У 1998

Знакомство с имеющимися примерами использования фундаментальной длины явственно показывает общую недостаточную методологическую обоснованность конкретных реализаций данной идеи. Это выражается прежде всего в том, что само введение в теорию фундаментальной длины в каждом случае оказывается в большей или меньшей степени изолированным от всей остальной совокупности используемых данной теорией представлений и методов. Принципиальная недопустимость подобной изоляции обусловлена тем, что речь в данном случае идет об отображении наиболее фундаментальных – пространственно-временных – свойств реальности. Выбор определенной концепции структуры физического пространства-времени должен закладываться в основу всех теоретических надстроек, детерминируя облик здания физики в целом.

Заметим, что поскольку фундаментальная длина выходит за рамки тех представлений, на которых основываются преобразования Лоренца, то в формально-математическом отношении предположение о ее инвариантности должно приводить к более общей форме преобразований¹. Очевидно, физический смысл и математический вид соответствующих преобразований могут быть установлены только на основе определенных представлений о свойствах фундаментальной длины. Поэтому уточнение смысла ее инвариантности на этапе рассмотрения феноменологии было бы заведомо преждевременным. Здесь можно лишь сказать, что введение фундаментальной длины, по-видимому, должно сопровождаться обобщением содержания обычного неклассического требования релятивистской инвариантности, что отвечает выводу о важной роли принципа инвариантности в построении новых теорий, развивающих основания неклассической физики.

Качественная особенность фундаментальной длины не позволяет рассматривать ее как характеристику вещественного объекта или кванта излучения. Для вещественных объектов (и для излучения в восприятии вещественного наблюдателя²) характерна возможность сравнения присущих им длин. Сравнение длин мыслится как принципиальная возможность определенных физических действий, преобразований объектов, например, их объединения в составной объект или разделения на составляющие. Считается, что так или иначе всю совокупность длин, характеризующих объекты вещественно-полевой реальности, можно упорядочить по признаку “больше – меньше”, сформировав тем самым “множество относительных длин”. Но как только мы начинаем рассматривать вещественно-полевой вид материи как специфическую часть реальности, ограниченную в пространственно-временном отношении, мы лишаемся возможности проводить сравнение “вещественно-полевых” длин с длинами, характеризующими другой вид материи. Поэтому фундаментальную длину мы, строго говоря, не должны мыслить как малую (или большую) величину по отношению к элементам “множества относительных длин” подобно тому, как в специальной теории относительности некорректно проводить сравнение между элементами множества относительных скоростей вещественных объектов и скоростью света. Мнение о том, что скорость света в вакууме больше всех скоростей вещественных объектов можно понимать лишь в смысле того, что она есть недостижимый (асимптотический) верхний предел физически реализуемой относительной скорости вещественных объектов. В аналогичном смысле можно понимать и фундаментальную длину, определяющую границу пространственной области существования вещества и излучения. Поэтому, подразумевая под “обрывающей” длиной, которая непосредственно применяется при теоретических вычислениях, минимальный реализуемый пространственный размер вещественного объекта (или минимальную длину волны излучения), следует отличать ее от фундаментальной длины, понимаемой как недостижимый (асимптотический) нижний предел множества пространственных размеров вещественно-полевых объектов в восприятии вещественного наблюдателя (т.е. множества относительных длин).

Заметим, что данная формулировка сохраняет корректность лишь в пределах справедливости предположения о том, что проведение реального сравнения длин вещественных объектов возможно и однозначно для всей их совокупности. Не ставя под сомнение универсальность самой возможности сопоставления пространственных характеристик вещественных объектов, тем не менее мы не можем до конца быть уверенными в существовании универсального логического подхода, обеспечивающего их однозначное упорядочение по признаку “больше – меньше”. Поэтому рассмотрение фундаментальной длины как нижнего предела соответствующего упорядоченного множества носит условный характер. Мы можем называть этот предел нижним, например, в рамках условия, что элементы множества относительных длин упорядочены так же, как соответствующие им элементы множества вещественных чисел (не обращая внимания на недоказанность эквивалентности этих множеств при наличии фундаментальной длины). Отметим, что все практические попытки использования в теориях “обрывающей” длины связаны с трактовкой этой длины как минимальной и причем существенно меньшей всех пространственных масштабов, доступных в настоящее время эксперименту или наблюдению. Это по существу можно рассматривать как традиционное условие соблюдения будущими теориями принципа соответствия и в то же время как определенный ориентир, необходимый на этапе поиска реальной “кандидатуры” на роль фундаментальной длины.

