныдруг другу, то это эквивалентно степенной связи этих величин, акоэффициент пропорциональности мер равен степени такой связи. Есликоэффициентом пропорциональности двух мер является не константа, как ввыше приведенном примере, а одна из этих величин, то это эквивалентноэкспоненциальной связи этих двух величин, а степень связи равнасоответствующей величине. Если меры разрешения двух величин обратнопропорциональны одной из этих величин, то это эквивалентно тому, что этавеличина является натуральным логарифмом другой величины.Соответствующие соотношения между мерами разрешения двух величин ифункциональными зависимостями их друг от друга имеют место и длядругих зависимостей, например, тригонометрических. Если две величиныфункционально связаны между собой, то исходя из соотношения междумерами разрешения этих величин, выражения для их производных (а такжеинтегралов) могут быть получены с помощью простейших арифметическихопераций без использования достаточно сложных для осмысливанияматематических понятий «бесконечно малые переменные величины» и«пределы функций». Подробнее об этом см. [3].

Три основополагающие характеристики физического объекта можнопредставлять координатами его в трехмерном «характеристическом прост-ранстве». Это пространство является логически мыслимым («пространствомпредставлений» по терминологии А. Пуанкаре) и, следовательно, оно никакобъективно не влияет на физические объекты и не испытывает никакоговлияния их. Отличается оно от пространств Евклида и Минковского тем, чтовсе три координаты имеют различный физический смысл (характеризуюткачественно различные свойства объектов) и не могут быть независимымидруг от друга. Точкой такого трехмерного характеристическогопространства будем называть три связанных между собой вещественныхчисла представляющих трехкомпонентную системуосновополагающих характеристик объекта. В соответствии с этим термины«точка» и «объект» далее могут рассматриваться как эквивалентные, еслииное специально не оговорено. С учетом всего выше изложенного, иприменяя идеологию и даже терминологию эвклидовой геометрии, удаетсяпостроить физику аксиоматически, и при этом использовать только ранеепринятые понятия физических объектов, и не использовать математическоепонятие «пространственно-временной континуум», лежащее в основесовременной эмпирической физики. Дадим определения еще и понятиям

прямая, треугольник и окружность, неоднократно используемым вдальнейшем. Заметим, что в математике эти понятия являются частнымслучаем понятия «линия», формулировка которого является довольно непростым делом, на что обращается внимание даже в таком авторитетном ивысокопрофессиональном источнике как «Математическая энциклопедия»,см. [4], т.3 стр.382: «Линия – геометрическое понятие, точное и в тожевремя достаточно общее определение, которого представляетзначительные трудности и осуществляется в разных разделах геометрииразлично». Будем говорить, что две точки однозначно определяютединственную прямую, на которой, естественно, могут лежать и большеечисло точек. Допустимо говорить, что все эти точки лежат на прямой илиговорить – прямая проходит через эти точки. Три точки лежат на однойпрямой, если расстояние между какой-нибудь парой этих точек равняетсясумме расстояний между двумя другими парами точек. Часть прямойлежащей между двумя точками M и Q будем называть отрезком, арасстояние между этими точками будем называть длиной такого отрезка.Любые три точки не лежащие на одной прямой идентифицируютплоскость и расположенный в ней треугольник , представляющийсобой систему трех отрезков определяемых тремя парами этих точек.Каждые две пары этих точек имеют одну общую точку, называемуювершиной треугольника. Понятно, что в треугольнике имеются три вершиныи при них три внутренних угла обозначаемых величины, которыходнозначно связаны с длинами трех отрезков (сторон) его нижеприведенными соотношениями (3). Углы определяют так называемыепространственные расположения друг относительно друга двух прямыхлежащих в одной плоскости или относительные расположения двухплоскостей, если два треугольника, имеющих общую сторону, лежат вразных плоскостях. Ниже предполагается, что идентификация треугольника– определение размеров сторон и значений углов его является однойпроцедурой, а не тремя различными процессами, предшествующими другдругу. Три точки лежат на одной окружности, если квадрат длины отрезканазываемого диаметром окружности соединяющего две наиболеепространственно удаленные пары этих точек, равен сумме квадратов длиндвух других отрезков называемых хордами соединяющих две другие парыточек. Уточним, что это условие является лишь достаточным и не являетсянеобходимым для принадлежности трех точек одной окружности.Расстояния между объектами, являющимися составными частями одного итого же объекта, называются размерами его. Таким образом, используяпонятие пространственной удаленности нулевого порядка, можнооднозначно осмыслить и определить количественно и качественно такиепонятия как прямая, плоскость, треугольник, окружность, углы,относительные пространственные расположения прямых и плоскостей, атакже следующие, связанные друг с другом понятия. Такими связаннымимежду собой понятиями являются расположение точки, не лежащей на

прямой по отношению ней; расположение точки вне плоскости по отноше-нию к ней; упорядочение расположения трех и более точек плоскости, непринадлежащих одной прямой. Каждое из этих понятий имеет только двесигнатуры (два знака), которые будем обозначать « + » или « – » . Этимсигнатурам соответствуют связанные между собой понятия: «слева» или«справа» от прямой; «над» или «под» плоскостью расположена точка; «по»или «против» часовой стрелке расположены (упорядочены) какие-то точкиплоскости. Связь этих понятий проявляется в том, что при изменении знакаодного понятия меняется знак другого понятия, как это показано ниже.

Для любого треугольника имеют место экспериментальноподтверждаемые соотношения (3) между размерами трех его сторон

и его внутренними углами. Эти соотношениясостоят в том, что размер каждой из сторон треугольника равен суммеразмеров двух других сторон его, нормированных коэффициентами называе-мыми косинусами углов между этой стороной и соответствующимисторонами и обозначаемые , , и . Численныезначения любого из трех этих коэффициентов не превосходят по модулюединицы, и они являются математическими функциями, описывающими такназываемые периодические процедуры, при которых происходятчередования увеличении и уменьшения в ограниченном диапазонеколичественных значений функций при монотонных изменениях ихаргументов. Упомянутые соотношения имеют вид:

(3)

Физический смысл этих соотношений можно интерпретировать каквыражение непрерывности «характеристического пространства», в которомвозможно существование треугольника как единого объекта, а не только кактрех несвязанных друг с другом отрезков, т.е. возможна процедураидентификации треугольника. Если один из коэффициентов равен нулю,например , то сумма квадратов двух других коэффициентов равнаединице. Угол, соответствующий такому нулевому коэффициенту равен

или и называется прямым, а треугольник, имеющий такойугол, называется прямоугольным. Все три точки N, M, Q такоготреугольника, являющиеся вершинами его, лежат на одной окружности.Отрезок MQ является диаметром этой окружности – наибольшим отрезком,соединяющим две точки окружности. Если один из коэффициентов равенминус единице (угол соответствующий ему равен 1800 или π), то два другихкоэффициента равны единице (соответствующие им углы равны нулю). Этосоответствует выше указанному случаю, когда треугольник вырождается в

прямую. Произведение отрезка (его длины) на косинус угла между ним идругой прямой называется проекцией отрезка на соответствующую прямую.С учетом этой терминологии, можно говорить, что сторона треугольникаравна сумме проекций на нее двух других сторон. В прямоугольномтреугольнике квадрат размера стороны, лежащей против прямого угла иназываемый гипотенузой, равен сумме квадратов размеров двух другихсторон треугольника называемых катетами, и это соотношение являетсятеоремой Пифагора. Справедливость указанных выше соотношений дляквадратов косинусов углов и размеров сторон прямоугольного треугольникалегко может быть прослежена исходя из равенств (3). Действительно,подставляя в правую часть первого из этих равенств значения для размеровсторон из второго и третьего равенств (с учетом ), получимпервое из выше указанных соотношений для квадратов косинусов углов.Умножая второе равенство на , а третье равенство на искладывая эти произведения, получим (с учетом первого равенства) теоремуПифагора.

