Ну, вот, первая запись получилась (кстати, у сайта очень удобный интерфейс). Теперь я попробую рассказать о теории, которая заинтересовала некоторых посетителей «Элементов», пригласивших меня посетить сайт. Сначала общая характеристика теории: какое место она занимает среди других теорий.
Прежде всего, хочу подчеркнуть: моя теория никакого отношения не имеет ни к «лженауке», ни к «альтернативной» науке в том смысле, что она ничего из существующего базиса науки не опровергает (этот базис проверен экспериментально с фантастической точностью и не может подвергаться сомнению).
Кратко говоря, предлагаемая теория есть нелинейная квантовая теория поля, строго и точно переходящая в линейном приближении в существующую квантовую теорию поля. Но нелинейность начальной теории дает возможность получить очень большое число дополнительных сведений для понимания существующего линейного варианта квантовой теории.
Другими словами, согласно моей теории, а также и многим указаниям, следующим из современных теорий, можно думать, что вся современная физика (СТО, ОТО, квантовая теория поля, теория струн и т.п.) является нелинейной. Как я понимаю, мы совершили переход от линейной физики к нелинейной, сами того не заметив. И я думаю, что все «странности» этих теорий по сравнению с предшествующими классическими теориями (которые вызывают ожесточенные споры между «альтернативистами» и представителями официальной науки) заключаются в том, что мы продолжаем пользоваться линейной физикой и ее представлениями там, где, строго говоря, действует физика нелинейная. В этом смысле, по-моему, предлагаемая нелинейная теория является только началом осознания этого факта.
Моя теория, разумеется, не родилась в одночасье. Чтобы показать, что за линейной квантовой теорией поля скрыта нелинейная теория (проще говоря, показать, как на основании постулата нелинейности выводятся уравнения КЭД) понадобилось около 10 лет. Чтобы не попасть впросак и не опозориться перед коллегами, теория проверялась и совершенствовалась еще в течение более 15 лет. (Эти сроки, конечно, весьма относительны, поскольку большая часть времени жизни уходит на добывание средств к существованию). Только сравнительно недавно я счел, что теория достаточно надежна и может быть предложена на рассмотрение физического сообщества (это не означает, что в ней не осталось нерешенных вопросов, но основные вопросы, мне кажется, решены и показано, что и остальные тоже могут быть решены).
Может быть, я поступил неосторожно, что выставил популярный реферат теории на альманахе «Лебедь». Некоторые профессиональные физики, посмотрев картинки, решили, что теория не стоит внимания, и не стали читать саму теорию. Тем не менее, нашлись и те, кого теория заинтересовала, и, благодаря им, я лучше осознал ее сильные и слабые стороны. Не знаю, сумел ли я убедить их в том, что теория вполне последовательна (здесь еще играет роль и психология), но их аргументы были исчерпаны (позже я рассмотрю некоторые из этих вопросов).
Конечно, для меня важно убедить именно профессионалов в том, что теория действительно дает то, что обещает популярный реферат, и не нарушает существующей физики. Я буду рад, если мои заметки здесь привлекут их внимание. Но в не меньшей степени мой дневник предназначен и всем, кто просто интересуется проблемами современной физики.
Каким требованиям должна удовлетворять новая теория поля, чтобы она могла заменить существующую теорию? И если моя теория удовлетворяет всем этим требованиям, будет ли это доказательством, что теория имеет право на существование?
1. Любая новая квантовая теория по утверждению Вайнсберга должна иметь ту же математику, что и существующая квантовая теория. Удовлетворяет ли новая теория этому требованию?
Да, удовлетворяет. Математически, в линейном приближении она может быть записана точно так же, как и современная квантовая теория поля (другими словами, она гарантировано проверяется экспериментом).
3. Новая теория должна в пределе переходить в старую (как, например, релятивистская механика переходит в классическую в пределе малых скоростей).
Имеем ли мы это в нашем случае.
Да. Я уже отметил, что линейным пределом новой теории является существующая квантовая теория поля.
4. Новая теория должна раскрывать смысл тех постулатов, которые в прежней теории взяты из эксперимента. Делает ли это новая теория?