б) она является внешней по отношению к совокупности освоенных пространственных масштабов и определяет наличие нижней (“обрывающей”) границы пространственной области существования³ вещества и излучения как специфических видов материи, т.е. служит асимптотическим пределом уменьшения “относительных” длин;

В современной физике совокупности всевозможных длин в математическом отношении принято ставить в соответствие множество неотрицательных вещественных чисел R⁺. Процесс разделения числа, соответствующего любой конечной длине, на части, как и обратный этому процесс составления из частей представляются потенциально бесконечными и обладают в качестве своих недостижимых (асимптотических) пределов, соответственно, нулем и бесконечностью. Эти не имеющие собственного физического смысла математические объекты обладают качественными особенностями по сравнению с конечными элементами R⁺. Главная из них заключается в инвариантности нуля и бесконечности по отношению к любым операциям, преобразованиям на множестве R⁺. Это их свойство находит проявление в том, что нуль и бесконечность в отличие от конечных (“относительных”, “неинвариантных”) чисел не удовлетворяют аксиоме Архимеда, иначе говоря, эти числа неразложимы на конечное число отличных от них частей, так же как и не образуют, будучи взятыми в качестве частей, иного целого. Нуль можно определить как минимальный инвариантный элемент⁴ множества R⁺. Формально соответствующая ему длина является минимальной инвариантной длиной. Эта “нулевая” длина обладает перечисленными свойствами б), в) и г) фундаментальной длины. Однако ее невозможно признать актуально существующей, что не позволяет рассматривать ее в качестве фундаментальной длины. Тем самым мы приходим к выводу, что результатом формализации фундаментальной длины не может служить классическое понятие нуля. В то же время, следует признать, что данное математическое понятие содержит в себе принципиальные моменты, отвечающие целому ряду свойств фундаментальной длины. Это дает основания попытаться построить абстракцию фундаментальной длины, т.е. определить новое математическое понятие как соответствующее обобщение классического понятия нуля. Для этого нам необходимо придать нулю как математическому образу потенциально существующей физической величины характерную черту, присущую математическим образам актуально существующих величин, а именно – конечность. Здесь, очевидно, потребуется использовать диалектическую методологию, позволяющую разрешить возникающее противоречие с помощью синтеза противоположных качеств в новом понятии. Таким путем мы приходим к определению нового понятия, являющегося адекватной абстракцией фундаментальной длины, – актуальному нулю [4]. По определению, это инвариантный конечный элемент множества, в асимптотическом смысле предельный для любых убывающих последовательностей, состоящих из элементов этого множества (и отображающих, например, процесс уменьшения пространственных размеров вещественных объектов). Название “актуальный нуль” множества выражает тот факт, что этот объект служит для формализации свойств актуально существующей физической величины в отличие от классического нуля (который, согласно той же логике, может быть назван “потенциальным нулем”).

Актуальный нуль можно рассматривать как результат синтеза диалектических противоположностей: конечного (актуального) и нулевого (потенциального бесконечно малого), поскольку он обобщает эти качества. Обладая важными признаками конечных величин, актуальный нуль в то же время принципиально отличается от них благодаря присущему ему качеству инвариантности. Никакими преобразованиями нельзя изменить его, равно как никакое конечное преобразование не может превратить в актуальный нуль какой-либо иной элемент. Это уже не что иное как легко узнаваемые характерные черты “классического” нуля. Отрицая собою понятие конечной величины, актуальный нуль оказывается отрицанием отрицания классического понятия нуля как абсолютной “пустоты” (zero). В этой формуле подразумевается, что конечное служит отрицанием нулевого, поскольку сущность последнего выражается через бесконечное (“пустота” классического нуля олицетворяет предел потенциально бесконечного процесса уменьшения, т.е. служит воплощением потенциального бесконечно малого количества). Из этого следует, что актуальный нуль должен, по-видимому, находиться в некотором нетривиальном соотношении не только с нулем, но и собственно с бесконечностью (как пределом потенциально бесконечного процесса увеличения или воплощением бесконечно большого количества). На слияние бесконечности в максимуме и минимуме указывал Николай Кузанский, проводя принцип единства противоположностей: “...максимальное количество максимально велико, минимальное количество максимально мало” [5, 54]. Сколь ни парадоксальным, на первый взгляд, выглядит подобное высказывание о связи актуального нуля не только с нулем, но и с бесконечностью, оно может быть логически обосновано и формализовано на базе нового определения числа, учитывающего актуальность фундаментальной длины [6].

Как известно, противоположность конечного и бесконечного носит чрезвычайно общий характер и может принимать весьма разнообразные формы. Категории конечности и бесконечности тесно связаны с другими философскими категориями. Так противоположность между конечным и бесконечным традиционно находит выражение в противоположности между единичным и общим, частью и целым, формой и содержанием, действительным (актуальным) и возможным (потенциальным) и т.д. [7, 63]. Поэтому поиск и обоснование конкретных путей диалектического отрицания противоположности между конечным и бесконечным имеет исключительно важное значение для развития методов познания [8].

Указанные свойства фундаментальной длины позволяют не только определить новый математический объект – актуальный нуль, – но и попытаться формализовать новые физические представления об операциях с длинами [9], хотя на уровне феноменологического рассмотрения проблемы фундаментальной длины оказывается затруднительным отдать предпочтение одной из возможных альтернативных схем учета ее существования при разработке нового математического формализма. Например, А.Марх вводил элементарную длину как границу возможности измерения: “В принципе невозможно изобрести эксперимент какого-либо рода, который бы допустил различие между положением двух частиц в покое на расстоянии, которое меньше определенной границы” [10]. Возможно, с математической (логической) точки зрения подобный подход вполне оправдан. Учитывая данное Евклидом определение: “Точка есть то, что не имеет частей” [11, 11], под понятием точки можно подразумевать любой элементарный объект, внутренняя структура которого считается принципиально неанализируемой в рамках данной теории⁵. Однако интерпретация элементарной длины только как принципиального предела точности измерений возводит непреодолимый предел познанию реальности и не может дать чего-либо содержательного для развития оснований физики. Последнее предполагает развитие представлений о физической сущности этой величины, обусловливая актуальность исследования природы фундаментальной длины.

Выше были рассмотрены внешние стороны свойств фундаментальной длины, т.е. некоторые проявления ее объективного существования. Разработка концепции фундаментальной длины, как и процесс познания в целом, предполагает переход от внешней констатации и описания явления к познанию его сущности. Учитывая характер взаимосвязи сущности и явления как категорий материалистической диалектики, следует признать, что постижение совокупности глубинных связей, отношений и внутренних законов, лежащих в основе проявляющихся свойств фундаментальной длины, невозможно без абстрактного мышления и создания теоретической концепции, раскрывающей причины и основания всей совокупности этих свойств.

Выдвижение гипотезы о природе фундаментальной длины должно, в первую очередь, содержать утверждение о том, какую именно физическую величину с размерностью длины следует считать фундаментальной. Очевидно, при выборе кандидатуры на эту роль подходящей может считаться лишь та физическая величина, которая обладает всей совокупностью сформулированных нами “внешних” свойств фундаментальной длины. Прежде всего, это должна быть ненулевая (в смысле классического понимания нуля) величина, малая по сравнению со всеми освоенными пространственными масштабами. По современным оценкам [13, 14], ее значение не должно превышать 10^-20 ё 10^-26 см. Тем самым в своем поиске мы сразу попадаем в область тех пространственных масштабов, для которых характерно выравнивание значений констант электрического, слабого и сильного взаимодействий [15]. В этой области вплоть до так называемой “гравитационной” длины ~10^-33 см, характеризующей энергетический масштаб теорий суперобъединения всех взаимодействий, включая гравитационное [16], нет подходящих характерных величин размерности длины [13], так что эта величина в дальнейшем должна рассматриваться как единственный возможный претендент на роль фундаментальной длины. Следующим логическим шагом, который должен быть предпринят, является анализ того, обладает ли гравитационная длина свойствами предельности, универсальности, единственности и инвариантности, необходимыми для выполнения ею функций фундаментальной длины.

Предельность. На основе выводов общей теории относительности о связи метрических свойств пространства-времени с гравитационным полем американский физик Вигнер обратил внимание на то, что само понятие измерения очень малых интервалов длины и времени (Dx Ј 10^-33 см, Dt Ј 10^-43 сек) встречает принципиальные трудности, если учитывать гравитационные явления и одновременно эффекты квантовой теории. Эти трудности связаны с тем, что “расстояние и интервал времени между любыми двумя точками пространства Эйнштейна – Минковского (т.е. между двумя “событиями”) должны испытывать квантовые флюктуации, нулевые квантовые колебания, как и все иные физические величины” [17]. В геометродинамике Дж.Уилера на расстояниях ~10^-33 см предполагается наличие флуктуаций не только метрики, но и топологической структуры пространства-времени. Указанное значение длины определяется условием, что квантовые флуктуации гравитационного поля оказываются порядка величины самого поля, потенциал гравитационного взаимодействия частиц – сравним с их энергией покоя [16]. Расстояния Dx Ј 10^-33 см оказываются физически нереализуемыми. Тем самым, можно сделать вывод о предельности гравитационной длины, определяющей нижнюю границу пространственной области существования вещественных и полевых объектов. “Можно напомнить, что при создании квантовой механики и специальной теории относительности решающую роль сыграло безжалостное изгнание понятий, которые нельзя реализовать физически. В квантовой механике это было понятие траектории, в теории относительности – понятие абсолютной одновременности. Естественно думать, что этот, как его иногда называют, принцип “интеллектуального аскетизма” сохранит свою силу и при создании будущей теории элементарных частиц, приведя к исключению из нее понятия точечного события” [18]. Гносеологический аспект предельности гравитационной длины может заключаться в том, что “из известных явлений единственное указание на возможную ограниченную применимость релятивистской квантовой теории дает гравитация” [19]. А в том, что релятивистская квантовая теория должна иметь предел применимости, определяемый конечным пространственно-временным (импульсно-энергетическим) масштабом, нас убеждают проблемы “ультрафиолетовых” и иных расходимостей в квантовой теории поля и специальной теории относительности. В контексте настоящего раздела важно, что “именно гравитационное поле может сыграть роль естественного “физического регулятора”, устраняющего бесконечности из квантовой теории поля. Первоначальные результаты, поддерживающие эту точку зрения, были получены Де Виттом [20] и Хрипловичем [21].

Можно показать, что предельность гравитационной длины в рамках “трехконстантной” (релятивистской квантово-гравитационной) теории возникает естественным образом, если гравитационной постоянной G придать физический смысл, аналогичный смыслу таких фундаментальных физических постоянных, как скорость света c и постоянная Планка ћ. А именно, если считать G физической величиной, играющей ограничивающую роль: rЧt² Ј G^-1. Данное неравенство, предложенное В.В.Коруховым [23], означает наличие определенной связи между плотностью r и характерным временем t гравитационного взаимодействия объектов. (Основываясь на этом неравенстве, в [23] получено удовлетворительное описание размеров орбит планет Солнечной системы в зависимости от их плотностей.) Поскольку, согласно нерелятивистской квантовой механике, область локализации l вещественного объекта с массой m ~ rЧl³ связана с импульсом объекта mЧv ~ rЧl⁴Чt^-1 соотношением неопределенностей Гейзенберга, то можно записать (с учетом принципа эквивалентности гравитационной и инерционной массы): l²іћЧ(rЧt²Чv³)^-1іћЧGЧc^–3. Учитывая, что для вещественных объектов v<c, получим окончательно: lі(^–ћЧGЧc^–3)^1/2 ~10^–33 см, т.е. в трехконстантной теории множество допустимых пространственных размеров области локализации вещественного объекта {l} оказывается ограниченным величиной порядка гравитационной длины.

Универсальность и единственность. Гравитационная длина вошла в науку задолго до появления специальной и общей теории относительности. Ее значение было выяснено Планком еще в 1899 г. Планк заметил, “что существует возможность с помощью двух констант, входящих в выражение для энтропии излучения, установить единицы для длины, массы, времени и температуры, которые независимо от конкретных тел или субстанций необходимо сохраняли бы свое значение для всех времен и для всех, в том числе внеземных, культур и которые поэтому могут быть названы “естественными единицами”. Эти величины сохраняют свое естественное значение столь долго, сколь будут справедливы законы гравитации, распространения света в вакууме и оба основных закона термодинамики; они должны также оставаться пригодными при измерениях, проводимых самыми различными методами на самом различном уровне научной компетентности” [24, 25, 191]. По замыслу Планка, такая система единиц должна была сыграть важную роль в построении единой физики. Несмотря на долгое забвение этих величин после их открытия, они по праву могут именоваться планковскими: планковская длина – l_pl є (ћЧGЧc^-3)^1/2 ~10^-33 см, планковская масса – m_{pl є} (? Ч cЧ G- ¹)^{1/2 ~} 10- ⁵ г, планковское время – t_pl є (ћЧGЧc^-5)^1/2 ~10^-43 сек, планковская температура – T_pl є (ћЧc⁵ЧG^-1Чk^-2)^1/2 и др. В.В.Коруховым было дано общее определение планковских величин [26]. В соответствии с этим определением, планковской величиной будем называть любую физическую величину, составленную согласно размерности из фундаментальных констант ћ, c, G и k (постоянной Планка, скорости света в вакууме, постоянной всемирного тяготения и постоянной Больцмана): X_pl є ћ^aЧc^bЧG^gЧk^d . На основе этого определения в [26] выписаны некоторые новые планковские величины: гравитационный потенциал (j_G)_pl є c², электрический потенциал (j_e)_pl є c²ЧG^-1/2, скорость v_pl є c, действие A_pl є ћ, электрическое сопротивление R_pl є c- ¹, энтропия S_pl є k. Данное определение позволяет представлять фундаментальные константы в виде взаимосвязанных величин, образующих единую замкнутую систему. Это создает предпосылки для обоснования взгляда на их общую природу, а также уточнения их методологической функции в теории, которая была бы связана со всеми уровнями мира вещества и поля [27].

Заметим, что в пользу единственности l_pl как фундаментальной длины свидетельствует и то обстоятельство, что любая попытка ввести понятие минимальной длины, отличной от планковской, заведомо обречена на неудачу. Действительно, исключительность величины l_pl в отношении любых других длин, претендующих на роль фундаментальной, определяется в том числе и ее абсолютным (в смысле инвариантности относительно выбора инерциального наблюдателя) характером.

Инвариантность. Поскольку планковская длина выражается исключительно через мировые константы, то естественно ожидать, что ее значение должно сохраняться неизменным при любых условиях и способах измерения и вообще в любых физических процессах, для которых величины ћ, c, G сохраняют статус фундаментальных констант. Это означает, что планковская длина обладает особым качеством, не присущим пространственным характеристикам вещественно-полевых объектов⁶. Как следствие, соответствующая единая теория вещества и излучения с необходимостью должна использовать лишь тот формализм, который обеспечивает инвариантность l_pl (и всех иных планковских величин) относительно любых преобразований. Это положение может играть в построении будущей единой теории вещества и поля роль методологического принципа, аналогичную роли требования релятивистской инвариантности в известных квантово-полевых теориях.

Как видно, выводы об универсальности и инвариантности l_pl непосредственно связаны с представлениями о свойствах известных мировых постоянных. Поскольку на сегодняшний день общепринятого определения фундаментальных физических постоянных не существует, то в зависимости от точки зрения на их природу может изменяться и понимание универсальности и инвариантности планковских величин. Постоянство ћ, c, G и k является гипотезой, имеющей ряд альтернатив. Например, согласно гипотезе Дирака [28], действительно постоянными величинами могут быть скорость света в вакууме, квант действия, комптоновский размер (l_r) и масса (m_r) элементарной частицы. В этом случае гравитационная постоянная оказывается обратно пропорциональной зависящему от времени размеру Метагалактики (G~(l_M)^-1). К.П.Станюковичем предложена гипотеза постоянства c, l _r и массы Метагалактики (m_M), что приводит к изменчивости G и ћ (G~l_M, ћ~(l_M)^-2) [30]. Кроме этого, в работе [31] приводится вариант выбора констант, предусматривающий c, l _r, r_M = const, где r_M ~ m_MЧ (l_M)^–3 . Тогда G~(l_M)^-2, ћ~l_M. Отдать предпочтение той или иной гипотезе на основании наблюдений и экспериментов в настоящее время невозможно. Например, существующие оценки приводят к выводу, что относительное изменение гравитационной постоянной за год не превышает величины (4ё6)Ч10^–11 [32], т.е. вопрос о ее постоянстве остается открытым. “В то же время можно сказать, что никаких реальных указаний на переменность G и других постоянных [33] в настоящее время нет, хотя возражать против уточнения измерений, разумеется, не приходится” [34]. Сопоставляя различные варианты систем “действительно постоянных” величин, можно заметить, что те из них, которые содержат комптоновский размер (или массу) элементарных частиц, не подходят для определения на их основе фундаментальной длины, поскольку она не обладала бы инвариантностью даже по отношению к преобразованиям, связанным со сменой инерциальной системы отсчета. Кроме того, неясно, чем была бы обеспечена универсальность и единственность⁷ или предельность⁸ фундаментальной длины. Таким образом, присутствие понятия “фундаментальная длина” в будущей единой теории позволяет заранее отдать предпочтение тем или иным из альтернативных гипотез, проблема выбора среди которых представляется на сегодня на сегодня (без концепции фундаментальной длины) неразрешимой.

Сделав выбор в пользу “действительного” постоянства именно планковских величин, можно согласиться и с тем, что именно l_pl оказывается той величиной, которая обладает необходимыми свойствами фундаментальной длины и может выполнять ее функции в будущей релятивистской квантово-гравитационной теории, описывающей вещественно-полевой мир в целом, как единую взаимосвязанную область реальности. Причем принципиальная гносеологическая незамкнутость этой теории обеспечивается необходимым наличием внешних эмпирических параметров – планковских величин.

К настоящему времени в физике открыт целый ряд величин, имеющих, наподобие скорости света, характер пределов соответствующих физических величин: максимальные температура, плотность, ускорение, импульс, потенциалы электрического и гравитационного полей, напряженности электрического и магнитного полей, электрическая проводимость [4]. Характерно, что все эти величины являются планковскими, т.е. выражаются через ћ, c, G и k. Определенные связи между этими предельными величинами прослеживаются уже на уровне современных теорий. Так планковская температура оказывается связанной с планковским ускорением (посредством выявленной зависимости между релятивистским ускорением объекта и его температурой – эффект Унру) [37–41]. Величины m_pl и l_pl оказываются связанными, во-первых, как гравитационная масса и радиус черной дыры, рассматриваемой в качестве предела “квантового испарения” черных дыр, и во-вторых, как инерционная масса покоя и комптоновский размер элементарной частицы, предельной в спектре элементарных частиц [42].

Существуют и другие примеры, подтверждающие сближение и взаимосвязь макро- и микромира в области планковских значений. В частности, можно обратить внимание на возможность существования материального ряда, связывающего элементарную ферми-частицу (с массой m_i) с предельной по массе (M_i) равновесной структурной конфигурацией, принадлежащей к объектам макромира [26]: M_iЧ m_i² ~ m_pl³. Предполагая справедливость этой закономерности, можно прийти к пределу, когда M_i®m_pl при m_i®m_pl [26], что согласуется с современными теоретическими представлениями о возникновении и эволюции, последующем коллапсе и испарении черных дыр. Тем самым, объекты макро- и микромира оказываются смыкающимися в области планковских значений. Это указывает на возможность существования предела для дискретного спектра масс элементарных частиц и нижней границы макроструктуры нашей Вселенной. Можно сказать, что планковские величины проявляют свой предельный характер как по отношению к микромиру, так и макромиру. Это обстоятельство весьма существенно, поскольку является необходимым условием для рассмотрения естественных свойств планковских величин с единой точки зрения, общей для всех вещественных наблюдателей (т.е. по существу – с позиций будущей единой теории).

Если, основываясь на совокупности современного теоретического знания о физической реальности, изобразить на диаграмме “масса – размер” все возможное многообразие масс покоящихся объектов, то область, занимаемая вещественными объектами, будет ограничена линиями, отображающими соответственно черные дыры и элементарные частицы [26]. Пересечение этих линий определяет материальный объект с планковскими параметрами: l_pl, m_pl. Как было отмечено выше, данный релятивистский квантово-гравитационный объект – “планкеон”⁹ – в современной теоретической физике может рассматриваться в качестве “связующего звена”, общего элемента для макро- и микромира.

В методологическом отношении изучение свойств планкеона может служить не столько целью построения единой теории, сколько средством для развития новых фундаментальных представлений, отправным пунктом при создании основ новой фундаментальной теории, отвечающей принципу единства материального мира. Планкеон на сегодня является физическим объектом, параметры которого определяются фундаментальными константами ћ, с и G, входящими в набор постоянных единой теории. Исходя из этого, планкеон можно рассматривать в роли материального носителя тех фундаментальных свойств, которые обеспечивают существование мировых констант, определяющих известные нам физические закономерности мира вещественно-полевых объектов.

Тем самым гипотеза о существовании планкеона обеспечивает онтологические основания для гносеологического подхода, предполагающего рассмотрение планковских величин в качестве взаимосвязанных элементов целостной системы фундаментальных физических постоянных. Отмеченная выше качественная специфика планковских значений физических величин по отношению к физическим характеристикам мира вещества позволяет отнести их носителя к особой разновидности материи¹⁰ – планкеонному эфиру. Вслед за В.В.Коруховым примем следующее рабочее определение планкеонного эфира как особой материальной среды, структурным элементом которой является планкеон.

Природа этой особой разновидности материи обусловливает, согласно ћcG-принципу [26], существование и определенные (предельные) свойства фундаментальных физических постоянных – планковских величин. Через них планкеонный эфир оказывает влияние на все явления в вещественном мире [51]. ћcG-принцип представляет собой в этом отношении альтернативу антропологическому (антропному) принципу [52, 371] и принципу целесообразности [53, 54], по-своему отвечающим на вопрос о сущности фундаментальных постоянных. В отличие от них, ћcG-принцип – это не только удобное для ряда исследователей средство познания, не имеющее оснований в бытии [36, 55], поскольку основан на существовании материальной среды, постоянными структуры которой являются фундаментальные физические постоянные.

Название нового вида реальности явственно указывает на то, что представления о его свойствах находятся в определенной гносеологической связи с гипотезами об эфирной среде, мировом эфире, которые в прошлом выдвигались в физике для объяснения природы электромагнитных волн и гравитационных взаимодействий. Эта связь действительно существует уже в силу того, что скорость распространения электромагнитных волн, являясь планковской величиной, считается, согласно ћcG-принципу, обусловленной существованием материального планкеонного эфира¹¹.

С другой стороны, название нового вида физической реальности содержит указание на принципиальное отличие представлений о его свойствах от предшествующих моделей эфира, приписывавших эфиру свойства и состояния вещественных сред. Планкеонный эфир может, в отличие от прежних моделей эфира, служить моделью вакуумоподобного состояния материи, представляя собой релятивистский квантово-гравитационный эфир [26]¹².

Чтобы принять новую модель эфира, необходимо, прежде всего, разобраться в том, как именно она позволяет преодолеть проблемы предшествующих моделей эфира. Как известно, принципиальные трудности заключались в том, что существовавшие в прошлом (классические) теории эфира (Герца, Лоренца-Пуанкаре и др.) не давали удовлетворительного объяснения совместному существованию инвариантного (и в этом смысле абсолютного для любой инерциальной системы отсчета) движения света и относительного движения вещественных объектов. Именно этот их недостаток привел к тому, что все они были отвергнуты с принятием специальной теории относительности. Однако вместе с “водой” был “выплеснут и ребенок”, когда решение указанной проблемы было достигнуто А.Эйнштейном ценой исключения эфира из физической картины мира. Позднее взгляды Эйнштейна на проблему эфира претерпели существенное изменение и привели к формулированию определенных условий, удовлетворяя которым, эфир мог бы существовать. А именно: “Специальная теория относительности запрещает считать эфир состоящим из частиц, поведение которых во времени можно наблюдать, но гипотеза о существовании эфира не противоречит специальной теории относительности. Не следует только приписывать эфиру состояние движения” [56, 686]. И далее: “Отрицать эфир – это в конечном счете значит принимать, что пустое пространство не имеет никаких физических свойств” [56, 687].

Представление об инвариантно покоящемся планкеонном эфире не противоречит и общей теории относительности [26], рассматривающей среду с вакуумоподобным уравнением состояния [59, 60]. При этом планкеоны могут рассматриваться как микровселенные де Ситтера, а планкеонная среда – эфир – не оказывает сопротивления движению тел [45, 61].

И все же идея об инвариантно покоящемся эфире является для неклассической физики не более чем абсурдом, ей проще не поднимать вопроса об эфире, чем объяснить его свойства. По-видимому, основания неклассической физики принципиально недостаточны для непротиворечивого включения понятия инвариантного покоя в физическую картину мира. Если это так, то можно предположить, что решение проблемы эфира относится к следующему – постнеклассическому – этапу развития физики¹³, важнейшим атрибутом которого является понятие фундаментальной длины¹⁴. Подтверждением этому может служить обнаруженная В.В.Коруховым связь между существованием минимальной инвариантной длины и кинематическим состоянием инвариантного покоя объекта, который характеризуется этой длиной [26, 4].

Если планкеону присущ инвариантный покой, то можно предположить, что данным кинематическим свойством обладает и среда, структурным элементом которой он является. Следовательно, планкеонный эфир оказывается материальной средой, не оказывающей сопротивления инерциальному движению вещественных объектов¹⁵. Таким образом, мы приходим к выводу о том, что планкеонный эфир удовлетворяет логическим требованиям, предъявляемым современной физикой к “претендентам” на роль “эфирной среды”.

Одной из основных причин “живучести” идеи эфира, приводящей к ее возрождению в новой ипостаси на каждом этапе познания, является стремление построить единую физическую теорию нашего мира, поиск единого взаимодействия, некоего общего основания, из которого “рождается” известный нам материальный мир. Традиционно считалось, что идея эфира позволит этой тенденции реализоваться в полной мере, поэтому во все времена она играла столь значительную роль в физических теориях [63]. Подобное представление о существовании среды, ответственной за материальный мир, в полной мере свойственна и современной физике, несмотря на принятый в ней “запрет” на упоминание эфира. Можно сказать, что квантовая теория поля в некотором отношении фактически возродила идею эфира в понятии вакуума. Действительно, оба понятия (с точки зрения соответствующей теории) обозначают некоторую “абсолютную” (т.е. существующую везде и всегда) мировую “среду”, свойства которой не зависят от инерциальной системы отсчета. В силу этого интерес представляет глубокий методологический анализ сходства, существующего между этими понятиями. Свойства физического вакуума определяют состояния реальных частиц, “порождают” их в известной мере в результате виртуальных процессов, которые происходят и не происходят одновременно. По своему методологическому и гносеологическому качеству эти представления подобны представлениям об эфире, т.е. также пытаются описать в известном смысле основу нашего физического мира [64]. В этом отношении представления о физическом вакууме заменили, но не отменили представления об эфире, тем более что вакуум, как и эфир, считается ответственным за передачу сигналов¹⁶. По мнению В.П.Бранского, “современный вакуум удивительно напоминает классический эфир” [65, 134]: аналогично классическим представлениям об эфире, для физического вакуума характерна принципиальная ненаблюдаемость (так называемый “голый” вакуум вообще не способен ни к каким взаимодействиям, ибо не имеет виртуальных объектов).

Таким образом, вакуум, заменив собой классический эфир, проблемы эфира тем не менее не снял [64]. Как столетие назад основной нерешенной проблемой классической физики являлась проблема эфира, так и “в современной физике основная трудность заключается в вакууме” [66, 13]¹⁷. Именно поэтому развитие идеи эфира и сегодня представляется актуальной научной задачей¹⁸. Модель планкеонного эфира в системе новых (постнеклассических) фундаментальных физических представлений призвана не только обосновать и сделать более наглядными принципиальные свойства, приписываемые физическому вакууму как основе материальных процессов, происходящих на микроуровне (т.е. как “первосубстанции”), но и устранить принципиальные проблемы (типа расходимостей), к которым приводит необоснованная экстраполяция неклассических теорий.