Будущее физики как науки доклад

Обновлено: 15.05.2024

Я держу в руках книгу, которая является квинтэссенцией научно-популярной литературы. Как наука изменит мир в ближайшие 100 лет? Над этим вопросом размышляет один из самых знаменитых западных популяризаторов Митио Каку, профессор теоретической физики и ведущий многих научных телепередач на экранах США. Давайте заглянем в книгу и посмотрим, что к чему.

Начнем с того, что перед автором стоит действительно сложная задача. Представьте, что вы спрашиваете человека в 1900 году: "Каким будет мир через 100 лет?" Я уверен, что он и представить себе не смог бы все то разнообразие технологий, каким мы пользуемся теперь. Более того, в те времена бытовало мнение, что человечество уже изобрело все, что можно было изобрести.

Сейчас мы можем только гадать, что нас ждет в будущем. Митио Каку общался более чем с 300 учеными по всему миру, специалистами в своих областях, чтобы выяснить это.

Технологии в данный момент развиваются в соответствии с законом Мура, который гласит, что вычислительная мощность компьютеров удваивается каждые ~1,5 года. Сейчас мощность одного смартфона гораздо больше, чем мощность всей вычислительной техники, находившейся в распоряжении NASA в 1969 году, когда они запускали людей на Луну.

Компьютеры в середине 20-го века занимали целое здание, а по мощности не превосходили микрочип, который вставляют в музыкальную открытку.

Каждая глава в книге посвящена своей теме: компьютерам, медицине, нанотехнологиям и т. д., и поделена на 3 раздела: что нас ждет к 2030 году, с 2030 по 2070 и с 2070 года по 2100. Следить за мыслью автора легко, он очень аккуратно вводит проблему и предсказывает решения, основываясь на мнения ключевых специалистов. Интересно, что книга была написана в 2011 году, и многие из разработок, что предсказывает автор, уже появились и занимают свое место на рынке. Чего только стоят материалы, способные сами себя восстанавливать под действием магнитного поля.

Представьте будущее, в котором вы разбили машину, а через полчаса она сама себя восстановила. И это не фантастика, а, похоже, абсолютно логичное развитие современных технологий. Автор предсказывает и микродатчики повсюду, следящие за вашим здоровьем, и при малейшей неполадке в вашем теле посылающие сигнал, что пора принять меры. Могут исчезнуть многие болезни, в том числе рак, так как подавляющее большинство смертей из-за этого заболевания связана с недостаточно ранней диагностикой.

Книга пропитана романтизмом, все очень здорово и оптимистично. Читается она легко, но есть в ней и минусы. К концу книги Митио Каку начинает рассказывать о совсем уж футуристичных технологиях, например, о лифте в космос или о триллионах нанороботов, которые будут бороздить космос, заселять планеты, строить заводы по производству самих же себя, а затем каким-то образом отправляться дальше. Не то чтобы было очень плохо, но читать устаешь. Еще не очень радуют бесконечные отсылки к сериалу "Звездный путь", популярному в Америке, но по большей части неизвестному в России.

Я смотрел рецензии на эту книгу и удивился количеству негативных отзывов на перевод, а именно на то, что порой переводчик спорит с автором на сносках внизу страницы. Как по мне, это очень круто. Часто ты, как читатель, не можешь "отличить зерна от плевел", и принимаешь все за чистую монету. Какое счастье, что есть научная редакция и прозорливый переводчик, указывающий на ошибки и чрезмерные упрощения автора.

Подводя итог, книга мне понравилась. Это первая книга Митио Каку, которую я читал, и уверен, что не последняя. Просто, насыщенно, романтично и футуристично. Очень интересно было бы посмотреть, чем все закончится. Есть теории на сегодняшний день, что совсем скоро рост продолжительности жизни превысит смертность, и есть реальный шанс дожить до 2100 года и проверить, прав ли был автор. Ну, поживем - увидим!

Тем временем я пошел изучать следующую книгу, чтобы потом вам о ней поведать. И в следующий раз в книжном магазине вы будете знать немного больше о содержимом книжной полки.

