ОГЛЕДАЊЕ ПУТА КА ИСТИНИ

Упознавање са савременом философијом науке може уклонити многе препреке научном прогресу. Физичар који сагледа природу изван хоризонта властите реалности неминовно ће се суочити са философијом природе, где мора одлучити: прећи границу рационалног или стати ту и рутински радити задати посао.

Иван Николић

Како сместити реалност у фантазију рефлексних димензионих огледала? Игрa стварног, истовремено интелектуално стимулативног, данас је у науци актуелна прича о којој се дуго размишља, и након умозрења као аутофикција није ни нереална.

Човек, философија, физика и метрика
(Метрика мат. нешто што можемо нумерички одредити).

Три пријатеља, три појавности и упитаност

Имануел Кант je начинио епохалну промену у историји философије, да би садашње стање философијe природе то oсведочило. Данас се суочавамо са „кризом” у свим областима научног делања; нови резултати условљавају да се промени угао гледања на науку.

Философија физике
Сви философирају, и истраживачи операционалисти. Философија физике постала је стандардни метод функционалног операционализма, да се научни принципи провере и коригују. Сам операционализам као такав није одржив, зато што сматра да формула, на пример неког математичког модела, има физикално значење само уколико се тиче неке могуће операције. Она се не посматра као универзална и ванвремена идејна форма. Физичка реалност је продукт људског искуства и самим тим хипотезе су синтезе искуствених спознаја.

И цела та узбурканост у науци чини
да се све више окрећемо Имануелу Канту
као философу који је вратио на сцену
хеленску свеобухватност философије и науке.

Философирање је неопходно, мeђутим тешко је у сваком случају изградити поуздан систем философирања јер потпуно се суздржати од философије није могуће. На крају, физичар није философски неутралан, он се несвесно ослања на скуп философских начела. Очито примећујемо да је сама наука постала проблем философије. Преовлађује став да су искуство и емпирија примарнији од независне реалности.

Философија и физичке теорије
У овом времену доминантне су две физичке теорије: теорија релативитета и квантна теорија. Не само што су потпуно измениле поглед на свет, него су и довеле у сумњу саму нашу моћ спознаје.

Како време одмиче ове теорије су, у извесном философском смислу, све дискутабилније јер још нико није веродостојно показао и доказао да строги поступци аксиoматизације, математички поступајући, задовољавају формалну логику. И цела та узбурканост у науци чини да се све више окрећемо Имануелу Канту као философу који је вратио на сцену хеленску свеобухватност философије и науке.

Проширимо дијапазон сагледавања: Физика, геометрија и просторна метрика; све у једном, једно у свему.
Под појмом просторне метрике сматрам конфигурациони образац математичких алгоритама који номинално квантификују специфичности просторно-структурне форме. Питања о основама геометрије нужно нас уводе у област елементарне геометрије, која изучава њене логичке основе, њену аксиоматику и устројство. Питања метрике (мерење дужина, углова и површина) доводе до појма метричке геометије, док питања инциденције (припадања, распореда) доводе до појма геометрије положаја. Свака од геометрија може се окарактерисати (дефинисати) одговарајућом групом оних трансформација које она изучава. Тако се елементарна геометрија карактерише групом Еуклидових кретања, пројективна – групом свих колинеација (пројективних трансформација).

Философским промишљањем и
интуитивним закључивањем можемо
тврдити да се у простору непрекидно
дешавају међусобне интеракције, од
мајушних пакетића енергија до
међугалактичких узајамних колапса. Која
то геометрија одговара стварности?

Пођимо од хипотезе протежности Алберта Ајнштајна, који тврди да геометрија треба да претходи физици, јер се физички закони не могу изразити без помоћи геометрије. Његова занимљива мисао: Постоје нека специјална поља с видовима стабилних просторних концентрација, чија кретања се у објективном свету манифестују као тела која се крећу. Под тим видом кретања подразумевао је елементарне физичке честице, електроне и протоне, који се манифестују као геометријске форме вишедимензионих флуктуација квантних поља.

 

Једно је јасно: многа основна својства света која манифестују његову појавност, на пример силе које делују на тела у систему – укупна енергија система, импулс, спин – видљиве су последице манифестација поља у својству објективних тела. Тако смо дошли до протежности појма поља у виду објективне манифестације истих као материјалне егзистенције у областима простор-времена.

Поље као простор-временско ткање

Још мало о геометији и претходној тврдњи: он је претпоставио да се сва кретања могу свести само на поља помоћу променљивих амплитуда у разним тачкама простора. Појам честице се разуме као појам квантификованог поља. Квант светлости има одређену енергију која зависи од његове таласне дужине. Ајнштајнова замисао: енергија једног фотона одређује колику ће таласну дужину имати електрон; што већа таласна дужина, то је виши енергетски ниво електрона. Само појављивање и нестајање честице разуме се као екситација и апсорпција поља.

Енергија поља коју материја емитује једнака је средњој вредности апсорбоване енергије скупа еквивалентних квантних осцилатора, на пример електрона или протона. Из овог се намеће гледиште да основа механицистичке философије не губи свој смисао свођењем свега на квантномеханичке промене малог броја основних ентитета који се сами квантитативно не мењају. У овој хипотези ради се о суптилно разрађеној Лапласовој (Пјер Симон) механицистичкој форми која у бити није променила своју суштину.

Динамичка промена размера – димензионо скалирање
Скалирање односа просторних процеса у физици данас је једно од најизазовнијих научних питања, јер се одвајкада сматрало да промена просторних размера мења и карактере односа квантитета и квалитета у самим стуктурама физичких процеса:

1. Најмањи могући делови простора су аналогни већим у деловима којим припадају;
2. Ово својство понављања и изобличавања попут таласа континуално прелази са једног дела простора на други, а за резулатат имамо поремећај;
3. Ове промене самосличности простора јесу оно што у ствари примећујемо у оквиру јеног динамичког процеса које називамо кретање материје.

Ова начела следе из фракталне геометрије и доста се помињу у топологији и теорији хаоса.

Философским промишљањем и интуитивним закључивањем можемо тврдити да се у простору непрекидно дешавају међусобне интеракције, од мајушних пакетића енергије до међугалактичких узајамних колапса. Која то геометрија од понуђених одговара стварности?

Еуклидска геометрија није довољна за изражавање сложености природе. Има нешто доиста чудно у вези природе: њени облици нису математички облици, па опет, као да ни математика није казала своју послдњу реч о себи и својим могућностима описивања стварности.

Још је Демокрит говорио: „Ништа не
постоји осим атома и празног простора,
све остало су само мњења (мишљења)”.
Простор и материја се одражавају једн
у другом, као лице у наличју.

Морамо схватити да се тајна геометријске парадоксалности крије у димензијама. Када се упитамо колико заиста постоји димензија, како бисмо одговорили? То зависи од скалираних димезија. С велике удаљености неки објекат има тачкаст изглед, сајлр које држе мост из даљине изгледају као једнодимензионалне нити, али кад приђете довољно близу, и увећате скалу посматрања, оне постају дводимензионалне, а још ближе тродимензионална итд.

Познато је и да теоретичари струна оправдавају својих једанаест димензија сличним размишљањем. Говоре да, када бисмо успели да сиђемо на тако мале или, пак, да се попнемо на велике скале, приметили бисмо струне, које данас физичка математика лепо оисује. Проблем је што за емпиријске доказе математичких предвиђања треба огромна енергија која превазилази наше техничке могућности стварања толиких енергетских потенцијала.

Геометрија природе као фрактална супстанционалност у физици
(Фрактална геометрија природе: поломљене димензије нису ни једнодимензионалне, ни дводимензионалне, већ разломачке).

Форме протежног супстанцијалитета добијене комбинацијом апстрактних Платонових тела

Категорије истраживања скаларних ступњева (размера) фракталне супстанцијалности у физици јесу: 1) енергија, 2) поље, 3) материја, 4) сила, 5) ентропија. Задатак физике јесте тражење јединства тих међусобно растављених ентитета апсолута тројства – простор, времен, супстанционалност. (Николај Хартман 1980. филозофија природе).

Шта је то твар (супстанца) простора?
Твар: неки предмет, стварна садржина простора или једног дела простора, оно што испуњава простор, а чији се физички карактер означава као маса, оно од чега је тело формирано. Маса је само једа врста атрибутивности просторне одражајности гравитационог поља.

