Элементарный объект

Захар Гинзбург
Чем сложнее внутреннее строение механизма, тем сложнее его возможное поведение (механизм с простым внутренним строением не может совершать сложные действия).
Сложность поведения обусловлена сложностью внутреннего строения.

Было бы интересно обобщить этот принцип на все физические объекты: чем сложнее внутреннее строение объекта (физического тела, частицы), тем сложнее его возможное поведение.

Таким образом, элементарный, неделимый объект (объект без внутреннего строения) должен обладать элементарным поведением.

Естественно, такой объект должен быть точечным - протяжённый объект можно разделить на взаимодействующие между собой части, то есть он не элементарен, обладает внутренним строением.


С точки зрения классической физики, элементарный объект - материальная точка, которая неизменно движется прямолинейно и равномерно.
Иными словами, эта материальная точка не участвует во взаимодействиях - поэтому её движение не может стать ускоренным.

Действительно, если существует взаимодействие - должен существовать механизм этого взаимодействия; чтобы быть частью этого механизма, тело или частица должны обладать внутренним строением.
Таким образом, способность физического тела или частицы участвовать во взаимодействиях обусловлена сложностью внутреннего строения этого тела или частицы.


С точки зрения специальной теории относительности таким элементарным объектом также будет материальная точка, которая неизменно движется прямолинейно и равномерно.
Причём скорость движения этой материальной точки должна быть равна скорости света.

Действительно, в специальной теории относительности движение со скоростью света является простейшим видом движения.
Объект, движущийся со скоростью света, не имеет внутренней энергии; вся его энергия - это энергия движения.

Внутренняя энергия - это в каком-то смысле запасённая энергия: энергия, которая в принципе может быть высвобождена - то есть целиком превращена в энергию движения.
Иными словами, любая материя может быть превращена в излучение, движущееся со скоростью света.

Наличие у объекта внутренней (запасённой) энергии указывает на то, что объект не элементарен, что он обладает внутренним строением.
Было бы странным, если бы некий объект обладал неизменным, вечным запасом внутренней энергии, которая в принципе не может быть высвобождена. Если энергию невозможно высвободить - значит, её невозможно измерить, а неизмеримую величину можно считать несуществующей.

Теория поля косвенно подтверждает эти рассуждения: внутренняя энергия любой частицы может быть высвобождена при её взаимодействии с соответствующей античастицей.
Иными словами, любая материя в принципе может быть превращена в излучение, движущееся со скоростью света.

Сам термин "энергия покоя" звучит, по-моему, парадоксально - приблизительно как "движение покоя".
Наличие у объекта внутренней энергии означает, видимо, наличие внутреннего движения - движения внутри объекта. Это, естественно, означает, что объект не элементарен.


Движение со скоростью света является простейшим ещё и потому, что основные характеристики этого движения не зависят от выбора системы отсчёта: скорость этого движения равна скорости света в любой системе отсчёта, внутренняя энергия равна нулю в любой системе отсчёта.


Итак, элементарный объект - это материальная точка, которая неизменно движется прямолинейно и равномерно со скоростью света.

Было бы естественным предположить, что более сложные объекты состоят из элементарных, то есть материя представляет собой совокупность материальных точек, неизменно движущихся прямолинейно и равномерно со скоростью света.
Естественно, направление движения разных материальных точек будет разным.

Такое предположение приводит к совершенно нереальным результатам: получается, что физические тела вообще не могут существовать; составляющие их материальные точки должны разлетаться в окружающее пространство со скоростью света.
В крайнем случае, физические тела должны "пульсировать" с огромной частотой, периодически "разлетаясь" в окружающее пространство и снова "собираясь" из окружающего пространства. Но это предположение ещё более фантастично, чем предыдущее.


Вспомним один давний философский вопрос.

Он состоит в том, что наблюдатель принимает только сигналы, пришедшие в область наблюдения; причём размеры области наблюдения могут быть пренебрежимо малы по сравнению с размерами наблюдаемых объектов и с расстоянием от них до наблюдателя.
Иными словами, мы можем пренебречь размерами области наблюдения - считать её точечной.

Представим себе идеализированного точечного наблюдателя.

Этот наблюдатель принимает только сигналы, пришедшие в точку наблюдения.
Он не воспринимает ничего, что находится на расстоянии от него.
Тогда что вообще означает понятие "расстояние" для данного наблюдателя?

Получается, что наблюдатель не воспринимает понятие "расстояние" непосредственно - он логически выводит это понятие, анализируя закономерности сигналов, приходящих в точку наблюдения.


Итак, единственное, что наблюдатель воспринимает непосредственно - это сигналы, приходящие в точку наблюдения с разных направлений.
Естественно, наблюдатель воспринимает направление, с которого в точку наблюдения пришёл сигнал; но не воспринимает расстояние, с которого пришёл этот сигнал.

Предположим, что эти сигналы состоят из наших элементарных объектов - из материальных точек, неизменно движущихся со скоростью света (и проходящих через точку наблюдения).
(При этом нужно понимать, что само понятие "скорость", как и понятие "расстояние" логически выводится из закономерностей сигналов, приходящих в точку наблюдения.)

В этом случае мы не приходим ни к каким противоречиям.
Тот факт, что сигналы приходят в точку наблюдения со скоростью света, выглядит совершенно естественным.