О специфике философского мировоззрения

Различие между внутренними и внешними взаимодей-ствиями объективно и не зависит от прихоти исследователя; внутреннее взаимодействие в любых отношениях является внутренним, а внешнее — внешним. Конкретный пример: между протоном и электроном могут быть два совершенно различных типа взаимодействия. В одном случае взаимо-действие и электроном носит характер устойчивой связи между ними — это внутреннее взаимодействие; оно обес-печивает существование атома водорода, являющегося сис-темой, объединяющей эти частицы. В другом случае взаи-модействие носит характер столкновения, в результате ко-торого изменяется состояние той и другой частицы (напри-мер, из свободных частиц они превращаются в связанные) — это внешнее взаимодействие. Считать одно и то же взаимодействие внутренним и внешним так же невозможно, как невозможно отождествить эти два типа взаимодействия.

На различие и даже противоположность внутренних и внешних взаимодействий указывает также то, что наряду с ними существуют промежуточные взаимодействия. Внут-ренние и внешние взаимодействия как крайние типы плавно переходят друг в друга, образуя промежуточные формы.

Между внутренними и внешними взаимодействиями нет непроходимой грани также потому, что сами они в реаль-ной ситуации не являются чисто внутренними или чисто внешними. Внутреннее взаимодействие может вызывать эффекты, которые присущи внешнему взаимодействию. Приведем такой пример. Между Луной и 3емлей имеет ме-сто внутреннее взаимодействие, которое обусловливает их устойчивую связь друг с другом (между этими космически-ми телами действуют так называемые консервативные си-лы). Из наук о 3емле известно, однако, что лунное притя-жение, которое является одной из сторон этого взаимодей-ствия, оказывает деформирующее влияние на земную по-верхность, вызывает лунные приливы и отливы и даже сдвиги земной коры. Эти явления имеют признаки внешне-го взаимодействия, так как они, порождая трения на земной поверхности, разрушают ее отдельные элементы и тем са-мым изменяют первоначальный облик 3емли.

Также и внешнее взаимодействие может вызывать эф-фекты, имеющие характер внутреннего взаимодействия. Проиллюстрируем это на примере аннигиляции электрон-позитронной пары. Физиками установлено, что в процессе столкновения электрона и позитрона до того момента, когда эти частицы аннигилируют, они на очень короткое время образуют своеобразный электронный атом позитроний, — т. е. между электроном и позитроном возникает кратковре-менная связь, имеющая признаки внутреннего взаимодей-ствия.

Теперь о внутренних и внешних взаимодействиях как обратимых и необратимых процессах. Идея деления всех физических процессов на обратимые и необратимые имеет свою историю. Ученые давно вынашивали ее. Макс Планк даже предсказывал ей большое будущее .

Обратимые и необратимые процессы, о которых пишут и говорят физики, суть не что иное как научно-физическая модель внутренних и внешних взаимодействий. Эта модель приблизительная и тем не менее она дает определенные ориентиры в познании внутренних и внешних взаимодейст-вий.

Итак, рассмотрим, почему процессы, происходящие во внутренних взаимодействиях, носят обратимый характер.

Выше говорилось о том, что внутренние взаимодейст-вия обусловливают устойчивую связь элементов системы. Отсутствие в системе внешних взаимодействий, т. е. столк-новений элементов, является залогом ее стабильности, не-изменности, целостности. Сама по себе устойчивая физиче-ская система измениться не может, а тем более разрушить-ся. Это запрещает закон сохранения энергии. Если она из-меняется, то это значит, что она подвергается воздействиям извне (в пространственном отношении они могут идти из-нутри, от изменяющихся элементов системы. Ведь всякая система ограничена не только извне, но и изнутри. В про-странственном отношении она может подвергаться воздей-ствиям как на внешней своей границе, так и на внутренней). Система, основанная на связях, сама по себе измениться не может.

Возникает вопрос, как примирить факт неизменности, устойчивости системы в целом с фактом тех изменений элементов, которые вызываются внутренними взаимодейст-виями. Ведь всякие взаимодействия, в том числе и внутрен-ние, производят какие-то изменения. Возьмем любую сис-тему и мы найдем в ней те или иные изменения, движения элементов:

в Солнечной системе планеты движутся вокруг Солнца и то удаляются от него, то приближаются к нему;

в кристаллах и молекулах атомы колеблются вокруг некото-рого положения равновесия, причем эти колебания не прекраща-ются даже при абсолютном нуле;

электроны движутся вокруг ядер в молекулах и кристаллах, выполняя при этом роль связующих, цементирующих частиц;

в атомах и ядрах атомов имеет место непрерывное излучение и поглощение виртуальных частиц — фотонов и пи-мезонов, осуществляющих связь электронов с ядрами и нуклонов с нукло-нами.