Од чега је простор саздан

Још је Демокрит говорио: „Ништа не постоји осим атома и празног простора, све остало су само мњења (мишљења)”. Простор и материја се одражавају једно у другом, као лице у наличју.

Ајнштајнова теорија гравитације, поред везе између простор-времена и масе/енергије, која је централна у општој теорији релативности, није фундаментална у оном смислу у којем су описане електромагнетна, слаба и јака нуклеарна интеракција какве данас знамо. Дакле, суштинска веза између простор-времена и материје-енергије није баш јасна у Ајнштајновим једначинама, и пут ка правој теорији гравитације која ће на фундаменталном нивоу описати гравитациона својства на основу комбинованог физичког резоновања и математичког формализма. Ова теорија захтева јаку интуицију и дубинско физичко резоновање, са способношћу уочавања формалних тежњи ка симетријама и визуализације геометријских облика у простору.

Дођосмо до силе – ах та сила!
Као у претходно наведеном, физика којом данас описујемо природу темељи се на две опште теорије – општој теорији релативности која описује макросвет и квантној теорији поља која описује микросвет. Са аспекта фундаменталних интеракција, од четири фундаменталне силе (гравитациона, електромагнетна, слаба и јака), гравитацију описује општа теорија релативности, а остале три квантна теорија поља. Ајнштајнове једначине гравитационо поље описују у терминима закривљености простор-времена у присуству материје.

Оно што физичари вековима називају силом јесте, према теорији поља, само опис на вишем нивоу међусобне размене таласних импулса. Талас на крају крајева јесте само поремећај непрекидног медија. Њутнова механика, упркос својој задивљујућој тачности, има изразите недоречености. Ево и данас се боримо са другим Њутновим законом и чувеном формулом F= ma која се изговара – сила је једнака производу масе и убрзања.

Ако, пак, неки слушалац приупита предавача да му приближније објасни појам силе и масе, овај ће се наћи у необраном грожђу. Њутн није дефинисао ни силу, ни масу. Тако да предавач неће моћи да потврди цењеном закералу да ли је ова чувена формула дефиниција или закон. Ако је предавач домишљат и искрен, рећи ће да је и Њутн то прећутао.

Јединство супротности

Ка јединству сила
Унифицирање електромагнетне, слабе и јаке силе јесте један од најзначајнијих научних корака у историји човечанства, а оно значи да се поменуте три силе понашају потпуно исто на високим енергијама. Редукционистички гледано, следећи корак био би уједињење ове три силе са гравитацијом, чиме би се објединио микро и макро свет у једну јединствену фундаменталну интеракцију природе.

Уколико бисмо гравитациону силу
хтели да опишемо као размењивање
виртуелних честица – гравитона –
између честица које поседују масу/енергију,
наићи ћемо на проблем, јер морамо
урачунати интеракцију са самим простор-временом.
То је суштинска разлика између
гравитације и остале три силе.

Друго, описивање гравитације је по много чему другачије од описа осталих сила због тога што је гравитациона сила описана као последица закривљења простор-времена, док су остале три силе описане као размењивање одговарајућих носилаца интеракција – виртуелних честица које међусобно интерагују. Уколико бисмо гравитациону силу хтели да опишемо као размењивање виртуелних честица – гравитона – између честица које поседују масу/енергију, наићи ћемо на проблем, јер морамо урачунати интеракцију са самим простор-временом. То је суштинска разлика између гравитације и остале три силе.

У квантној теорији поља простор-време је само арена у којој описујемо интеракцију између честица, а у општој теорији релативности само простор-време, дакле сама арена, јесте равноправни актер са честицама. Стога би хипотетичка квантна теорија гравитације требало да поседује математички апарат који описује интеракцију материје/енергије са самим простор-временом, и обратно.

Херман Минковски је увео познати појам догађаја (постојање честице у датом тренутку у некој тачки), и те догађаје је приказао као тачке са четири координате (три просторне које означавају место догађаја и четврта као време догађаја. Кретање се представља геометријским скупом тачака светском линијом, а збир свих могућих догађаја светским процесом.