Доктор Митио Каку - американский физик-теоретик, популяризатор науки и футуролог, профессор Городского колледжа Нью-Йорка (City College of New York), опубликовавший более 70 научных работ в области физики. Митио известен как один из авторов теории струн, которая объясняет устройство Вселенной.

Если проследить за мировой историей, становится видно, что на протяжении многих лет человечество существовало в страшной бедности. Таким образом, средний возраст жизни человека ранее составлял не более 30-и лет. Бесконечные войны, голод, пандемии – все это ограничивало продолжительность жизни мирового населения. Кроме того, жизнь обычного человека во все времена была тяжелой и финансово нестабильной.

«А потом произошло что-то волшебное и поразительное. Это начало происходить примерно двести лет назад. Что же произошло? В жизнь людей ворвалась физика и техника, активно стала развиваться наука. Двести лет назад люди смогли понять суть некоторых законов природы и заставили их работать на себя. Мы осознали то, как работают законы термодинамики и создали паровой двигатель, а потом и локомотив. Стали активно развиваться фабрики, произошла промышленная революция.

Таким образом, человечество вышло из "вечной бедности", в которой оно пребывало. Начался век машин.

В начале XX века было приспособлено к жизни уравнение Максвелла, после чего возникли динамо-машины, новые двигатели, а также появились автомобили и электричество. Именно потому, что физики поняли, как можно внедрить уравнение Максвелла об электричестве и магнетизме в жизнь людей.

Затем плавно началась третья волна развития общества – квантовая теория и теория атома, которая принесла в нашу жизнь транзисторы, компьютеры, лазеры, Интернет. Например, когда я прихожу в больницу, то везде вижу проявления квантовой физики – МРТ-аппараты, компьютерные томографы, рентгены", - отметил Митио Каку.

Всемирно известный физик-теоретик Митио Каку уверен, что сегодня общество наблюдает начало развития четвертой волны технической революции. Эта волна задействует физику на молекулярном уровне. Благодаря этому в нашу повседневную жизнь пришли миниатюрные транзисторы, зачатки искусственного интеллекта, нанотехнологии.

Однако Митио Каку предлагает поразмышлять, какой же будет пятая волна научно-технической революции? Что ждет нас в будущем?

Из презентации физика-теоретика Митио Каку

Так, доктор предсказывает, что наша жизнь станет совсем иной. Автомобили будут передвигаться без водителей с помощью системы GPS. Также появятся технологии, похожие на BrainGate, которые позволят людям управлять компьютерами с помощью крошечных мозговых сенсоров, и двигать объекты вокруг силой мысли.

Физик-теоретик Митио Каку считает, что в будущем перепрограммирование генов может осуществляться с помощью специально запрограммированных вирусов, которые могут активировать гены, которые замедляют процесс старения. Нанотехнологии будущего произведут революцию в области онкологических заболеваний. Различные наноустройства смогут уничтожать раковые клетки, оставляя неповрежденными здоровые клетки. Также будут созданы наноботы, которые смогут вводить лекарства в определённые клетки, когда болезнь будет найдена.

Согласно Митио Каку, власть над мировой экономикой постепенно будет переходить к крупным международным организациям, таким как Европейский Союз.

Полная версия лекции всемирно известного физика-теоретика Митио Каку на Фестивале науки NAUKA 0+

Прогнозы ученных в области технологий, метеорологии, демографии. Создание медицинского суперкомпьютера. XXI век - век генной терапии. Трансплантация искусственных роговиц и излечения от слепоты. Развитие нанотехнологий. Создание лазерного оружия.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	29.03.2010
Размер файла	27,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

по физике

Будущее науки

I. Что нам пророчат ученные?

1.1 Прогнозы в области технологий

1.2 Прогнозы метеорологов

1.3 Что обещают нам демографы?

II. Будущее рождается сегодня

2.1 XXI век будет веком генной терапии

2.2 Да будет свет!

2.3 Медицинский суперкомпьютер

2.6 Гиперболоид инженера Гарина вот-вот

окажется в космосе

2.7 Организм, созданный с нуля

I. Что нам пророчат ученные?

Шесть миллиардов жителей планеты Земля, которые готовятся встретить 2000-й год, отчаянно пытаются представить себе, что ждет их в новом тысячелетии.

