В защиту науки (Бюллетень 2) - [76]

В таком мире все события, т. е. четырехмерные точки, неразличимы, а это означает, что в нём нигде ничего не происходит, и потому этот мир вечен и неизменен как целое. Такой мир напоминает статический мир модели Эйнштейна. Но в модели Эйнштейна покой достигался равновесием тяготения вещества и антитяготения вакуума. В мире вакуума такого равновесия нет: антитяготение вакуума ничем не уравновешено и тем не менее этот мир тоже находится в покое.

Оказывается, что покой не обязательно предполагает равновесие сил — если речь идёт о вакууме, это необязательно. Будучи сам неизменным, он делает и мир неизменным — в отсутствие других сил.

О свойствах вакуума Эйнштейна-Глинера, о всемирном антитяготении можно было бы и еще немало рассказать. Но пора, кажется, задать главный вопрос:

Что же такое вакуум Эйнштейна-Глинера с точки зрения фундаментальной физики? Из чего он состоит? Какова его микроскопическая структура? Приходится сразу признать: об этом ничего достоверно пока не известно. Распространенная точка зрения такова, что хотя этот новоявленный вакуум и называют космическим, это тот же вакуум, что и в атомной физике и микрофизике, где он давно известен. В физическом вакууме разыгрываются взаимодействия элементарных частиц. Физический вакуум представляет собой (как уже сказано) наинизшее энергетическое состояние квантовых полей; он непосредственно проявляется экспериментально. В экспериментах его присутствие несомненно; но при этом плотность энергии вакуума ускользает от измерения. Последнее далеко не случайно. Принципиальное обстоятельство состоит в том, что во всех — кроме тяготения — физических взаимодействиях проявляется только разность энергий физической системы в различные моменты времени и/или в различных точках пространства, но не вся величина энергии в данном состоянии физической системы. Лишь тяготение (гравитация — его синоним) реагирует на саму энергию целиком, всю её, а не на её разности.

Но если не учитывается гравитация, то и само понятие энергии оказывается в теории неполным. Дело в том, что без гравитации уровень, от которого отсчитывается энергия, остается произвольным. Но это ничему не мешает. Что принять за нулевой уровень энергии? Да что хотите, если у вас не рассматривается тяготение. При этом результат расчета любых измеряемых физических величин не должен зависеть от принятой калибровки энергии.

Так и обстоят дела в электродинамике и физике ядерных взаимодействий (сильного взаимодействия и слабого). Это относится также и к вычислению энергии вакуума. То обстоятельство, что при расчётах вакуума в квантовых полях его плотность энергии формально оказывается бесконечной, никого не пугает — эту бесконечность можно приравнять нулю, т. е. выбрать её за уровень, от которого отсчитывается энергия.

Но когда на сцену выходит тяготение, неполнота теории немедленно обнаруживается. Гравитация чувствует всю энергию, как мы сказали. Поэтому нулевой уровень энергии оказывается в этом случае не условным, а безусловным и абсолютным. От него и нужно отсчитывать все энергии, и в том числе энергию физического вакуума. Однако теория не говорит нам, как это следует сделать. Фундаментальная теория не смогла предсказать значение плотности космического вакуума. Даже сейчас, когда величина плотности уже измерена астрономами, теория не в состоянии вычислить её значение "из первых принципов". Это не случайное обстоятельство, причина кроется в нынешнем состоянии фундаментальной физики.

За фундаментальной физикой значатся грандиозные успехи. Но чтобы справиться с проблемой вакуума, требуется такая теория, которая объединила бы квантовые законы с законами тяготения. Тогда полная энергия вакуума квантовых полей (а не только ее разности) приобрела бы точный физический смысл, а потому и ее плотность поддалась бы вычислению. Но такой теории сейчас нет; лишь отдельные её ростки пробиваются на той почве, где квантовая теория соприкасается с космологией, с физикой гравитационных волн и физикой чёрных дыр. Прошло почти сто лет со времени создания квантовой механики и общей теории относительности, а синтез этих теорий — мечта Эйнштейна и теоретиков многих поколений — остается пока делом не слишком определенного будущего. Возможно, это самая острая задача физики и космологии на ХХ! век.

В защиту науки от псевдонауки и клерикализма

Р.Ф. Полищук

Псевдонаука, именуемая многими лженаукой, является серьёзной социальной болезнью. Во имя морального и интеллектуального здоровья общества ей следует противостоять так, как следует противостоять преступности, коррупции, наркомании, алкоголизму, терроризму, клерикализму и прочему социальному злу. Это противостояние должно носить системный характер — от преследования по закону до лечения и профилактики. Врачей судят за врачебные ошибки, которые уносят жизни людей. Подобным же образом надо судить лжецелителей, наживающихся на людских страданиях. Те же, кто наносит серьёзный материальный ущерб затратами на создание вечных двигателей или машин с коэффициентом полезного действия больше единицы, должны нести за это материальную ответственность. Здесь необходимо совершенствовать патентное законодательство и механизмы экспертной оценки проектов. В больном обществе врачи заинтересованы не столько в здравоохранении, сколько в