Популярно о конечной математике и ее интересных применениях в квантовой теории [Феликс Лев] (fb2) читать онлайн

Феликс Лев Популярно о конечной математике и ее интересных применениях в квантовой теории

Аннотация

В этих мемуарах описано много событий, начиная от моих юношеских до довольно солидных лет, но основная цель мемуаров такая. Я хотел на возможно более популярном уровне описать свое понимание фундаментальной квантовой физики и математики и то, что я пытался сделать. В связи с этим, сделаю такое замечание.

Philip Gibbs создал сайт и назвал его vixra. Такое название получается, если читать слово "arxiv" в обратном порядке. Philip считал, что moderation system, которую применяет arxiv, не соответствует принципам научной этики. События которые я описываю ниже, показывают, что не только arXiv, но и многие известные журналы тоже не следуют принципам научной этики. В этой аннотации я кратко описываю что является самым главным в моем подходе и с какими проблемами я столкнулся в попытках опубликовать свои научные результаты.

Понятие бесконечно малых предложили Ньютон и Лейбниц. В те времена об элементарных частицах и атомах ничего не знали и думали, что, в принципе, любое вещество можно разделить на любое число частей. Но теперь ясно, что как только доходим до уровня элементарных частиц, то дальнейшее деление невозможно. Ведь даже само название "элементарная частица" говорит, что у такой частицы нет частей, то есть, ее нельзя разделить на 2, 3 и т.д. Так что в природе нет бесконечно малых, и обычное деление не является универсальным: оно имеет смысл только до какого-то предела.

Казалось бы, это очевидно? И тогда ясно, что фундаментальная квантовая физика должна быть построена без бесконечно малых. Казалось бы, все понимают, что построение такой физики – далеко не простая задача, и, казалось бы, попытки такого построения должны поощряться. Однако, мои истории, описанные ниже, показывают, что, как правило, establishment не только не поощряет такие попытки, но делает все, чтобы результаты в этом направлении не были опубликованы.

Что еще поразительно. Как правило, физики даже произносят слова, что в природе есть малые, но не бесконечно малые. И, казалось бы, отсюда очевидно, что стандартная математика с бесконечно малыми, непрерывностью и т. д. не может быть теорией на которой основана самая фундаментальная физика; она может быть только хорошим приближением. Но здесь физики говорят, что раз стандартная математика в целом работает, то зачем философствовать и привлекать что-то другое. Как правило, конечную математику большинство физиков не знают и, когда они слышат что-то типа поля Галуа, то, для душевного спокойствия, им проще считать, что это какая-то экзотика или патология.

Я понимаю, что, как правило, перед физиками стоят проблемы, которые могут быть решены в рамках обычных подходов. И я ни в коем случае не утверждаю, что все физики должны переключиться на конечную математику. Но, во всяком случае, я думаю, что физики не должны быть агрессивно против попыток построить квантовую физику без бесконечно малых. Но, мои истории показывают, что, почему-то, многие физики агрессивно против и иногда даже стоят насмерть против публикаций с попытками рассмотреть подходы с конечной математикой.

Когда я учился в МФТИ и слушал лекции известных математиков, то мне казалось, что мехмат МГУ – чуть ли не высшая каста, так как для математиков строгость является высшим приоритетом. Но потом, общаясь с математиками, я был удивлен, что они знают про теоремы Гёделя и проблемы с обоснованием математики, но у них образ мышления такой, что раз во многих случаях стандартная математика работает, то незачем переживать из-за проблем в ее обосновании. В этом смысле их образ мышления похож на образ мышления физиков, которые думают, что раз теория во многих случаях работает, то незачем наводить строгость. Но все же, математики, как правило, знают конечную математику и я надеялся, что им будет интересно узнать, что конечная математика – более общая чем стандартная. И, так как в конечной математике нет проблем с обоснованием, то математики, во всяком случае, не должны быть агрессивно против моих публикаций. Но, как я описываю, что очень странно, что даже многие «конечные» математики агрессивно против, а стандартные математики тем более.

Кроме проблемы бесконечно малых, я описываю другие задачи, в которых я предложил новые подходы, но, так как они не в духе того, что делает establishment, то у меня были большие проблемы с публикацией. Но, из всех этих задач, есть одна, которая, наверное, затмевает все остальные. Это проблема dark energy.

Казалось бы, в физике общепринято, что, когда появляются новые экспериментальные данные, то вначале надо попытаться объяснить их, исходя из имеющейся науки. Только если это не получается, то можно привлекать какую-то экзотику. Но здесь все наоборот: сразу стали привлекать dark energy, quintessence и другую экзотику. Возникла большая активность, пишут статьи, проводят конференции, планируют дорогостоящие эксперименты и даже дают нобелевские премии. А я во всех своих статьях на эту тему (например, в последней популярной статье [18] и в своей книге [23] объясняю, что проблем с объяснением космологического расширения нет, все объясняется исходя из известной науки, и поэтому dark energy и quintessence – ахинея. Казалось бы, если establishment честный, то они должны прочитать хотя бы [18] и прямо сказать что я чего-то не понимаю или они. Но они делают вид, что мои публикации на эту тему они не замечают.

Глава 1. Предисловие

Наверное, общепринятое мнение такое, что мемуары пишут, когда время отбытия в мир иной оказывается уже в далеко не в столь отдаленной перспективе. В моем случае это действительно так. Но, наверное, главное соображение должно быть таким, будут ли эти мемуары кому-нибудь интересны. В отличие от моих родителей, моя биография довольно стандартная. Но, надеюсь, что мои результаты в физике и математике являются фундаментально новыми и рано или поздно они будут приняты. Поэтому надеюсь, что физикам и математикам может быть интересно, что я думаю о современной физике и математике.

Здесь возникает такой вопрос. Допустим, вы думаете, что сделали что-то стоящее и, естественно хотите это опубликовать. Казалось бы, для этого есть все возможности, есть много журналов в editorial policy которых редакции клянутся, что ваша статья будет рассмотрена, исходя из самых высоких критериев. Многие люди далекие от науки думают, что, как правило, ученые порядочные, спорят о фундаментальных проблемах и т.д. В связи с этим, сразу вспоминаются дискуссии между Эйнштейном и Бором. А одна из основных целей этих заметок – показать, что сейчас наука деградирует и попытаться понять почему так получилось. Я пишу, что встречал много порядочных ученых и они сыграли большую роль в моей жизни. Но, как правило, establishment в науке (т.е., те, которые что-то решают) не исходят из каких-то высоких моральных принципов и не волнуются, что об их непорядочных поступках узнают и их репутация пострадает. Чтобы не сказали, что мое мнение ни на чем не основано, я решил описать мои истории об отношениях с редакциями и учеными. Понимаю, что, читать все это может быть скучно, но, если это не описать, то всегда найдутся те которые скажут, что, на самом деле, все на высоком уровне, а мои утверждения – результат больного воображения.

План этих заметок такой. Вначале опишу то, что удалось запомнить о родителях, а потом о себе.

Глава 2. О Моих Родителях

Мой отец родился в 1914 г. в Станиславе, который в 1963 г. был переименован в Ивано-Франковск. Мама родилась в 1915 г. в Бучаче, Тернопольской области. До 1918 г. Западная Украина принадлежала Австро-Венгрии, но по итогам Первой мировой войны стала принадлежать Польше. Мои родители верили в коммунистические идеи и справедливость социалистического строя в Советском Союзе, считая враньём рассказы о сталинских репрессиях. Они были членами подпольной Коммунистической Партии Западной Украины (КПЗУ) потому что считали, что строй в Польше не был справедливым. Например, там был numerus clausus. То есть, если скажем еврейское население в Польше было 5 %, то в университеты не могли брать больше чем 5 % евреев.

Я их спрашивал, как они могли так думать о Советском Союзе, если об убийствах совершаемых сталинским режимом они знали. Они объясняли так что корреспондент польской коммунистической газеты делал вид, что пишет из Москвы, а на самом деле был в Польше и поэтому они были уверены, что корреспонденты антикоммунистических газет, которые, якобы, писали из Москвы, тоже на самом деле были в Польше. Может быть, это было недалеко от истины. Ведь тогда письма шли долго, люстрировались, быстро теряли актуальность и содержание в них или телефонных разговорах «неугодной» информации могло вызвать весьма нежелательные последствия для автора. Правда, такие как известный писатель Фейхтвангер даже были на судебных процессах, а затем в своих репортажах писали об их справедливости.

Отец был не рядовым членом КПЗУ. В своей статье [1] он пишет, что по поручению ЦК КСМЗУ, воглавлял окружкомы комсомола в Дрогобыче, Перемышле, Львове и Тернополе. Как-то он сказал, что организовывал убийства провокаторов. Если выясняли, что кто-то провокатор, то кому-то поручали пойти с ним в лес погулять, а там сказать, что именем партии… Я, почему-то, не догадался спросить его, насколько точно они знали, что кто-то провокатор. В статье [1] он пишет, что "Прізвищ конфідентів поліція ніколи не публіковала, але активна підпільна робота розвиває у людини спритність, інтуїцію". Видимо, подозревать могли многих. Например, мама рассказывала, что когда ее арестовали, то поручили полицейскому ее довезти куда-то в поезде. Он ходил с ней даже в туалет. Как-то он заснул, и у мамы появилась возможность побега. Но из-за опасений, что товарищи по партии примут её за провокатора, она от этой мысли отказалась и, разбудив полицейского, напомнила ему о служебном долге.

Вспоминая моих родителей, я сейчас не могу понять почему в подпольном коммунистическом движении была такая подозрительность. Ведь, казалось бы, если человек туда шел, то сразу обрекал себя на многие лишения, и на это шли только те, кто по настоящему верил в коммунистические идеи. Может быть, одной из причин было то, что польская «дефензива» даром хлеб не ела (мой друг Валера Мельник сказал, что знает это из разных книг).

Например, с апреля по декабрь 1934 г. отец сидел в концлагере Bereza Kartuska, о котором Википедия пишет: «Берёза-Картузская – концентрационный лагерь, созданный властями Польской Республики в 1934 году в городе Берёза-Картузская (сейчас г. Берёза, Брестская область) на территории Западной Белоруссии в качестве места внесудебного интернирования противников правящего режима. С 1934 по 1939 годы в нём содержались по обвинению в «антигосударственной деятельности» противники правившего режима: коммунисты, деятели еврейского, украинского и белорусского национальных движений, польские политические оппоненты Юзефа Пилсудского.» В статье [1] отец описывает какие условия были в этом концлагере: кормили очень плохо, заставляли много работать, не давали спать и били по поводу и без повода. Туда сажали просто по подозрению в коммунистической деятельности, без какого-либо суда или следствия. Однако, отцу повезло, что, по крайней мере, видимость демократии в Польше еще была. 1-го декабря 1934 г. было заявление общественных деятелей и писателей Польши о том, что условия в концлагере были хуже чем в царской России. Письмо подписали Юзеф Циранкевич (который потом в социалистической Польше был премьер-министром), Ванда Василевская и другие, всего 91 человек. После этого в концлагерь приехал Кавецкий – начальник второго отдела министерства внутренних дел Польши, который руководил польской охранкой. Отца к нему вызвали и тот сказал отцу, что его освобождают, но советуют никому про концлагерь не рассказывать, а если расскажет, то его снова сюда привезут и ему придется здесь сгнить [1].

Отец и мать встретились на процессе КПЗУ во Львове в 1938 г. Отцу дали 6 лет, а маме – 4. Они были в одной тюрьме возле Кракова. Теперь ясно, что им очень повезло, что с 1938 г. они сидели. В подпольной коммунистической партии Польши (КПП) и в КПЗУ было много интеллигентов, которые не соглашались с тем, что им приказывал Коминтерн. В 1938 г. руководителей КПП и КПЗУ пригласили в Москву для дружеской беседы и расстреляли. Как пишет Википедия, Коминтерн заявил, что в компартиях Польши, Западной Украины и Западной Белоруссии власть захватили фашисты, он эти партии распустил, а те члены партии, которые в это время были в СССР были репрессированы. Как пишет Википедия, в этих партиях произошел раскол: часть была за Сталина, а часть осуждала репрессии. И еще Википедия пишет, что, в результате раскола, в компартиях Западной Украины и Западной Белоруссии большинство составляли уже не украинцы и белорусы, а поляки и евреи. А когда СССР вошел в Западную Украину и Западную Белоруссию, то членов этих партий там тоже репрессировали. Так что родителям повезло, что они сели до этого решения Коминтерна.

Когда первого сентября 1939 г. началась война и вокруг были бомбежки, то охрана сбежала, но предварительно отдала ключи отцу и еще нескольким заключенным. Они открывали камеры других и, в частности, отец открыл камеру где была мама. Хотя отец воевал под Сталинградом, но говорит, что самый большой страх испытал, когда сидел в камере и во время бомбежки не мог никуда убежать.

Потом их группа из семи человек пошла пешком на восток, чтобы попасть в СССР. Они еще не знали, что 17-го сентября СССР войдет в Западную Украину и Западную Белоруссию (ясно, что тогда о секретной части пакта Молотова-Риббентропа не было известно).

