Смекни!
smekni.com

Анализ классической электродинамики и теории относительности (стр. 8 из 54)

Линейная неразветвленная причинная цепь сравнительно легко поддается анализу с помощью сведения ее к совокупности элементарных звеньев и анализа их посредством структурной модели. Но такой анализ не всегда возможен.

Существуют сложные причинные сети, в которых простые причинно-следственные цепочки пересекаются, ветвятся и вновь пересекаются. Это приводит к тому, что применение структурной модели делает анализ громоздким, а иногда и технически невозможным.

Помимо этого нас часто интересует не сам внутренний процесс и описание внутренних причинно-следственных отношений, а начальное воздействие и его конечный результат.

Подобное положение часто встречается при анализе поведения сложных систем (биологических, кибернетических и др.). В таких случаях детализация внутренних процессов во всей их совокупности оказывается избыточной, ненужной для практических целей, загромождающей анализ. Все это обусловило ряд особенностей при описании причинно-следственных отношений с помощью эволюционных моделей. Перечислим эти особенности.

1. При эволюционном описании причинно-следственной сети полная причинная сеть огрубляется. Выделяются главные цепи, а несущественные отсекаются, игнорируются. Это значительно упрощает описание, но подобное упрощение достигается ценой потери части информации, ценой утраты однозначности описания.

2. Чтобы сохранить однозначность и приблизить описание к объективной реальности, отсеченные ветви и причинные цепи заменяются совокупностью условий. От того, насколько правильно выделена основная причинная цепь и насколько полно учтены условия, компенсирующие огрубление, зависят полнота, однозначность и объективность причинно-следственного описания и анализа.

3. Выбор той или иной причинно-следственной цепи в качестве главной определяется во многом целевыми установками исследователя, т. е. тем, между какими явлениями он хочет проанализировать связь. Именно целевая установка заставляет выискивать главные причинно-следственные цепи, а отсеченные заменять условиями. Это приводит к тому, что при одних установках главную роль выполняют одни цепи, а другие заменяются условиями. При других установках эти цепи могут стать

условиями, а роль главных будут играть те, что раньше были второстепенными. Таким образом, причины и условия меняются ролями.

4. Условия играют важную роль, связывая объективную причину и следствие. При различных условиях, влияющих на главную причинную цепь, следствия будут различными. Условия как бы создают то русло, по которому течет цепь исторических событий или развитие явлений во времени. Поэтому для выявления глубинных, сущностных причинно-следственных отношений необходим тщательный анализ, учет влияния всех внешних и внутренних факторов, всех условий, влияющих на развитие главной причинной цепи, и оценка степени влияния.

5. Эволюционное описание основное внимание уделяет не взаимодействию, а связи событий или явлений во времени. Поэтому содержание понятий «причина» и «следствие» изменяется, и это весьма важно учитывать. Если в структурной модели взаимодействие выступает истинной causa finalis — конечной причиной, то в эволюционной — действующей причиной (causa activa) становится явление или событие.

6. Следствие также меняет свое содержание. Вместо связи состояний материального объекта при его взаимодействии с другим в качестве следствия выступает некоторое событие или явление, замыкающее причинно-следственную цепь. В силу этого причина в эволюционной модели всегда предшествует следствию. В указанном выше смысле причина и следствие в эволюционной модели могут выступать как однокачественные явления, с двух сторон замыкающие причинно-следственную цепь. Следствие одной цепи может явиться причиной и началом другой цепи, следующей за первой во времени. Это обстоятельство обусловливает свойство транзитивности эволюционных моделей причинности.

Мы здесь коснулись только главных особенностей и отличительных признаков эволюционной модели. Структурная модель причинности может успешно использоваться для сравнительно простых причинных цепей и систем. В реальной практике приходится иметь дело и со сложными системами. Вопрос о причинно-следственном описании поведения сложных систем практически всегда опирается на эволюционную модель причинности.

Итак, мы рассмотрели два типа моделей, отражающих причинно-следственные отношения в природе, проанализировали взаимную связь этих моделей, границы их применимости и некоторые особенности. Проявление причинности в природе многообразно и по форме, и по содержанию. Вполне вероятно, что этими моделями не исчерпывается весь арсенал форм причинно-следственных отношений. Но как бы ни были разнообразны эти формы, причинность всегда будет обладать свойствами объективности, всеобщности и универсальности. В силу этого принцип причинности выполнял и всегда будет выполнять важнейшие мировоззренческие и методологические функции в современном естествознании и философии естествознания. Многообразие форм проявления причинноследственных отношений не может служить поводом для отказа от материалистического принципа причинности или утверждений об ограниченной его применимости.