Факты устойчивости системы в целом и многочислен-ных движений внутри ее можно примирить, лишь предпо-ложив, что каждому прямому изменению во внутреннем взаимодействии соответствует обратное изменение, которое как бы гасит, нейтрализует его и в целом система представляется как устойчивое, целостное образование. Это предположение подтверждается свидетельствами ученых-физиков и данными об орбитальных движениях в Солнечной системе, о колебаниях атомов и движении электронов в молекулах и кристаллах, об излучении и поглощении виртуальных частиц в атомах и ядрах.

Если говорить о данных, относящихся к взаимодействи-ям внутри устойчивых систем, то о них кратко можно ска-зать следующее. К настоящему времени установлено, что все физико-химические взаимодействия сводятся к четырем фундаментальным или элементарным взаимодействиям: сильному, электромагнитному, слабому и гравитационному. Эти взаимодействия осуществляются посредством переноса промежуточных (виртуальных) частиц. Во внутренних взаимодействиях, утверждают физики, имеет место непре-рывный обмен виртуальными частицами, благодаря кото-рому и существует устойчивая связь взаимодействующих частиц, тел.

В качестве примера внутреннего взаимодействия рассмотрим внутриядерное взаимодействие нуклонов. Носителями этого взаимодействия являются пи-мезоны. Непрерывно появляясь и исчезая, они переходят от одного нуклона к другому и обратно. Получается, что на некоторое время один нуклон становится бо-лее легким, а другой, пока он не возвратит первому нуклону по-лученный им взаимообразно пи-мезон более тяжелым, чем обык-новенный (невзаимодействующий) нуклон. Такое изменение мас-сы нуклонов допускается соотношением неопределенностей ( р   х  ћ или  Е   t  ћ). В течение времени 4,710 24 сек. не-определенность в энергии нуклона равна собственной энергии пи-мезона, а неопределенность в массе нуклона — массе пи-мезона. За это время нуклон может отдать и получить обратно пи-мезон. При этом закон сохранения энергии не нарушается. На обрати-мость процессов, происходящих во внутриатомных и химических связях, указывает уравнение Шредингера. В этом уравнении на-правление времени не выделено.

Интересен такой факт. В отсутствие измерения, т. е. пока от-сутствуют возмущения, связанные с измерением, обратимое уравнение Шредингера играет роль достоверного закона природы, в то время как в процессе измерения оно уже не применимо и его место занимают необратимые статистические механизмы. О чем это говорит? Это говорит о том, что обратимое уравнение Шредингера справедливо только для внутренних взаимодействий, в отсутствие возмущающих внешних воздействий, а необрати-мые статистические механизмы характерны для внешних взаимо-действий.

В наблюдениях и экспериментах, связанных с исследо-ванием микрообъектов, нельзя непосредственно обнару-жить обратимый процесс, поскольку он является замкну-тым (этакой вещью в себе), т. е. не выделяет энергии во вне. Обнаружить обратимый процесс можно только ра-зомкнув его, т. е. частично или полностью разрушив, а это уже внешнее взаимодействие, необратимый процесс.

Обратимый, замкнутый процесс можно наблюдать лишь в том случае, если средства эмпирического наблюдения не оказывают существенного влияния на нормальный ход об-ратимого процесса, если они в энергетическом отношении неизмеримо слабее его. В качестве примера можно привес-ти астрономические наблюдения орбитальных движений планет в Солнечной системе, которые осуществляются бла-годаря электромагнитным взаимодействиям. Последние не оказывают сколько-нибудь возмущающего влияния на гра-витационное взаимодействие планет с Солнцем. Напротив, в квантовой механике и физике элементарных частиц на-блюдения микропроцессов, осуществляемые с помощью электромагнитных волн различной длины и частоты, суще-ственно влияют на них. Вследствие этого проблема взаимо-действия прибора с микрообъектом занимает важное место в исследованиях физиков-элементарщиков.

Итак, прямые и обратные изменения во внутреннем взаимодействии в целом составляют обратимый процесс. Последний есть взаимопереход прямых и обратных измене-ний.

Как видим, это понятие обратимого процесса отличает-ся от принятого в физике. Под обратимым процессом уче-ные обычно имеют в виду процесс, который можно обра-тить, т. е. обращение которого разрешено тем или иным фи-зическим законом (например, обращение свободного паде-ния тела на Землю разрешено законами механики; однако, с нашей точки зрения, свободное падение не является обра-тимым процессом). Реально обратимым является лишь та-кой процесс, который сам по себе обращается (подобно движению маятника вправо влево или движению планет во-круг Солнца). Именно таковы процессы, происходящие во внутренних взаимодействиях. Физическая абстракция обра-тимого процесса — лишь приближенная модель реального обратимого процесса.