По дороге в СССР их поймали польские солдаты. Польский офицер сказал им по польски:

“Ваше счастье, что среди вас есть один поляк” и отпустил их (остальные были евреи). А когда они дошли до Западной Украины, в которой уже была советская армия, то к отцу привели как раз того польского офицера и поручили этого офицера охранять. Когда вокруг никого не было, отец сказал ему по польски “будь здоров” и отпустил. Наверное, кругом был такой бардак, что этот поступок отца остался незамеченным.

Когда в 1941 г. Германия напала на СССР, то людей из Западной Украины в армию не призывали из-за того что им не верили. Но отец попросился добровольцем и, т.к. он был коммунистом-подпольщиком, то его взяли. А маму взяли в НКВД переводчиком потому что она свободно владела немецким.

После пакта Молотова-Риббентропа отношения между Германией и СССР были хорошими, и советские газеты не писали о том, что делали немцы с евреями. Поэтому многие евреи даже не думали уезжать в эвакуацию. Например, родители моей мамы остались. До 1918 г. Западная Украина принадлежала Австро-Венгрии, потом Польше, а с 1939 г. – СССР. Поэтому для родителей моих родителей смена власти не была чем-то неожиданным. В Австро-Венгрии немецкий язык был государственным, но в гимназии где училась моя бабушка по маме (баба Берта) основным языком был польский. Она свободно владела немецким, читала в оригинале Гёте, Шиллера и других поэтов и писателей, думала, что Германия – культурная страна и поэтому им незачем уезжать. Как это ни странно, они выжили.

Вначале они соблюдали все немецкие предписания и носили желтую повязку. Но на бабу Берту произвел впечатление такой случай. Она хотела выйти за пределы города, но немецкий солдат, который контролировал границу города сказал ей по-немецки: “Обратно в город!” Дальше он, продолжал говорить по-немецки; я забыл эти немецкие фразы, но смысл был такой: разве ты не знаешь, что тебе запрещено выходить за город! Баба Берта говорила, что он вполне мог убить ее и она просила его (на немецком): "Подари жизнь".

Видимо, после этого случая они с дедом решили, что надеяться на благосклонность немцев нельзя. Дед был очень богатым, имел много золота, они прятались в лесах и платили местным, которые их прятали. Видимо, из каких-то соображений, они переезжали в разные места, одеваясь как крестьяне. Как-то они въезжали в город на воротах которого было написано, что в нем уже нет евреев, а на вывеске перед магазином было написано по-немецки: евреям и собакам вход воспрещен.

Слава богу, их не выдали и так они прожили три года. А родители отца уехали в эвакуацию потому, что жили с отцом в одном городе (Станиславе) и боялись, что донесут, что он коммунист.

Мама принимала участие в допросах пленных немцев и говорила, что по акценту сразу определяла из какой они части Германии. Как-то один из советских офицеров спросил ее как она, как женщина, может смотреть на то как обращаются с пленными немцами. Она ответила, что раз они враги, то, наверное, с ними надо так обращаться. Еще им поручали проверять письма с фронта. В частности, она читала письма Константина Симонова жене и хотя, ее родной язык был польский, была восхищена тем как эти письма были написаны.

А отец проходил подготовку где-то в Мордовии и в конце 1941 г. их отправили на фронт. Воевал отец под Сталинградом и вначале был на передовой. Но потом офицер решил, что, т. к. отец свободно владел немецким, что таких людей нельзя посылать на передовую. Иногда отцу поручали кричать в мегафон немцам, чтобы они сдавались; отец сам переводил это на немецкий. Его воспоминания такие, что многие гибли совершенно бессмысленно. Скажем, пришел приказ взять какую-то балку. Всем было ясно, что приказ был бессмысленным т. к. немцы ее бы оставили и без штурма. Уговорить солдат взять эту балку было трудно. Когда они лежали в окопах и командир кричал: «За Родину, за Сталина, ура!», то они тоже кричали «Ура!», но не вставали. Поэтому взять балку приказали группе офицеров. Офицер отца пошел в бой, даже не успев закончить занятия любовью с медсестрой в палатке. И за эту никому не нужную балку погибло много офицеров.

Как-то отец увидел как под Сталинградом формировали польскую дивизию имени Косцюшко. Т. к. отец считал себя поляком, то он подошел к ним и сказал, что тоже хочет записаться. Но русский офицер сказал ему: «Это дивизия имени Костюшко, а не имени Шолом-Алейхема» и не разрешил.

После войны родители какое-то время жили в Москве. Не запомнил по какому случаю отец как-то разговаривал с Михоэлсом. Отец спросил его что-то по-русски, Михоэлс спросил почему не на идиш и они говорили на идиш. Но я не помню о чем. Потом родители переехали в Станислав. Пожив какое-то время в настоящем «социализме» они быстро все поняли, но надо было жить и работать. Как-то отец привел фразу какого-то политика, что подлец тот, кто в молодости не был социалистом. Этот политик в зрелом возрасте стал ярым врагом "социализма", но считал, что в молодости для тех, кто верил в идеалы, любовь к "социализму" была естественной.

После того как родители приехали в Станислав, отец стал работать в редакции областной газеты Прикарпатська Правда. Во время работы он все время был под стрессом, чтобы не ошибиться. Как-то, когда в два часа ночи надо было подписывать номер в печать он заметил, что в предложении "Ленін – геній людства" (Ленин – гений человечества) в слове геній была пропущена буква «е» и получилось "Ленін – гній людства" (Ленин – гной человечества). Отец говорил, что когда он это увидел, у него в глазах потемнело. Если бы он это пропустил, то судьба его и нашей семьи сложилась бы совсем по-другому. То, что, как минимум, его посадили бы, сомнений нет т. к. сажали за гораздо меньшие «преступления». Например, когда газета печаталась в типографии, то первые номера были пробные и рабочие брали их себе т. к. в то время газета часто решала проблему когда надо было что-то завернуть. И один из рабочих взял газету где, как обычно, на первой странице была большая фотография Сталина и на базаре хотел в эту газету что-то завернуть. Его на этом поймали и он сел. Но это касалось только его. А если бы газета с фразой "Ленін – гній людства" вышла бы, то эту фразу прочитали бы многие и наверняка отец получил бы по полной (и даже его могли бы расстрелять как врага народа).

В связи с этой историей может возникнуть такой вопрос. Не кажется ли странным, что в слове из пяти букв "геній" почему-то была пропущена именно буква «е»? Одна из гипотез такая, что т. к. наборщиками в типографии были, в основном, местные украинцы, которые советскую власть, мягко говоря, не любили, то, может быть, наборщик специально пропустил эту букву. К сожалению, я не догадался спросить у отца что он думает.

Во время "дела врачей" отца и мать выгнали с работы. В случае отца повод был, что он не донес, что кто-то собирал деньги для бедных евреев и почему только для евреев. А в случае мамы повод был такой. У ее мамы (бабы Берты) родной брат жил в Лондоне и, будучи честной, мама всегда это указывала. Странно, что раньше на это закрывали глаза (видимо, потому, что мама была очень квалифицированным переводчиком), но теперь решили не закрывать. Имея двоих детей, родители очень бедствовали, даже подбирали мерзлую картошку, которую выбрасывали соседи. С ними никто не разговаривал и когда знакомые видели их на улице, то переходили на другую сторону. Мама очень боялась, что узнают, что отец ненавидел Сталина. Когда Сталин умер, она плакала, а отец убеждал ее, что не может правое дело зависеть от одного человека.

Теперь я знаю, что смерть Сталина могла сыграть большую роль и в моей личной жизни. Моя жена Наташа родилась 30 мая 1953 г., т. е., когда Сталин умер (5 марта 1953 г.), ее мама была на седьмом месяце беременности. И на ее работе всех заставили стоять целый рабочий день и даже нельзя было пойти в туалет. Она говорит, что боялась, что тут же и родит. Так что, слава богу, что Сталин не взял с собой на тот свет мою будущую жену.

Вскоре, после смерти Сталина, родителей на работе восстановили и их дальнейшая жизнь была более-менее стандарной в том смысле, что много работали, но жили очень скромно. Многие их друзья по подпольному коммунистическому движению жили в Польше и занимали довольно высокие должности. Самыми близкими друзьями были Игнац и Гелена Блюм. Игнац был генералом и занимал очень высокий пост в польском Генеральном Штабе (одно время, вроде бы, был даже начальником). Потом его выгнали за то, что он хорошо отозвался об израильской армии.

Игнац и Гелена приезжали к моим родителям в Станислав. Как-то Игнац рассказывал о приезде Хрущева в Варшаву. На одной из встреч, где Игнац присутствовал, Хрущева спросили почему так получилось с карибским кризисом. Ответ Хрущева был такой: “ 'Когда в молодости я работал на помещика, он как-то давал бал. На нем один молодой человек то ли перднул, то ли обосрался. После этого он пошел в другую комнату и застрелился. А мы люди простые и стреляться не будем.”

Большой проблемой в жизни нашей семьи было то, что баба Берта переписывалась со своим братом в Лондоне. Но переписка была через других людей, и когда приходила посылка из Лондона, то часть ее она отдавала этим людям. Родители настаивали, чтобы переписка прекратилась т.к. они боялись, что их выгонят с работы когда узнают кто на самом деле переписывается. Отец говорил, что поступает очень нехорошо, запрещая переписку с родным братом, но у него нет выбора. У него все время был страх, что его вызовет редактор и скажет: в своих статьях ты убеждаешь людей в преимуществах социализма, а не смог убедить даже свою тещу.

Для мамы это тоже было проблемой т. к. она работала начальником отдела кадров в областном управлении местной промышленности. Конечно, это была маленькая организация т. к. местная промышленность большого веса не имела. В это управление распределяли выпускников с самыми низкими баллами, и главный бухгалтер управления говорил: "Що до нашего берега припливе: або гімно, або обісрана тріска" (наверное, перевод этой фразы очевиден). Но все же мама не могла бы там работать, если бы про брата узнали. Например, начальник управления был такой тупой, что мог вести собрания только по сценарию, написанному мамой. И она писала сценарий, в котором уже было написано: “Кто против – нет. Кто воздержался – нет. Принято единогласно.” Кстати, этот главный бухгалтер был интересным человеком. Когда к нему приезжали районные бухгалтеры с отчетом, он брал с них взятки, но всем об этом говорил и оправдывался: а с чего я буду платить когда поеду с отчетом в Киев?

А баба Берта не могла понять почему родители запрещают ей переписываться. Она им говорила: Юлиус будет присылать доллары и вы будете на них жить лучше чем на свои зарплаты. Она думала, что Юлиус такой богатый, что ему ничего не стоит содержать еще и нашу семью.

Когда я поступал в МФТИ, то говорил родителям, что надо быть честным и что я напишу в анкете про родственников за границей, но родители убеждали меня этого не делать. Перед объявлением о зачислении в институт, отец прилетел в Долгопрудный на тот случай, что, если это выяснится и меня из-за этого не зачислят, то он пойдет по инстанциям и будет говорить о своем революционном прошлом. Но, слава богу, это не понадобилось. Предупреждения родителей не были беспочвенными. Например, в МФТИ учился Беня Аршас из Вильнюса, и у его семьи были родственники в Южно-Африканской республике. Беня об этом не писал, но, когда родственники приехали в гости в Вильнюс, то Беню вызвали в деканат и спросили: есть родственники за границей? Когда он сказал, что нет, то ему сказали: а летом к вам родственники из Киева приезжали? Его отчислили и повод был не такой, что родственники за границей, а то, что он не сообщил. Все же надо отметить, что жизнь Бени не была полностью сломана т. к. ему удалось перевестись в Вильнюсский университет.

После многих скандалов в семье, баба Берта пошла на почту и открытым текстом послала брату телеграмму (на немецком): не пиши мне, забудь меня, я для тебя умерла. Очень странно, что после этого ничего не произошло. У нас в подвале был тайник, где был адрес Юлиуса и отец хранил книгу Троцкого на польском. А когда баба Берта умерла, то мама в страхе уничтожила весь тайник.

Для нас с братом и родителей менталитет бабы Берты казался странным. С одной стороны, как я писал, она была образованной. По ее просьбе, родители выписывали для нее главную газету ГДР Neues Deutschland, где почти в каждом номере на первой странице были большие фотографии Ульбрихта (а для себя выписывали главную зазету Польши Trybuna Ludu). С другой стороны, ощущение, что она не понимала действительность в которой живет. Один из примеров – то что я писал выше, что она не понимала почему родители запрещают ей общаться с братом. А когда появился телевизор, и дикторы программы Время говорили: Здравствуйте, товарищи! то она им отвечала: здравствуйте. Она думала, что дикторы ее видят и здороваются с ней.

Эта история с ее братом имела продолжение. Когда мы приехали в Америку, то я думал о том, чтобы найти его адрес. Но понимал, что его уже нет в живых, думал, что его детей тоже нет в живых, думал, что внуки вряд ли помнят и поэтому искать не стоит. Но не учел, что, как говорила баба Берта, ее брат женился в 44 года и, как она говорила, сфабриковал четверо детей. А моя дочка Ира была настойчивой и искала адрес в интернете. И нашла! Один из сыновей брата Колин был раввином в синагоге в северном Лондоне. Он переслал письмо Иры своему брату Ирвину. Переписка возобновилась, и оба брата приезжали к нам. А когда Ира вышла замуж, то для родителей ее мужа было обязательным, чтобы свадьбу вел раввин. И эту свадьбу вел Колин! Конечно, баба Берта была бы счастлива, зная что так произошло.

