Ссылка для подключения к заседанию в системе Zoom: https://clck.ru/33higq (инструкция по подключению).

19:00-19:20 Информационный блок.

19:20-20:20 Доклад. 

Пространственно-временные симметрии и организация материи

Болдин Павел Николаевич, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

исследователь, Русское общество истории и философии науки (РОИФН)

В основании квантовой теории поля, являющейся базовой физической теорией для описания отношений материальных объектов, наряду с требованием инвариантности относительно преобразованиий Лоренца, лежит СРТ-теорема, согласно которой уравнения теории инвариантны относительно СРТ-преобразования. То есть они не меняют своего вида, если одновременно провести три преобразования:

• зарядовое сопряжение С (замена частиц античастицами),
• пространственную инверсию (зеркальное отражение) Р (замена координат r на — r) и
• обращение времени Т (замена времени t на — t).

Известно, что при распадах элементарных частиц материи отдельно нарушаются С, Р и СР – симметрии (СР-симметрия эквивалентна Т-симметрии). Наряду с данными фактами имеется ещё ряд теоретико-эмпирических обобщений, имеющих крайне общий и фундаментальный характер в организации материи и также связанных с дискретными пространственно-временными симметриями. Это, во-первых, факт барионной асимметрии, когда все материальные объекты на элементарном уровне состоят из вещества, при этом антивещество отсутствует. И, во-вторых, со времени Луи Пастера известен факт оптической поляризации света живым веществом. На фундаментальность данного факта для понимания сущности живого указывал Вернадский В.И. [1]. Известны безуспешные попытки объяснения барионной асимметрии исходя из первичных условий эволюции (см. [2], [3]) или попытки причинно связать хиральность живого и нарушения этих симметрий в мире элементарных частиц (см. [4], [5]). Ниже предлагается подход, в котором данные факты рассматриваются не как отдельные явления, а как принципы организации материи, связанные между собой не причинно, а онтологически.

Развитие естествознания показало, что материя неоднородна, а в процессе эволюции проходит ряд усложнений от атомов, строящихся из элементарных частиц, до живых клеток, далее многоклеточных животных и, в итоге, до человека, с его возможностями разума. Эта цепь усложнений выражается в виде иерархической лестницы уровней организации, в которой объекты каждого последующего уровня строятся на основе объектов предыдущего уровня. И основной проблемой концепции является проблема критериев выделения уровней организации. Оказывается, что организация материи тесно связана с дискретными пространственно-временными симметриями, которые являются одним из основных инвариантов, характеризующих организацию материи таким образом, что объекты одного уровня организации связаны только с одной из симметрий. Барионная асимметрия вещества и хиральность живой материи как раз и являются одними из таких критериев (принципов) организации на конкретных уровнях:

1. Вещество имеет атомарное строение и в рамках атомарной модели данный факт выражается в том, что ядро атомов всегда положительно заряжено, а на оболочках атомов всегда находятся отрицательно заряженные частицы – электроны. То есть в данном случае мы имеем дело с зарядовой С-симметрией, которая является инвариантом, характеризующим вещественную или химическую организацию материи.
2. Участвующие в процессах биологической организации нуклеотиды имеют правую пространственную ориентацию, а аминокислоты – левую. Данный факт является фундаментальной и неотъемлемой характеристикой генетического кода, а асимметрия молекул, участвующих в организационных процессах живого, не имеет исключений. То есть в данном случае, мы имеем дело уже с пространственной Р-симметрией, которая является инвариантом, характеризующим организацию живого или биологическую организацию материи.
3. Дальнейшее усложнение материи связано с усложнением строения клетки (переход от прокариот к эукариотам) и появлением многоклеточных организмов. Многоклеточным организмом является живое существо, возникшее в результате онтогенеза — деления одной первоначальной клетки, и дифференциации возникающих в результате этого деления клеток. Еще В.И. Вернадский связывал представления об особом биологическом времени со сменой поколений, то есть, по сути, в основе своей с процессом деления клеток. В рамках предлагаемого подхода процесс деления клеток в онтогенезе животного, рассматривается как создающий материальное (биологическое) время, также как в случае живой клетки её атомы объединяясь в молекулы создают её внутреннее (материальное) пространство. А процесс дифференциации клеток в онтогенезе приводит временнОй Т-асимметрии материи при формировании нервной ткани организма.
4. Следующее усложнение материи связано с прогрессивным усложнением материальной основы психической деятельности – это принцип Дана (по Вернадскому В.И.), утверждающий неизменное усложнение нервной системы в процессе эволюции животных. Электрогенез нервной ткани интерпретируется как СРТ-процесс где:
   • зарядовый С-процесс интерпретируется как передача электрического сигнала в нервной системе.
   • пространственный Р-процесс интерпретируется как пространственная организация нервных сетей.
   • временнОй Т-процесс интерпретируется как процессы памяти, основанные на процессах в нервной системе.

Публикации по теме доклада

1. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста М: Наука, 1988, 522 с. (Скачать)
2. Сахаров А.Д. Нарушение CP-инвариантности. C-асимметрия и барионная асимметрия Вселенной / ЖЭТФ. Письма в редакцию. 1967. Т. 5, вып. 1. С. 32-35. (Скачать)
3. Валерий Рубаков, Борис Штерн Сахаров и космология / Троицкий вариант. №10(79), 24.05.2011.
4. Гутина B.H., Кузьмин B.B. Теория молекулярной диссимметрии Л. Пастера. М.: Наука, 1990, 215 с.
5. Гольданский В.И., Кузьмин В.В. Спонтанное нарушение зеркальной симметрии в природе и происхождение жизни / Успехи физических наук. 1989, Т. 157, № 1, С. 3-50. (Скачать)