Заканчивая исследование проблемы причинно-следственных отношений, мы можем сказать, что мгновенные взаимодействия не противоречат диалектической (структурной) модели причинности. Мы можем без боязни использовать модели, опирающиеся на мгновенные (контактные) взаимодействия, тем более что вся механика Ньютона уже более 200 лет успешно опирается на них.

2.6 Скорость распространения взаимодействий

В физике широко используется понятие «скорость распространения взаимодействий». Попробуем разобраться в содержании этого понятия. Прежде всего, нам необходимо определиться с понятием «взаимодействие».

Процитируем БСЭ:

«ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в физике, воздействие тел или частиц друг на друга, приводящее к изменению состояния их движения. В механике Ньютона взаимное действие тел друг на друга количественно характеризуется силой. Более общей характеристикой В. является потенциальная энергия. Первоначально в физике утвердилось представление о том, что В. между телами может осуществляться непосредственно через пустое пространство, к-рое не принимает никакого участия в передаче В.; при этом В. перемещается мгновенно…. В этом состояла т.н. концепция дальнодействия».

Такая интерпретация не полна. В механике Ньютона взаимодействие характеризуется двумя сторонами: силовой и энергетической:

«Сила – это свойство материального объекта (источника данного свойства), которое проявляется при взаимодействии материальных объектов и приводит к изменению состояния взаимодействующих объектов (импульс, траектория и др.)».

«Работа – объективная количественная характеристика качественного изменения движения материи, характеризующая энергетическую сторону взаимодействия».

Как было показано в Главе 1, мгновенное взаимодействие относится к контактному типу. Оно, не противоречит принципу причинности. В полевой механике Ньютона такое взаимодействие осуществляется через квазистатические поля, мгновенно действующего характера, окружающие электрические заряды или гравитационные заряды (гравитационные массы). Именно эти поля обеспечивают «контакт».

Тем не менее, концепция мгновенного взаимодействия была незаслуженно отклонена. Причиной послужил предрассудок: для передачи характеристик взаимодействия необходим некий «посредник». Продолжим цитату из БСЭ:

«Было доказано, что В. электрически заряженных тел осуществляется не мгновенно и перемещение одной заряженной частицы приводит к изменению сил, действующих на др.

частицы, не в тот же момент, а лишь спустя конечное время. … Соответственно имеется «посредник», осуществляющий В. между заряженными частицами. Этот посредник был назван электромагнитным полем. …. Возникла новая концепция – концепция близкодействия, к-рая затем была распространена на любые другие В

«Доказательство», о котором говорится, опирается на факт, что уравнения Максвелла в калибровке Лоренца сводятся к волновым уравнениям. Волновое взаимодействие зарядов было нами рассмотрено выше, где показано, что все можно объяснить и без привлечения этого понятия. Несмотря на то, что этими уравнениями пользуются уже более ста лет, надлежащего анализа уравнений не было проведено. Мы в Главе 1 показали, что имеются «вырожденные» решения, отражающие мгновенный характер взаимодействий между зарядами. Далее, в Главе 7 мы покажем, что волновая электродинамика не имеет своим пределом квазистатическую, и не способна дать корректное объяснение квазистатическим явлениям. Более того, мы покажем, что поля зарядов и электромагнитные волны – различные виды материи. По этой причине «доказательство» опирается на укоренившиеся предрассудки. Перенос концепции близкодействия на все без исключения явления материального мира есть неправомерная абсолютизация, превращающая физику в догму.

Итак, взаимодействие есть процесс, который характеризуется взаимным изменением характеристик состояний материальных объектов (переход видов энергии из одного вида в другой и обратно, от одного материального объекта к другому, изменение параметров самих материальных объектов и т.д.). Взаимодействие локализовано в пространстве и может иметь определенную продолжительность во времени.

Но взаимодействие не материальный объект. Оно не имеет своих параметров таких, как, например, «масса» и т. п. По этой причине говорить о «скорости распространения взаимодействия», беспредметно. «Скорость распространения взаимодействия» - бессодержательное понятие. Можно говорить об интенсивности взаимодействия, о скорости течения процесса во времени, но не о «скорости его распространения».