Глава 3. Неудачная Шахматная Карьера

Главной причиной почему я решил заниматься физикой – потому, что оказался шахматистом-неудачником. Хотя моя шахматная карьера особого интереса не представляет, были интересные события, которые вкратце опишу.

Занимался шахматами в шахматном кружке станиславского (в 1963 г. Станислав переименовали в Ивано-Франковск) дома пионеров, который вел Борис Шимонович Куперман. Впервые поехал на украинские республиканские соревнования в 1959 г. после 6-го класса, когда мне было 13 лет. По теперешним понятиям, в таком возрасте надо быть уже как минимум мастером, но тогда у меня даже 1-го разряда не было и Борис Шимонович упросил областной совет спорта выписать мне липовый билет 1-го разряда т. к. было условие, что участвовать можно только если разряд не ниже 1-го. Он пообещал, что как только мы сядем в поезд на обратном пути, он этот билет тут же порвет. Играл на 2-й доске т. к. в областных юношеских соревнованиях был вечно вторым, а первым был Витя Адлер. Теперь он международный мастер и многократный (10-кратный?) чемпион Миннесоты.

Турнир был в Симферополе летом 1959 г. и туда мы ехали через Киев. Как раз в это время там в Жовтневом Дворце Культуры проходил матч СССР-Югославия. Мы туда пошли, но когда с Крещатика поднимались по улице, идущей вверх к Дворцу под довольно большим углом, то поняли, что опоздали т. к. по улице от Дворца вниз спускались вниз Смыслов, Бронштейн и Быкова. Это было как боги спускались на землю. Б.Ш. сказал: "У нас Феликс самый маленький, давайте пошлем его, чтобы он взял автографы". Но я постеснялся.

На турнире мы сразу подружились с Володей Тукмаковым, который играл на 2-й доске за Одессу. Теперь он – международный гроссмейстер и был капитаном сборной Украины. Было 8 туров, в последнем мы играли с Одессой и я с Володей сыграл вничью. Мой результат был 4 из 8, а Володин – 3 из 8. Норма 1-го разряда была 50 %, т. к. на 2-й доске были только перворазрядники, поэтому формально я норму выполнил и Б. Ш. мой билет не порвал. Потом Володя сказал мне, что его 1-й разряд тоже был липовый.

Следующим турниром было личное юношеское первенство Украины в Киеве зимой 1960 г. Витя туда не поехал т.к. поехал уже в Москву на сборы так что от Станислава был я. С Володей мы переписывались и я знал, что он в Киеве тоже будет. Зима была холодная и Володя первым делом спросил: "Ты в кальсонах?". А я их терпеть не мог. Я спросил его: "Ты был бы доволен, если бы набрал 50 %?". Он сказал, что ни в коем случае, что он много готовился. Чтобы было больше времени на подготовку он в начале школьного года получил 7 пятерок, используя известный школьный принцип, что вначале ты работаешь на авторитет, а потом авторитет работает на тебя. Результат Володи был 4.5 из 8, а у меня был полный провал – 1.5 из 8.

Этот турнир запомнился еще вот чем. Казалось бы, первенство Украины среди юношей не было для Киева особенным событием. Но мы жили в самом центре – гостиница была на углу улиц Ленина и Крещатика напротив Центрального Универмага. Наверное, в этой гостинице были комфортабельные номера, но шахматистов селили по несколько человек в комнате. Игры были в шахматном клубе, который, насколько я помню, был на правой стороне улицы Ленина, если идти от Крещатика, не доходя до Театральной площади. Казалось бы, для такого турнира, талоны на еду должны были бы быть для какой-то захудалой столовки. Но они были для ресторана Театральный, который был на Театральной площади напротив Оперного театра. Наверное, гостиница и ресторан были выбраны из-за близости к шахматному клубу. Еда в ресторане была шикарная, и на талоны можно было есть практически без ограничений. Официантки знали какую еду я предпочитаю и, когда я приходил в ресторан,то они обычно сразу спрашивали: что будешь есть сегодня, котлеты по-киевски или судак жареный? А вечером в ресторане собирался киевский театральный бомонд, играл оркестр, были танцы и много женщин были в платьях с глубокими вырезами. Когда я рассказал об этом отцу, то он удивился что таких пацанов пускали в этот ресторан (зимой 1960-го года мне было 13).

Система была такая, что командные первенства Украины проходили летом, а личные – зимой. Поэтому следующим турниром было командное первенство летом 1960 г. в Харькове. Здесь Володя играл уже на 1-й доске за Одессу и набрал то ли 8, то ли 8.5 из 9. Т. е., прогресс был невероятный. А я, как обычно, играл на 2-й за Станислав и набрал, кажется, 5 или 5.5 из 9. В частности, выиграл у Гены Кузьмина, который потом стал гроссмейстером (но, к сожалению, недавно умер). Зимой 1961 г. мы уже не встретились т. к. Володя и Витя уже играли в турнирах более высокого уровня.

Не помню, что было в 1961 г. Летом 1962 г. мы, как обычно, поехали на командное первенство Украины. Ехали через Львов и там в очень красивом актовом зале Политехнического института проходил очередной матч СССР-Югославия. Мы пошли на матч и обнаружили, что за СССР на юношеской доске играет Володя! Т.е., за два года он сделал невероятный прогресс. Он нас увидел и спустился в зал, чтобы с нами поговорить. Ясно, что теперь наши пути полностью разошлись и мы перестали переписываться.

Мне стало окончательно ясно, что шахматная карьера мне не светит и решил переключиться на подготовку к вступительным экзаменам в МФТИ или МГУ. Решил, что шахматы не для меня т.к. здесь очень важно не только что-то знать и считать варианты, но и уметь настраиваться на игру, чтобы побеждать конкретного противника. Здесь нельзя перенести игру, если не выспался и не очень хорошо себя чувствуешь. Я решил, что в науке легче т.к. ты сам можешь выбирать когда отдыхать и когда заниматься наукой. Но на соревнования продолжал ездить.

В 1963 м поехал на командное первенство Украины среди взрослых, но каждая команда должна была иметь юношескую доску. Я играл за Станислав на юношеской доске т. к. Витя играл уже на взрослой. И в 1-м туре мы сразу встречаемся с Одессой. У них на 1-й доске был знаменитый гроссмейстер Геллер, а на юношеской – Володя, который тогда уже был международным мастером, а я все еще перворазрядником. У нас на 1-й доске был мастер Ротштейн. Раньше он жил во Львове, но мой отец, который тогда был председателем областной шахматной федерации, нашел ему работу и квартиру в Станиславе. Поэтому мы дружили с командой Львова, где на 1-й доске играл знаменитый гроссмейстер Штейн.

И вот играем мы с Одессой. Ротштейн и я играем белыми. Он играет дебют четырех коней с явным намерением ограничиться ничьей. А Володя со мной сыграл скандинавскую. Почти все время у меня было намного лучше и было видно, что Володя нервничал и даже часто ходил в туалет. Но перед откладыванием я «наиграл», и отложенная позиция уже была проигрышной. А Ротштейн гнул свою линию и Геллер ничего не мог сделать, так что отложенная позиция была ничейной.

Доигрывание было утром следующего дня и вечером мы с Б.Ш. стали анализировать, чтобы понять, есть ли какие-то шансы на ничью. И видим, что проигрыш везде. И где-то в 4 утра он нашел вариант, где тоже был проигрыш, но, в отличие от других вариантов, Володя выигрывал не с комфортом, а ему надо было пожертвовать коня. Утром заходит к нам Штейн и спрашивает: “Нашли ничью?”. Б. Ш. ему говорит, что нашли и показывает. А Штейн говорит: “Какая же это ничья? Конь жертвуется и все”.

Доигрывание было в номере Геллера, так что за столом сидели Геллер и Володя, а напротив них – Ротштейн и я, соответственно. В один момент, когда Володя думал, я встал чтобы прогуляться и увидел, что на кровати Геллера лежали карманные шахматы, на которых анализировалась наша партия. Т.е., Геллер ее тоже анализировал. Но они анализировали совсем другие варианты, т. к., видимо, не ожидали, что мой записанный ход будет таким плохим. И когда подошел момент, что надо было жертвовать коня, я видел, что Геллер внимательно смотрит на нашу доску. Увы, теперь уже не узнаешь, что он тогда думал. Наверное, сразу понял т. к. Штейн тоже сразу понял. Но Володя не решился и получилась ничья! А Ротштейн с Геллером тоже довел до ничьей.

Кажется, это был последний турнир, в котором я играл за Ивано-Франковск. Потом играл в шахматы только за команду МФТИ в первенстве Москвы и за команду факультета в первенстве МФТИ. Толик Щаранский (который теперь очень известный человек в Израиле) тоже играл за МФТИ. Как-то мы с ним встретились в первенстве института. Получилась интересная партия, жаль, что не сохранилась. Мы оба пошли на одну и ту же позицию, где у него был ферзь за ладью, коня и пешку, но оценивали ее по разному. И я выиграл.

Как-то в первенстве Москвы играли с сильной командой МАИ, где на первой доске был мастер Штыров, а на женской – симпатичная Марина Бронникова. Она была одной из лучших шахматисток Москвы и потом вышла замуж за гроссмейстера Лейна. В МФТИ изобрели очень простую систему подсказки (а, скорее всего, она была известна давно), но, почему-то, другим даже в голову не приходило, что такая простая сигнализация. И на последней мужской доске МФТИ, рядом с девушкой сажали сильного игрока, который играл и за себя и подсказывал девушке. Наша девушка выиграла и я помню лицо Марины; она никак не могла понять как она проиграла такой неизвестной шахматистке. Не знаю как дальше сложилась судьба Марины, слышал, что она с Лейном развелась, Лейн уехал в Америку, но не знаю уехала ли Марина. Если вдруг она прочитает эти строки, то пусть считает их запоздалыми извинениями.

Глава 4. Поступление в МФТИ

Итак, когда я понял, что шахматная карьера мне не светит, то решил заняться физикой. Читал популярные книжки и, конечно, моим кумиром был Эйнштейн. В связи с этим, такое отступление. Тогда все школьники проходили где-то производственную практику. У нас она была на заводе и руководил практикой один из инженеров завода. Как-то на теоретический занятиях он вызвал меня к доске и задал такую задачу: чему равен коэффициент зацепления двух зубчатых колес? Я отвечаю: k=N1/N2, где – N1 – большее число зубьев, а N2 – меньшее. Но кто-то посмотрел в конспект и говорит, что наоборот, k=N2/N1. Разгорелся спор кто прав. Я говорю, что это относительно: если считать, что k=N1/N2, то N2/N1 будет k в минус первой степени и наоборот. И тогда инженер сказал: "Ты мне Эпштейна не рассказывай!" (именно Эпштейна!).

Физический кружок в школе вел Рувим Моисеевич Мичник. Многие его ученики поступили в престижные вузы. Потом он жил в Израиле и там тоже подготовил многих (к сожалению, недавно он умер). Я думал куда поступать – на физфак МГУ или в МФТИ. Решил в МФТИ т.к. только здесь на вступительных экзаменах была письменная физика (в других местах только письменная и устная математика и устная физика) и думал, что это мой плюс.

Тогда не знал всех тонкостей поступления. Конечно, все говорили, что еврею поступить намного сложнее, но как это делали я тогда не знал. Теперь хорошо известно, что, например, в МГУ евреям давали более сложные задачи и есть даже сборник задач, которые давали только евреям. Но в МФТИ была другая система. Там было три потока, которые шли очень быстро – экзамены были через день и даже, кажется, день за днем. Их принимали преподаватели кафедр математики и физики и большинство из них были приличными людьми. Поэтому даже технически организовать особый подход к евреям было сложно.

Но быстро стало понятно какой выход нашли. В проспекте МФТИ написано, что, в отличие от других вузов, здесь нет системы проходного балла и подход чисто индивидуальный. Например, если одинаковое число баллов набрали выпускник престижной московской школы и кто-то из далекого села, то ясно кому надо отдать предпочтение. И что очень важно собеседование. Поэтому всегда можно было сказать, что не взяли из-за того, что плохо прошел собеседование. Наверное, в этих словах смысл есть. Например, Коля Николаев из марийского села набрал, кажется, 16 баллов, его взяли, он стал ленинским стипендиатом, а теперь известный физик-теоретик, работает в Институте Теоретической Физики имени Ландау в Черноголовке. Но таких случаев было очень мало и ясно, что основное применение этого правила относилось к евреям: все знали, что 16 баллов – это был результат когда могли взять или не взять, а евреям надо было набирать минимум 19. Мой друг Толя Штилькинд набрал 18 и его вначале не взяли. Но после т. н. “комиссии по недоразумениям” Толю взяли кандидатом, т.е., без стипендии и с условием, что выгоняют сразу после несданного экзамена. Так он за время учебы не получил ни одной четверки и все экзамены сдал на пятерки.

У меня математика пошла легко и получил 10 баллов без проблем. А с физикой проблемы были. В МФТИ система была, что оценку за письменный экзамен ставят на устном. Тебе говорят, что хотят поставить и можешь возражать, если считаешь, что несправедливо. В одной из задач надо было вычислить ток, который состоял из двух токов. Я правильно посчитал эти токи, они были одинаковой величины I, но в суммарном вкладе ошибся в знаке одного из токов. Поэтому, вместо правильного результата 2I, получил ноль и написал, что ток идти не будет. Экзаменатором была Людмила Петровна Баканина и какой-то преподаватель с кафедры физики. Л. П. Баканина – один из авторов известного сборника задач по физике. И она эту мою ошибку не зачла и поставила 5! Это меня спасло и сыграло большую роль в жизни. Устный экзамен был очень тяжелый – этот преподаватель давал задачи явно не школьного уровня. Например, одна из задач была на уравнение Мещерского, которого я не знал т. к. его проходят только в институте, оно требует знания производных, которых тогда не было в программе школы. В конце Л.П. Баканина спросила откуда я и, услышав, что из Ивано-Франковска, видимо, решила, что это глубокая провинция и поставила за устный экзамен 4. Так что в сумме набрал 19.

После этого было собеседование. Его вел декан Радкевич, и там сидели какие-то деятели с парткома и комитета комсомола. Тон Радкевича был хамский. Они спросили, что читал и я сказал, что популярную литературу по теории относительности. Тогда они спросили, почему в парадоксе близнецов, когда один брат улетает и прилетает обратно, то его брат, который оставался на Земле может быть намного старше; почему не наоборот. Конечно, вопрос хорошо известный и теперь это кажется очевидным, но для школьника вопрос явно не легкий. Собеседование было 14 июля, как раз в мой день рождения и был уверен, что не прошел. Объявление о поступлении было 28 июля и эти две недели ожидания были адом. Но в результате меня взяли, так что 19 баллов сыграли свою роль. Конечно, я очень благодарен Л.П. Баканиной; если бы мог, поставил бы ей памятник.

Глава 5. Учеба в МФТИ

На первом курсе моим лектором по матанализу был известный математик, профессор Марк Аронович Наймарк. Он сыграл большую роль в моем образовании. Вначале в бесконечно больших и бесконечно малых я чувствовал себя некомфортно. Его лекции, вроде бы, понимал, но не совсем понятно было зачем он наводит строгость на то, что кажется очевидным. Т.е., у меня был стандартный менталитет школьника. Прозрение пришло после того как понял его определение предела последовательности. Он дал такое определение: число a называется пределом последовательности, если вне любой окрестности a находится лишь конечное число членов последовательности. Когда до меня дошел смысл этого определения, то все изменилось и стало ясно зачем нужна строгость. Но возникли вопросы, действительно ли доказательства на языке эпсилон-дельта являются строгими. Хотелось узнать больше, но времени не было т. к. было много других предметов.

После лекций М. А. Наймарка все остальное казалось мало существенным,хотя факультет был физический. Лекции по общей физике читал Дмитрий Васильевич Сивухин, который был хорошо известен среди московских физиков. Читал очень хорошо, но все равно было ощущение, что это не совсем мне по душе. А уж от физлабов было полное отторжение. Теперь стыдно признаться, но ни одну лабу я сам не сделал, а все списал, как-то их сдавал и это проходило. Я не знал, что М.А. Наймарк был с 1914 г.р., как и мой отец, т.е., в 1964 году ему было всего 50. Но выглядел он как типичный интеллигентный профессор, которому лет 70. После первого семестра он заболел и матанализ читали другие. Но на 3 м курсе несколько энтузиастов ездили на его лекции по представлениям групп, которые он читал в МИАНе. Эти лекции никуда не засчитывались, начинались они в 9 утра, и, чтобы добраться вовремя из Долгопрудного, надо было встать примерно в 6. Третий курс был очень сложный, было много предметов, но был большой энтузиазм.

Как-то на лекции он дал определение левого регулярного представления, что оператор представления U(g), соответствующий элементу группы g действует на функцию f(x) как U(g)f(x)=f(g^-1x). Мы решили, что должно быть f(gx), т.е., он ошибся. Но т.к. его авторитет был непререкаем, то все боялись сказать ему, что он ошибся. Бросили на пальцах кто должен сказать и выпало на меня. В перерыве я к нему подошел и сказал: "Марк Аронович, Вы дали определение левого регулярного представления, а оно, вроде бы, не удовлетворяет свойствам представления. " Ответ был такой: «Это типичная ошибка студентов, на лекции объясню». И действительно объяснил, и стало ясно, что ошиблись мы, а не он.

Большое впечатление на меня произвели также лекции Марка Ароновича Айзермана по аналитической механике и Владимира Сергеевича Владимирова по уравнениям математической физики. Видимо, кафедра общей физики понимала, что происходит нечто странное: в физическом институте для многих студентов лекции по математике более популярны чем по физике. Между тем приближалось время госэкзамена по общей физике, который проходит в середине 3-го курса. Поэтому кафедра старалась привить студентам то, что считалось физическим мышлением. Например, много задач было на метод размерностей. Это когда требовалось дать не точное решение, а приближенное, исходя из того из каких известных величин в задаче можно составить величину, имеющую требуемую размерность. Как-то профессор Л.Л. Гольдин давал консультацию и его спросили, какое обоснование метода размерностей, ведь коэффициент может быть любой. Ответ был такой: «Я в своей жизни не видел коэффициентов больших чем 2π.

На госэкзамене по физике первый вопрос был вопросом по выбору, т.е., сам выбирал какой вопрос рассказывать. И сам мог выбрать экзаменатора, для которого этот вопрос близок. В то время меня очень интересовала проблема обоснования классической электродинамики, т. к. в ней есть бесконечная энергия и торможение излучением. В МФТИ был очень колоритный аспирант, которого называли Градиент, а его настоящая фамилия Илларионов. Он был высокий и как вопросительный знак, поэтому причина названия непонятна. Мы с ним обсуждали эту проблему и его она тоже очень интересовала. Среди экзаменаторов я нашел только одного теоретика – Л.П. Горькова и пошел к нему. Он сразу спросил: “Так вы считаете, что теория возмущений к электрону неприменима?” Я ответил, что рассматриваю только вопрос обоснования классической электродинамики, а не квантовой. После этого он даже не стал слушать и передал меня другим преподавателям. Вторым вопросом был интерферометр Фабри-Перо. Я отвечал и преподаватель спросил: “А вы с ним работали или только крышку открывали?”. Если бы он знал, что я даже крышку не открывал, то, наверное, результат был бы другим. Он поставил 4 и я был очень рад. Теперь понимаю, что физиков из школы Ландау, к которой относился Л. П. Горьков, вопросы обоснования почти не интересуют, но об этом ниже.

Глава 6. Специализация в МФТИ

Для меня единственным возможным выбором был путь физика-теоретика. На факультете общей и прикладной физики (ФОПФ), где я учился, для этого было несколько стандартных вариантов, но, как раз во время моей учебы, возник новый вариант т. к. при Физическом Институте Академии Наук (ФИАН) открылась группа астрофизики, и я был в числе первых двух ее студентов (вместе с В. Усовым). У нас было телефонное интервью с руководителем группы Л.М. Озерным. Смысл того что говорил В. Усов был такой, что его интересуют не заумные теории, а конкретные эффекты, а я говорил, что хочу заниматься общей теорией относительности (ОТО). Ясно, что В. Усов понравился ему гораздо больше меня. Но взяли нас обоих и потом туда пришли Яша Хазан и Золя Ройхваргер. С самого начала мне стало ясно, что у нас с Л.М. Озерным совершенно разные взгляды на наше образование. Я считал, что перед решением конкретных задач надо вначале изучить соответствующую теорию, а он считал, что наоборот, начинать надо с маленьких задач и по дороге учить соответствующую теорию, если это надо. Например, для расчетов того как разные частицы проходят через межзвездное вещество надо знать сечения разных процессов. Я считал, что надо знать не только величину сечений, но и понимать как они вычисляются, но Л.М. Озерной считал, что это ни к чему и достаточно посмотреть справочник.

Мою судьбу в этой группе решила курсовая работа на 3 м курсе, которую мы делали вместе с В. Усовым. Надо было оценить эффекты ОТО для звезды с сильным магнитным полем. Мы очень напряженно работали, он предлагал варианты, я предлагал другие варианты, в общем было настоящее творчество. Работу надо было защищать перед зав. кафедрой Мандельштамом (сыном академика Мандельштама) и Л. М. Озерным. Мы договорились, что первую половину рассказывает В. Усов, а вторую половину я. Думал, что это справедливо, т. к. свой вклад считал не меньше чем его. Но он рассказал сразу все. Я был в шоке т. к. не знал как себя вести в этой ситуации. А т. к. Озерной итак меня недолюбливал, то он и Мандельштам решили, что я ничего не делал и у них не было попытки выяснить кто сколько сделал. Насколько я теперь помню, зачет со скрипом он мне все же поставил, но стало ясно, что ничего хорошего мне в этой группе не светит и надо было искать выход.

В начале 4-го курса проводился конкурс в теоргруппу с базой в Институте Теорфизики в Черноголовке. Руководителем группы был Л. П. Горьков и он вместе с И. Е. Дзялошинским проводили конкурс. Конкурс состоял из задач из “Квантовой Механики” Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица. В принципе, конкурс был очень справедливым т. к. было известно, что будут только эти задачи и никаких других. Так что кто решил все задачи оттуда, мог быть уверенным. Но задачи могли быть из любого раздела и т. к. книга большая, то могло попасть все что угодно. Были те, кто за лето решил все задачи. Но я не смог, т. к. некоторые разделы книги (например, “Многоатомные молекулы”) вызывали отторжение. В результате оказался в промежуточной ситуации между теми, кого сразу взяли и сразу отвергли. Л. П. Горьков сказал, что может взять меня условно, т.е., формально я буду в старой, но могу ходить в его группу и, если удачно сдам статфизику, то он меня возьмет. Поэтому я ездил в Черноголовку, а в группу астрофизики, где формально числился, не ходил. Но в такой ситуации мне надо было сдавать экзамены в обеих группах.

Экзамен по статфизике Л.П. Горькову сдал, хотя и не гладко. Но он решил взять меня в группу и я ему за это благодарен. Но здесь возникли новые обстоятельства. В начале 4-го курса мы ездили в колхоз, там были конфликты с комсомольскими деятелями, которые заставляли работать на износ, и приезжала комиссия из парткома института разбираться. Когда вернулись, было большое комсомольское собрание, которое длилось где-то до часу ночи. Я тоже пытался выступить, но, когда подошел к микрофону, комсомольские деятели захватили радиорубку и вырубили микрофоны.

Когда мне надо было переходить в группу Горькова, декан Радкевич сказал, что с такими как я он будет чисто формально т. к. я пошел на поводу у группы Штилькинда-Иванова и он помнит мое выступление на собрании. Поэтому он переведет меня в группу Горькова только если раньше я сдам все экзамены в старой группе. Я сказал, что как он может помнить, если я не смог ничего сказать. Он сказал, что проверит т. к. у него все записано, но все равно не переведет. Он говорил: “Мы хотим вам хорошо сделать, а вы бузотеры нам мешаете”. И привел пример какого-то студента-художника, который где-то выставил свои картины и озаглавил их «Свободу свободе творчества».

Варианта попросить Л.П. Горькова помочь тоже не было т. к. на первом же собрании группы он сказал, чтобы все наши проблемы с деканатом мы решали сами и он вмешиваться не будет. Не знаю, правда это или нет, но говорили, что он учился вместе с Радкевичем, потом он пошел в науку, а Радкевич стал деятелем и они друг друга не любили. Так что я остался в старой группе. Там пришлось сдать кучу экзаменов по тем предметам куда я не ходил, но зачет по работе на кафедре никак нельзя было получить т. к. в группу не ходил.

В такой ситуации избежать отчисления из института можно было только одним способом – успеть уйти в академотпуск. Нашими большими друзьями в Ивано-Франковске была семья Котик: я и мой брат дружили с их сыном Димой и дочкой Бетей, родители часто общались между собой и бабки тоже дружили. Анна Исааковна была невропатологом, она дала моей маме фиктивную справку, что у нее сильное обострение климакса и ей нужен уход. Когда показал эту справку в институте, то секретарша, которая до этого меня ненавидела (не сомневаюсь, что из-за моей национальности) вдруг стала ко мне хорошо относиться. Она говорила, что у нее тоже самое и спрашивала, что говорят врачи моей маме. Я ей говорю: говорят, что нельзя работать, надо больше отдыхать. Она говорит, что ей тоже это говорят, так что я угадал. В общем, удалось уйти в академотпуск.

Так что у меня образовался год, за который надо было, как минимум, решить вопросом с зачетом по работе на кафедре астрофизики, куда я не ходил, и подумать что делать дальше. Настроения бороться за переход к Горькову тоже не было. Вдобавок ко всем обстоятельствам, он назначил моим научным руководителем профессора Э. И. Рашбу, который был очень приятным человеком, но мне совсем не хотелось заниматься твердым телом. Поэтому решил попытаться перейти в теоргруппу при Институте Теоретической и Экспериментальной Физики (ИТЭФ), где занимались элементарными частицами.

К сожалению, никто не мог мне посоветовать как готовиться и я решил, что за время академотпуска должен выучить толстенную книгу Швебера по квантовой теории поля. Думал, что если ее выучу, то стану очень умным. Много лет спустя, когда уже был в Америке, увидел Швебера на лекции, которую давал Witten в Brandeis University (Boston). Хотел со Швебером что-то обсудить, но он сказал, что уже давно квантовой теорией поля не занимается. Выяснилось, что знание книги Швебера не играет никакой роли и для поступления мне пришлось сдавать стандартные экзамены по квантовой механике и квантовой электродинамике. Их сдал, но проблема с несданным зачетом в группе астрофизики оставалась.

И здесь мне сильно повезло, что группа астрофизики стала отдельной кафедрой и ее руководителем стал академик В.Л. Гинзбург (который позже стал лауреатом Нобелевской премии). Я ему рассказал мою ситуацию и он сказал: “Неужели такое может быть на 51 м году советской власти?” Я предложил ему вариант, что в качестве курсовой работы представлю расчет реакции протон+протон → дейтрон+позитрон+нейтрино, которую я считал в ИТЭФе и которая является первой фазой термоядерного солнечного цикла. Он согласился, я принес работу, потом он поставил за нее 5 и даже не знаю, смотрел ли он ее.

После этого, когда приезжал в ФИАН на его семинары и он меня видел, то называл меня несчастной жертвой. Он был очень остроумным человеком. Яша Хазан был на том семинаре, где он сказал свою знаменитую фразу. Он сказал: “Эту формулу вывел Шапиро, но не наш Шапиро, а их Шапиро. Так что не зря говорят, что два мира – два Шапиро”. Как-то он объяснял, почему не пошел на демонстрацию. Говорит, что вышел из дома, увидел много красных флагов, а красный свет для него сигнал стоп. А Золя Ройхваргер рассказал, что как-то они пришли на семинар Гинзбурга, который всегда был в актовом зале, а там висело объявление, что зал закрыт на ремонт и семинар будет в парткоме. Они не знали где партком и пошли к кабинету Гинзбурга. Он вышел, увидел много людей и спросил почему. Ему говорят, что не знают где партком. И он сказал: “счастливщики!”. А с Золей произошла такая история. Его не взяли в аспирантуру МФТИ, несмотря на то, что Гинзбург звонил из Осаки, где он был на конференции. Он пошел в аспирантуру ИЗМИРАН и, когда ее закончил, то не мог найти работу. Он сказал об этом Гинзбургу и тот ответил: "А чего вы хотите, ведь даже я вашу фамилию с трудом выговариваю".

Так получилось, что после учебы в ИТЭФе я смог найти работу только в Хабаровске. Наверное, я был не самым сильным студентом, но уж точно в первой половине. В результате моей дипломной работы появилась моя первая статья в Ядерной Физике и это было далеко не у всех. Тем не менее, мой руководитель Б.Л. Иоффе не захотел дать мне рекомендацию в аспирантуру. Он объяснял это так, что до этого у него был Вайнштейн и намекал, что я не иду с ним ни в какое сравнение. Отсутствие рекомендации в аспирантуру создавало большие проблемы т.к. евреев почти нигде не брали на работу. Как раз в это время в ИТЭФе был Ломсадзе из Ужгородского отделения Киевского института теорфизики. Он сказал, что хотел бы меня взять, но не может без рекомендации в аспирантуру. Я сказал об этом Иоффе; сказал, что обещаю, что не буду претендовать на аспирантуру у него и, как бы он меня не оценивал, но уж аспирантуру в Ужгороде я заслуживаю. Но он все равно не дал рекомендацию, объяснив это тем, что в Ужгороде занимаются не наукой, а онанизмом. О том как я представляю себе причины такого решения напишу позже.

Глава 7. Защита кандидатской и докторской и переезд в Дубну

После окончания МФТИ не мог найти работу больше года и основная причина не вызывает сомнения: национальность. Удалось найти работу только в Хабаровске. Более того, когда приехал туда, меня быстро сплавили в село Забайкальское, Вяземского района, Хабаровского края, где была ионосферная станция. Оказалось, что в этом были и преимущества. Бытовые условия были неплохими и мог заниматься чем хочу. Мне очень повезло, что Леонид Авксентьевич Кондратюк из ИТЭФа согласился со мной работать по переписке и иногда мне давали командировки в Москву. Поэтому удалось сделать кандидатскую.

Конечно, не обошлось без препятствий со стороны бюрократии. Когда мой хабаровский институт попросил в Министерстве Среднего Машиностроения (к которому относился ИТЭФ) разрешения на мою защиту, первый ответ был такой, что разрешить не могут т. к. этой темой в ИТЭФе не занимаются! Уже не помню как этот барьер удалось преодолеть.

Следующий этап был подготовка к защите в ИТЭФе. Л. А. работал в лаборатории, которой руководил профессор И.С. Шапиро. Поэтому первым условием было, чтобы он диссертацию одобрил. Тогда не было компьютеров и первый вариант диссертации я постарался написать каллиграфическим почерком, чтобы удобно было читать. Через некоторое время должен был прийти к И.С. Шапиро, чтобы услышать его мнение.

Когда зашел в его кабинет, то он начал сразу кричать и топать ногами. Все время повторял, что это полная х… и он не понимает как такую х… можно писать. Мне было очень стыдно т.к. через стенку был кабинет Л.Б. Окуня и, наверняка, и в его кабинете и даже в коридоре все было слышно. Когда я в трансе вышел из кабинета, то сразу побежал к выходу из здания, чтобы глотнуть свежего воздуха. Первым, кого я увидел, был В. Колыбасов. Он спросил: "Что сказал Шапиро?". Я ответил: "Сказал, что это полная х… и он не понимает как такую х… можно писать". И тогда В. Колыбасов сказал, что все очень хорошо и он не сомневается, что И.С. Шапиро одобрит. Наверное, он хорошо его знал т.к. все так и оказалось. Я учел замечания И.С. Шапиро, а на защите он хвалил меня так как будто это не кандидатская диссертация, а Нобелевская премия.

Докторскую защищал через 15 лет в Институте Физики Высоких Энергий (ИФВЭ, Серпуховский Ускоритель). Вначале думал, что защита кандидатской обеспечивает вполне достаточный уровень жизни так, что можно будет заниматься чем хочу в свое удовольствие. Но экономика СССР ухудшалась и стало ясно, что жизнь кандидата уже не такая безоблачная.

Пытался договориться о защите в нескольких местах, в частности в Ташкенте, Тбилиси и Ленинграде, но нигде не получилось. ИФВЭ был естественным местом моей защиты т. к. там работал Скифф Николаевич Соколов, который разработал метод пакующих операторов, и многие мои работы были основаны на этом методе. Но смущало то, что ИФВЭ имел репутацию антисемитского института. Правда, был самый разгар так наз. перестройки, были большие митинги против существующего строя (в которых и я участвовал) и было уже намного больше свободы чем раньше. Скифф Николаевич поддержал меня и, когда я сказал ему о своих опасениях, он ответил, что нет другого способа проверить кроме как попытаться. Он оказался прав и все прошло успешно.

Леонид Авксентьевич Кондратюк и Скифф Николаевич Соколов сыграли большую роль в моем понимании квантовой теории и об этом напишу ниже.

А сейчас опишу историю с моим переездом в Дубну, т.к. история интересная.

В МФТИ я учился на одном курсе с Борей Копелиовичем. Потом он был в группе элементарных частиц в ИТЭФе, женился на Ире Поташниковой, которая училась на том же курсе и была из Дубны, потом стал работать в Дубне, а потом я потерял его след. И как-то, когда мы жили в Хабаровске, звонит мне Инна Грач (тоже из МФТИ и ИТЭФа, но на два курса младше нас) и говорит, что Боря летит из Сан Франциско в Москву через Хабаровск (тогда у Аэрофлота был рейс Сан-Франциско-Анкоридж-Хабаровск) и надо его встретить. Я договорился насчет гостиницы и встретил Борю в аэропорту. Но, когда мы приехали в гостиницу, то выяснилось, что там вырубили тепло и свет, это было 30 декабря 1991 г. и, как обычно в это время в Хабаровске, температура была около -30.

Поэтому мы поехали к нам домой. Тогда у нас уже было двое детей и мы жили в довольно маленькой двухкомнатной квартире, но как-то разместились. И Боря мне говорит, что почему я сижу в Хабаровске, что уже другие времена и доктору физмат. наук, даже еврею, можно найти работу в физических институтах. Он был руководителем теоргруппы в Лаборатории Ядерной Физики в Дубне и сказал, что постарается меня туда взять. Меня поразило, что для него не было проблемы взять такси (для нас это было дорого), но больше всего поразило, что когда приехали в аэропорт, то он поменял 2 доллара и купил билет Хабаровск-Москва. Тогда билет стоил 135 руб., а курс доллара был 90 рублей за доллар, т.е., цена билета была 1 доллар и 50 центов. Он сказал, что перед отлетом из Сан Франциско купил в аэропорту кофе с булочкой за 4 доллара.

Боря действительно устроил то что меня взяли в Дубну и мы переехали туда в мае 1992 г. Эта история показывает, что жизнь часто зависит от совершенно непредсказуемых обстоятельств. Если бы не встретил Борю в аэропорту, то наша жизнь сложилась бы совсем по-другому, ясно, что мы бы не поехали в Дубну и, наверное, не поехали бы в Америку. Переезд из Хабаровска в Америку был для нас нереальным т.к. надо было всем лететь в Москву на интервью в американском консульстве, надо было где-то снимать гостиницу и т.д. Сейчас мои дети рады, что переехали в Америку и, конечно, больше всего они обязаны Боре.

Глава 8. Мои впечатления о школе Ландау

Все физики моего поколения, наверное, знают о взаимной нелюбви школ Ландау и Боголюбова, но более молодые, наверное, не знают. Я был в среде тех, кто считал себя последователем Ландау, но чувствовал себя некомфортно как тот, который приходит со своей религией в чужой монастырь. Боголюбовцев не любили из нескольких соображений. Среди ландаувцев было много евреев, а среди боголюбовцев их почти не было. Поэтому было подозрение, что боголюбовцы антисемиты. Есть косвенные подтверждения, что это так. Но, с точки зрения науки, принципиальное расхождение было такое. Ландаувцы считали, что т. к. физика – экспериментальная наука, то любые теоретические результаты имеют значение только для того, чтобы правильно описать эксперимент. В частности, математика считалась только техническим аппаратом и считалось, что незачем наводить здесь строгость. Того, кто пытался работать с более строгой математикой, в ИТЭФе называли патолог или онанист.

В то же время, боголюбовцы занимались, в основном, тем, что считается математической физикой. Т. е., рассматривались разные математические задачи, которые, как предполагалось, рано или поздно будут использованы в физике. При этом, как правило, никакого сравнения с экспериментом не проводилось. Мое впечатление о людях, считающих себя последователями Ландау такое, что абсолютное большинство из них никак не были доброжелательными людьми. Они были очень самоуверенными и считали, что только они понимают, где наука, а где псевдонаука.

Как-то я был на семинаре, где парень из МИАНа рассказывал свои результаты в модели Тирринга. И между Иоффе и Тер-Мартиросяном возник спор. Один из них (не помню кто) говорил, что этим вообще нельзя заниматься, а другой говорил, что можно, но только в свободное от работы время. На что парень ответил, что главное – не чем человек занимается, а за сколько он это продает. А т. к. он продает недорого, то может этим заниматься.

В ИТЭФе была очень жесткая система защиты докторских диссертаций. Если кто-то хотел защищаться, то вначале надо было получить одобрение четырех главных теоретиков: Л.Б. Окуня, К.А. Тер-Мартиросяна, Б.Л. Иоффе и Ю.А. Симонова. Каждого из них надо было попросить прочитать диссертацию. Я знаю о случае, когда мой знакомый попросил Иоффе прочитать, а тот сказал, что сейчас у него нет времени. На естественный вопрос, когда можно надеяться, был ответ, что пока ничего неизвестно. Т.е., было ясно, что шансов нет.

В частности, я понимал, что у меня в ИТЭФе нет никаких шансов, да и Л.А. Кондратюк не котировался там как большой теоретик. А с И.С. Шапиро у некоторых больших теоретиков была большая вражда, и это вынудило И.С. Шапиро уйти из ИТЭФа. Иоффе был одним из главных противников И.С. Шапиро. Мне рассказали, что когда И.С. Шапиро умер и у Иоффе спросили, подпишет ли он некролог, он ответил: с удовольствием.

Выше я писал, что Иоффе не дал мне рекомендацию в аспирантуру даже зная, что она нужна мне для Ужгорода. До сих пор не могу понять, что было основным мотивом такого решения. Ясно, что институт в Ужгороде, который принадлежал школе Боголюбова, он презирал (и поэтому сказал, что они занимаются онанизмом). Но, будучи евреем, он хорошо знал и о том, что евреям очень трудно найти работу. Если бы я был в Ужгороде, то что, это было бы в противоречии с его принципами? А может все более прозаично и он просто меня не любил и не хотел ничего делать для меня?