У даљем развоју ове идеје наишло се на тешкоће. Положај честице није баш лако тачно одредити, па као последицу имамо да не можемо честицу сматрати физичким објектом као у класичној механици. Тај начин закључивања се исто може применити и на тренутак времена када се у егзистенцији честице дешавају трансмутације. Такве трансмутације честице, која у мировању поседује масу m0, губе при преласку у стање кретања. Под материјом подразумевам дисиметријску манифестацију масе и енергије у време-простору. Е сад велики проблем се јавља када се упитамо: Шта је то маса? (Појам дисиметрија подразимева спреге симетрија које су принципом реторзије зависне једна од друге и егзистирају узајамно спрегнуте нужношћу).

Вернер Хајнзерберг каже: „Кад честице
имају масу оне мирују, а кад се електрон
и позитрон анихилирају губе масу и јавља
се кретање, и тада настаје фотон
(честица силе) који нема масу
мировања, важи и обратно”.

У свету науке прећутно егзистирају најмање три позната и призната појма масе – гравитациона, инертна и маса мировања.Чак је и велики Њутн прећутао објашњење појма масе.  Мислим да су те појавности „различитих форми масе” последица размера на којим их посматрамо. Гравитациона на огромним просторним скалама која уверљиво доминира. Инертне масе су одраз стања објекта Њутнове механике тела у кретању које имају одлике да се опиру промени почетне количине кретања и маса мировања „честице“ која се на просторно-метричкој скали налази у области субатомских димензија.

Вернер Хајнзерберг каже: „Кад честице имају масу оне мирују, а кад се електрон и позитрон анихилирају губе масу и јавља се кретање, и тада настаје фотон (честица силе) који нема масу мировања, важи и обратно”. Суштинска разлика између гравитације и остале три силе: у квантној теорији поља простор-време је само арена у којој описујемо међучестичне интеракције, а у општој теорији релативности простор-време је пресудан узрочник интерактивних догађаја.

Пређимо на простор. Шта је то простор?
Појам простора данас представљамо као неизбежно испуњен нечим што називамо квантним пољима. Ервин Шредингер је 1937. написао: „Оно што посматрамо као материјална тела и силе, није ништа друго до облици и варијације у структури самог простора”.

Најмања прихваћена дужина или квант дужине је Планкова дужина 10-33cm, време је такође нераздвојно од простора тако да и оно има димензију везану за Планкову константу. Простор, време, материја, наелектрисање, енергија крећу се у скалама од Планкових димензија до полупречника космоса.

Преплетеност простор-времена

И на крају се запитајмо: Каква је корист од философије природе?

Физичар који уважава философска начела и вољан је признати философију као поље егзактног испитивања, од таквог приступа може се надати новим Божијим даровима. Рационално ишчитавање философа може физичара одвести до нових извора спознаје. Логика може прецизније кординисати његов стандард и дискурс строгости и јасноће. Семантичке анализе помоћи ће му у откривању изворних идејних референци. Љубав према логичкој чистоти и семантичкој јасноћи учиниће га поборником аксиоматског формата.

Последње, али не и најмање важно, контакт са философијом може допринети широј упитаности пре него збуњености. Самим тим појачаће теоретичареву веру у снагу идеја. Може му помоћи да не одустане када му кажу да су му идеје операционално недефинисане или да су му хипотезе непроверљиве. Укратко, упознавање са савременом философијом науке може уклонити многе препреке научном прогресу. Физичар који сагледа природу изван хоризонта властите реалности неминовно ће се суочити са философијом природе, где мора одлучити: прећи границу рационалног или стати ту и рутински радити задати посао.

Закључак
Према изложеном, компоненте објективне стварности микро и макро света које делују узајамно неодвојиве су једна од друге. Једна без друге губе дијалектички смисао условљених супротности. То је Нилс Бор лепо изразио кроз принцип комплементарности. На том принципу запажа се како философија дарује физици скривене тајне богиње мудрости.

Атина богиња мудрости

За крај о субјективном времену

И ја сужањ у лавиринтима Вавилонске куле, тежњом да дохватим небо, чујем ехо твог смеха богињо моја, и питам се – зашто ме у младости опи твојим чарима, пустивши ме таквог да у вртлогу тајанствености битка исцрпљен и опијен надом скончам у твом наручју. Мерењем за живота и вечног враћања из мрачних космичких дубина кроз Битак Мартина Хајдегера проговара Хераклит: „Знати многе ствари не значи бити мудар”.