Можно сказать, что соотношения (3) являются фундаментальнымзаконом, и мы в дальнейшем будем неоднократно его использовать. Объекты,состоящие из трех материальных объектов, которые можноидентифицировать относительно и с использованием друг друга, будемназывать простейшими материальными объектами. Согласно (3)изменение пространственной удаленности одной пары объектовсоставляющих простейший объект может повлечь за собой изменениеудаленности и двух других его пар. В этом случае простейший материальныйобъект будем называть деформируемым или упругим – способнымизменять свои размеры. Если в простейшем объекте изменения взаимнойудаленности двух составляющих его объектов не вызывают изменениеудаленности каждого из них до третьего объекта называемого центром(например, это может иметь место, если два объекта всегда расположены наокружности с центром в третьем объекте), то такой простейший объектбудем называть недеформируемым или твердым. Пространственнаяудаленность друг от друга таких недеформируемых объектов определяетсяудаленностью их центров, а для упругих объектов необходимо знатьудаленности всех составляющих их объектов. Физические объекты, укоторых любые три пары составляющих их объектов являются упругими илитвердыми объектами, называют соответственно упругими или твердымителами. Теоретически любой физический объект является упругим, т.к.необходимым условием идентификации его является изменениеудаленностей этого объекта от других объектов системы, одним из которыхон обязательно является, а это возможно при изменении удаленностей еговнутренних объектов. Практически твердыми называют объекты, длякоторых нет необходимости или возможности установить упругость их.Идеально твердыми телами можно считать лишь все составные частипростейших физических объектов. Два объекта (два значения качественно

одинаковых удаленностей) называются соседними между собой, еслиудаленность их друг от друга меньше или равна удаленности каждого из нихдо любого другого объекта, из всегда существующих по определениюобъектов. Все объекты, составляющие какой-либо объект, могут бытьсоседними между собой только в простейшем материальном объекте .Объекты составного объекта называются граничными (лежащими награнице составного объекта), если они являются соседними только междусобой и не являются соседними с другими объектами составляющими этотобъект. Составные объекты, не являющиеся граничными, называютсявнутренними объектами.

Далее более подробно обсуждается лишь вопрос об относительномдвижении объектов, т.к. изучение такого движения представляется ключевойпроблемой физики и естествознания в целом. Сказанное соответствуетразделяемой большинством ученых парадигме о единстве естествознания,как в прикладном, так и философском (мировоззренческом) смысле на всехуровнях, включая и исходный фундаментальный уровень. Эта парадигмасоответствует третьему постулату аксиоматической физики и исходит изтого, что в основе всех физических явлений лежит изменение взаимнойпространственной удаленности каких-то физических объектов или, говорядругими словами, такие изменения являются не только первопричиной, но иследствием любых физических явлений. Ясно, что в силу функций выполняе-мых сигналом, нельзя фиксировать относительное движение двух объектов,одним из которых является сигнал. Это связано с тем, что определятьизменение расстояния между объектами (наблюдать относительное движениеих), можно лишь с помощью сигнала и, следовательно, только для пар объек-тов, ни один из которых не является сигналом. Поскольку фиксировать мож-но лишь излучение и поглощение сигнала, но не сам сигнал вне связи с этимисобытиями, то понятие движения сигнала , может быть введено толькоотносительно двух других объектов , один из которых излучает, адругой поглощает его. Формально можно считать, что при излучении и припоглощении сигнала он удален соответственно от объекта поглощения и отобъекта излучения на величину пространственной удаленности нулевогопорядка этих двух объектов друг от друга. Эта удаленность не состоит изнескольких частей, определяемых в результате последовательных этаповнаблюдения, а определяются одним простейшим этапом наблюдения, вкотором имеют место два элементарных изменения – простейших событий(актов) – излучение и поглощение сигнала. Эти события являются смежнымидруг с другом и поэтому на каждом таком этапе наблюдения за двумяобъектами не существуют никакие другие удаленности этих объектов друготносительно друга, которые можно было бы наблюдать. Это позволяетговорить, что указанная удаленность является квантом самой себя –совпадает с актуальной удаленностью объектов . Таким образом, приизлучении сигнала объектом и поглощении сигнала объектом имеютместо соответствующие соотношения: , в

которых предшествующие друг другу аргументы у удаленностей сигналауказывают на то, что излучения и поглощения его предшествуют друг другу.Следовательно, скорость движения сигнала относительно излучающегообъекта, определяемая как частное от деления пространственнойудаленности на временную удаленность, всегда совпадает со скоростьюдвижения сигнала относительно поглощающего объекта. Поэтому скоростьдвижения сигнала – ее обозначают буквой – можно не привязывать ккакому-то объекту, а считать абсолютной, но не относительной, как этоимеет место для всех других объектов, не являющихся сигналами.Напомним, что с учетом ранее указанного требования максимальнойобъективности наблюдения, сам сигнал должен быть универсальным .Скорость такого сигнала должна быть конечной и максимально большойиз относительных скоростей движения любых наблюдаемых объектов,иначе с помощью сигнала нельзя будет наблюдать объекты, относительнаяскорость которых больше его скорости, и такой сигнал нельзя будет считатьуниверсальным. Следовательно, скорость универсального сигнала являетсяабсолютной и постоянной, и поэтому она является фундаментальнойконстантой, численное значение которой, как будет показано ниже,совпадает со скоростью света. Исходя из этого, формально можно считать,что в промежутке между излучением и поглощением сигнала он находится напрямой, проходящей через эти два объекта, и пространственно предшествуетлишь одному из них. Этот вывод соответствует принятому в специальнойтеории относительности Эйнштейна постулату о том, что «Скорость света ввакууме одинакова во всех системах координат, движущихся прямолинейнои равномерно друг относительно друга» см. [5] стр.147. Понятно, что этосоответствие имеет место, если в качестве универсального сигнала принятыфотоны, экспериментально определяемая скорость движения, которыхотносительно любых материальных объектов максимальна и, следовательно,постоянна. В соответствии с изложенным, временная удаленность друг отдруга двух объектов , ни один из которых не являетсясигналом, пропорциональна пространственной удаленности междуэтими объектами:

(4)

Если объекты изолированы от всех других объектов, но неизолированы друг от друга, то кинематические параметры их могутизменяться на каждых элементарных этапах наблюдения на одинаковыепостоянные величины разные для разныхпорядков этих параметров. Такой характер изменения является единственновозможным, поскольку нет никаких причин, которые могли бы вызвать инойхарактер изменений кинематических параметров этих изолированныхобъектов. Исходя из (2) и с учетом (4) это позволяет установить, что самизначения кинематических параметров обратно пропорциональны расстоянию

между объектами в степени, совпадающей с порядком кинематическогопараметра:

(5)

Для эта зависимость впервые экспериментально была полученаГалилеем в результате опытов с земными телами, и подтверждена Ньютономдля космических тел, о чем говорилось выше. Для в справедливости(5) легко может убедиться каждый, наблюдая за любым объектом,движущимся по инерции. Эквивалентом такого движения в земных условияхможет быть, например, движение автомобиля по прямолинейной трассе припостоянном режиме работы двигателя, благодаря чему компенсируютсяпотери на диссипацию. Соответствующее наблюдение, можно осуществлятьили с использованием приборов, способных определять пространственные ивременные удаленности между объектом и наблюдателем на каждом этапенаблюдения, или непосредственно, используя свои восприятия безприменения каких-либо приборов. Наблюдаемая скорость движущегосяобъекта увеличивается по мере приближения к наблюдателю и уменьшаетсяпо мере удаления от него. Экспериментально легко подтверждаемая (покрайней мере, для и ) зависимость (5) может быть формальнообъяснена следующим образом. На каждом этапе наблюдения в качествемасштаба, используемого для сравнения удаленностей объектов на разныхэтапах, наблюдатель принимает удаленность между этими же объектами,определенную на предшествующем этапе. Такой выбор масштабапредставляется наиболее разумным и надежным, а часто и единственновозможным. Иной выбор дополнительно потребует использования другихобъектов помимо двух наблюдаемых объектов и движущегося между нимисигнала, доступ к которым, как правило, существенно затруднен или даже невозможен, например, случае наблюдения за двумя объектами, находящимисяв открытом море или в космосе. Но даже при наличии этих дополнительныхобъектов указанный выбор масштаба остается наиболее оптимальным, т.к.при использовании каких-то других объектов необходимо учитыватьдвижение их относительно друг друга и относительно каждого из двухрассматриваемых объектов, что может принципиально усложнитьопределение искомой относительной скорости наблюдаемых объектов.Обратим еще раз внимание, что, вывод о постоянстве и максимальнойвеличине скорости движения сигнала, а также о существовании зависимостей(5) получены как следствия логически обоснованных рассуждений исходя изопределения физических объектов, а не постулированы, на основаниирезультатов экспериментальных наблюдений. Обратно пропорциональнаязависимость скорости относительного движения двух объектовизолированных всех от других объектов от расстояния между нимипроявляется в известном эффекте Доплера, согласно которому изменениерасстояния между приемником и источником колебаний приводит к

изменению скорости распространения звука (скорости волны, или частотыколебаний его), излучаемого источником и принимаемого приемником.

При наблюдениях за изменениями относительных пространственных ивременных удаленностей объектов друг относительно друга представляетсяоправданным не учитывать возможные изменения между внутреннимичастями этих объектов – считать такие изменения минимально малыми посравнению с изменениями между самими внешними объектами, посколькутакие изменения практически не влияют на результаты наблюдения засамими объектами. При этом, различие значений, если оно имеет место,кинематических параметров разных пар объектов, находящихся водинаковых внешних условиях может быть объяснено только различием,лишь числа внутренних составных частей этих объектов. Следовательно, каксамим объектам, так и системам их, а также любым частям объектов, вплотьдо квантов, можно сопоставлять параметр, определяющий только различиечисла внутренних составляющих частей объектов, и способный влиять припрочих равных условиях на величину взаимодействия их. Повторим, чтовведение этого параметра оправдано в случае, если каждый из наблюдаемыхобъектов допустимо рассматривать не как систему объектов, а как унитарный(несоставной) автономный объект. Поскольку принято, что измененияпространственных и временных удаленностей друг от друга внутреннихчастей этих объектов в рассматриваемых случаях отсутствуют (что означаетпостоянство пространственных и временных характеристик самих объектов),то упомянутый параметр, влияющий на различие относительных движенийразных пар наблюдаемых объектов, должен быть связан с различием толькоматериальных характеристик этих объектов. Этот параметр, обозначаемыйниже той же буквой что и объект, называется массой объекта, и онхарактеризует только степень того, насколько объект является составным,т.е. определяется лишь числом частей (в конечном счете – числом квантовматерии), из которых состоит объект. Тем самым физический смысл этогопонятия совпадает со смыслом, который вкладывается в понятие количествоматерии (вещества, субстанции и т.п.), но не в понятие качество ее.Следовательно, нет необходимости приписывать массе никакие другие свой-ства типа: создавать гравитационные поля, обладать инерцией и т.п., как этоделает традиционная эмпирическая физика.

В случае если два наблюдаемых объекта изолированы от всехдругих объектов, но не изолированы друг от друга, то в соответствии свышеуказанным свойством таких объектов сохранять свои характеристики,масса такого бинарного (тоже изолированного) объекта равная

остается постоянной. В этом случае, постоянные величины в (5)количественно определяющие взаимодействие таких двух объектов припостоянных внешних условиях должны быть пропорциональны лишь массебинарного объекта, равной сумме масс двух взаимодействующих объектов,т.е. должны быть:

(6)

Здесь – коэффициенты, которые являются коэффициентамиавтономного действия простейшего объекта единичной массы, т.е. такогодействия, которое не зависит от взаимодействий любых других объектовмежду собой и даже от существования таких других объектов. Численноезначение было определено английским физиком Кавендишем (1731-1810) – имеются в виду так называемые опыты «по взвешиванию» Земли.Формально можно говорить, что автономное действие объекта это«взаимодействие» его с «виртуальным объектом», масса у которогоотсутствует – равна нулю. В рассматриваемом случае кинематическиепараметры относительного движения двух объектов определяемые (5) можнозаписать в виде суммы двух слагаемых, соответствующих автономнымдвижениям одного объекта относительно другого и этого другого объектаотносительно первого:

(7)

Такая интерпретация не просто соответствует принятому эмпирическойфизикой положению о возможности автономных движений изолированныхматериальных тел относительно инерциальной системы отсчета – движенийпо инерции (что является первым законом Ньютона), но и обобщает этоположение на кинематические параметры любого порядка. Нетруднозаметить, что из (7) может быть получено соотношение

эквивалентное для случая третьему законуНьютона о равенстве автономных действий и противодействий двухобъектов.

Относительное движение двух объектов , изолированных от всехдругих объектов но, не изолированных друг от друга, называютгравитационным взаимодействием этих объектов. Как видно из (5) этовзаимодействие является притягивающим, поскольку знаменателями дробейпредставляющих собой кинематические параметры являютсяпространственные удаленность объектов. Это обусловлено прямопропорциональной зависимостью между пространственной и временнойудаленностями двух объектов имеющей место благодаря понятию скоростидвижения универсального сигнала. Эта скорость, является (принята)максимально возможной и, следовательно, постоянной величиной. Пригравитационном взаимодействии существуют два качественнопротивоположных вида движений объектов, отличающихсяпространственной направленностью движения каждого из участвующих вних объектов: «друг к другу» и «друг от друга», т.е. взаимным сближением иудалением объектов. Оба эти движения является монотонными исохраняющими свою пространственную направленность, что обусловлено

невозможностью всех других объектов, в силу изолированности их, влиять наповедение рассматриваемых двух объектов. Каждое из этих движенийзаканчивается тем, что кинематические параметры их становятсябесконечными или неизмеримыми еще и друг относительно друга –становятся абсолютно изолированными. Это позволяет говорить о том, чтогравитационное взаимодействие является проявлением стремленияобъектов восстановить абсолютную изолированность их, нарушениекоторой и является причиной возникновения гравитационноговзаимодействия. Другими словами, два качественно противоположных видаотносительных движений при гравитационном взаимодействии объектовмогут лишь чередоваться и перемежаться состоянием абсолютнойизолированности каждого из объектов, и каждое из этих трех состоянийможет считаться причиной или следствием других этих состояний. С учетомтого, что гравитационное взаимодействие двух объектов является процессом,т.е. происходит в пространстве и с затратой времени, допустимо говорить,что этот качественно обратимый процесс является периодическим и что длянего время обратимо. Что касается количественной обратимости такихпроцессов, то она имеет место, как указывалось выше, только в рамкахвторого (четного) приближения – приближения Галилея. Качественноеизменение взаимодействия таких двух объектов, т.е. переходгравитационного взаимодействия этих объектов в обычное взаимодействиеможет произойти, только если пространственная удаленность между каким-нибудь третьим объектом и каждым из рассматриваемых объектов станетконечной. Это возможно, поскольку другие объекты (согласно определению,физические объекты существуют в количестве не меньше трех) тоже могутдвигаться друг относительно друга, и могут приблизиться крассматриваемым двум объектам на конечные расстояния. Понятно, что прикачественном изменении гравитационного взаимодействия двух объектов(при этом они перестанут быть изолированными от всех других объектов)изменится аналитический вид кинематических параметров таких объектов доэтого определявшийся (7). Такое изменение кинематических параметровдолжно осуществляться в соответствии с соотношениями (3),определяющими значения удаленности между тремя не изолированнымидруг от друга объектами.

Основываясь на этих рассуждениях можно прийти к выводу, что вслучаях любого счетного числа неизолированных друг от друга объектовсуществование взаимодействия их (каждой пары объектов) являются тожеследствием нарушения абсолютной изолированности объектов, а самипроцессы относительных движений – это стремление восстановить ее.Понятно, что наблюдать и осмысливать поведение всех существующих вприроде пар объектов, в таком же объеме как это допустимо для двухобъектов, практически не возможно, и единственный выход – это наблюдатьза ансамблями объектов, используя методы стохастических процессов.Именно этим и занимается получившая в последнее время развитие такназываемая «Теория хаоса», см. например, [11]. Согласно этой теории и для

ансамблей может иметь место указанное выше чередование состоянийизолированности и взаимодействия их между собой. Подтверждением этогоявляется возникновение так называемых «химических часов», реализуемых,например, в реакции Белоусова-Жаботинского, в которой наблюдаютсяпериодические сближения и удаления миллиардов молекул участвующих вэтой реакции веществ. Ясно, что по мере увеличения числа наблюдаемыхвзаимодействующих объектов, уменьшается вероятность возникновениясостояний их абсолютной изолированности (возможности фиксированиясубъектом таких состояний), сокращается продолжительность пребывания втаком состоянии, если оно наступает, и увеличивается длительность процессавзаимодействия. Исходя из изложенного, можно с большой степеньюуверенности предположить (экспериментально подтвердить илиопровергнуть это по понятным причинам невозможно), что поведениесистемы всех материальных объектов вселенной будет происходить вкачественном отношении в соответствии со сценарием гравитационноговзаимодействия двух объектов. Имеется в виду, что допустимо пребываниевсех объектов вселенной в двух глобальных (фундаментальных) состоянияхабсолютной их изолированности, при которых они расположены наиболее инаименее компактным образом. Эти два состояния, при которых все объектыудалены друг от друга соответственно на минимально малые и максимальнобольшие расстояния, можно называть состояниями тепловой смертивселенной, и они должны чередоваться с промежуточным для нихсостоянием, при котором объекты взаимно удалены на конечные расстояния.Последнее состояние, в котором находится вселенная сейчас, можно назватьсостоянием жизни. До тех пор, пока не будет установлена причинасуществования такого чередования, т.е. пока не будет достоверноустановлена возможность существование еще какого-то другого«метафизического состояния», отличающегося от состояний смерти и жизни,прогнозируемый периодический процесс поведения всех объектов вселеннойможет считаться естественным (фундаментальным законом). Учитывая всевыше изложенное, обнаружить третье упомянутое «метафизическоесостояние» ни практической, ни даже теоретической надежды не существует,и это означает, что относительное движение объектов это естественноесостояние их. В настоящее время некоторые экспериментальные данныекосмологии позволяют предполагать, что вселенная находится в таком«состоянии жизни», когда все объекты ее, стремясь достичь абсолютнойизолированности, удаляются друг от друга. Изложенные рассужденияукладываются в рамки положений, на которых основана теория о такназываемом Большом Взрыве. Согласно этой теории современномусостоянию вселенной предшествовало состояние, при котором всефизические объекты (вся материя) были расположены наиболее компактнымобразом – были минимально удалены друг от друга. Исходя из этого,характеристики всей системы объектов можно отсчитывать от такогоэксклюзивного состояния называемого «начальным». Формально можносчитать, что в этом состоянии существовал лишь единственный

материальный объект, из которого впоследствии возникли все другиематериальные объекты. Теологи могут пытаться связывать такойединственный объект с понятием Бог-творец, часть которого имеется вкаждом объекте и субъекте. Заметим, что теория Большого взрыва вызываетчувство неудовлетворенности, поскольку не рассматривает вопрос о том, чтопредшествовало этому Взрыву, и чему предшествует он сам.

Изложенное еще раз подтверждает, что существованиеэкспериментально наблюдаемых на микро и на макро уровнях дискретныхизменений объектов лишает возможности логически аргументировать выборматематического понятия континуальность и связанного с ним понятияпространственно-временной континуум в качестве исходного понятияфизики. Представляется, что здесь уместно напомнить, что уже в середине30-х годов ХХ столетия А.Эйнштейн – наиболее последовательныйприверженец использования в теории относительности предложенногоГерманом Минковским понятия пространственно-временной континуум –понимал недостаточную обоснованность использования этого понятия вкачестве исходного понятия физики и не отрицал возможность отказа вбудущем от этого понятия: «Необходимо отметить, конечно, что введениепространственно-временного континуума может считатьсяпротивоестественным, если иметь в виду молекулярную структуру всегопроисходящего в микромире. Утверждают, что успех метода Гейзенбергаможет быть приведен к чисто алгебраическому методу описания природы,т.е. исключению из физики непрерывных функций. Но тогда нужно будет впринципе отказаться от пространственно-временного континуума. Можнодумать, что человеческая изобретательность, в конце концов, найдетметоды, которые позволят следовать этому пути. Но в настоящее времятакая программа смахивает на попытку дышать в безвоздушномпространстве» [6] стр. 56. Выбор понятия пространства в качествеисходного понятия был сделан на ранних этапах развития естествознания,когда существовавшие тогда технические возможности не позволялиобнаруживать дискретный характер всех физических явлений на микро имакро уровнях, и этот выбор имел цель соблюсти единообразие построенияматематики и физики. Это было обусловлено не только субъективнымиобстоятельствами, связанными с тем, что обе эти науки создавались, можносказать, одновременно и параллельно одними и теми же учеными, но иобъективными причинами. Действительно, принятые положения позволялидостаточно корректно описывать поведения объектов на макроуровне,единственно доступным с использованием существовавших в те временатехнологий. Предположения восходящие к атомизму Демокрита (около 470до н.э.) и Лукреция (1 в. До н.э.) о том, что мир состоит из находящихся впустоте атомов и их комбинаций долгое время оставались гениальнымидогадками. В дальнейшем, когда дискретность явлений стала достовернонаблюдаемой, эмпирическая физика, пытаясь хоть как-то сохранить понятиеконтинуальность, вынуждена постулировать существование двух можносказать качественно различных физик: макро и микро физики, для которых

имеют место качественно различные закономерности. В макро физикеисходят из существования непрерывных изменений объектов впространственно-временном континууме – непрерывных измененийпространственных, временных и материальных характеристик объектов.Можно сказать, что тем самым постулируется существование инепрерывность действий объектов друг на друга или непосредственно спомощью «сил», как в классической механике, или посредством«искривления» пространства, как в общей теории относительностиЭйнштейна. Что касается микрофизики, то в ней тоже сохраняютсяпредставления о пространственно-временном континууме и о действияхобъектов друг на друга. А для того, чтобы привести в соответствие такиепредставления с экспериментально наблюдаемой на микроуровнедискретностью явлений, предполагают существование каких-то физическихносителей этих взаимных действий, которыми обмениваются объекты. И это,не смотря на то, что такие носители для наиболее давно известного иизучаемого гравитационного взаимодействия, так называемые «гравитоны»,непосредственно и достоверно обнаружить или опровергнуть ихсуществование, не удается. Представление о существовании объективного(не зависимого от субъектов) взаимовлияния физических объектов друг надруга было принято путем неаргументированного перенесения на них,реально наблюдаемой возможности некоторых субъектов изменятьповедения других субъектов – влиять на поведения их. Указанное разбиениена две физики логически не обосновано и вызвано лишь неспособностьюразработать единый подход к описанию поведения макро и микрообъектов врамках принятого в физике со времен Ньютона (являвшегося, как известно,приверженцем божественного начала) понятия действия объектов друг надруга (взаимодействия их) и математического понятия пространственно-временной континуум. После введения этих понятий в эмпирической физикене прекращаются безуспешные попытки определить с использованием такихпонятий внешние причины и объяснить механизмы изменений/движенийфизических объектов относительно чего-то, не являющегося этимиобъектами, в частности, относительно инерциальной системы отсчета.

Следует отметить, что с момента своего появления теория гравитацииНьютона вызвала резкое неприятие ее, и суровое осуждение со стороныфактически всех ученых конца XVII – начала XVIII века. Х. Гюйгенс (1629-1695 гг.) находил Ньютонов «принцип тяготения» нелепым и выражал своеудивление тем, как Ньютон мог потратить столько сил на трудныевычисления, основанные на таком принципе. Г. Лейбниц (1646-1716 гг.)выражал уверенность в том, что нельзя удовлетвориться «притягательнымсвойством, как это видимо, делает Г-н Ньютон». Лейбниц считал: «Телоестественным образом не может быть приведено в движение иначе, чемпосредством другого тела, прикасающегося к нему и таким образомвынуждающего его к движению, и после этого оно продолжает своедвижение до тех пор, пока соприкосновение с другим телом невоспрепятствует этому. Всякое другое воздействие на тело должно быть

рассматриваемо как чудо или чистое воображение». К этим мнениямприсоединились братья и И. Бернулли и Я. Бернулли (1667-1748; 1654-1705 гг.). Такое единодушное осуждение теории Ньютона объясняется, по-видимому, тем, что ранее аналогичные попытки уже были осуждены, и ктому времени господствовали совершенно другие взгляды. Во всяком случае,можно констатировать, что после опубликования Ньютоном этих своих работначалась и до сих пор с той или иной активностью продолжаетсямноговековая дискуссия о том, передаются ли взаимодействия между теламина расстоянии без посредства чего-нибудь (такое взаимодействие называютдальнодействующим), или для передачи взаимодействия необходим какой-нибудь посредник. В частности, – необходима среда, с помощью которойвзаимодействие передается последовательно от объекта к одной точки среды,от нее к соседней точке и т.д. и, наконец, от среды к другому объекту(близкодействие). Интересно, что самого Ньютона трудно отнести ксторонникам одной из этих противоположных точек зрения, учитывая, чтоему принадлежит следующее высказывание, содержащееся в его третьемписьме к Бентли: «Нельзя представить себе, каким образом грубоенеодушевленное вещество могло бы без посредства чего-либо постороннего,которое не материально, действовать на другое вещество иначе как привзаимном соприкосновении. А так должно было быть, если бы тяготениебыло, в смысле Эпикура, присуще материи. Вот почему я желал бы, чтобывы не приписывали мне учение о тяжести, прирожденной материи».

Предлагаемый аксиоматический подход не предполагаетсуществование принципиально отличающихся друг от друга макро и микрофизик и не использует понятие «пространственно-временной континуум» ипонятие «взаимодействие» физических объектов, вызывающее изменения ихв этом континууме, в качестве объективных понятий – считает эти понятияне только субъективными (искусственно придуманными), но иусложняющими физику. Таким образом, при аксиоматическом подходе,вообще отпадает необходимость предполагать существование каких-либоспециальных внешних причин изменений/движений объектов. Достаточносчитать, что изменения объектов происходят всегда только друготносительно друга и являются естественным состоянием их, котороелишь наблюдается субъектами вышеуказанным простейшим способом –фиксированием излучения и поглощения объектов (фиксированиемизменений числа наблюдаемых объектов на единицу). В определенномсмысле такой подход это проявление андропного принципа, постулирующегоучастие субъектов в идентификации объектов. Поскольку наблюдениялюбого объекта реализуются только относительно и с помощью другихобъектов, то это, строго говоря, вообще не позволяет говорить осамостоятельных изменениях отдельных объектов – можно говорить лишь обизменениях систем объектов. Более того, поскольку все наблюдения заизменениями осуществляются субъектами, то нельзя исключать и того, чтона такие изменения косвенно может влиять даже субъект (наблюдатель),например, выбором способа наблюдения или каким-то другим образом. По

поводу такого влияния ведутся продолжительные дискуссии вестествознании вообще, и в квантовой механике, в частности, хотяполностью познать такое влияние субъекта (даже если допуститьвозможность существования этого) все равно не удастся, т.к. субъект, какуказывалось выше, актуально недетерминирован. Если все же не считать,что изменения объектов это естественное состояние их, а пытаться, следуятрадиции, исходить из того, что обязательно должны быть причиныизменений объектов, то эти причины могут быть только в самих этихобъектах, а не вне них. Поэтому не следует надеяться, что эти причиныможно будет установить с помощью искусственного введения каких-товнешних объектов, например, «пространственно-временной континуум». Врамках предлагаемого аксиоматического подхода можно и нужно выяснятьне причины существования изменений, а прямо противоположное – в какихслучаях и почему изменения объектов не имеют место. Понятно, что приэтом не требуется введение и использование специального понятия«пространственно-временной континуум». Здесь уместно напомнитьавторитетное мнение о понятии «пространство» геометра – гениального Н. И.Лобачевского, одного из создателей неэвклидовой геометрии, существенноизменившей наши взгляды на естествознание, см. [10], стр. 158: «В природемы познаем собственно только движение, без которого чувственноевпечатление невозможно. Все прочие понятия, например геометрические,произведены нашим умом искусственно, будучи взяты в свойствахдвижений, а потому пространство само собой отдельно для нас несуществует». Заметим, что Эвклид при построении своей геометрии понятие«пространство» тоже не использовал. Это понятие используется лишь приконкретных реализациях геометрии, например, при декартовой реализации.

Как известно, в природе можно наблюдать относительные поведенияобъектов соответствующие не только гравитационным, но и другимкачественно отличающимся друг от друга «взаимодействиям».Существенной особенностью всех таких поведений является то, что онипроявляются только в случае учета влияния на процесс наблюдении за двумяобъектами еще и других материальных объектов. В частности,возникновение ситуации при которой какой-либо третий объект перестаетбыть изолированным от двух гравитационно взаимодействующих объектов

, может привести к изменению такого взаимодействия между ними нетолько количественно, но и качественно. И даже может привести кпрекращению взаимодействия между этими двумя объектами, т.е. можетпривести к тому, что два объекта станут изолированными друг от друга.Например, в зависимости от изменения пространственного расположенияобъекта относительно , гравитационное взаимодействие этихобъектов может трансформироваться в электростатическое или вэлектромагнитное взаимодействие. Для иллюстрации этого, и в первуюочередь, для определения последних взаимодействий, необходимо

предварительно уточнить определение тангенциального и радиальногоотносительных движений объектов.

Для трех и более объектов (а как указывалось выше, лишь в такомколичестве объекты существуют в природе) относительное движение двух изних, может иметь место только при относительном движении, как минимум,еще другой пары объектов, одним из которых должен быть хотя бы одинобъект исходной пары. Другими словами, невозможно движение толькоодной какой-нибудь пары объектов, без того, чтобы при этом нереализовывалось относительное движение еще и другой смежной парыобъектов, одним из которых был бы какой-нибудь объект первой пары, или –без того, чтобы не быть результатом движения другой такой смежной пары.При этом каждое из относительных движений этих смежных пар можетрассматриваться или как причина, или как следствие друг друга,осуществляемые в рамках одной математической процедуры, а непредставляться двумя различными физическими процессамипредшествующими друг другу. Невозможность относительного движениятолько одной пары объектов обусловлена фундаментальнымисоотношениями (3) (или сама обуславливает их), связывающими триудаленности между тремя не изолированными друг от друга объектами.Таким образом, принятое эмпирической физикой положение о том, чтофизические объекты автономно обладают или электростатическими, илиэлектромагнитными, или даже гравитационными свойствами, т.е. такиесвойства существуют в объектах самостоятельно и вне связи ссуществованием как минимум двух других объектов, можно считать неимеющим под собой экспериментального обоснования. Такие свойства «вчистом виде» (только для двух объектов) зафиксировать принципиальнонельзя – они проявляются только в виде относительных движений какминимум трех объектов. Как показывают многочисленные эксперименты, ниэлектрические, ни магнитные заряды, ни даже гравитационные массысамостоятельно (в единственном числе) не существуют как физическиеобъекты. Невозможно наблюдать ни появление, ни исчезновение, ни наличиетолько одного из этих объектов без соответственно появления, исчезновения,наличия другого физического объекта – не существуют ни гравитационные,ни электрические, ни магнитные монополи. Последним обстоятельствомобъясняется, в частности, то, что при возникновении электростатическогоили магнитного заряда одного знака возникает заряд противоположногознака.

Два объекта могут совершать два качественно отличающихся междусобой относительных движения в зависимости от того, как меняетсярасстояние между этими объектами по сравнению с изменениями расстоянийкаждого из них до других не изолированных от них объектов. Относительноедвижение объектов будем называть радиальным, если изменение(увеличение или уменьшение) расстояния между ними на каждом этапенаблюдения является наибольшим по сравнению с изменением расстояниякаждого из этих объектов до любого другого объекта, не лежащего на одной

прямой с указанными объектами. Относительное движение объектовбудем называть тангенциальным, если имеет место прямопротивоположное предыдущему, т.е. имеет место наименьшее изменениерасстояния между этими объектами по сравнению с изменениями расстоянийих до любых других объектов, или, иначе говоря, если на каждых этапахнаблюдения расстояние между объектами остается постоянным.Траекториями радиальных и тангенциальных движений объектов являются,соответственно прямые/радиусы, на которых расположены объекты , иокружности с центрами в и радиусом, равным расстоянию между

Говорят, что при радиальном относительном движении двухобъектов остается постоянным пространственное направление движение их,но максимально меняется взаимная удаленность объектов, а притангенциальном движении сохраняется взаимная удаленность объектов, номаксимально меняется пространственная направленность движения их. Еслиимеют место радиальное или тангенциальное движения какой-то парыобъектов и соответственно тангенциальное или радиальное движения другойпары объектов, одним из которых является объект предыдущей пары, тоговорят, что направления радиального и тангенциального относительныхдвижений объектов каждой из этих смежных пар взаимноперпендикулярны друг другу. А направления радиального итангенциального относительного движения объектов разных таких парназывают взаимно параллельными. При этом радиальные итангенциальные относительные движения объектов этих пар асимметричныдруг по отношению к другу. Это означает, что, например, радиальноедвижение объектов какой-нибудь из выше указанных пар являетсятангенциальным движением объектов смежной пары объектов, и наоборот.Скорости и другие кинематические параметры радиальных и тангенциальныхотносительных движений объектов, будут иметь направления движенийсоответствующих пар объектов и количественно определяться производнымипо времени от расстояний между этими объектами.

Убедимся, что описываемое эмпирической физикой поведениеэлектрического заряда в магнитном поле, качественно совпадает споведением обычного материального объекта , движущегося радиальноили тангенциально относительно двух других материальных объектов и ,расположенных на взаимно перпендикулярных прямых ипроходящих через эти объекты. С использованием более привычнойтерминологии такие движения объекта представляют собой движения егопо направлениям катетов прямоугольного треугольника, образованногоэтими тремя объектами. В соответствии с этим, и по аналогии страдиционным названием – электромагнитное взаимодействие зарядовназовем указанное поведение материальных объектов радиально-тангенциальным взаимодействием их. При этом радиальное движениеобъекта соответствует электрическому взаимодействию его, а

тангенциальное движение – магнитному. Аналогично указанной вышеасимметричности радиального и тангенциального относительных движений,имеет место и асимметричность электромагнитных взаимодействий. Вфизике говорят, что электрическое взаимодействие вызывает магнитноевзаимодействие и наоборот, или иначе – оба взаимодействия не могутсуществовать друг без друга. В соответствии с имеющими местофундаментальными соотношениями (3) кинематические параметрырадиального и тангенциального движений связаны между собой. Такая связьлегко может быть установлена путем дифференцирования по временисоотношения, определяемого теоремой Пифагора, между катетами ,

, и гипотенузой прямоугольного треугольника . Какизвестно из кинематики указанное дифференцирование показывает, чтоускорение радиального движения объекта пропорционально квадратутангенциальной скорости его и обратно пропорционально радиусу кривизнытраектории. При изменении направленности тангенциального движения (егознака) будет меняться направленность (знак) радиального движения инаоборот. Аналогичная зависимость, как показали экспериментыголландского физика Х. К. Эрстеда (1777 – 1830) и американского физика Г.О. Роуланда (1848 – 1901), имеет место и для заряда, движущегося вмагнитном поле (сила Лоренца), или для двух параллельных проводниковтока, создающих магнитные поля и взаимодействующих друг с другом. Сила,действующая между двумя параллельными проводниками (относительноеускорение их), прямо пропорциональна произведению сил токов впроводниках и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Еслиучесть, что под током понимается движение зарядов вдоль проводника, асила тока пропорциональна скорости такого движения, то аналитическоеописание взаимодействие зарядов аналогично известной из кинематики связирадиального ускорения с тангенциальной скоростью.

Очевидно, что тангенциальные движения двух объектов,изолированных от всех других объектов, могут быть только с нулевымтангенциальным ускорением, поскольку изолированные объекты могут иметьтолько постоянные радиальные относительные скорости. Для приближенияГалилея это соответствует второму закону Кеплера утверждающему, что впроцессе движения таких объектов не меняется произведение расстояниямежду двумя объектами на тангенциальную скорость движения одного изних относительно третьего объекта. Как следует из выше изложенного, длятрех объектов, удаленных друг от друга на конечные расстояния,тангенциальное движение двух из них связано с радиальными движениямидвух других объектов, и возможно, что какие-нибудь два из этих объектовмогут стать изолированными один от другого. Последнее может иметь местодля объектов образующих прямоугольный треугольник, все три вершиныкоторого расположены на окружности. Понятно, что такими двумяизолированными друг от друга объектами будут объекты, лежащие на концахгипотенузы (диаметре окружности). Радиальное и тангенциальное движения

могут иметь каждое по два взаимно противоположные направления, которымможно приписывать знаки «+» и «–», и называть соответственно «вперед» и«назад» друг к другу и «по часовой стрелке» и «против часовой стрелки».Радиальное относительное движение каждого из двух объектов будемназывать «вперед» или «назад» друг к другу в зависимости от того,уменьшаются или увеличиваются расстояния между объектами.Тангенциальное относительное движение каждого из двух объектов будемназывать происходящим «по часовой стрелке» в зависимости от того,движется ли соответствующий объект этой пары «назад» или «вперед» ккакому-нибудь другому объекту системы, расположенному соответственно«слева» или «справа» относительно прямой, проходящей через этот объект идругой объект пары. В противном случае, тангенциальное движениепроисходит «против часовой стрелки». Таким образом, понятия «вперед иназад», понятия «слева и справа» и понятия «по и против часовой стрелке»связаны между собой.

Поскольку, как показано выше кинематические параметрыотносительных движений двух физических объектов зависят от массих и расстояния между объектами, то для многих целей целесообразноиспользовать величину, интегрально характеризующую эту зависимость. Вкачестве такой величины проще и удобнее всего взять просто сумму (интег-рал) произведений этих величин определяемых при каждом элементарномавтономном движении этих объектов (каждой части/массы их). Дляприближения Галилея эта величина с учетом (6) и (7) имеет вид:

,где

Величину называют энергией системы двух объектов,приобретаемой (накапливаемой) в результате взаимодействия их друг сдругом. Величины и могут быть названы энергиями самих этихобъектов, приобретаемыми ими за тот же интервал времени в результатевзаимодействия между собой внутренних объектов составляющих их. Такимобразом, энергия системы вычисляется путем суммирования энергийсоставляющих частей. Говорят, что энергия системы сосредоточена вобъектах, составляющих систему, или распределена между ними. Понятно,

что поскольку каждая система объектов может рассматриваться каксамостоятельный единый объект, то введенное понятие энергии являетсяфундаментальной интегральной характеристикой такого объекта (системысоставляющих его объектов), в которой отражены все три основополагающиехарактеристики его. Если объект изолирован от всех других объектов, тозначение энергии его не может измениться, т.к. кинематические параметры имасса изолированного объекта постоянны. Это положение подтверждаетсяэкспериментально и является содержанием закона сохранения энергии. Темсамым не нужно, как это делается сейчас в физике, приписывать энергииразличные формы (гравитационную, тепловую, электромагнитную,химическую и др.) или считать ее субстанцией (?) и априори постулироватьзакон сохранения энергии, исходя из эмпирических результатов. Этот закон,как и все другие законы физики, тоже является одним из следствий исходныхположений принятых в аксиоматической физике.

По мере удаления объектов N и Q друг от друга и от других объектов, т.е. стремления каждого из них к абсолютной

изолированности, кинематические параметры их будут согласно (5)стремиться к минимально малым значениям . При этом энергия системытаких двух объектов и энергии каждого из этих объектов тоже будутстремиться к минимальным значениям – неположительным, если

или к неотрицательным, если . Присближении этих объектов , вплоть до их объединения вединый составной объект все эти энергии будут стремиться кмаксимально большим значениям – неположительным, если

или неотрицательным, если . Сле-довательно, объект или система объектов, которой всегда является любойобъект, не может в результате излучения приобрести дополнительную энер-гию, а в результате поглощения объектов потерять часть своей энергии.Наибольшее значение кинематический параметр первого порядка(относительная скорость) приобретает при взаимном поглощении двухобъектов, изолированных от всех других объектов, начавших взаимодейство-вать из состояния абсолютной изолированности их . Другимисловами – при максимально большой продолжительности «падения»объектов друг на друга из неподвижного относительного состояния, прикотором . Такое значение кинематического параметра совпадаетс максимальной относительной скоростью , которую могут иметьфизические объекты. Величина энергии этих объектов в этом случае будетравна:

(8)Отношение энергии объекта к его массе будем называть плотностью

энергии. Максимальные значения плотности энергии (допустимыеприродой) и соответствующие им объекты/состояния будем называть

фундаментальными. Как указано выше, каждый объект является составными его можно считать состоящим из пар объектов и, следовательно,первоначально начинающимся из двух одинаковых квантов, имеющихравные массы. Поэтому максимальное значение энергии, которое может бытьнакоплено составным объектом массой , определяется согласно (8)следующей формулой:

(9)

В этой формуле, совпадающей с известной формулой теорииотносительности Эйнштейна, учтено, что относительные скорости любыхчастей фундаментального объекта должны быть по определениюодинаковыми и равными максимальной относительной скорости физическихобъектов, совпадающей со скоростью универсального сигнала. Заметим,что в формуле (9), кроме всего прочего, нашло отражение еще и то, чтосогласно (5), максимальные относительные скорости объектов достигаютсяпри минимальных относительных расстояниях между ними. Следовательно,в фундаментальном объекте все расстояния между составляющими егочастями, и размеры самого объекта имеют наименьшие конечные значенияпо сравнению с любыми не фундаментальными объектами такой же массы.Примером фундаментального объекта является нейтронная звезда, плотность(отношение массы к объему), и размеры которой равны кг/м3 и

м. Понятно, что фундаментальными могут быть только объекты,любые составляющие части которых тоже фундаментальны. Все такиеобъекты имеют одинаковую плотность энергии равную , а скоростьпоглощения и излучения фундаментальным объектом любого другогообъекта тоже будет одинакова и равна . Отсюда следует, что скоростиизлучения и поглощения квантов материи всегда будут равны , посколькуони являются фундаментальными материальными объектами.