Вспоминая все это, я не испытываю к нему ненависти и даже думаю, что, может быть, я должен быть ему благодарен? Ведь если бы он дал мне рекомендацию, моя жизнь сложилась бы совсем по другому, я бы не поехал в Хабаровск, не встретил бы свою будущую жену Наташу, наверное, у меня была бы другая жена и другие дети, я не встретил бы тех людей, которые сыграли большую роль в моем понимании квантовой теории и т. д. Так что все как в известном анекдоте про корову, кошку и воробья, что не знаешь кто твой друг и кто твой враг.

Я писал, что Л.П. Горьков помог мне дважды: он мог сразу отвергнуть меня т. к. я решил не все задачи и мог не взять меня окончательно т. к. сдал ему экзамен по статфизике не без проблем. С другой стороны, для студентов он был довольно неприступным т. к. сразу сказал, что никакой помощи от него ждать не надо. т. е. в этом он отнесся ко мне не так как В.Л. Гинзбург. Л.П. Горьков был одним из четырех авторов так наз. GLAG theory, по именам авторов: Гинзбург, Ландау, Абрикосов, Горьков. Я эту теорию никогда не учил и ничего сказать о ней не могу. Но возникает такой естественный вопрос. Ландау получил Нобелевскую премию раньше их всех, а Гинзбург и Абрикосов получили позже и как раз с формулировкой, что за эту теорию. А почему не дали премию Горькову? Он был в этой компании самым молодым и наверняка сделал не меньше остальных. Откуда нобелевский комитет знает кто какой вклад внес? Это не первый случай, когда комитет присуждает премию не из четких научных соображений. Например, пульсары открыла Bell, но премию за открытие дали руководителю ее диссертации Hewish.

Общий вывод от моих впечатлений о представителях школы Ландау такой. Они не принимают, что разные подходы имеют право на существование и правильная философия науки (например, важно или нет, чтобы математика, используемая в физике была строгой) может быть не такой как они думают. Только будущее развитие науки покажет правильна ли их философия (и, как следствие, их подход к физике) или нет. В следующем разделе хочу привести аргументы в пользу того, что, фундаментально новая физика будет построена, исходя из совершенно других представлений.

Глава 9. Мои соображения о фундаментальной физике

9.1. О классической электродинамике

Как я писал, выше, одно время меня волновал вопрос об обосновании классической электродинамики. Этот вопрос обсуждается, например, в «Теории Поля» Ландау и Лифшица и во многих других публикациях. Основная проблема здесь заключается в следующем. Т. к. принимается, что элементарные частицы существуют, то на классическом уровне такие частицы могут быть только точечными. Тогда возникает проблема, что у точечной заряженной частицы бесконечная энергия, возникают проблемы с торможением излучением и т. д. Произносятся слова, что, например, для электрона, классическая электродинамика работает только до расстояний порядка его классического радиуса, а на меньших расстояний надо уже применять квантовую теорию.

Мне кажется, что проблемы здесь вообще нет т. к. в классической теории не может быть точечного заряда. В уравнениях Максвелла вообще нет понятия заряда, есть только плотность заряда и плотность тока. Формально заряд можно определить как интеграл от плотности заряда по объему и объем не может быть нулевым т.к. интеграл по множеству меры ноль равен нулю. Когда заряд формально пишут как дельта функцию и говорят, что интеграл от нее по точечному объему конечен, то, как хорошо известно из теории обобщенных функций, такая операция определена некорректно.

Так что классическая электродинамика сама по себе не содержит никаких внутренних противоречий. Проблемы обоснования возникают искусственно, когда вводим точечные заряды и дельта функции, с которыми делаются незаконные операции. Просто надо сказать, что, как хорошо известно, классическая электродинамика не описывает все экспериментальные данные; она может быть лишь хорошим приближением в некоторых задачах.

9.2. Об ОТО

Другая знаменитая классическая (т.е., не квантовая) теория – общая теория относительности (ОТО). В своем Курсе Теоретической Физики, Ландау и Лифшиц пишут, что ОТО "является, пожалуй, самой красивой из существующих физических теорий". Т.е., хотя ОТО является чисто классической теорией, они считают ее красивее чем квантовая теория. В своей градации великих ученых Ландау ставит Эйнштейна на бесспорное первое место, т.е., выше ученых создавших квантовую теорию. А уж в популярной литературе Эйнштейн изображается чуть ли не богом. Это выглядит естественно т.к. то, что сделали Гайзенберг, Дирак, Паули и другие квантовые физики, писатели, пишущие популярную литературу, не знают, а черные дыры и Биг Бэнг кажутся фундаментальными достижениями науки на фоне примитивности обычной жизни. Нет сомнения, что Эйнштейн – действительно великий ученый, который внес большой вклад в разные разделы физики. Но из литературы может создаться впечатление, что создание ОТО по значению намного превосходит все остальное.

Стандартная фраза – что ОТО трактует гравитацию как искривление пространства-времени. А что такое пространство и время? В математике можно придумывать разные пространства, но в физике говорить о пространствах можно только если есть принципиальная возможность измерять координаты этого пространства т.к. один из принципов физики гласит, что определение физической величины – это задание способа ее измерения. Этот принцип явно положен в основу копенгагенской трактовки квантовой теории, а неявно он используется во всей физике.

Одно из явных физических противоречий ОТО такое. Кривизна пространства – это формальный аппарат, чтобы описать движение тел. Поэтому, если тел нет (пустое пространство), то кривизна не имеет физического смысла, хотя математически можно рассматривать любые пространства. Левая часть уравнений Эйнштейна содержит тензор Риччи, который характеризует кривизну пространства-времени, а правая часть – тензор энергии-импульса материи. Казалось бы, в пределе когда материя исчезает (формально это происходит когда тензор энергии-импульса в правой части уравнений Эйнштейна становится равным нулю), то понятие пространства должно терять смысл т. к., с точки зрения физики, пространство без материи – бессмыслица. Но в ОТО пространство в этом пределе не исчезает: левая часть остается и описывает плоское пространство Минковского, если космологическая константа Λ равна нулю, пространство де Ситтера, если Λ>0 и пространство анти-де Ситтера, если Λ<0. И т.к. пустые пространства нефизические, то предел ОТО когда материя исчезает тоже не имеет физического смысла.

Думаю, что следующее замечание является важным. Пока еще не существует теории которая работает при всех условиях. Например, классическая механика хорошо работает при скоростях намного меньших скорости света, но ее нельзя экстраполировать туда где скорости сравнимы со скоростью света. Другой пример, что классическую механику нельзя экстраполировать для описания уровней атома водорода. ОТО является теорией, которая хорошо описывает некоторые явления на макроскопическом уровне где есть большие массы (звезды или планеты), но ниоткуда не следует, что ОТО можно экстраполировать к пределу когда материя исчезает. Между тем, этот предел используется в так наз. проблеме темной энергии (см. ниже).

Кроме того, с точки зрения физики, бессмысленно говорить о пустом пространстве, т.к. нельзя измерить координаты пространства, которое существует только в нашем воображении. В частности, в ОТО координаты и время могут характеризовать только измеряемые величины для реальных частиц. Проблема в том как их измерять. Ландау и Лифшиц определяют систему отсчета в ОТО как совокупность невесомых тел, снабженных тремя числами (координатами) и на каждом из этих тел есть (невесомые) часы. Конечно, с точки зрения наших представлений, невесомые тела не имеют смысла. Но т. к. ОТО – чисто классическая наука, то может быть, с какой-то точностью и можно говорить о системе невесомых тел, хотя это выглядит довольно искусственно. Считается, во всех имеющихся экспериментах ОТО подтверждается с очень большой точностью. Типичная работа в mainstream литературе – когда проводятся большие расчеты и делается вывод, что ОТО правильная и это еще одно подтверждение, что Эйнштейн великий. В такой литературе никаких сомнений в ОТО не допускается; единственное, что можно обсуждать (есть даже статьи с таким названием) – был ли Эйнштейн прав на все 100 % или только на 99 %.

Считается, что есть два типа экспериментов, которые подтверждают ОТО: три или четыре классических теста, в которых поправки ОТО очень маленькие (мой друг, который не захотел, чтобы я назвал его имя, назвал это ловлей блох) и эксперименты, в которых эффекты ОТО сильные.

Эксперимент по красному смещению заключается в том, что с поверхности Земли посылается свет какой-то частоты, а потом измеряют его частоту на некоторой высоте. Считается, что знаменитый эксперимент Паунда и Ребки хорошо подтверждает ОТО. Но интерпретация эксперимента далеко не однозначная. Обычно считается, что фотон теряет энергию как камень, брошенный с земли вверх. Но Окунь предлагает совсем другое объяснение, что фотон энергию не теряет, а эффект объясняется тем, что атомные уровни на поверхности земли и на некоторой высоте разные. При этом у него получается тот же ответ, что в стандартной трактовке и он тоже делает вывод, что здесь ОТО верна. Он пишет, что фотон нельзя сравнивать с камнем. Он пишет для фотона волновое уравнение Вайнберга и заключает, что фотон энергию не теряет. Но фотон и камень – просто разные частицы, камень нерелятивисткий а фотон релятивисткий. Так что непонятно почему фотон не должен терять энергию. С другой стороны, наблюдение Окуня, что энергии атомных уровней на земле и высоте H разные – тоже кажется очевидным. Видимо, оба эффекта играют роль, так что вопрос о подтверждении ОТО зависит от того какой эффект более важен – потеря энергии фотоном или изменение уровней на высоте H. Что самое странное: даже в учебниках и последних больших обзорах посвященных столетию ОТО вопрос о том, что атомные уровни на земле и высоте H разные даже не обсуждается, как будто бы нет этого вопроса, и эффект объясняется только тем, что фотон теряет энергию.

Второй знаменитый эффект – отклонение фотона в поле Солнца. Эффект заключается в том, что свет от далекой звезды, который проходит мимо края Солнца, отклоняется от прямолинейной траектории. Первый результат по отклонению – 0.875 секунды получил von Soldner в 1801м году и этот результат был подтвержден Эйнштейном в 1911м году. Но в 1915м, когда Эйнштейн создавал ОТО, он получил результат в два раза больший. В 1919м Эддингтон организовал несколько экспедиций для измерения полного солнечного затмения. Хотя точность экспериментов была небольшая, он заключил, что результат больше согласуется с последним расчетом Эйнштейна. Это сразу сделало Эйнштейна намного более знаменитым. После этого было проведено много экспериментов, и, хотя их точность в оптическом диапазоне не очень высокая, был сделан вывод, что результат ОТО правильный. Теперь считается, что этот результат подтверждается с точностью лучше чем 0.11 % в так наз. эксперименте, основанном на Very Long Based Interferometry (VLBI) в радиодиапазоне. Есть квазар, радиолуч от которого каждый год в октябре проходит мимо края Солнца и он регистрируется двумя радиотелескопами, один из которых в Массачузетсе, а второй в Калифорнии. Когда публике сообщают, что обработка экспериментальных данных этих двух радиотелескопов подтверждает ОТО с точностью лучше чем 0.1 %, то проверить это практически невозможно (т. к. единственный способ проверки – самому проверить как были получены экспериментальные данные и самому провести численные расчеты этих данных) и остается только верить.

В этой проблеме возникает такой вопрос. Солнечная корона очень плотная, а стандартный результат описанный в учебниках получается из задачи двух тел – Солнца и фотона, и корона не учитывается. Представляется довольно странным думать, что фотон проходит через солнечную корону практически не взаимодействуя с ней. Наверное, в учебниках упоминать о короне необязательно, но даже в последних больших обзорах о короне ничего не говорится, как будто бы нет ее.

Обычная практика для учета короны – измерять отклонение в двух радиодиапазонах. Но это еще не гарантирует правильный учет. Авторы экспериментов по VLBI пишут, что они проводили эксперименты, когда активность короны небольшая. Но даже при этом они пишут, что "The confirmation of the result γ=1 in VLBI experiments is very difficult because corrections to the simple geometric picture of deflection should be investigated. For example, the density of the Solar atmosphere near the Solar surface is rather high and the assumption that the photon passes this atmosphere practically without interaction with the particles of the atmosphere seems to be problematic”.

Далее авторы статьи Lebach et. al. (1995) пишут: " In Ref. [109] the following corrections have been investigated at different radio-wave frequencies: the brightness distribution of the observed source, the Solar plasma correction, the Earth's atmosphere, the receiver instrumentation, and the difference in the atomic-clock readings at the two sites. All these corrections are essentially model dependent”. Т.е., авторы признают, что ответ сильно зависит от модели. Дальше они описывают модель для учета задержки луча в плазме короны.

Итак, получается странная ситуация. С одной стороны, авторы признают, что фундаментальный вопрос о правильности ОТО в данном случае является сильно модельно зависимым. А с другой стороны, они говорят, что можно так выбрать модели для разных эффектов, что результат ОТО будет подтверждаться с точностью 0.11 %. Можно ли при этом считать эксперимент сильным подтверждением ОТО? Ясно, что в mainstream литературе можно печатать только статьи с утверждением, что это сильное подтверждение ОТО. А не в mainstream литературе есть статьи, где авторы утверждают полностью противоположное. Но эти статьи почти не признаются.