1.1 Прогнозы в области технологий

В ближайшие 20 лет компьютеры полностью возьмут на себя заботу о доме. Стиральные машины будут определять нужный режим стирки, а микроволновые печи справятся со всей стряпней. В тело человека будут имплантированы микрочипы, которые позволят регулировать освещение и температуру в жилых помещениях. Такие имплатанты заменят кредитные карточки, ключи от квартиры, паспорта и водительские права.

В самом начале века произойдет первое клонирование человека, а в 2025-м появятся клонированные динозавры из генерированных компьютером молекул ДНК.

В начале века один из городов в развивающихся странах будет уничтожен в результате случайного срабатывания ядерного устройства. После коротких дебатов в ООН все ядерное оружие на Земле будет ликвидировано.

На околоземной орбите начнется сооружение космического отеля, а к 2020 году произойдет первая высадка человека на Марс, которая обернется не очень приятными сюрпризами.

Чуть позже ученые засекут инфракрасные сигналы, исходящие из центра Галактики. Однако попытки расшифровать их потерпят неудачу.

Около 2020 года в районе Северного полюса упадет крупный метеорит. Жертв в результате столкновения не будет, однако сильное цунами нанесет ущерб прибрежным районам Гренландии и Канады.

Показатель средней продолжительности жизни сделает резкий скачок. Большинство детей, родившихся в начале века, с большой вероятностью увидят также и век следующий. Генная терапия и новейшие лекарственные препараты будут все более популярными. У каждого человека появится небольшое устройство вроде обычных наручных часов, которое будет выдавать ему полную информацию о состоянии здоровья. К 2050 году будут побеждены многие серьезные заболевания. К сожалению, относительно СПИДа с хорошими прогнозами приходится быть осторожнее.

XXI век будет отмечен распространением бесплодия и падением рождаемости. Численность населения планеты заметно сократится к 2035 году.

Новые технологии преобразят сельское хозяйство. Биоинженерия резко поднимет урожаи. Генетически модифицированные продукты питания сделают пищу вкусной и действительно здоровой, выполняющей одновременно лечебную функцию.

К 2020 году искусственный интеллект достигнет уровня интеллекта человека. С этих пор на Земле будут присутствовать два вида интеллектуальных существ, причем искусственные будут развиваться гораздо быстрее биологических. Грань между производственной жизнью и досугом сотрется. Общению с коллегами на работе будут посвящены два дня в неделю, остальное время информационные технологии позволят трудиться дома.

Количество террористических актов в будущем столетии возрастет, их последствия будут гораздо более разрушительными. Некоторые террористы получат доступ к оружию массового уничтожения.

В 2061 году вернется комета Галлея. Несмотря на столь кардинальные изменения, человечество опять будет обуяно ужасом.

К 2100 году на грани исчезновения окажется 90% из 6 тысяч языков, пока существующих в мире.

Кроме того, к концу столетия будут созданы космические корабли, делающие возможными полеты со скоростью света.

В следующем столетии обострится проблема негативного воздействия на человека разного вида применяемых в сельском хозяйстве химических и биоинженерных препаратов, попадающих в организм человека через продукты питания.

К числу приятных обещаний относится прогноз о том, что ядерная энергетика станет в XXI веке безопасной, а экологически вредные угольные и мазутные ТЭЦ потеряют свое значение.

1.2 Прогнозы метеорологов

Футурологические прогнозы метеорологов на XXI век сводятся к тому, что процесс глобального потепления продолжится. К концу столетия, вероятнее всего, станет теплее на 3-4 градуса. В целом погода останется столь же капризной, а ее предсказание - таким же трудным.

К числу тревожных прогнозов глобального характера относится предполагаемое истощение к 2025 году водных ресурсов Земли. Сохранится и процесс загрязнения окружающей среды, противоядия которому будут искать целыми институтами, но без особого успеха.

Человечество ожидает множество аномальных природных явлений и неустойчивая, постоянно меняющаяся погода. Циклоны, тайфуны, смерчи, наводнения, цунами и засухи останутся бичом человечества и в технологическом XXI веке.