Необходимо иметь в виду, что пространственная и временнаяудаленности удаленность объектов связаны между собой и в случаеотносительного движения объектов такая связь определенным образомможет влиять на сами удаленности объектов. Учет этого влиянияпринципиален лишь в случаях, когда скорость относительного движениянаблюдаемых объектов соизмерима со скоростью сигнала , ипоскольку этот эффект эквивалентен релятивистским эффектамэмпирической физики, то он может быть назван аналогично. Дляпространственных удаленностей релятивистский эффект количественноопределяется ниже приведенным выражением (10), в котором значения такихудаленностей на исходном и последующих этапах наблюдения обозначенысоответственно и . Понятно, что эти значений тождественны

между собой при , т.е. при отсутствии движения объектов друготносительно друга, или (что тоже самое) в случае, если в качестве сигналапринимать объект, имеющий максимально большую скорость по сравнениюс относительной скоростью наблюдаемых объектов:

(10)

здесь знаки « + » или « – » должны приниматься в зависимости от того,движется ли сигнал между двумя объектами в направлении ихотносительного движения «друг к другу» или «друг от друга». Понятно, чтопространственная взаимная удаленность двух объектов не должна зависетьот того, какой из этих объектов излучает сигнал, а какой объект поглощает.Для того чтобы исключить такую зависимость нужно брать половину суммырезультатов наблюдений этих двух вариантов. К тому же, исходя изпрактической возможности наблюдателя реализовывать процесс наблюдения,сигнал всегда должен излучаться одним из наблюдаемых объектов ипоглощаться им же после «отражения» (процедуры поглощение/излучение)от другого объекта, что как раз и соответствует реализации этих двухвариантов. При этом имеет место соотношение:

(11)

Как нетрудно заметить, эта формула отличается от известнойзависимости теории относительности для движущегося объекта отсутствиемрадикала в знаменателе, что сказывается на количественном различииполучаемых с их помощью результатов, хотя в качественном отношении обеформулы приводят к одинаковым эффектам. Применение формулы (11) длярешения известной проблемы перигелия Меркурия (см., например, [8]), вомногом благодаря которой теория относительности получила признаниенаучного сообщества, дает лучшие приближения к экспериментальнымрезультатам, чем это имеет место при использовании зависимостей теорииотносительности.

Поскольку автономные движения любого объекта не зависят отсуществования других объектов и согласно (7) пропорциональны своеймассе, то кинематические параметры трех пар объектов

изолированных от всех других объектов, и расстояния между ними , , связаны между собой следующими соотношениями. В этих

соотношениях учитывается различие пространственных направленийрадиальных относительных движений объектов по аналогии с тем, как этосделано в соотношениях (3):

(12)

Приведенные соотношения с учетом (3) представляют собой полнуюсистему трех дифференциальных уравнений для определения трех искомых –расстояний , , между каждыми двумя из трех объектов.Несложный анализ этих соотношений показывает, что взаимодействия однойиз этих пар объектов могут быть качественно асимметричнывзаимодействиям двух других пар их, т.е. если будут иметь местовзаимодействия притяжения между каждыми двумя объектами каких-нибудь двух пар объектов, то взаимодействие между объектами третей парыможет быть отталкивающим и наоборот. Наиболее очевидно этопроявляется в случае взаимодействия трех объектов расположенных наодной прямой. Действительно, в этом случае, если объект находитсямежду объектами и , то подставляя в первое соотношение (12)следующие равенства , , и , получим:

(13)

Понятно, что при отрицательном знаке выражения в фигурных скобках в(13) взаимодействие и будет отталкивающим, а при положительномзнаке – притягивающим. Если еще и , то взаимодействие

между объектами и будет обратно пропорциональным расстояниюмежду ними в соответствующей степени . Такое взаимодействие называютэлектростатическим. В зависимости от значений и это

взаимодействие может количественно соотноситься с гравитационнымвзаимодействием, в том числе и превосходить его в довольно широкомдиапазоне, включая и диапазон 1042, экспериментально наблюдаемый дляэлементарного заряда. В соответствии с ранее указанной аналогией в

поведении зарядов в магнитном поле и обычных материальных объектов, на эти объекты можно смотреть, как на электрические заряды,

которые могут одновременно появиться, или исчезнуть (как заряды, но не какфизические объекты), т.е. перераспределиться. Объекты и можносчитать зарядами противоположных знаков, а объект – зарядом, знаккоторого совпадает с зарядом и противоположен заряду или, наоборот, взависимости от взаиморасположения объектов. Поскольку относительныескорости объектов не могут превышать скорость универсального сигнала, тои скорость движения зарядов, определяющая согласно представлениямиэмпирической физики скорость протекания тока (да и скорость любыхдругих процессов), тоже не может превышать скорость такого сигнала.Понятно, что перераспределение зарядов вызывает перераспределениеэнергии между объектами, т.е. то, что в эмпирической физике называютпереносом её в пространстве. В объекте, все составляющие которогоизолированы от всех других объектов, сумма зарядов одного знака равнасуммарному заряду противоположного знака – объект электрическинейтрален и сохраняет свою энергию. Изменить энергию или «зарядиться»(приобрести заряд одного знака) объект может лишь при взаимодействии сдругими объектами. В результате обязательно должен возникнуть зарядпротивоположного знака. В силу того, что характеристики объектов имеютнижние пределы – кванты значений, то имеет нижний предел и величиназаряда – элементарный заряд.

Понятно, что для получения количественных значений характеристикэлементарного заряда и адекватного объяснения наблюдаемыхэлектромагнитных явлений необходимо в рамках приведенных качественныхрассуждений построить соответствующую экспериментальным наблюденияммодель не унитарного физического объекта, внутренними составнымичастями которого являются системы указанных трех материальныхобъектов/зарядов. Хотя такая цель и не ставилась в рамках настоящейработы, но все же, здесь необходимо заметить следующее. Как видно изформулы (13), описывающей взаимодействия трех объектов, превышениеэлектростатического взаимодействия над гравитационным тем больше, чемближе друг к другу расположены два из них и чем больше суммарная ихмасса по сравнению с массой удаленного от них третьего объекта. Такимобразом, даже в рамках простейшей модели из трех объектов возможнокачественное представление ядра атома как скопление двух материальныхобъектов повышенной массы, а электрон, считающийся элементарнымзарядом можно представить как менее массивный и более удаленный от ядраобъект. Совершенно очевидно, что рассмотрение систем большого числаобъектов, с различными расположениями объектов друг относительно другаи с различными порядками взаимодействия позволит описатьколичественно и качественно любые виды взаимодействий объектов, в томчисле и так называемые сильные и слабые взаимодействия. При этом ненужно наделять объекты различными, качественно отличающимися друг от

друга, свойствами. Например, не нужно считать, что одни объекты могутвсегда только притягиваться друг к другу, т.е. обладать толькогравитационными свойствами, а другие объекты могут, как отталкиваться,так и притягиваться, с гораздо большей интенсивностью – обладатьэлектростатическими свойствами или свойствами сильного и слабоговзаимодействий. В соответствии с этим не обязательно представлятьэлектрический ток как процесс движение вдоль проводника элементарныхзарядов – «свободных электронов». Достаточно, по-видимому, ассоциироватьпротекание тока с эффектом домино, в котором роль опрокидывающихся,корректнее в этом случае говорить последовательно поворачивающихся,элементов могут играть системы трех простейших электрическинейтральных материальных объектов расположенных в вершинахпрямоугольных треугольников. Ниже эти системы трех объектов будемназывать «триадами». Понятно, что каждая такая «триада» имеетвозможность бесконечное число раз поворачиваться по или против часовойстрелке, и после каждого «опрокидывания/поворота» «триада» сохраняетвозможность осуществлять это неоднократно. Этим можно объяснитьвозможность сколь угодно долгого протекания тока в любых «направлениях»в объекте, имеющим какую угодно пространственную форму, и без каких-либо структурных изменений в объекте, если конечно не будет превышенакритическая скорость протекании тока в нем (сбой последовательностиповоротов элементов) приводящая к повреждению самого объекта. Припрочих равных условиях интенсивность протекания тока в физическихобъектах зависит только от степени пространственной структурированности«триад» в объектах, в частности от того, сколько «триад» лежит в плоскостяхпараллельных друг другу. В зависимости от степени структурированности«триад» физические объекты называются «изоляторами», «проводниками»,«полупроводниками» и др.