Третий классический эффект ОТО – смещение перигелия Меркурия. Обычно проблему описывают так, что он смещается на 43 секунды за сто лет, классическая теория это не может объяснить, а ОТО как раз дает поправку равную этим 43 секундам. Здесь есть такой момент, что Le Verrier утверждал, что результаты наблюдений с 1697-го до 1848-го года дали значение 38 секунд, но потом решили, что 43 секунды более правильная цифра чем 38 секунд. В действительности реальное отклонение – 5600 секунд, но его основная часть возникает из-за того, что Земля – неинерциальная система отсчета. Если учесть этот эффект, то остается примерно 574 секунды. Расчеты небесной механики дают, что из-за взаимодействия Меркурия с другими планетами возникает поправка примерно 531 секунда, а остальные эффекты малы. Так что оставшиеся 43 секунды – это меньше одного процента от полного смещения. Некоторые авторы утверждают, что эта проблема 43х секунд содержит как экспериментальные, так и теоретические неопределенности. Однако, в mainstream литературе все что может быть воспринято как попытка бросить тень на авторитет Эйнштейна не пропускается.

Как я уже отмечал, в трех классических тестах ОТО речь идет об очень малых поправках. В добавление к ним есть эффекты, которые трактуются так, что в них эффекты ОТО сильные. Один из таких известных эффектов – так наз. гравитационное излучение двойного пульсара. Проблема заключается в следующем. Объекты, называемые пульсарами, трактуются как нейтронные звезды с массой порядка солнечной и радиусом порядка 10 км. Ясно, что такие объекты нельзя наблюдать, например, как планеты. Здесь можно только регистрировать некоторое излучение и изучать какие модели его лучше всего описывают. В некоторых случаях наилучшие модели указывают, что мы имеем дело не с одним пульсаром, а с двойной системой, в которой один из объектов – пульсар, а другой – обычная звезда. Эти два объекта вращаются вокруг общего центра и, согласно ОТО, такая система должна излучать гравитационные волны. Если они находятся достаточно близко к другу, то вращаются с большими ускорениями и есть надежда, что гравитационное излучение такой системы может быть зарегистрировано.

Наиболее известный случай такой двойной системы: пульсар PSR B1913+16, который открыли Halse и Taylor в 1974м году. Общепринятая модель этой системы содержит 18 фитируемых параметров. Кроме того, нужно учесть поправки, которые зависят от величин, известных с низкой точностью. Если взять для этих величин значения, которые считаются наиболее реалистичными, то данные наблюдений в такой модели показывают, что двойная система излучает гравитационные волны, которые описываются квадрупольной формулой Эйнштейна с точностью лучше чем 1 %. Из-за этого система теряет энергию, и скорость уменьшения орбитального периода равна 76.5 микросекунд за год, т.е., одна секунда за 14000 лет.

Итак, при помощи многих фитируемых (а точнее подгоночных) параметров можно подогнать описание данных так, что, якобы, мы наблюдаем гравитационное излучение и это считается очередным триумфом ОТО. Даже авторы модели пишут, что в ней ясно далеко не все. Возникает также следующий естественный вопрос. Результат о потерях энергии на гравитационное излучение получен в приближении когда рассматривается задача двух точечных тел. Но эти тела движутся не в пустом пространстве, а в межзвездной среде, причем движутся быстро, так что они могут терять энергию из-за торможения в межзвездной среде. Но произносятся слова, что т.к. радиусы объектов маленькие, то такое приближение законно. Halse и Taylor получили Нобелевскую премию в 1993 м году и формально формулировка была такая, что за наблюдение двойного пульсара. Но все понимают, что неявно имеется в виду, что их наблюдения трактуются как косвенное подтверждение существования гравитационных волн.

Следующий шаг такой. Говорится, что данные по двойным пульсарам – это косвенное подтверждение существования гравитационного излучения, а хорошо бы обнаружить его непосредственно т. к. ОТО предсказывает, что оно неизбежно существует. Поэтому построили многокилометровые установки для прямого детектирования гравитационных волн. После того как прошло более 10 лет после обещанного обнаружения и ничего не было обнаружено, это пытались объяснить так, что излучение есть, но из-за разных причин оно ненаблюдаемо. Ясно, что при этом никаких сомнений в непогрешимости ОТО не допускалось.

Но вот 11 февраля 2016 г. LIGO объявила, что 14 сентября 2015 г. две ее установки – в штате Луизиана и штате Вашингтон обнаружили гравитационные волны непосредственно. На самом деле эти установки зарегистрировали какие-то колебания. Если взять эти две кривые и совместить, то они похожие, но не совсем совпадают. Разность по времени такая, что похоже, что шла волна со скоростью света, т. е. например, сейсмическая причина, наверное, исключается. Т.е., действительно что-то нашли. Теперь как понять что. Берут модель, что есть две черные дыры, массы которых 35 солнечных масс и 29 солнечных масс. Они быстро вращаются друг вокруг друга и за 0.2 секунды сливаются, образуя одну дыру с массой 62 солнечных масс. То есть, за эти 0.2 секунды, три солнечные массы переходят в гравитационное излучение. Расчеты можно провести только численно т.к. скорости порядка 0.5c, и постньютоновское приближение не работает. В этой статье в Physical Review Letters они ссылаются на расчеты, но явно не говорят сколько подгоночных параметров в задаче и какие параметры. Люди в интернете гадают, то ли 11, то ли больше.

То, что за 0.2 секунды три солнечные массы превратились в энергию гравитационных волн – это, конечно, грандиозное событие. Один из основателей LIGO Thorne говорит: "It is by far the most powerful explosion humans have ever detected except for the big bang," а Allen, the director of the Max Planck Institute for Gravitational Physics and leader of the Einstein@Home project for the LIGO Scientific Collaboration говорит: "For a tenth of a second the collision shines brighter than all of the stars in all the galaxies. But only in gravitational waves". Т.е., произошло нечто сверхграндиозное, а единственный наблюдаемыйэффект от этого – что путь лазерного луча изменился на величину меньшую радиуса протона.

Здесь возникает сразу несколько вопросов. Во-первых, нигде в литературе я не нашел толкового объяснения о том из чего состоит черная дыра. Говорят, что когда гравитация сжимает звезду, то вначале из-за реакции p+e →n+ν образуется нейтронная звезда. Это приемлимо т. к. эта реакция хорошо известна. Но говорят, что если масса больше чем 1.6 солнечных масс, то даже этот пакет нейтронов не может устоять против гравитации. Т.е., черная дыра уже не состоит из нейтронов, а тогда из чего? Ядерная физика не может сказать, что происходит с пакетом нейтронов при такой гравитации, т.е., это какой-то неизвестный вид вещества (произносятся слова, что кварк-глюонная плазма или что-то другое необычное). И есть модели, что черная дыра может иметь электрический заряд, что вообще непонятно.

То есть, мы имеем непонятно какое вещество, которое имеет громадную плотность и аномально маленький размер. Ясно, что стандартная классическая теория при таких условиях не работает, и проблему может решить только квантовая теория, которая для таких условий не построена. Но понятие черной дыры получается из решения Шварцшильда в ОТО, т.е., это понятие получается из чисто классической теории, которая при этих условиях не работает. А модельные расчеты, которые, якобы, подтверждают, что произошло слияние черных дыр, сделаны в рамках чисто классической ОТО.

Стандартная догма такая, что гравитация – это четвертое взаимодействие, которое надо объединить с сильным, электромагнитным и слабым. Сильное взаимодействие – обмен виртуальными глюонами, электромагнитное – обмен виртуальными фотонами, слабые – обмен виртуальными W и Z бозонами, а гравитация – обмен виртуальными гравитонами. Но тогда непонятно вот что. Никакие реальные частицы, в том числе и гравитоны не могут выйти из радиуса Шварцшильда. Но на расстояниях много больше радиуса Шварцшильда гравитационное поле черной дыры такое же как у обычной звезды с такими же массой и спином. Значит виртуальные гравитоны без проблем уходят из радиуса Шварцшильда на очень большие расстояния. Разница между реальными и виртуальными гравитонами только в том, что у реальных квадрат 4-импульса равен квадрату массы гравитона, а для виртуальных он может быть любой. Но может быть и очень близким к квадрату массы гравитона (и иметь большое время жизни). Так что непонятно.

Итак, получается, что три солнечные массы какого-то непонятного вещества проаннигилировали и вся энергия аннигиляции ушла только в гравитационные волны. Никаких фотонов и других частиц нет. Ведь даже, скажем, нейтрон, хотя он электрически нейтральный, но имеет магнитный момент и, якобы, состоит из заряженных кварков. Поэтому при таких ускорениях он будет излучать фотоны. Т. к. есть только две установки LIGO, то они не могут определить откуда пришел сигнал. Говорят, что когда построят третью в Индии, то по трем точкам определят. Но Ферми гамма-телескоп одновременно видит 70 % неба. После этого сообщения LIGO люди из Ферми написали статью, что 14 сентября был какой-то слабый сигнал через 0.4 секунды после LIGO. Но при таком грандиозном событии слабый сигнал выглядит странно. Кроме того, 0.4 секунды эквивалентно 120000 км., а телескоп находится на орбите высотой 500 км., т.е., не согласуется.

Мы знаем энерговыделение Солнца и оно от нас на расстоянии 8 световых минут. А это событие (якобы) было на расстоянии миллиард световых лет. Поэтому легко оценить, что за эти 0.2 секунды к нам пришло энергии в 1000000 раз меньше чем от Солнца. Если для оценки взять, что энерговыделение Сириуса в 10 раз больше чем у Солнца, то к нам пришло энергии в 100000 раз больше чем от Сириуса. Но никто ничего не видел и никаких следов. А даже если бы все действительно ушло только в гравитационное волны, то, что, такое сверхграндиозное событие ни на что бы не повлияло?

Я спрашивал у физиков, верят ли они в то, что такое могло произойти. Ответ зависел от того как отвечающий относился к ОТО. Сторонники ОТО верят, что почти вся энергия действительно ушла в гравитационные волны, а другие сомневаются. Но т.к. это нельзя ни доказать ни опровергнуть, то любая точка зрения имеет право на существование.

Ну и, наконец, такое замечание. Допустим даже что такое объяснение эксперимента правильное. Значит следующее событие можно будет зарегистрировать только если оно по масштабам такое же грандиозное как и то, что (якобы) было. Сколько времени ждать этого события? Никто точно не знает. На LIGO уже потратили около миллиарда долларов и будет потрачено еще больше. А если оно не произойдет?

Но уже объявили о втором событии, которое произошло 26 декабря 2015 г. и тоже на расстоянии от нас примерно 1 миллиард световых лет. Здесь масштаб несколько бледнее: массы черных дыр примерно 14.2 и 7.5 масс Солнца, и за одну секунду в энергию гравитационных волн ушла «всего» одна масса Солнца. Ну и, конечно, опять все ушло только в гравитационные волны и никто ничего не увидел. И опять-таки, хотя модель зависит от (непонятного числа) подгоночных параметров, тоже объявлено, что из всех теорий гравитации лучше всего событие описывается в рамках ОТО. Это естественно т. к. подгоночные параметры выбираются, исходя из ОТО. Так что, скорее всего, вырисовывается такой сценарий, что время от времени LIGO будет объявлять об очередном обнаружении гравитационных волн.

Пока что этот сценарий подтверждается и в 2017 г. LIGO получила Нобелевскую премию а эти эксперименты. Наверное, с технической точки зрения эти эксперименты действительно очень сложные. Но, вроде бы, Нобелевскую премию по физике должны давать не за техническую сложность, а за фундаментальные открытия. Обычная практика была такая, что после объявления о фундаментальных открытиях ждали много лет когда открытие будет общепризнанным. А здесь ждали чуть больше года, хотя вера в то, что это фундаментальное открытие далеко не всеобщее.

Думаю, что эта история с Нобелевской премией за эксперименты, в которых много неопределенностей и неясностей – один из показателей сегодняшнего состояния науки, когда признается не то что явно является фундаментально новым (т.е., имеющим большое значение для развития науки), а то, что поддерживает establishment, получающий за это позиции, гранты и т.д.

9.3. О проблеме темной энергии

Проблема темной энергии возникает, если в ОТО сделать дополнительное предположение, что Λ=0. Об «обосновании» этого предположения я писал в предыдущем разделе. Если исходить из стандартного подхода ОТО, что лагранжиан линеен по скалярной кривизне, то получаемые уравнения Эйнштейна зависят от двух произвольных констант: гравитационной константы G и космологической константы Λ. В рамках ОТО эти константы нельзя вычислить, они имеют статус феноменологических констант, которые должны быть выбраны из условия наилучшего описания эксперимента. Наличие члена с Λ приводит к так называемой космологической силе, которая, в отличие от гравитационной, прямо пропорциональна расстоянию. Если формально положить Λ=0, то в нерелятивистском приближении и в линейном приближении по G уравнения Эйнштейна дают закон всемирного тяготения Ньютона, который хорошо описывает наблюдаемые данные в Солнечной системе. Поэтому естественно думать, что величина Λ достаточно мала так что в рамках Солнечной системы космологическая сила тоже мала. Однако, нельзя исключить, что на намного больших расстояниях эта сила не мала. С чисто математической точки зрения, если решение зависит от двух произвольных констант, то нет причин считать, что одна из них равна нулю. Некоторые авторы задают вопрос, что раз мы принимаем теорию с одной произвольной константой G, то почему мы не можем принять теорию с двумя произвольными константами – G и Λ.