Особенно много таких событий ожидается в годы Дракона, каковым является, кстати, наступающий 2000 год. Только что пронесшийся над Западной Европой сильнейший разрушительный ураган, стал проявлением огненного дыхания Дракона, который появляется раз в 12 лет.

В начале XXI века, как считают футурологи, произойдет столкновение Земли с крупным - наподобие Тунгусского - метеоритом. Такие столкновения происходят с достаточной регулярностью - видимо, по статистике пришло время для очередного. Большинство экспертов склоняются к тому, что в связи с траекториями близлежащих к нашей планете метеорных потоков и комет произойдет падение метеорита в районе Арктики, что может вызвать таяние льдов и крупное наводнение.

Многое из того, что происходит сейчас, на рубеже тысячелетий, заставляет думать, что грядущие века будут такими же неспокойными, как и минувшие. Семена будущего прорастают сегодня.

Об угрозе глобального потепления говорят все, но скептики опасаются, что человечество потратит огромные силы и средства впустую, подорвав мировую экономику в борьбе с несуществующей опасностью - связь между деятельностью человека и потеплением климата вовсе не доказана.

Достоверно известно лишь то, что средняя температура воздуха у земной поверхности возросла за минувшие сто лет примерно на полградуса Цельсия, а уровень океана за это время вырос примерно на 10-20 см.

По прогнозу Межправительственной комиссии по проблемам изменения климата, в которую входит около 2000 климатологов, в ближайшие сто лет средняя температура на планете вырастет на 1,5-3 градуса Цельсия, а уровень океана поднимется на 0,2-1 метр. Климатологи предупреждают: их модели не могут быть точными. Для точного прогноза нужно вести наблюдения, по крайней мере, 1400 лет, и по всему земному шару.

Все это не убеждает сторонников активных действий. Пока идут споры, считают они, драгоценное время, когда еще можно что-то предпринять, уходит. А ведь уже в ближайшие 30-50 лет, на их взгляд, человечество столкнется с невиданной катастрофой, которая вызовет тяжелейшие экономические и социальные последствия. Тропический климат установится в Нью-Йорке и Бостоне, ужасные засухи поразят Средний Запад США. С высокими температурами придут неведомые вредители, сорняки и болезни. С каждым годом все чаще будут потрясать мир ураганы, смерчи, наводнения, засухи. Мировой океан поглотит Мальдивские в Индийском океане, Маршалловы - в Тихом, множество островов Карибского моря.

1.3 Что обещают нам демографы?

Не меньше споров вызывает рост населения Земли. Хотя апокалипсические прогнозы Мальтуса не сбылись, последствия беспрецедентного роста населения, начавшегося в эпоху промышленной революции и достигшего пика в шестидесятые годы XX века, до сих пор не ясны. За минувшие сто лет население мира возросло более чем в три раза и совсем недавно перевалило за 6 миллиардов.

Полагаться на демографические прогнозы так же опасно, как и на климатологические. По оценке Бюро переписи населения США, к 2025 году в мире будет жить почти 8 миллиардов человек, а к середине XXI века - 9,3 миллиарда. В дальнейшем рост численности населения замедлится и постепенно прекратится совсем. С этим согласны все демографы. Споры начинаются, когда речь заходит о том, где и как будут жить новые миллиарды людей. Население возрастает почти исключительно за счет развивающихся стран, прежде всего Китая и Индии. Скоро плотность населения в прибрежных городах или плодородных долинах окажется просто катастрофической.

Все это проблемы крайне сложно решить в рамках национального государства. Они требуют согласованных подходов всего мирового сообщества и принципиально новых решений. Самый тяжелый удар экологический, энергетический и демографический кризисы нанесут по слаборазвитым странам.

II. БУДУЩЕЕ РОЖДАЕТСЯ СЕГОДНЯ

2.1 XXI век будет веком генной терапии

Циклическая нейтропения - довольно редкое наследственное заболевание, характерное для населения небольших стран, где возможны кровнородственные браки. При нем в крови отсутствуют нейтрофилы - клетки, которые борются с инфекцией. Больные дети обречены либо жить всю свою недолгую жизнь в стерильных боксах, куда даже родным нет доступа, либо принимать огромные дозы антибиотиков. В последние годы разрабатывался такой метод, как донорская трансплантация костного мозга, но она не всегда возможна из-за трудности подбора донора. При самом хорошем лечении такие дети редко доживают до 16-17 лет.

