Исследовательская программа

Причинная или несимметричная механика - область физики, изучающая природу фундаментальной асимметрии времени и связанные с ней явления. Ее основы были заложены в 50-80 годах выдающимся российским ученым Николаем Александровичем Козыревым (1908-1983).

Основной постулат - признание необратимости фундаментальным свойством самого времени, а не частных систем. Иначе говоря, исходной аксиомой является наличие у времени свойства, позволяющего принципиально отличать причины от следствий. Признание такого свойства(названного направленностью или ходом времени) влечет очень важные новые эффекты, которые могут изучаться экспериментально и которые, возможно, играют принципиальную роль в крупномасштабных естественных процессах (например в происхождении энергии звезд). К таким эффектам относятся, в частности появление новых дополнительных сил в гироскопических системах (вдоль оси вращения, отсутствующих в классике), принципиально новый механизм дистанционного взаимодействия необратимых процессов, наконец, появление энергии у самого времени и, в этом смысле, его определенная материализация.

Появление вызвало в свое время бурные дискуссии, но, в целом, причинной механики негативную реакцию физического истеблишмента. Последнее объяснялось тремя обстоятельствами: резким расхождением с марксистско-правильной философией науки, слабой формализацией теоретических построений и сомнением в строгости экспериментов. Первое обстоятельство ныне отпало, но инерция отрицания продолжает действовать, т.к. ее носители и по сей день возглавляют пирамиду академической науки. Но более существенны второе и третье. Действительно, Н.А. Козырев использовал в теоретических рассуждениях как операциональные такие неопределенные понятия как "причина", "следствие", "прочность причинной связи" и т.п. И действительно, уровень строгости его экспериментов был, в целом, невысок (другое дело, что концепция Н.А. Козырева обладала в отличие от его критиков, экспериментально верифицированной предсказательной способностью, а критики даже не попытались в своих лабораториях воспроизвести эти эксперименты). После смерти Н.А. Козырева его эксперименты были успешно воспроизведены рядом исследователей, но уровень строгости у них был не выше, поэтому их результаты не изменили неопределенность ситуации.

Некоторые члены коллектива лаборатории-кафедры работают в данной области с середины 70-х годов, большая часть - с середины 90-х, когда произошла резкая активизация исследований. Основные достижения могут быть сформулированы в следующих поколениях.

1. Дана математическая формулировка исходных положений причинной механики.
2. Построен и испытан на теоретических и многочисленных экспериментальных примерах метод причинного анализа наблюдаемых.
3. Проанализированы гироскопические эффекты причинной механики в геофизике проявляющиеся в асимметрии фигуры, геологического строения и распределения физических полей в твердой Земле и атмосфере.
4. Сформулирована модель козыревского взаимодействия процессов, синтезирующая принципы причинной механики, квантовой нелокальности в сильном макропределе и теории прямого межчастичного взаимодействия.
5. Построена теория детекторов козыревского взаимодействия.
6. Созданы две экспериментальные установки для изучения козыревского взаимодействия диссипативных процессов.
7. Выполнен долговременный эксперимент по изучению козыревского взаимодействия крупномасштабных естественных процессов.
8. Экспериментально показано существование козыревского взаимодействия естественных диссипативных процессов различной природы: синоптических, геоэлектромагнитных, ионосферных, а также солнечной активности. Доказан нелокальный характер этого взаимодействия. Подтверждено существование запаздывающего, нулевого и симметрично опережающего временного лага в нелокальном взаимодействии.
9. Выполнен эксперимент по изучению козыревского взаимодействия контролируемых диссипативных процессов, подтвердивший универсальный характер взаимодействия и обнаруживший стохастический характер взаимодействия.

В итоге нынешнее состояние вопроса может быть описано следующим образом. Основные идеи причинной механики тесно перекликаются с идеями квантовой нелокальности и теории прямого межчастичного взаимодействия Уилера-Фейнмана. Последняя предусматривает равноправное существование запаздывающих и опережающих полей и в этом смысле восстанавливает временную симметрию искусственно нарушаемую при обычных полевых подходах (путем отбрасывания опережающих решений). Но асимметрия времени (Т-неинвариантность) проявляет себя как асимметрия эффективности поглощения запаздывающих и опережающих полей. Опережающее поле непосредственно не наблюдаемо, но ответственно за механизм радиационного затухания. Последнее сопровождает всякий диссипативный (необратимый) процесс. Поэтому любые диссипативные процессы взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие выражается через связь производств энтропии и может быть измерено детектором на основе контролируемого пробного процесса. Взаимодействие носит нелокальный характер (отсутствуют его локальные носители) и, по-видимому, является проявлением квантовой нелокальности в сильном макропределе. Оно обладает рядом замечательных свойств, в частности, наличием опережающего лага, что позволяет наблюдать будущее состояние процесса-источника (при условии его неконтролируемости наблюдателем).

Описанная картина является результатом эвристического формализма, подтвержденного экспериментом. Поэтому, насущным является развитие теории причинной механики (формально развитой только пока в своих началах). Столь же необходимым является развитие эксперимента, поскольку пока получены лишь первые подтверждения эвристической модели (уравнение макроскопической нелокальности), важность идеи и предвидимые следствия нуждаются в большой экспериментальной базе.