Внутреннее взаимодействие — строго обратимый про-цесс. Это значит, что обратимость не является чем-то слу-чайным, необязательным для него. Она характеризует са-мую суть внутреннего взаимодействия. Взаимодействие яв-ляется внутренним лишь постольку, поскольку оно является обратимым, замкнутым в себе процессом.

И еще. Не следует отождествлять обратимость реально-го процесса с идеальной, абсолютной обратимостью теоре-тически мыслимого процесса. Идеально обратимый процесс есть процесс, совершенно изолированный от воздействия извне. Реальные обратимые процессы были бы таковыми, если бы в природе отсутствовали внешние взаимодействия. Но этого, как известно, не может быть.

10.4. Основные характеристики внутренних и внешних противоречий (взаимопереход и необратимый переход противоположностей)

От обратимых и необратимых процессов нетрудно пе-рейти к внутренним и внешним противоречиям. Покажем, что в основе внутреннего взаимодействия лежит взаимопе-реход противоположностей, а в основе внешнего взаимо-действия необратимый переход одной противоположности в другую .

Как я уже говорил выше, все физико-химические взаи-модействия сводятся в настоящее время к четырем фунда-ментальным или элементарным взаимодействиям: сильно-му, электромагнитному, слабому и гравитационному. Эти взаимодействия осуществляются посредством промежуточ-ных, виртуальных частиц.

Рассмотрим три крайних случая взаимодействия частиц:

1) когда частицы связаны друг с другом — это случаи внутреннего взаимодействия;

2) когда связь частиц разрушается и

3) когда она еще только образуется — это случаи внеш-него взаимодействия.

Сначала первый случай — внутреннее взаимодействие. Как известно, частицы, связанные друг с другом, имеют массу покоя, меньше той, которой они обладают, находясь в свободном состоянии, Благодаря обмену между ними третьей частицей и происходит непрерывное восполнение недостающей массы то у одной, то у другой частицы. Рас-смотрим моменты этого восполнения на примере внутри-ядерного взаимодействия.

Момент 1. Пи-мезон, переносчик взаимодействия, находится в составе нуклона (а). Последний обладает достаточной массой покоя. В этот же момент другой нуклон (б) не обладает достаточ-ной массой, так как пи-мезон, переносчик массы, принадлежит не ему, а нуклону (а). Налицо противоположность обладания и необ-ладания. Положительной стороной этой противоположности яв-ляется нуклон (а), а отрицательной — нуклон (б).

Момент 2 (промежуточная стадия). Пи-мезон оторвался от нуклона (а), но еще не принадлежит нуклону (б). В этой стадии нуклоны тождественны друг другу, так как каждый из них одно-временно обладает и не обладает пи-мезоном и соответствующей массой покоя.

Момент 3. Пи-мезон в составе нуклона (б). Нуклоны поменя-лись местами: теперь нуклон (б) обладает пи-мезоном и необхо-димой массой, а нуклон (а) не обладает. 3десь опять противопо-ложность обладания и необладания, но уже обратная той, которая была в момент 1. Положительной стороной этой противополож-ности стал нуклон (б), а отрицательной — нуклон (а).

Таким образом, мы наблюдали взаимопереход противо-положностей. Этот взаимопереход не является однократ-ным: обмен пи-мезоном между нуклонами ни на мгновение не прекращается и поэтому вновь и вновь будут возобнов-ляться все три рассмотренных момента взаимодействия. Итак, если с физической точки зрения внутриядерное взаи-модействие осуществляется благодаря обмену пи-мезонами, то с категориально-логической точки зрения это взаимодей-ствие осуществляется благодаря взаимопереходу противо-положностей. Это утверждение справедливо не только для внутриядерного взаимодействия, но также и для любого другого внутреннего взаимодействия, будь-то гравитацион-ное взаимодействие космических тел, электромагнитное взаимодействие внутри атомов или же химическая связь внутри молекул и кристаллов. Все эти взаимодействия, как и внутриядерное, осуществляются благодаря обмену про-межуточными частицами.

Рассмотрим теперь случай внешнего взаимодействия, разрушающего связь. В начальный момент этого взаимо-действия частицы, связанные друг с другом, не обладают полной массой покоя, т. е. такой массой, которую они име-ют в свободном состоянии. В конечный момент взаимодей-ствия частицы, перешедшие из связанного состояния в сво-бодное, обладают уже полной массой покоя. Таким обра-зом, переход из связанного состояния в свободное есть в то же время переход от необладания к обладанию, т. е. пере-ход отрицательной противоположности в положительную. Этот переход является необратимым. В самом деле, в соот-ветствии с законами физики взаимодействие, разрушающее связь, не может само по себе восстановить ее, т. е. невоз-можен самопроизвольный переход данного взаимодействия из конечного состояния в начальное. А это значит, что пе-реход отрицательной противоположности в положительную необратим.