Но как бы там ни было, открыта новая страница в современной медицине - генная терапия из лабораторных экспериментов пришла в обычную клинику.

2.2 Да будет свет!

Что общего между поэтами Гомером, Мильтоном и Асадовым, певцами Рэем Чарльзом и Стиви Уандером? Все они слепцы. Но им не повезло не только со зрением, но и с датой рождения. Живи они в XXI веке, медицина сумела бы им помочь.

В чем новизна работы Гриффит? Человеческая роговица сложена из пяти слоев. Первый - эпителий - восстанавливается очень быстро. Грубо говоря, его можно ободрать и через сутки он регенерирует, как хвост у ящерицы. Оставшиеся четыре слоя такой способностью практически не обладают. Особенно инертен центральный, самый важный слой - так называемая строма, где сосредоточено 0,9 всей массы роговицы. Никогда в лаборатории клетки стромы заставить размножаться не удавалось.

Прикладное для хирургии значение сенсационного опыта состоит, например, в том, что открывается возможность взять миниатюрный кусочек неповрежденной роговицы больного глаза, вырастить его до нужного размера и провести трансплантацию в том же самом глазе, что исключает всякую вероятность отторжения из-за несовместимости тканей.

2.3 Медицинский суперкомпьютер

IBM объявила о проекте создания самого быстродействующего в мире компьютера, который будет использоваться для изучения строения протеинов. Это поможет понять природу многих заболеваний и найти методы их лечения. Бюджет проекта составляет 100 миллионов долларов.

Очередной амбициозный план IBM предусматривает разработку нового компьютера семейства RS/6000 под названием Blue Gene, способного выполнять свыше одного квадриллиона операций в секунду, что в 1000 раз превышает производительность машины Deep Blue, победившей в 1997 году чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова. Blue Gene будет работать на основе более миллиона процессоров, каждый из которых способен совершать миллиард операций в секунду, сообщают представители IBM. Каждый из этих процессоров на порядок быстрее любого современного персонального компьютера. Вся эта колоссальная вычислительная мощность будет использоваться для моделирования построения белка из аминокислот. Биохимия всегда была одной из наиболее ресурсоемких областей применения для суперкомпьютерной техники. Однако до последнего времени ее опережали такие задачи, как моделирование глобальных климатических процессов (в том числе и для предсказания погоды), и, разумеется, оборонные задачи - например, виртуальные ядерные испытания.

Если новый компьютер разгадает тайну структуры протеинов, это будет важнейший толчок для дальнейшего развития медицины и биологии.

Протеины, управляющие всей работой клеток в организме человека, образуют очень сложные трехмерные структуры, которые и определяют их функции. Изменение формы протеина существенно влияет на его работу, и даже небольшое изменение формы молекулы может полностью менять его свойства. Впрочем, изучение протеинов - не единственное из будущих применений Blue Gene. Ученые, занимающиеся генной инженерией, уже весьма алчно поглядывают на разработки IBM в области суперкомпьютеров.

Фолиевая кислота, один из витаминов группы В, прежде ничем не выделялась среди своих собратьев-витаминов. Но в последние два-три года она стала настоящим возмутителем спокойствия. Именно недостатком в организме человека фолата (так еще называют эту кислоту) объясняют теперь возникновение главной болезни цивилизации (атеросклероза) и нескольких тяжелых врожденных дефектов.

Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами США недавно опубликовала заявление о возможной связи синдрома Дауна с недостатком фолиевой кислоты в организме матери.

Синдром Дауна - тяжелое генетическое заболевание, при котором ребенок получает от родителей лишнюю 21-ю хромосому. За это дети расплачиваются слабоумием, замедленным развитием и прочими врожденными пороками. Синдром Дауна встречается примерно у одного из семисот новорожденных. По мнению биохимика Джилла Джеймса, у матерей, рожающих таких детей, ферменты, участвующие в преобразовании фолиевой кислоты, отличаются от нормальных.

С недостатком фолата связывают также такие тяжелые пороки развития, как анэнцефалия (отсутствие или сильное недоразвитие головного мозга) и расщелина позвоночника, при которой спинной мозг частично не прикрыт. При первой болезни дети рождаются мертвыми или неспособными к жизни, при второй - появляются на свет тяжелыми инвалидами с параличами и нарушениями тазовых функций. Правда, бывают и легкие варианты болезни - различные искривления позвоночника.

Лауреат Нобелевской премии Ричард Смайли в прошлом году заявил в Конгрессе США: события грядущего столетия повергнут мир в шок. А в докладе американской Национальной академии наук, подготовленном для правительства, утверждается, что в XXI веке произойдет самый удивительный переворот в истории цивилизации.

2.6 Гиперболоид инженера Гарина вот-вот окажется в космосе

Создание лазерного оружия можно сравнить с рождением оружия ядерного. Та из стран, которая решит эту сложнейшую научно-техническую проблему первой, получит возможность диктовать свои условия мировому сообществу.

Лазерное оружие будет развиваться по двум основным направлениям. Это создание мобильных установок для выполнения тактических задач и, главное, строительство противоракетных комплексов на базе химических лазеров.

Как и ядерная энергия, химический лазер способен творить как благо, так и неисчислимые беды. С его помощью можно научиться управлять термоядерной реакцией и решить в масштабах человечества энергетическую проблему. Мощные лазеры следят за окружающей средой. Еще одна сугубо мирная профессия космического лазера - очищать космос от мусора. Наконец, можно бороться с терроризмом, подавляя труднодоступные горные базы и отрезая коммуникации.

С другой стороны, космический лазер - тоже идеальное средство для террористических акций и диверсий. Им можно поджечь лесной массив, перерезать ветку нефтепровода, нарушить работу навигационных систем, телевизионного вещания и связи. Можно эффективно защищаться от ракетных ударов противника, уничтожать его спутники. Имея три-четыре лазерные космические платформы, любое государство сможет контролировать все околоземное космическое пространство. Это означает монополию на все коммерческие запуски спутников и космических кораблей.

2.7 Организм, созданный с нуля

Практическое значение эксперимента огромно: на основе искусственно созданной бактерии можно будет производить лекарства или получать химикаты. Искусственно созданные бактерии могут заняться переработкой токсичных отходов в безвредные вещества или выделением водорода и кислорода из воды.

Однако к этому эксперименту нужно относиться с осторожностью, так как он уводит человечество в абсолютно неведомую область, в мир, где ученые, а затем и связанные с ними производственные компании, смогут создавать и модулировать собственный генезис.

Под научной парадигмой обычно понимается картина мира, основанная на самых общих представлениях физики об окружающем мире на тот период времени, когда эта картина принимается большинством научного сообщества.

Кризис современной научной парадигмы (парадигмы Ньютона)

Можно с уверенностью сказать, что не одна из современных физических теорий (включая общую теорию относительности Эйнштейна) не обходится без понятия инерциальной системы отсчета. Вот уже более трехсот лет физика развивается в рамках научной парадигмы Ньютона, в которой равномерное движение и покой систем отсчета оказывается выделенным. В своей знаменитой Механике Эрнст Мах выступил с резкой критикой парадигмы Ньютона, заявив о нереальности абсолютного пространства Ньютона и о равноправии не только инерциальных, но всех других (т.е. ускоренных) систем отсчета. Критика Маха оказалась столь плодотворной, что именно благодаря этой критике физики вначале отказались от абсолютного пространства Ньютона, создав специальную теорию относительности (Лармор, А.Пуанкаре, Г. Лоренц, А.Эйнштейн). Затем, А.Эйнштейн построил релятивистскую теорию гравитации, в которой инерциальная система отсчета была заменена ускоренной локально инерциальной системой (свободно падающий лифт Эйнштейна). Однако А. Эйнштейну не удалось добиться окончательного освобождения от понятия инерциальной системы отсчета и именно это обстоятельство является причиной углубления кризиса современной науки.

