Симметрия и асимметрия
Рефераты >> Естествознание >> Симметрия и асимметрия

По этому вопросу существуют две точки зрения.

Часть физиков (Берестецкий, Вигнер, Штейнман и др.) утверж- дает, что фундаментом законов сохранения являются формы геомет- рической симметрии, в то время как другие, наоборот, считают, что законы сохранения определяют формы геометрической сим- метрии Согласно первой точке зрения, например, однородность времени определяет закон сохранения энергии, а согласно второй— закон сохранения энергии определяет однородность времени. Мы думаем, что обе точки зрения являются некоторой абсолютизацией возможных подходов к проблеме. Наличие обеих точек зрения про- явилось в том, что возникло мнение о разделении законов сохранения на две группы: наиболее общие из них связаны с геометрическими симметриями, а менее общие — с динамическими.

Так, законы сохранения оказались разделенными на две группы: кинематические (основанные на геометрических симметриях) и динамические (основанные на динамических симметриях). К первой группе относятся законы сохранения энергии, импульса, момента импульса, ко второй — закон сохранения электрического заряда, барионного числа, лептонного числа, изотопического спина и ряд других.

Такое разделение законов сохранения в итоге основано на игно- рировании единства атрибутов материи и на таком следствии этого игнорирования, как противопоставление динамических и геоме- трических симметрий друг другу. Непосредственной же предпосылкой деления законов сохранения на две группы является убеждение, что законы сохранения зависят от определенных симметрий. Бесспорно, что между формами симметрии и законами сохранения существует глубокая связь, но эту связь нельзя преувеличивать. С определенными симметриями связаны не сами законы сохранения," а определенные формы их проявления. Так, известные нам формы проявления закона сохранения энергии, конечно, связаны с однород- ностью времени, но в целом этот закон может быть связан и с другими геометрическими симметриями, пока нам не известными. Кроме того, каждый закон сохранения связан и с,определенными формами асимметрии, об этом подробнее будет сказано ниже.

Формы симметрии и формы закона сохранения всегда взаимосвя- заны, но в целом как симметрия, так и законы сохранения пред- ставляют собой две различные, отнюдь не изолированные друг от друга стороны единой закономерности мира.

Перейдем теперь к характеристике необходимых предпосылок для определения асимметрии.

Как и для определения симметрии, так и для определения асим- метрии непосредственной предпосылкой, основанием является диа- лектика тождества и различия.

Вместе с процессами становления тождества в различном и противоположном происходят процессы становления различий и противоположностей в едином, тождественном, целом. Если основой симметрии можно считать возникновение единого, то основу асим- метрии нужно полагать в раздвоении единого на противополож- ные стороны. Понятие асимметрии, как и понятие симметрии, применимо ко всем атрибутам материи и выражает их различие, их особенность по отношению друг к другу. Поэтому взаимосвязь атрибутов материи выражается не только симметрией, но и асиммет- рией. Применимо понятие асимметрии и к различным состояниям атрибутов материи и их взаимосвязи. Вообще говоря, где применима симметрия, там применима и асимметрия, и наоборот.

Исходя из сказанного можно дать следующее определение асим- метрии: асимметрией называется категория, которая обозначает существование и становление в определенных условиях и отношениях различий и противоположностей внутри единства, тождества, цель- ности явлений мира.

Рассмотрим некоторые виды асимметрии.

Весьма общим видом асимметрии является однонаправленность хода времени, полнейшая невозможность фактической замены настоящего прошедшим или будущим, а будущего — прошедшим или настоящим, в свою очередь прошедшего — настоящим и будущим. Все эти три состояния времени не заменяют друг друга — в них на первом плане находится различие. В них нет симметрии. Извест- ная операция обращения времени, рассматриваемая только как математический прием, основана на том положении, что законы движения обладают большей устойчивостью и в обозримых интерва- лах не изменяются. Мы убеждены, что законы явлений мира яв- ляются вечными и поэтому действуют во всех состояниях времени: настоящем, прошедшем и будущем. Значит, операция обращения времени имеет реальный смысл лишь постольку, поскольку в какой-то мере наше убеждение в полной устойчивости, вечности законов явлений мира отвечает действительности.

Объективная диалектика обратимых и необратимых процессов может быть выражена единством симметрии и асимметрии времени. Необратимость является существенной характеристикой всякого раз- вития: исходящая и нисходящая, прогрессивная и регрессивная ветви развития сами по себе необратимы и асимметричны. Однако соединенные общим и единым процессом развития, они с необходи- мостью приводят к симметричным ситуациям: повторениям на ка- чественно новых уровнях спиралеобразного движения.

Особым вариантом понятий симметрии и асимметрии являются понятия ритма и аритмии. Регулярная повторяемость подавляющего большинства процессов в природе, их устойчивое чередование (в жи- вой природе, например, упорядоченная во времени смена поколений, в неживой природе — повторяющиеся космические процессы) позво- ляет видеть в ритмических процессах одну из фундаментальных симметрий природы, С другой стороны, аритмия — это одна из ха- рактеристик объективной асимметрии, суть которой в нерегулярной и случайной смене и чередовании процессов. Понятия ритма и арит- мии могут быть экстраполированы на процесс развития, поскольку асимметричное время как атрибут развития придает смысл ритму и аритмии. Вне времени они просто лишены смысла.

Симметрия обращения времени, таким образом, является резуль- татом абстрагирования от изменчивости, присущей законам явлений мира. И только в рамках применимости этой абстракции обращение времени в уравнениях, выражающих законы движения, не противо- речит действительности. В самом деле, в каких-то очень широких пределах мы можем считать законы явлений мира вечными, а следовательно, и допускать операцию обращения времени. Призна- вая, что у нас сейчас нет никаких оснований утверждать, что в действительности время может идти и от будущего к прошедшему, все же в связи с высказанными выше положениями о единстве атрибутов материи и о взаимопроникновении тождества и различия напрашивается вопрос: если состояния времени глубоко различны, то существует ли в каждом различии и тождество?

Время необратимо, его состояния не эквивалентны друг другу, но, может быть, все же есть и моменты тождества между ними, может быть, в необратимости времени есть и моменты его обра- тимости, может быть, его состояния в каких-то отношениях взаимозаменяемы, как взаимозаменяемы измерения пространства? Мы думаем, что в различных состояниях времени есть и моменты их тождества, а в общей его необратимости есть моменты его об- ратимости. Не рассматривая далее этого вопроса, только отметим, что должны же быть реальные, природные основания для возмож- ности обратного хода времени в отражении объективных событий, как, например, на киноленте кадры, движущиеся в обратном на- правлении? То, что реально существует в отражении, должно иметь моменты каких-то реальных прообразов и в том, что отражается. Поэтому в математической модели позитрона как электрона, дви- жущегося из будущего в прошедшее, есть, видимо, какой-то реальный смысл. Вообще факты асимметрии так же многочисленны и многообразны, как и факты симметрии.


Страница: