Философия оптимизма

Забегая вперед, отметим, что переход от дискретного пространства к непрерывному будет одной из важнейших проблем науки в течение ближайших десятилетий. Можно предположить, что в ультрамикроскопическом дискретном пространстве развертываются события, из которых будет выведена релятивистская причинность. Мы помним, что мировая линия остается геометрическим, а не физическим понятием, пока она не заполнена событиями, несводимыми к пребыванию в каждой мировой точке и к переходу в следующую мировую точку. Быть может, ультрамикроскопические (и ультрарелятивистские!) события и являются тем заполнением каркаса мировых линий, которое превращает этот каркас в физический мир.

Подобные «быть может» являются существенными, хотя и неопределенными, компонентами прогноза. Вместе с тем они характерны для стиля физического мышления в теории элементарных частиц — в области наиболее фундаментальных исследований, этих современных поисков rerum natura. Эти поиски отчасти опираются на реминисценции, на воспоминания об аналогичных поисках от древности до наших дней. Такие воспоминания необходимы, чтобы понять, что, собственно, происходит сейчас в науке и куда направлено ее предвидимое развитие. Но решение старых вопросов исходит из тех новых фактов, которые стали известны совсем недавно. В особенности это относится к экспериментальным открытиям и теоретическим обобщениям в области сильных взаимодействий и трансмутаций элементарных частиц.

В наше время научный прогноз напоминает касательную к кривой, касательную, которую мы проводим, чтобы определить направление кривой в данной точке. Он не претендует на титул пророчества: в следующий момент кривая изменит направление и оно не совпадет ни с одной из касательных, которые проведены сейчас. И тем не менее констатация современных тенденций науки не может быть высказана без прогнозов, дискуссия о направлении кривой не может вестись без касательных, каждая из которых не претендует на однозначный характер.

Сейчас мы попробуем провести подобную касательную, взяв в качестве исходного пункта идею регенерации частиц, высказанную в 1949 г. Я. И. Френкелем[74]. Он предположил, что частица превращается в частицу иного типа, а эта последняя снова превращается в частицу исходного типа. Такую двойную трансмутацию Я. И. Френкель назвал регенерацией частицы. В 50-е годы и позже эта гипотеза рассматривалась в связи с дискретностью пространства-времени. Предположим, что регенерация частицы происходит в соседней пространственно-временной ячейке, т. е. через минимальный интервал времени (порядка 10^-24 сек) и на расстоянии, равном элементарной длине (расстоянии, которое пройдет свет за 10^-24 сек, т. е. расстоянии порядка 10^-13 см). Если мы отождествим регенерировавшую частицу с исходной, то получим сдвиг тождественной себе частицы на расстояние порядка 10^-13 см со скоростью, равной скорости света. Таким образом, мы приходим к дискретному пространству-времени на световом конусе[75]^[76]. Здесь движение происходит в виде дискретных сдвигов, в общем случае направленных в различные стороны и образующих ломаную пространственную траекторию. Пространство-время внутри светового конуса (т. е. там, где частицы движутся с различными скоростями, меньшими, чем скорость света) непрерывно. Здесь проходят усредненные макроскопические мировые линии, которым соответствуют непрерывные пространственные траектории. Легко видеть, что при полной пространственной симметрии элементарных сдвигов-регенераций частица после большого их числа окажется вблизи исходной точки, макроскопический сдвиг будет нулевым. Напротив, если в пространстве имеется некоторая дисимметрия вероятностей элементарных сдвигов, макроскопическая траектория частицы и ее макроскопическая скорость будут иметь конечные значения.

Тенденция, иллюстрируемая подобной условной схемой перехода из ультрарелятивистского мира трансмутаций в релятивистский мир непрерывных движений, может показаться направленной к некой трансмутационной картине мира, к превращению трансмутаций в исходный образ картины мира. Но это не так. Выше уже говорилось, что понятие трансмутации теряет смысл без макроскопического понятия мировой линии, по форме и длине которой можно определить тип частицы. Новая картина мира, к которой будет двигаться наука в ближайшие десятилетия, окажется гораздо парадоксальнее любой картины мира, которая исходит из каких бы то ни было «кирпичей мироздания», будь то перемещения тел, изменения структуры поля или еще более сложные процессы. Она будет исходить из принципа физического бытия, требующего дополнительности ультрамикроскопических и макроскопических процессов.