^ Фундаментальные теории физики

Пожалуй, нет такого затасканного слова среди физиков как фундаментальная физика. Почти все утверждают, что они занимаются фундаментальной физикой, хотя это бывает

обычная рутинная работа. Это в полной мере относиться и к теоретической физике. Я полагаю, что разумно было бы определить фундаментальную теорию так:

физическая теория является фундаментальной, если ее уравнения не содержат подгоночных констант, а решения уравнений теории абсолютно точно предсказывают результаты эксперимента в той области явлений, где уравнения и принципы теории оказываются справедливыми.

В теории поля фундаментальными теориями являются теории гравитации Ньютона и Эйнштейна, а так же электродинамика Максвелла-Лоренца. Обе эти теории называют классическим, поскольку их основные принципы и уравнения допускают образное мышление, так необходимое для успешной работы физика. Что касается их квантовых обобщений, то релятивистской квантовой теории вообще не существует (есть только отдельные подходы к решению этой проблемы), а в квантовой электродинамике Максвелла-Дирака (как и в любой квантовой теории) потеряно образное мышление. По мнению большинства ведущих теоретиков (Гелл-Манн, Фейнман и т.д.), отсутствие образного мышления в квантовых теориях делает их непонятными и выводит их за рамки фундаментальных теорий. Именно по этой причине квантовая теория не может служить отправной точкой для дальнейшего развития фундаментальной физики (А.Эйнштейн).

^ Феноменологические физические теории

Теория элементарных частиц представляет собой передний край современной физики. Поскольку элементарные частицы участвуют во всех известных (и пока неизвестных) взаимодействиях, то можно с уверенностью записать символическое равенство

^ ТЕОРИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ = ЕДИНАЯ ТЕОРИЯ ПОЛЯ

К феноменологическим теориям относятся теория сильного и слабого (с участием нейтрино) взаимодействия. Обе эти теории возникли в результате отклонения наблюдаемых

явлений от законов электродинамики Максвелла-Лоренца-Дирака.

^ Почему отсутствует здравый смысл в объединении сильных, слабых и электромагнитных взаимодействий в современной теории поля

Точно также обстоит дело с объединением электромагнитных и слабых взаимодействий – такое объединение противоречит здравому смыслу, поскольку эти теории, если так можно выразиться, имеют разную генетику.

На рис. 1 представлены различные феноменологические полевые модели, предполагающие объединение всех известных видов взаимодействия элементарных частиц. Это квантовая хромодинамика (КДХ), калибровочные теории, использующие более широкие группы внутренних симметрий ( SU(5), SU(8), SU(10), SU(11) и т.д.), суперсимметричные модели, объединяющие фермионы и бозоны, Теория Великого Объединения, теория струн, мембран, бран. Наконец, М – теория, которая является вершиной построения феноменологических теорий. По мнению ее авторов, эта теория объединяет Все и Вся, описывая все известные поля (включая гравитацию) и много того, что пока неизвестно. Тем не менее, все эти модели носят предварительный характер. Они образуют интеллектуальную мозаику, далекую от здравого смысла, поскольку по своей природе являются феноменологическими и основаны на огромном количестве разрозненных экспериментальных фактов, делающих феноменологическую теорию необозримой. Такое положение дел иначе как кризисом в теории элементарных частиц назвать нельзя.

^ Кризис в астрофизике

^ Кризис в макрофизике

^ Аномальные явления в механике

Еще в начале 20 века во многих странах появились патенты на механизмы,

демонстрирующие движение, которое невозможно объяснить уравнениями механики Ньютона. В нашей стране таким механизмом является инерциоид Толчина (рис.3) или его усовершенствованный вариант, представленный на рис. 4. Инерциоид Толчина демонстрирует трансформацию углового импульса, запасенного внутри изолированной от внешних сил механической системы, в линейный импульс центра масс. Этот импульс возникает под действием искусственно созданных сил инерции, которые имеют в механике особый статус и не подчиняются теоремам механики Ньютона. Экспериментальное исследование инерциоида показало, что принцип его движения может быть положен в основу универсального движителя, способного перемещать транспортное средство во всех средах, включая космос.

