ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
173
торная теория Кустаанхеймо
1
. Все эти теории удовлетворительно объясня-
ют поворот перигелия Меркурия, отклонение луча света вблизи массивно-
го тела и гравитационное красное смещение, т.е. те опытные факты, кото-
рые были предсказаны ОТО. Таким образом, все они “умны” задним чис-
лом, не предсказывая качественно новых явлений. В них весьма правдопо-
добно комбинируются механические идеи и представления с пространст-
венно-временными представлениями СТО. По нашей классификации их
следует отнести к метафорическим (гибридным) теориям типа электрон-
ной теории Лоренца (по отношению к СТО).
Как мы уже знаем, возникновение метафорических теорий является
закономерным этапом развития физического знания. Вместе с тем оно
происходит, как правило, накануне построения новой фундаментальной
научной теории. Так возникли, например, теория Лоренца в преддверии
создания СТО или ранее упомянутые гравитационные теории Пуанкаре,
Абрагама, Ми и др. накануне — ОТО. Как же объяснить “природу” тех
гибридных теорий, таких, как тензорные теории Биркгофа и др., которые
появились позже, чем фундаментальная ОТО?
Отрицательным моментом этих теорий является сложность и наду-
манность физической части описания, в том числе введения множества ги-
потез ad hoc типа универсальной силы тяготения. В них вводятся весьма
произвольные уравнения, описывающие гравитационное поле, а также
уравнения движения, которые в отличие от ОТО Эйнштейна не выводятся
из уравнений поля. Таким образом, в них реализована методология Лорен-
ца-Пуанкаре (“путь Пуанкаре”), связанная с выбором удобной и простой
псевдоевклидовой (плоской) геометрии и в приспособлении к ней законов
физического (гравитационного) взаимодействия.
К новейшим попыткам реализации “пути Паункаре” в теоретических
поисках в области гравитации можно отнести теорию Бранса-Дикки. В ней
Дикки исходит из негеометрической трактовки гравитации, полагая ее как
эффект силового поля в геометрии без метрики, понимаемой как несвяз-
ное дифференцируемое многообразие
2
. Так, тензор g
µν
, воплощает собой
силовое поле, аналогичное электромагнитному и другим полям. Такой
подход позволяет варьировать множество теоретических моделей, соче-
тающих скалярные, векторные и тензорные поля. Из этого множества ва-
риантов была выбрана рассматриваемая нами тензорно-скалярная теория
Бранса-Дикки, постулирующая два гравитационных поля — тензорное и
скалярное. Так же, как в ОТО, т.е. в ее построении, в теории Бранса-Дик-
1
Kustaanheimo P. On the use of a gravitation vector potential in the relativity theory of Birkhof // Annales
Academiae scientiaran Fennical, 1957. Vol. 228. P. 1.
2
Дикки Р. Теория гравитации и наблюдения // Эйнштейновский сборник. 1969–1970. – М.: Наука.
1971. С. 117.
174
ки, согласно принципу Маха, объявляется гравитационное поле источни-
ком сил инерции во Вселенной, что, с современной точки зрения, кажется
неуместным. Хорошо известно, что сам Эйнштейн впоследствии отказался
от этого принципа. Скалярное поле, введенное в структуру этой теории, по
своим характеристикам во многом напоминает рейхенбаховскую “универ-
сальную” силу, т.е. гипотезу ad hoc.
Рассмотренные выше теории, относящиеся к предметной области
ОТО — гравитационному полю, подводят нас к проблеме эквивалентных
описаний. Согласно концепции Рейхенбаха-Карнапа теоретические по-
строения — модели считаются эквивалентными описаниями, если они
описывают одни и те же явления. Неопозитивистская методология произ-
водит выбор одного из описаний исходя из конвенциональных соображе-
ний удобства, целесообразности и других субъективных селекторов. Гово-
ря об эмпирической эквивалентности теоретических описаний, не надо ду-
мать об их семантической (содержательно физической) эквивалентности.
То есть последняя автоматически не следует из первой.
В физическом знании можно выделить несколько типов конкурирую-
щих теорий. Например, в работе Е.А. Мамчур выделяются три типа: 1)тео-
рии, которые эмпирически и семантически эквивалентны, но в то же время
лингвистически неэквивалентны (разное математическое описание одного
и того же физического содержания) (В
1
); 2) теории, которые эмпирически
эквивалентны, но семантически неэквивалентны (В
2)
) и 3) теории, которые
неэквивалентны ни эмпирически и ни семантически (В
3
). Согласно этой
классификации названные выше теории, конкурирующие с ОТО, относят-
ся к типу теорий В
3
.
Выбор здесь однозначен в пользу ОТО: они не обла-
дают большей предсказательной силой, чем ОТО, т.е. они обладают так
называемым “ретропредсказанием”, это во-первых; во-вторых, они при-
держиваются тупикового “путь Пуанкаре”, допускающего введения гипо-
тез ad hoc; в-третьих, они не выдерживают “испытание” философско-мето-
дологическими селекторами, выражающими прогрессивные магистраль-
ные тенденции развития физического знания
1
.
1
Электронная теория Лоренца и СТО Эйнштейна являются эмпирически и лингвистически (по
математическому синтаксису) эквивалентными, но в то же время семантически неэквивалентными
(частный случай В
2
и тип В
4
, отсутствующий у Е.А. Мамчур). Ранее, в предыдущей главе, мы
произвели реконструкцию выбора СТО и показали эвристическую роль философского принципа
объективной относительности пространства и времени, которым руководствовался Эйнштейн в этом
выборе семантической интерпретации лингвистического описания СТО (и соответственно-
антиэвристическую функцию — принципа объективной универсальности ньютоновских
пространства и времени Лоренца и принципа субъективной относительности пространства и времени
Пуанкаре). Стало быть, в выборе типа В
2
(и В
4
) невозможно обойти философию (в противовес тому,
что думали неопозитивисты). В итоге релятивистская программа, соответствующая методологии
Эйнштейна, оказалась правильной, лежащей в русле магистральной линии развития физики от
электродинамики Максвелла через СТО и ОТО к релятивистской квантовой механике. Напротив,
торная теория Кустаанхеймо1. Все эти теории удовлетворительно объясня- ки, согласно принципу Маха, объявляется гравитационное поле источни-
ют поворот перигелия Меркурия, отклонение луча света вблизи массивно- ком сил инерции во Вселенной, что, с современной точки зрения, кажется
го тела и гравитационное красное смещение, т.е. те опытные факты, кото- неуместным. Хорошо известно, что сам Эйнштейн впоследствии отказался
рые были предсказаны ОТО. Таким образом, все они “умны” задним чис- от этого принципа. Скалярное поле, введенное в структуру этой теории, по
лом, не предсказывая качественно новых явлений. В них весьма правдопо- своим характеристикам во многом напоминает рейхенбаховскую “универ-
добно комбинируются механические идеи и представления с пространст- сальную” силу, т.е. гипотезу ad hoc.
венно-временными представлениями СТО. По нашей классификации их Рассмотренные выше теории, относящиеся к предметной области
следует отнести к метафорическим (гибридным) теориям типа электрон- ОТО — гравитационному полю, подводят нас к проблеме эквивалентных
ной теории Лоренца (по отношению к СТО). описаний. Согласно концепции Рейхенбаха-Карнапа теоретические по-
Как мы уже знаем, возникновение метафорических теорий является строения — модели считаются эквивалентными описаниями, если они
закономерным этапом развития физического знания. Вместе с тем оно описывают одни и те же явления. Неопозитивистская методология произ-
происходит, как правило, накануне построения новой фундаментальной водит выбор одного из описаний исходя из конвенциональных соображе-
научной теории. Так возникли, например, теория Лоренца в преддверии ний удобства, целесообразности и других субъективных селекторов. Гово-
создания СТО или ранее упомянутые гравитационные теории Пуанкаре, ря об эмпирической эквивалентности теоретических описаний, не надо ду-
Абрагама, Ми и др. накануне — ОТО. Как же объяснить “природу” тех мать об их семантической (содержательно физической) эквивалентности.
гибридных теорий, таких, как тензорные теории Биркгофа и др., которые То есть последняя автоматически не следует из первой.
появились позже, чем фундаментальная ОТО? В физическом знании можно выделить несколько типов конкурирую-
Отрицательным моментом этих теорий является сложность и наду- щих теорий. Например, в работе Е.А. Мамчур выделяются три типа: 1)тео-
манность физической части описания, в том числе введения множества ги- рии, которые эмпирически и семантически эквивалентны, но в то же время
потез ad hoc типа универсальной силы тяготения. В них вводятся весьма лингвистически неэквивалентны (разное математическое описание одного
произвольные уравнения, описывающие гравитационное поле, а также и того же физического содержания) (В1); 2) теории, которые эмпирически
уравнения движения, которые в отличие от ОТО Эйнштейна не выводятся эквивалентны, но семантически неэквивалентны (В2)) и 3) теории, которые
из уравнений поля. Таким образом, в них реализована методология Лорен- неэквивалентны ни эмпирически и ни семантически (В3). Согласно этой
ца-Пуанкаре (“путь Пуанкаре”), связанная с выбором удобной и простой классификации названные выше теории, конкурирующие с ОТО, относят-
псевдоевклидовой (плоской) геометрии и в приспособлении к ней законов ся к типу теорий В3. Выбор здесь однозначен в пользу ОТО: они не обла-
физического (гравитационного) взаимодействия. дают большей предсказательной силой, чем ОТО, т.е. они обладают так
К новейшим попыткам реализации “пути Паункаре” в теоретических называемым “ретропредсказанием”, это во-первых; во-вторых, они при-
поисках в области гравитации можно отнести теорию Бранса-Дикки. В ней держиваются тупикового “путь Пуанкаре”, допускающего введения гипо-
Дикки исходит из негеометрической трактовки гравитации, полагая ее как тез ad hoc; в-третьих, они не выдерживают “испытание” философско-мето-
эффект силового поля в геометрии без метрики, понимаемой как несвяз- дологическими селекторами, выражающими прогрессивные магистраль-
ное дифференцируемое многообразие2. Так, тензор gµν, воплощает собой ные тенденции развития физического знания1.
силовое поле, аналогичное электромагнитному и другим полям. Такой
подход позволяет варьировать множество теоретических моделей, соче- 1
Электронная теория Лоренца и СТО Эйнштейна являются эмпирически и лингвистически (по
тающих скалярные, векторные и тензорные поля. Из этого множества ва- математическому синтаксису) эквивалентными, но в то же время семантически неэквивалентными
риантов была выбрана рассматриваемая нами тензорно-скалярная теория (частный случай В2 и тип В4, отсутствующий у Е.А. Мамчур). Ранее, в предыдущей главе, мы
произвели реконструкцию выбора СТО и показали эвристическую роль философского принципа
Бранса-Дикки, постулирующая два гравитационных поля — тензорное и объективной относительности пространства и времени, которым руководствовался Эйнштейн в этом
скалярное. Так же, как в ОТО, т.е. в ее построении, в теории Бранса-Дик- выборе семантической интерпретации лингвистического описания СТО (и соответственно-
антиэвристическую функцию — принципа объективной универсальности ньютоновских
пространства и времени Лоренца и принципа субъективной относительности пространства и времени
1
Kustaanheimo P. On the use of a gravitation vector potential in the relativity theory of Birkhof // Annales Пуанкаре). Стало быть, в выборе типа В2 (и В4) невозможно обойти философию (в противовес тому,
Academiae scientiaran Fennical, 1957. Vol. 228. P. 1. что думали неопозитивисты). В итоге релятивистская программа, соответствующая методологии
2
Дикки Р. Теория гравитации и наблюдения // Эйнштейновский сборник. 1969–1970. – М.: Наука. Эйнштейна, оказалась правильной, лежащей в русле магистральной линии развития физики от
1971. С. 117. электродинамики Максвелла через СТО и ОТО к релятивистской квантовой механике. Напротив,
173 174
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- …
- следующая ›
- последняя »
