Критиковать всегда несравненно легче, нежели разрешить проблему. Но реально ли вообще вывести словесный эквивалент материального мира? Большинство философов склоняется к тому, что эта (выражаясь кинематографическим стилем) миссия невыполнима.
1.4. Онтологическое определение материи.
Приступая к решению поставленной задачи, не следует повторять ранее допущенной методологической ошибки: определение не может носить всеобъемлющий вид. Оно должно быть интеллектуальной квинтэссенцией (образом) материального мира, не подменяя собой гносеологическое определение В. Ленина, которое применительно к теории познания носит непревзойдённый характер.
С онтологической дефиницией необходимо корректно обращаться, не забывая, что материя вообще – это обобщение, понятие, употребление которого уместно в качестве абстракции в уме, но которое невозможно съесть с супом. Сам Ленин в «Философских тетрадях» подчёркивал: «Всякое слово (речь) уже обобщает».
Иначе говоря, материя в виде некоего единого обособленного объекта, кроме как целостного образа в мозгу индивида (при условии, что тот мыслящий), не существует. За пределами субъективной сферы материя воплощается исключительно в конкретных материальных объектах: макромир (вселенная, галактика, звезда), наш мир (Земля, атмосфера, континенты, страны, социум), микромир (атом, фотон, нейтрино), вещество (углерод в аллотропных модификациях угля, сажи, графита, алмаза), физические поля (гравитационное, электромагнитное, гравитационное), явления (северное сияние, человек), процессы (термоядерная реакция) и так далее, и тому подобное…
Это бесчисленный, нескончаемый ряд объектов, ибо, сколько бы их человек не открывал, за ними возникают новые и новые. Если количество людей на Земле поддаётся исчислению («Всего мужчин, сосчитанных в роду Иуды, было 74600», – гласит Библия), то сонм материальных предметов в объективной реальности не поддаётся сему правилу. «И несть им числа…», – говорит писатель Джон Аллен Барнс. И невозможно с ним спорить, так как всемирные история и практика не поставляют нам доказательств иного рода. Именно из данной совокупности нескончаемых конкретных объектов и только из них, обобщая их типичные черты и признаки, мы путём умственных размышлений и выводим категорию «материя». Никто из трезвомыслящих представителей рода людского не сможет показать нам нечто и обоснованно заявить: «Вот денотат, вот тот предмет, который мы обозначили нарицательным именем «материя». В лучшем случае такой доброжелатель предъявит конкретный материальный объект.
И наоборот, то идеальное (по форме, но отнюдь не всегда по качеству), что содержится в наших мозгах, непосредственно ничего не прибавляет миру предметному в контексте рассматриваемого вопроса. И если бы мы все вдруг на мгновение лишились той невесомой ауры, что разлита в коре головного мозга и обозначается как сознание, то, уверяю вас, за пределами наших черепных коробок в объективной реальности предметов материального мира не убыло бы ни на йоту.
Но в таком случае, прежде всего, возникает необходимость определить, что же такое объект. Именно на этом в дальнейшем будет построена конструкция онтологического определения материи.
Понятие объекта.
Объект – специфическое телесное образование, имеющее массу,
форму (протяжённость) и вследствие этого обособленное от других
объектов.
Естественно, требуется раскрыть перечисленные признаки объекта, чтобы не только понять, но и обосновать названное понятие (соответственно – наличие реального аналога в окружающей действительности).
Масса как свойство объекта. В естественнонаучном смысле под массой понимают количество вещества (субстанции, составных элементов) содержащегося в каком-либо предмете, вещи, то есть образующего их.
Применяемые на практике единицы измерения массы различны: карат, гран, скрупул, фунт, унция, центнер, тонна и т.д.
Первоначально образцовой единицей измерения массы в метрической системе единиц являлся грамм, определявшийся как масса 1 кубического сантиметра дистиллированной воды при температуре 4 °C и давлении в 1 атмосферу.
В настоящее время в Международной системе единиц в качестве единицы измерения массы принят килограмм. И долгое время он по международным правилам определялся следующим образом: «килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма». Сам международный прототип килограмма представлял собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм, изготовленный из платино-иридиевого сплава (90 % платины, 10 % иридия) и хранился в Международном бюро мер и весов, расположенном в городе Севр близ Парижа. Масса тела, выраженная в килограммах, численно, примерно, равна весу этого тела, когда оно покоится вблизи поверхности Земли. Поэтому в быту слово «вес» употребляется в качестве синонима слова «масса».
В 2011 году XXIV Генеральная конференция по мерам и весам приняла резолюцию, согласно которой предлагалось переопределение основные единицы измерения таким образом, чтобы они были основаны не на созданных человеком артефактах, а на фундаментальных физических постоянных или свойствах атомов. В частности предлагалось, что «килограмм останется единицей массы, но его величина будет установлена путём фиксации численного значения постоянной Планка в точности равным 6,626 06X?10
, когда она выражается единицей СИ м
·кг·с
, которая равна Дж·с».
В 2018 году XXVI Генеральная конференция по мерам и весам одобрила новое определение килограмма, основанное на фиксации численного значения постоянной Планка: «Килограмм, обозначение кг, является единицей массы в СИ; его величина устанавливается фиксацией численного значения постоянной Планка h равной в точности 6,62607015 ?10
, когда она выражена единицей СИ Дж?с, которая эквивалентна кг?м
?с
, где метр (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D1%80) и секунда (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BD%D0%B4%D0%B0) определены через c и ??
».
Как интерпретировать эту «физическую абракадабру»? В переводе на рациональный язык, отныне килограмм определяется не весом эталона, а количеством электрической энергии, которая необходима, чтобы сдвинуть с места объект весом в килограмм. Энергия, в свою очередь, будет рассчитываться на основе постоянной Планка.
Все перечисленные «творческие метания» учёных по поводу эталона килограмма никого не должны вводить в заблуждение и истолковываться в том духе, что мера вещества есть нечто произвольное, надуманное, как и сам килограмм. Напротив, это доказывает, основание истины – не различные точки зрения, ведущие к ней, но одна из граней действительности, существующая независимо от человека разумного.
Массой обладают все (любые) объекты, предметы, вещи, в том числе и элементарные частицы. В конце 19 – начале 20 века, после открытия электрона, в среде физиков было много спекуляций по поводу него. Считалось, что он «отменил материю», так как «не имел массы». С той поры частица многократно «взвешивалась». Долгое время масса электрона в состоянии покоя считалась равной 9,109•10-31 кг. Но технический прогресс не стоит на месте. В 2014 году команда исследователей во главе с С. Штурмом из Института ядерной физики общества Макса Планка в Гейдельберге уточнила этот параметр – 0,000548579909067(14)(9)(2) атомных единиц массы. Работы в этом направлении продолжаются.
Ещё больше околонаучной сенсационности было вокруг нейтрино. Эта частица тоже в течение продолжительного периода считалась безмассовой (с нулевой массой покоя). Мало того, она спровоцировала ряд учёных на то, что они всерьёз замахнулись на «отмену» одного из теоретических столпов вечности материи – на закон сохранения и превращения энергии.
Занятная история возникла по той причине, что при проведении опытов, связанных с расщеплением атома, у экспериментаторов никак не совпадали массы атома и сумма масс частиц (энергий), на которые распадался атом. Дело дошло до того, что в 1931 году гениальный физик (но, увы, не слишком продвинутый философ) Нильс Бор на Римской конференции выступил с идеей о несохранении энергии! Однако В. Паули и Э. Ферми выдвинули другую гипотезу – «потерянную» энергию уносит какая-то, пока неизвестная, частица. И предвидение Паули и Ферми, не противоречащее фундаментальным началам устройства материи, впоследствии в полной мере было всесторонне подтверждено – нейтрино было открыто.
В связи с этим занимательным казусом вспоминается забавный детский мультфильм «38 попугаев», герои которого измеряли удава «в слонёнке», «в мартышке», «в попугае», и в итоге пришли к выводу, что в попугаях-то удав «гора-а-здо длиннее». Посему и уважаемый Нильс Хенрик Давидович Бор в ангстремах гораздо длиннее, нежели в философских категориях.
В настоящее время многочисленные осцилляционные эксперименты с солнечными, атмосферными, реакторными и ускорительными нейтрино надёжно продемонстрировали наличие у нейтрино малой, но ненулевой массы покоя (меньше 0,28 эВ). В 2015 году Т. Кадзита и А. Макдональд получили Нобелевскую премию по физике 2015 года именно за открытие нейтринных осцилляций.
Так что пример с нейтрино подводит к однозначному резюме: будущее, несомненно, подарит нам не только открытия новых элементарных частиц, но и доказательства того, что они также имеют не просто массу, но и массу покоя, а равно и пространственные параметры как всякая элементарная частица. И если на тот момент будет отсутствовать нужная экспериментальная база (что закономерно, ведь измерительная техника не поспевает за открытиями), позволяющая зафиксировать крайне малые величины такого тела в пространстве, и ничтожные параметры существования во времени (в фазе покоя), то это никоим образом не следует расценивать как симптом, согласно которому материю в очередной раз «надо похоронить». Резюме: элементарная частица (образно выражаясь) – микромикровещество. Как злословят в Египте: «Крокодил тоже летает, но только очень-очень низко».
Ныне последним прибежищем ниспровергателей фундаментальных свойств объективного мира остаётся фотон. Не оспаривая общего положения о том, что элементарные частицы имеют массу, сторонники таких воззрений делают исключение (с дополнением) для так называемых безмассовых люксонов. К ним они относят фотоны, глюоны, а также гипотетические гравитоны. Поскольку глюоны в свободном состоянии не существуют, гравитоны в действительности не обнаружены, то остаются только фотоны.
«Вот уж фотон, абсолютно точно, не имеет массы!» – с горящими глазами заверяют представители мистического направления в физике. И тут же они опровергают себя, оговариваясь, что данная элементарная частица так называемую релятивистскую массу (на бытовом языке – массу в движении) всё же имеет 1,1•10*52 кг (6•10*17 эВ/c2 или 1•10*22 me), но не имеет массы покоя. Иначе говоря, в статике фотон тотчас аннигилирует. Расчёты так называемой релятивистской массы фотона на основе формулы m = h•v/c2 (масса движущегося фотона) изложены во многих пособиях по физике и научных публикациях.
Отсюда следует, что данная частица имеет массу покоя как минимум в двух случаях: при её зарождении (когда она и получает энергию) и при её гибели (когда она аннигилирует, передавая энергию иному материальному образованию). Только момент существования таких состояний настолько короток, что пока экспериментальная техника не в состоянии его зафиксировать. Сами физики указывают, что фотоны излучаются (зарождаются) во многих природных процессах, например, при движении электрического заряда с ускорением, когда атом или ядро переходят из возбужденного состояния в состояние с меньшей энергией, или при аннигиляции пары электрон – позитрон. При обратных процессах (возбуждение атома, рождение электрон-позитронных пар) происходит поглощение фотонов.
Самый распространенный путь рождения и смерти фотонов – это излучение и поглощение их атомами. Эти процессы сопровождаются также интенсивным разменом энергии одного фотона на множество (поглотив один фотон, атом может излучить неограниченное число фотонов с меньшей энергией). В разделе, посвященном «элементарным» частицам и, в частности, фотону, мы выяснили, что фотон способен полностью передать свою энергию, исчезая при этом, а также распадаться на составляющие его нейтрино и антинейтрино, покидающие место события[8 - См. new-physics.narod.ru›HTMLrus/23.html Коновалов В. К. Основы новой физики и картины мироздания.].
На чём ещё не базируется (именно так, поскольку фактических данных, экспериментальных подтверждений безмассовости люксонов нет) «эфемерная теория фотона». Исключительно на некритическом восприятии расчётов А.Эйнштейна. Давайте, для начала вспомним его знаменитую формулу E= mc2, которая выражает прямую зависимость между энергией и массой тела. Между прочим, это математическое выражение, верно отражающее реальные отношения предметного мира, потому и нашло многочисленные подтверждения в практике (в том числе ядерного строительства), что оперировало с действительными, а не мнимыми массами вещества.
Теперь надлежит в уравнение E= mc2, которое носит универсальный характер, вместо m подставить 0 (ноль), поскольку фотон, если следовать логике эйнштейнианцев (последователей направления, называемого энергетическим), лишён массы. Тогда что у нас будет фигурировать в левой части уравнения? Верно, ноль, поскольку при умножении скорости света в квадрате на ноль, получается ноль по всем математическим канонам. Значит, фотон не имеет энергии, абсолютно. Впрочем, вероятно, в этом случае он движется исключительно на иррациональном вдохновении А. Эйнштейна.
Автор данных строк когда-то был весьма горд тем, что «подловил Эйнштейна», пока не обнаружил, что на противоречие нулевой массы фотона знаменитой формуле Е = mc2, многократно апробированной на практике, указывают многие математики и физики. Строго следуя данной формуле, масса фотона определяется следующим образом (исходя из соотношения m= E : c в квадрате): m = hv : c в квадрате.
Кстати говоря, все апологеты безмассовости фотона, всё же вынуждены констатировать, что энергия системы, излучающей фотон с частотой v, уменьшается на величину E=hv, равную энергии этого фотона. В результате масса системы уменьшается (если пренебречь переданным импульсом) на E/c в квадрате. Аналогично, масса системы, поглощающей фотоны, увеличивается на соответствующую величину[9 - Смотри, например, ru.wikipedia.org>Фотон.].
Конечно, можно, подобно М. Штирнеру, безосновательно и безапелляционно заявить, что в микромире или при световых скоростях азбучные математические закономерности неверны, так же как не действуют фундаментальные физические явления в форме инерции и гравитации (такие постулаты также выдвинуты), только всё это нарушает материальное единство мира. В том числе заставляет разорвать (благо, что только «в уме») взаимосвязь и взаимопроисхождение микро- и макромиров, имеющих общий источник происхождения.
Бесспорно, инерция и тяготение проявляют себя в микро- либо мегаобъектах и в порождаемых ими процессах в модифицированном виде, однако вообще «отменить» их действие в одном из миров мыслимо только в субъективной реальности. Да и то в таком мышлении, которое отражает объективную реальность химерическим образом.
Ну, в такой ситуации про Лямбда-член недюжинного математика А. Эйнштейна (как и недюжинного путаника в мировоззренческих проблемах) забывать не стоит. Равно как и про приписываемое ему высказывание: «Эксперимент не может доказать правильность теории: он может ее только опровергнуть». И возразить: «Ну, как же так, Альберт Германович? Да ваше участие в Манхеттенском проекте служит одним из потрясающих (во многих смыслах этого слова) и практических подтверждений корректности вашего же концептуального детища E= mc в квадрате!» А вышеупомянутая работа Т. Кадзиты и А. Макдональда по нейтринным осцилляциям разве не является блестящим подтверждением незыблемости аксиомы о массе, как неотъемлемом свойстве объективной реальности?
Впрочем, от критики эйнштейнианцев, а также от общетеоретических посылов о «вездесущности» массы, пора перейти к позитивному обоснованию фундаментальности этого признака объекта фактическими данными.
«Первый звонок» в этом смысле прозвучал уже в 1899 году, когда замечательный русский физик-экспериментатор Лебедев П.Н. опытным путём подтвердил теоретическое предсказание Максвелла о давлении света на твёрдые тела (эксперимент с весами в вакууме). Кстати, вывод Максвелла был обоснован исключительно расчётным методом (не один Эйнштейн горазд на это).
В 1908 году Лебедев посредством опыта доказал давление света на газы. Известный физик У. Томсон (лорд Кельвин), покорённый виртуозным мастерством русского экспериментатора, сказал: «Я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавал его светового давления, и вот… Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами».
Постулаты приверженцев фотонного энергетизма опровергнуты эмпирическим способом и в той части, что свет, якобы, не подвержен тяготению. Напротив, в 1919 году английский астрофизик А. Эддингтон установил, что фотон ведёт себя как банальная элементарная частица с определённой массой при движении в гравитационном поле. При наблюдении полного солнечного затмения он зафиксировал отклонение излучения звёзд (в поперечной оси относительно движения фотонов) в поле гравитации Солнца.
О наличии у фотона массы свидетельствуют и другие исследования. Так, наиболее точное измерение скорости света на основе эталонного метра и в вакууме (то есть, в искусственно созданных условиях) было проведено в 1975 году. Эта величина равняется 299 792 458 метров в секунду или 1 079 252 848,8 километров в час. Однако замеры темпа передвижения фотона в естественных условиях всегда дают меньшие параметры. Это связано как с тем, что в космосе фотон никогда не движется по прямой, отклоняясь от траектории под воздействием мегател, так и тем, что он испытывает пусть для него и ничтожное, но всё же, сопротивление среды (об этом подробнее будет сказано ниже, когда разговор пойдёт о физическом поле). Ну, а уж фотонам на пути от солнечного ядра, излучающего энергию, до поверхности светила может потребоваться около миллиона лет. Зато при движении в «открытом» космосе, они долетают до Земли всего за 8,3 минуты.