Несмотря на то, что уравнения классической электродинамики Максвелла-Лоренца проверены на огромном количестве экспериментов, существуют электродинамические устройства, работа которых не описывается этими уравнениями. На рис. 5 представлен внешний вид электроторсионного генератора Акимова, предназначенного для исследования влияния электроторсионного излучения на расплавы металлов. На рис. 6 показано

внутреннее устройство электроторсионного генератора. В настоящее время в России на базе генераторов электроторсионного излучения разработаны торсионные технологии, позволяющие получать высококачественные металлы повышенной прочности и пластичности. На рис.7 представлены образцы силумина, выплавленного без воздействия (слева) и после воздействия (справа) электроторсионного излучения. Силумин, полученный

в результате обработки расплавленного металла, имеет однородную структуру, повышенную по сравнению контрольным образцом пластичность и прочность.

Многочисленные эксперименты показали, что электроторсионное излучение обладает высокой проникающей способностью и воздействует на спиновые свойства вещества. Эти же свойства демонстрируют генераторы Рустам Ройя из Пенсильванского университета.

Еще более удивительные макроскопические эффекты демонстрируют генераторы Джона Хатчинсона. Они позволяют менять структуру металлов даже при комнатной температуре, при дистанционном воздействии (на расстоянии порядка 1.5-2 метра от излучающей антенны) приводят в механическое движение небольшие предметы различной природы (металл, стекло, дерево, пластик и т.д.) и даже демонстрируют уменьшение веса предметов, левитацию и антигравитацию.

В последние годы лавинообразно нарастает область явлений совершенно необъяснимая с позиций современной науки. Эти явления демонстрируют нам влияние сознания человека на физические процессы, при этом достоверность опытных данных в подобных исследованиях (ввиду вызывающей анормальности происходящего) иногда во много раз превосходят достоверность обычных физических экспериментов.

П
рограмма по изучению явлений психофизики была инициирована профессором Принстонского университета Р. Джаном и официально утверждена в Принстонском университете в 1979 году. В Стендфордском университете психофизические явления изучались физиками Х. Путхоффом и Р. Таргом.

На рис. 8 представлены результаты исследований Р. Джана по воздействию оператора на генератор случайных чисел. В отсутствии воздействия оператора генератор случайных чисел выдает числа, подчиняющиеся гауссову распределению (кривая БП). Воздействие оператора проявляется в отклонение от гауссова распределения (кривые и ). Эти результаты (и подобные результаты во многих других экспериментах) проверялись исследователями неоднократно. Была обнаружена высокая достоверность, исключающая случайность происходящих событий.

В России научный подход к изучению явлений психофизики был организован группой сотрудников Ленинградского института точной механики и оптики (ЛИТМО) во главе с ректором института Г.Н. Дульневым. В течении многих лет Российские ученые пытались

выяснить физическую природу взаимодействия сознания оператора с различными физическими процессами и приборами (см., например, рис 9). В результате огромной работы исследователи пришли к выводу, что ни одно из известных в современной физике полей не обладает такими свойствами, которые наблюдаются в психофизических экспериментах.

Из проведенного анализа современного состояния микро, макро и мега физики видно, что эта наука нуждается в глубинном пересмотре ее основ. Речь, конечно, может идти только о стратегическом расширении наших представлений об окружающем мире. Подобное расширение невозможно без обобщения основополагающих понятий физики, таких как пространство-время, принцип относительности, принцип инерции, система отсчета, масса, заряд, квантование и т.д. Только при таком существенном пересмотре основ у нас появляется надежда на фундаментальное описание наблюдаемых физических полей.

Особое требование к новой научной парадигме предъявляют психофизические явления. Мы должны пересмотреть привычное материалистическое понимание соотношения между материей и сознанием. Психофизика достаточно убедительно демонстрирует нам исключительную роль сознания в поведении материи, поэтому любая новая физическая парадигма, отводящая сознанию вторичную роль и не содержащая в своих основах этого понятия, обречена на неудачу.

Я предвижу, что уже в ближайшие годы нас ждут такие потрясения в физике, по сравнению с которыми научная революция в начале века покажется детской забавой.

Читайте также: