Понятие массы в классической и современной физике - Джеммер М.
Скачать (прямая ссылка):
К стр. 178.
Вся проблема здесь носит типично понятийный характер, и решение ее в конечном счете определяется теоретико-познава-тельными принципами. Если устранить из рассмотрения понятие материи, соответствующим образом истолковав новые данные физики, тогда система физических понятий неизбежно приводит в данном случае к следующему ходу мыслей. Пространство есть местонахождение энергии, как говорит М. Джеммер. В известном смысле это, конечно, верно. Но здесь мы должны напомнить, что энергия однозначно связана с массой. Там, где имеет место масса, имеется и соответствующая энергия. И там, где имеет место энергия, мы можем найти и соответствующую этой энергии массу. Чистая энергия вне ее связи с массой не имеет смысла в силу известного закона взаимосвязи массы и энергии, о котором М. Джеммер будет говорить несколькими страницами ниже. Если это так, возникает вопрос: какому объекту принадлежит масса, соответствующая данной энергии? Если мы устраним здесь понятие материи, то остается только приписать массу самой энергии. При этом придется говорить
16-786
241 об инертности энергии. М. Джеммер на стр. 182, ссылаясь, в частности, на М. Борна, говорит именно об инертности энергии. Такую трактовку взаимоотношения понятий массы и энергии едва ли можно принять и последовательно провести. Если энергия инертна и если она перемещается в пространстве и может иметь определенную плотность, если к тому же энергии можно приписать ряд других свойств, тогда мы снова возвращаемся к тому понятию, от которого с самого начала отказывались, т. е. к понятию материи. Произошла лишь замена слова — вместо материи стали говорить об энергии. Энергия превратилась в субстанцию, наделенную всеми теми свойствами, какие до сих пор полагались материи. Устранив с самого начала понятие материи, мы приходим к необходимости ввести это понятие под другим названием. Однако такого рода искусственное введение понятия материи при словесном его отрицании ведет к весьма противоречивому и сложному переплетению физических понятий. Более стройная концептуальная картина, отвечающая логике природы, может быть получена в данном случае, если с самого начала полагать, что перенос энергии совершается не в пустом пространстве, как об этом говорит М. Джеммер, а именно в среде, в электромагнитном поле, которое можно рассматривать как один из видов материи.
К стр. 185, 187, 189.
На указанных страницах М. Джеммер говорит, во-первых, о тождественности массы и энергии, во-вторых, о превращении материи и энергии и, наконец, о взаимопревращении массы и энергии. Следует сказать прежде всего, что все эти утверждения относятся к области интерпретации научных фактов, но не к самим фактам науки. Допустим, что масса и энергия действительно тождественны. М. Джеммер выражает эту мысль следующим образом: масса и энергия — различные названия для одной и той же физической сущности. Но что же можно сказать об этой единой физической сущности, различные аспекты которой выражаются словами — масса и энергия. Может быть, этой сущностью является энергия? К этому выводу склоняется, например, Б. Рассел, который в цитате на стр. 185 говорит, что не материя, а энергия является основоположной в физике. Но если именно энергия является той единой сущностью, аспектами которой являются масса и энергия, то при этом совершенно необходимо разъяснить, почему именно энергия оказывается одновременно и сущностью и аспектом этой сущности. В то же время о массе ничего подобного не говорится. То есть масса и энергия оказываются нетождественными, но это противоречит первоначальному допущению.
Далее, что означает утверждение о превращении материи в энергию? Если речь идет о таком превращении, то тем самым придается некоторый смысл понятию материи. Этим указывается на особое свойство материи — ее превратимость в энергию. Но если допустить, что материя превратима в энергию, то мы должны допустить и обратный процесс, а именно превращение энергии в материю. Этот процесс не может быть односторонним. Если бы в природе существовал только один процесс превращения материи в энергию и не существовало бы обратного процесса, то первого рода процесс
:242 давно бы уже закончился. Конечно, всегда возможно особого рода допущение, например допущение, что мы живем именно в ту эпоху, когда происходит односторонний процесс превращения материи в энергию. Однако само это допущение, необоснованность которого мы хотим здесь показать, опирается на истолкование каких-то вполне определенных научных фактов. Но факты эти таковы, что из них никак нельзя вывести наличие какого-либо одностороннего процесса. Обычно, говоря о превращении материи в энергию, ссылаются на превращение электронно-позитронной пары в гамма-кванты. Об этом М. Джеммер говорит, в частности, на стр. 187. Существует, однако, и обратный процесс — превращение гамма-квантов в пару электрон и позитрон. Это, разумеется, хорошо известно. Но этот известный факт означает, что если уж говорить о превращении материи в энергию, то на том же основании следовало бы говорить и о превращении энергии в материю. Если, однако, материя превратима в энергию и в свою очередь энергия превратима в материю, то по самому смыслу подобного рода симметричных превращений оказывается, что во Вселенной ни материя, ни энергия не исчезают. Во-первых, потому, что во Вселенной, даже если допустить где-то односторонний процесс, непременно найдутся участки, где этот процесс компенсируется противоположным процессом. Во-вторых, потому — и это самое существенное в нашем возражении М. Джеммеру,— что в любых превращениях, какими бы они ни были, необходимо остается неустранимая основа. Процесс взаимных превращений невозможен без того, чтобы в этих превращениях нечто не оставалось бы пребывающим. Если выразить эту мысль на философском языке, то можно сказать, что какие бы превращения вещей ни происходили, их бытие неустранимо. Исчезновение одной вещи компенсируется возникновением другой. При этом обнаруживается, что сохраняющаяся основа превращений может быть самой различной — это либо вещи, либо свойства, либо отношения. В определенных превращениях атомных ядер сохраняется, например, общее число участвующих в реакции составных элементов ядра — элементарных частиц. В превращениях элементарных частиц сохраняются фундаментальные их свойства: энергия, заряд, импульс и т. п. Нелепо было бы утверждать, что в превращениях элементарных частиц, скажем, в превращениях электрона и позитрона, частицы исчезают как таковые и вместо них появляются другие частицы. Сохраняется в этих превращениях нечто третье.
