МЕГАМАШИНА

| | | | |
МЕГАМАШИНА
22 июня исполнилось 140 лет со дня рождения Германа Минковского, которого по праву можно назвать Коперником ХХ века, хотя его открытие не было в полной мере оценено ни его современниками, ни потомками. Герман Минковский родился в России, в местечке Алексоты близ Ковно (Каунас) Минской губернии. Образование получил в Кенигсберге и Берлине. С 1887 г. приват-доцент, а с 1892 г. экстраординарный профессор Боннского университета; в 1894-96 гг. — профессор университета в Кенигсберге, а в 1896-1902 гг. — профессор Высшего технического училища в Цюрихе, где в те годы (1896-1900) обучался Альберт Эйнштейн. С 1902 г. Минковский — профессор Геттингенского университета, где вместе с Клейном и Гилбертом создал знаменитую Геттингенскую математическую школу. Умер Минковский 12 января 1909 г. от приступа аппендицита.
Имя Альберта Эйнштейна, предложившего в 1905 г. теорию относительности, известно всем, но мало кто знает, что объяснение этой теории дал в 1908 г. Герман Минковский. В основу специальной теории относительности положены угаданные Эйнштейном два постулата, из которых формально-математическим путем получены весьма удивительные для своего времени выводы. Эти постулаты и выводы парадоксально противоречили общепризнанной классической наукой картине мира, а иной картины, объясняющей их, предложено не было. Герман Минковский стал первым, кто не только понял, что за теорией относительности кроется картина мира, отличная от классической, но и указал основные черты новой картины, из которой специальная теория относительности (вместе с ее исходными постулатами) вытекает в качестве очень простого естественного следствия, да и класическая картина мира получает новое основание.
Но Минковский не успел утвердить свое смелое открытие в его подлинной значимости, а научная общественность восприняла идеи Минковского в качестве всего лишь искусственного математического ухищрения, "четырехмерного формализма", удобного для систематизации и условного геометрического иллюстрирования эффектов специальной теории относительности, но не имеющего отношения к реальному физическому пространству.
Между тем Минковский понял и показал, что реальное мировое пространство отличается от его наблюдаемого образа — трехмерного пространства с собственно евклидовыми метрическими свойствами. В модели Минковского мировое пространство имеет четыре измерения и совершенно неожиданные для нас метрические свойства, названные позже псевдоевклидовыми, которые определяют соизмеримость непараллельных отрезков и численные значения углов иначе, нежели в собственно евклидовом пространстве. Материальными объектами в модели Минковского являются не материальные точки (обобщенная модель тел в классической механике), а мировые линии, которые мы воспринимаем в виде тел, причем протяженность мировых линий воспринимается нами как промежутки времени.
В науке особенную ценность имеют такие характеристики логических понятий и природных явлений, которые не зависят от выбора точки зрения и условий наблюдения, т.е. обладают объективностью. Их называют инвариантами (неизменными). Три основных инварианта классической механики: расстояния в наблюдаемом пространстве, промежутки времени и массы тел,— оказались в теории относительности зависящими от выбора наблюдателем системы отсчета пространства и времени. Отвергнутые теорией относительности инвариантные классические пространственно-временные и динамические характеристики мира тел (материальных точек) модель мира Минковского заменяет на более глубоком уровне инвариантными характеристиками мировых линий. За относительностью расстояний в наблюдаемом пространстве и промежутков времени открылась инвариантность любых расстояний в псевдоевклидовом мировом пространстве, а за относительностью массы материальной точки обнаружилась инвариантность таких векторных величин псевдоевклидова пространства, как характеризующие свойства мировой линии и направленные по касательной к ней векторы импульса, энергии, массы (названные 4-векторами в ознаменование их принадлежности к четырехмерному пространству). Вот почему Герман Минковский заявлял: "Термин "постулат относительности" кажется мне слишком бледным <...> мне хотелось бы этому утверждению скорее дать название постулат абсолютного мира..."
Классическая физика, в согласии с древними атомистами, могла считать простейшие неделимые тела самодостаточными абсолютными объектами, которые существуют безначально и бесконечно в качестве первопричины всех вещей и явлений, а сами не нуждаются ни в какой причине, что заставляло бескомпромиссно отвергать возможность существования мира иного, отличного от видимого мира тел. Напротив, понятие мировой линии, формирующейся, вырастающей в псевдоевклидовом мировом пространстве (этот процесс роста, проявления мировых линий мы воспринимаем как течение времени) предполагает наличие ее источников и причин вне ее самой. Развившаяся позже квантовая механика по-своему подтверждает то следствие модели мира Минковского, что тела являются не основой материального мира, а внешним, поверхностным обликом, в котором предстают перед нашими органами чувств формы более тонких и глубоких (субкорпускулярных) уровней материи.
Именно на субкорпускулярных уровнях наука обнаруживает наиболее фундаментальные и общие закономерности, истоки и причины физических явлений, наблюдаемых нами в природе на корпускулярном (телесном) уровне. Открытие Минковского знаменует более глубокую и масштабную революцию в научных представлениях о мироздании, чем открытие Коперника. Открытие Коперника положило начало познанию телесной природы небесных светил и проникновению в закономерности, управляющие движением земных и небесных тел. Открытие Минковского кладет плодотворное начало познанию тонкоматериальной природы Вселенной.
История богата примерами того, как значительные научные открытия изменяли мировоззрение, технические возможности, весь образ жизни человечества, включая общественные отношения между людьми. В этой связи открытие Минковского позволяет усмотреть далеко идущие следствия, весьма интересные и важные для настоящего и будущего всего человечества и в особенности для России.
Анатолий Сазанов
P.S. Более развернутое объяснение представлений, кратко изложенных выше, можно найти в книге А.А.Сазанова "Четырехмерный мир Минковского", вышедшей в издательстве "Наука" в 1988 году и в издательстве "Мир" на испанском языке в 1990 г.