Да. Почти все постулированные величины старой теории получают объяснение и могут быть вычислены (хотя окончательные расчеты требуют некоторых дополнительных знаний, которыми мы не владеем в настоящее время).
5. Утверждается, что квантовая теория не может быть сведена к классической физике. Действительно ли это утверждение для новой теории?
Да. Не только квантование, отделяет новую теорию от старой, что понятно. Новая физика является нелинейной, а старая физика – линейна, причем нелинейности новой теории отсутствуют в классической физике. По этой причине объекты новой теории (элементарные частицы) отсутствуют в старой физике и не могут быть там получены. Более того, можно считать, что и само квантование появляется благодаря нелинейности (как предсказывал еще Дж.Дж. Томсон в последней работе на эту тему).
6. Существует ли пропасть между квантовой и классической физикой?
И да, и нет. Пропасть между двумя разделами физики заключается в том, что классическая физика - линейна, а квантовая (в основе своей) - нелинейна. В остальном, никакой пропасти не обнаруживается: новая теория служит объединяющим началом для квантовой и классической физики и показывает место каждой из них.
7. Волновая функция не имеет физического смысла, а ее квадрат имеет статистический смысл. Имеет ли это место в новой теории?
И да, и нет. В нелинейной теории волновая функция электрона имеет простой физический смысл нелинейного электромагнитного поля волны. В старой линейной физике она не имеет смысла, поскольку такого объекта там нет (с учетом преобразования поля при движении согласно преобразованиям Лорентца она приобретает свойства волны де Бройля). Квадрат волновой функции при этом имеет смысл плотности энергии, как это и полагается в электродинамике. Но при нормировании на массу электрона эта плотность энергии дает плотность вероятности распределения электронов. То есть: эти два представления взаимозаменяемы и являются двумя способами описания и интерпретации одного явления.
8. Элементарные частицы в современной КТП рассматриваются как точечные, и в этом предположении получены все результаты, с учетом введения искусственной операции перенормировки. Имеет ли это место в новой теории?
И да, и нет. В линейном представлении уравнения могут быть записаны так, что частицы точечны. Тогда требуется перенормировка для ликвидации бесконечностей, возникающих из-за точечности частиц.
Но запись в точной нелинейной теории приводит к неточечным частицам и в этом случае такая перенормировка не нужна. Понятно, что это не нарушает ничего: выбирайте то, что вам больше подходит в данный момент для использования.
8. Дирак и Фейнман считали, что перенормировка – искусственная операция в квантовой теории поля. Что говорит новая теория в этом смысле?
Во-первых, она показывает, что перенормировка действительно есть искусственный прием, возникающий, фактически, из-за того, что мы нелинейную теорию решаем в линейном варианте. Нелинейная теория позволяет ликвидировать перенормировку. Но точное решение нелинейных уравнений весьма сложно и, несмотря на значительные усилия (Гейзенберг с учениками и мн. др) в общем случае мы не имеем полных решений. Поэтому операция перенормировки до поры до времени должна остаться необходимой вычислительной процедурой.
Здесь я прервусь. Запись получилась длиной, а я не знаю, какие нормативы имеет сайт в отношении размеров текста (может быть, я уже превзошел требуемый лимит?). Это тем более необходимо, что читатели, наверно, захотят высказаться по уже затронутым вопросам и задать свои.
Не обещаю, что могу ответить на все вопросы. Это просто не под силу одному человеку. Но это не означает, что теория не способна ответить на эти вопросы.
Отмечу, что все сказанное выше является как бы обещанием. И только анализ теории читателем может убедить в том, что я не выдаю желаемое за действительное. Если вам показалось, что постановка вопросов в моей теории вполне логична, начните читать (чтобы облегчить это, я на днях на свой сайт
http://partphys.envy.nu или
http://www.partphys.envy.nu поместил последний вариант теории. Кроме того, я поместил на отдельный сайт известный вам реферат, с тем отличием, что часть рисунков имеют анимацию и показывают движение векторов поля в пространстве
http://theorphys.boom.ru .Это помогает лучше осознать всю сложность и, одновременно, простоту теории).
Думаю, что, когда вы закончите чтение, многие вопросы отпадут сами собой. А я, в свою очередь, если вам будет интересно, продолжу анализ достижений и трудностей теории.
С уважением.
А. Кирьяко