Идеальным «проводником» теоретически был бы такой объект, вкотором все «триады» были бы расположены на одной и той же плоскости, аидеальным изолятором был бы объект, в котором никакие две «триады нерасполагались бы в одной плоскости. Последнее могло бы иметь место, еслибы все «триады» располагались бы на одной и той же сфере. Таким образом,различие между проводником и диэлектриком связано не с различиемхимического составом этих объектов, а со степенью структурированностисоставных частей их и, следовательно, возможно превращение проводника вдиэлектрик без изменения химического состава. Обобщая сказанное, можноговорить, что химические объекты отличается друг от друга и от физическихобъектов только степенью структурированности в них «триад». Разработкаконкретных моделей поведения систем объектов, способных с тем или инымприближением количественно описывать различные наблюдаемые явления вреальных материальных объектах, выходит за рамки настоящей работы, иможет быть выполнена усилиями достаточного числа специалистов,разделяющих выше изложенную парадигму аксиоматического построенияфизике.

Принципиально важным является то, что в рамках аксиоматическогоподхода к построению физики имеет место следующее положение –кинематические параметры материальных объектов, имеющих конечныеразмеры, могут принимать тоже только конечные значения. При этомэкстремальные значения эти параметры могут достигать лишь в процессевзаимодействия двух объектов изолированных от всех других объектов, т.е.находящихся в состоянии гравитационного взаимодействия, поскольку вэтом случае объекты всегда или только приближаются друг к другу илитолько удаляются один от другого, оставаясь взаимно притягивающимися .Каждое из двух экстремальных значений кинематических параметров будетдостигаться, если два объекта начнут взаимодействовать из исходногосостояния абсолютной изолированности (изолированности даже друг отдруга), которое соответствует одному из этих значений, и закончат когда ониопять станут абсолютно изолированными. Например, если объекты начнутвзаимодействовать из состояния максимально большой удаленности (ееиначе называют бесконечностью) друг от друга, и закончат состояниемминимально малой удаленности – поглотятся друг другом, или наоборот.Иногда такое взаимодействие называют «падением» объектов друг на друга.Таким образом, экстремальные значения кинематические параметрыобъектов принимают при излучении и поглощении объектов друг другом.Численные значения кинематических параметров первого и второго порядкадля таких случаев – скорости и ускорения – могут быть получены пока лишьдля приближения Галилея, для которого известно значение коэффициентаавтономного действия, называемого гравитационной постоянной

м3/(кг×сек2). Как показано в [7] максимальнуюотносительную скорость материальный объект достигает при «падении» нафундаментальный объект, например, на нейтронную звезду, и эта скоростьсовпадает со скоростью света. Такое совпадение не случайно и необусловлено (и это принципиально отметить) релятивистским эффектом,априори ограничивающим относительную скорость материальных телскоростью света, поскольку получено без использования этого эффекта.Следовательно, фотоны (кванты электромагнитного излучения) являющиесяквантами света, могут быть приняты в качестве универсальных сигналов, чтопрактически имеет место не только при астрономических и других научныхнаблюдениях, но и при визуальных наблюдениях любых бытовых объектов.Также в [7] показано, как связаны между собой скорость света, размеры массквантовых объектов и значения частоты колебания их. Таким образом,принятое в эмпирической физике неаргументированное положение о том, чтоэлектромагнитные взаимодействия никак не связаны с гравитационнымивзаимодействиями (как не связаны электрические заряды с материальнымителами), не имеет место в аксиоматической физике.

Резюмируя все вышеизложенное, следует особо подчеркнутьследующие положения. Аксиоматический подход к построению физикипозволяет, как показано выше, существенно упростить ее и продвинуться в

решении основных проблем естествознания. Например, появляетсявозможность понять, что собой представляют и почему существуютразличные виды взаимодействия объектов – гравитационные,электростатические, магнитные, сильные, слабые и др., а также описывать ихс единых позиций. Получают объяснение причина существованиянеобратимости физических явлений – причина существования «СтрелыВремени», и другие не вполне ясные при традиционном подходе вопросы.То, что в предлагаемом подходе к физике различные фундаментальныевзаимодействия, получаются в виде следствий исходных постулатов, а непринимаются как непосредственный результат соответствующихэкспериментов, как это имеет место в традиционной физике, приводит кнеобходимости принципиального пересмотра взгляда на физику иматематику как соответственно чисто эмпирическую и аксиоматическуюнауки. И в последнее время произошли такие существенные подвижки вовзглядах на естествознание вообще, и на математику и физику – в частности.Вот мнение современного и авторитетнейшего математика - россиянина В. И.Арнольда: «Математика является экспериментальной наукой – частьютеоретической физики и членом семейства естественных наук», см. [9].Можно даже сказать, что аксиоматическое построение физики позволяетпересмотреть разделяемый многими взгляд на физику, математику и общееестествознание как нечто абсолютно объективное и не зависящее от человека(субъекта), призванного лишь познавать то, что априори создано исуществует вне связи с ним. Образно говоря, человечество является непросто коллективным читателем книги под названием «Естествознание», нои соавтором такой книги, будучи неотъемлемой частью природы. Человекявляется не просто частью природы, а является такой частью, без которой невозможно и бессмысленно познания природы. Патетически можно дажесказать, что, создавая природу, Создатель пришел к необходимости созданиячеловека для того, чтобы кто-то мог познать и насладиться его гениальнымтворением. И, не создав человечества, вряд ли имело смысл, да и возможнобыло бы этим заниматься. Такой пересмотр взглядов на естествознание имеетне только философское, но и сугубо практическое значение, которое неможет не оказать существенного влияния на повседневную жизнь.Безусловно, абсолютно правилен любимый каламбур физиков теоретиков:«что может быть более практичнее, чем хорошая теория».

ЛИТЕРАТУРА1. Начала Евклида, книги 1-V1, перевод. Д. Д. Мордухай-Болтовского,

М.–Л., Гостехиздат, 1948.2. Переписка Лейбница и Кларка. Пятое письмо Лейбница, §45.

3. Б. Ротгауз. Аксиоматическое построение физики – выход изконцептуального кризиса,http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/stat/st2387.htm

4. Математическая энциклопедия, М., 1977.5. А. Эйнштейн, Л. Инфельд. Эволюция физики, М., 1965.6. А. Эйнштейн. Физика и реальность. М.: Наука, 1965.

7. Б. Ротгауз. Физические начала математики и идеологиянетрадиционного (аксиоматического) построения физики, http://n-t.ru/tp/ns/fn.htm

8. Н. Т. Роузвер. Перигелий Меркурия, от Леверье до Эйнштейна, «Мир»,М. 1985.

9. В.И. Арнольд. Математика и математическое образование всовременном мире. http://elementy.ru/lib/430178/430281.

10. Лобачевский Н.И.. Полн. собр. Соч. т.2, М. – Л., 1949.11. И. Пригожин, И. Стренгенрс. Время, хаос, квант. К решению

парадокса времени, «Эдиториал УРРС» М., 2001.; Порядок из хаоса.Новый диалог человека с природой, «Эдиториал УРРС» М., 2001.

Дата опубликования 25.07.2009