Однако, здесь вступает в игру общепринятая философия ОТО, согласно которой кривизна пространства создается материей. Поэтому в отсутствие материи пустое пространство должно быть плоским и поэтому Λ должна быть равной нулю. Этот вопрос был предметом спора между Эйнштейном и де Ситтером, который рассматривал сценарии развития Вселенной в предположении, что Λ не равна нулю и ввел пространства, которые теперь называют пространствами де Ситтера. Хорошо известный исторический факт, что вначале Эйнштейн написал свои уравнения без Λ, но тогда, как следует из решения Фридмана, Вселенная нестационарная. Думая, что она должна быть стационарной, Эйнштейн ввел Λ. Но когда Hubble обнаружил, что галактики разбегаются, то Эйнштейн сказал, что введение Λ было самой большой ошибкой его жизни.

Общепринятая философия ОТО принимается почти во всех учебниках по ОТО, написанных до 1998 года. Например, Ландау и Лифшиц пишут в "Теории Поля": "Введение в плотность лагранжевой функции постоянного члена, вообще не зависящего от состояния поля, означало бы приписывание пространству-времени неустранимой кривизны, не связанной ни с материей ни с гравитационными волнами". Однако, в 1998 году были получены данные, которые интерпретируются так, что Λ не равна нулю. В результате дальнейших наблюдений был сделан вывод, что Λ положительна и определяется с точностью лучшей чем 1 %. Этот результат поставил перед специалистами по ОТО проблему выбора:

1) Признать неправильными предыдущие утверждения о том, что только Λ=0 является физическим выбором (и, в частности, признать, что утверждение Эйнштейна о том, что введение Λ было самой большой ошибкой его жизни тоже ошибочно.

2) Попытаться объяснить данные, исходя из предыдущих догм, что только Λ=0 допустимо.

Ввиду сказанного выше и даже исходя из человеческой психологии, можно не удивляться тому, что выбор был сделан в пользу 2). Было предложено такое «объяснение». Член с Λ в уравнениях Эйнштейна перенесли из левой части (описывающую кривизну пространства) в правую (описывающую материю) и объявили, что этот член описывают некую невидимую материю, которую назвали dark energy. Тогда, исходя из наблюдаемых данных, получается, что dark energy содержит около 70 % всей энергии Вселенной. После этого появляется большое поле деятельности для исследований разных моделей dark energy, проводятся конференции, даются гранты, готовятся эксперименты по будущему обнаружению и и даже даются Нобелевские премии.

В физике общепринято, что когда появляются новые экспериментальные данные, то вначале надо пытаться объяснить их, исходя из существующих теорий, и только когда стало ясно, что это не удается, то можно искать экзотические объяснения. Но в этой истории с dark energy ситуация была (и остается) полностью противоположной: абсолютное большинство establishment'а сразу поддержало dark energy, quintessence и другую экзотику, а попыток объяснить данные в рамках известных неэкзотических теорий почти не было. И самое печальное даже не в этом, а в том, что в литературе никакие другие мнения не допускаются. Как я отметил выше, одна из причин такой ситуации понятна – раз Эйнштейн сказал, что пустое пространство должно быть плоским, то отклонения от этого не допускаются (а на то что пустое пространство – физическая бессмыслица можно не обращать внимание). Ну а другая причина – что такая экзотика открывает большое поле деятельности для новых экспериментов, грантов и т.д.

По аналогии с Нобелевской премией 1993-го года, Нобелевскую премию в 2011м году формально дали с формулировкой, что за экспериментальные исследования, но все понимают, что неявно ее дали за то, что данные трактуются как открытие dark energy. А в 2019 году Нобелевскую премию дали J. Peebles. Как говорили члены Нобелевского комитета, он раскрыл нам глаза, что мы знаем только 5 % вещества во вселенной потому что примерно 70 % – dark energy, а 25 % – dark matter.

Как показано в моих работах, космологическое расширение ясно объясняется, исходя из общеизвестных теоретических результатов, без привлечения каких-либо предположений и/или моделей (например, dark energy или quintessence), которые однозначно не подтверждены. Поэтому, dark energy – это полная ахинея и, даже из принципов квантовой теории, следует, что Λ не должна быть равной нулю. Как подробно объяснено ниже, эти 70 % притянуты за уши, их просто нет. Некоторые мои работы, где dark energy не была главной темой, опубликовали даже в mainstream журналах (например, даже в Phys. Rev. D). Но когда я написал статьи, где рассматривается только проблема dark energy, то их удалось опубликовать только в тех журналах, которые не относятся к mainstream. Более подробно об этом – ниже.

Что же касается dark matter, то здесь вопрос более сложный. Понятие dark matter возникло из-за того, что поведение галактик не могут объяснить при помощи обычных понятий, и объяснение получается, если предположить, что в этих галактиках есть какое-то неизвестное вещество, которое и назвали dark matter.

Сейчас многие теоретики и экспериментаторы исследуют как можно найти частицы из dark matter. Это очень серьезная деятельность и, конечно, если dark matter найдут, то это будет фундаментальный прогресс в нашем понимании природы. С другой стороны, что происходит в галактиках – вопрос сложный и вряд ли мы здесь все понимаем. Так что посмотрим к чему придет наука.

Думаю, что обсуждение в разделах 9.2 и 9.4 показывает, что ОТО стало чуть ли не религией и тот кто в ОТО сомневается не имеет шансов попасть в mainstream community. И это несмотря на то, что ОТО – чисто классическая теория, предложенная 100 лет тому назад, когда о квантовой теории ничего не знали, а когда узнали, то Эйнштейн стал ее большим противником. В одном из своих писем Гайзенбергу Паули писал, что каждый раз когда Эйнштейн говорит о квантовой теории, то "it’s a disaster" (это перевод т. к. ясно, что Паули писал Гайзенбергу на немецком).

Один из моих друзей объясняет эту ситуацию так: дело не в том, что они сильно любят Эйнштейна, а в том, что для тех у кого нет своих идей ОТО дает возможность жить, т.к. можно бесконечно улучшать ОТО и ставить эксперименты по ее проверке.

Вспоминаю себя в молодости Я все время был среди тех для кого авторитет Эйнштейна был непререкаем. Ходил на семинары Гинзбурга и Зельдовича как раз в то время, когда Логунов с соавторами предложили свой альтернативный вариант теории гравитации. Они писали, что, как и классическая электродинамика, такая теория должна быть в духе Фарадея и Максвелла. На этих семинарах работы Логунова все время высмеивали. Как-то я посмотрел статью Логунова, где была такая фраза: "Эти два великих ученых (имеется в виду Эйнштейн и Гильберт) затянули многие поколения физиков в дебри римановой геометрии". Я подумал, что как это, что какой-то Логунов тянет на самого Эйнштейна. Но теперь я думаю, что такое мнение совсем не обязательно является крамолой. Лично мне философия Логунова не нравится, но эту фразу считаю абсолютно правильной.

9.4. Почему квантовая теория более реалистична чем классическая

Обычное объяснение необходимости квантовой теории такое, что некоторые эксперименты нельзя объяснить в рамках классической теории, а квантовая теория их объясняет. Но я думаю, что главное даже не это, а то, что квантовая теория более естественная чем классическая.

Философия классической теории такая. Мы исходим из стандартной непрерывной математики и неявно предполагаем, что все значки, которыми мы описываем физику (например, x, t, dx/dt и др.) относятся к физическим величинам, которые в принципе могут быть измерены с любой точностью. Существующая квантовая теория тоже далеко не идеальна, в ней есть проблема интерпретации и другие проблемы. Но, по крайней мере, квантовая теория пытается как-то ответить на вопрос, что является физической величиной и с какой точностью величина может быть измерена. В частности, только те величины являются физическими, которым соответствуют самосопряженные операторы. Однако, хотя квантовая теория существует уже почти сто лет, есть проблемы в ее преподавании, и многие из тех кто формально в квантовой теории, ее не понимают. Думаю, что ситуация хорошо характеризуется таким наблюдением Гелл-Манна. Он преподавал квантовую механику в Caltech и по его наблюдениям, в ее изучении есть три этапа:

1) Студент решает уравнения Шредингера, находит уровни энергии и чувствует себя хорошо. Этот этап длится примерно полгода.

2) Начинает думать какой смысл всего этого и мучается, что не может понять. Этот этап тоже длится примерно полгода.

3) В одно прекрасное утро он просыпается и удивляется зачем он мучился т.к. все ясно и никаких проблем нет. Объяснение такое, что он пытался понять квантовую теорию с точки зрения классической, а это невозможно. Но постепенно у него выработалось квантовое мышление.

Мне кажется, что это наблюдение относится не только к студентам, но и ко многим ученым, которые формально считаются квантовыми физиками. Когда читаю тысячи статей по квантовой теории, то впечатление такое, что у многих авторов даже второго этапа не было.

Один из примеров – современные теории большого взрыва (Big Bang). Здесь задача заключается в том, чтобы объяснить несколько параметров, характеризующих современную Вселенную. Для этого создаются модели, где не только много параметров, но и предполагается, что за инфляцию ответственно инфлатонное поле, частицы которого никто никогда не наблюдал. Тогда современное состояние Вселенной объясняется тем, что когда-то была инфляция, т.е., Вселенная очень быстро расширилась. Например, в одном из известных сценариев, который предложил знаменитый космолог Guth, размер Вселенной изменился с 10^-26m до 1m и это произошло за 10^-35s. Для описания этого сценария используется квантовая теория инфлатонного поля и ОТО. Т.е., считается, что хотя ОТО – чисто классическая теория, ее можно применять на расстояниях 10^-26m и временах 10^-35s. Т. е. в духе классической физики, что когда мы пишем x=10^-26m или t=10^-35s, то думаем, что эти выражения имеют смысл. Однако, понятия координат и времени возникли из классической физики. Это величины, которые могут быть измерены с точностью не лучше чем размер атома и 10^-18s соответственно.

Считается, что наилучшая точность в измерении времени 10^-15s получается при использовании перехода в атоме Цезия¹³³, и есть утверждения, что точность может быть улучшена до 10^-18s. В инфляционных моделях Вселенной считается, что инфляция происходила когда во Вселенной не было не только атомов, но и даже ядер, а тогда непонятно, имеет ли смысл время в таких ситуациях. В квантовой теории бессмысленно говорить, что "на самом деле" некоторая физическая величина существует, но не может быть измерена.

С точки зрения квантовой теории говорить о координатах 10^-26m и временах 10^-35s бессмысленно т.к. неизвестно есть ли оператор координаты на таких масштабах и проблема времени – одна из фундаментальных нерешенных проблем квантовой теории. Более того, например, в копенгагенской интерпретации квантовой теории, измерение – это взаимодействие с классическим объектом, а на этом этапе Вселенной никаких классических объектов быть не может. Но в теории инфляционной Вселенной эти проблемы даже не обсуждаются.

Например, произносятся слова, что на инфляционной стадии вселенной важны квантовые эффекты. Но как их учесть, если квантовой теории при таких условиях нет? Например, А. Старобинский добавляет к классическому лагранжиану ОТО новый член, который он называет квантовой поправкой. Но то, что к классическому лагранжиану добавили какой-то член, не означает, что теория стала квантовой. Она осталась полностью классической т.к. в ней остались классические пространство и время и классический принцип наименьшего действия.

Другой пример – теория струн или M-теория, которая провозглашается как theory of everything. Здесь считается, что вся физика будет выведена из топологии гладких многообразий на планковских длинах 10^-35m. Но в физике частиц расстояния не измеряются непосредственно. Когда говорят, что какой-то процесс происходит на расстояниях l, то имеют в виду, что переданные импульсы в этом процессе – порядка ћ/l. Тогда планковским длинам соответствуют импульсы порядка 10¹⁹ Gev/c, которые, наверное, никогда не будут достижимы на ускорителях. Кроме того, при этом предполагается, что координатные и импульсные представления связаны преобразованием Фурье, а, как показано в моих работах, это предположение не основано ни на имеющихся данных ни на надежных физических принципах. Между тем, теория струн и М-теория строятся, исходя из координатного представления, хотя опыт квантовой теории показывает, что понятие непрерывных координат становится проблематичным уже на расстояниях намного больших планковских.

Я также думаю, что теории Big Bang и струн не могут быть правильными, исходя из известной фразы Бора. Как-то на обсуждении доклада на семинаре, где он присутствовал, кто-то сказал, что теория автора не может быть правильной т.к. она слишком сумасшедшая. На что Бор возразил, что эта теория не может быть правильной потому, что она недостаточно сумасшедшая. Теории Big Bang и струн явно недостаточно сумасшедшие т.к. в них предполагается, что существующие понятия работают при энергиях намного больших чем те которые мы знаем.

А в целом, мне кажется, что ситуация с инфляционной Вселенной и теорией струн, как и рассмотренные выше ситуации с так наз. обнаружением гравитационных волн и dark energy, характеризуют деградацию современной физики когда establishment поддерживает не те теории, которые доказали свою фундаментальность, а нечто экзотическое, что имеет шанс получить (при существующей системе) позиции, гранты и т.д. Правда, насколько я знаю, за инфляционную Вселенную и теорию струн (пока?) не дали Нобелевскую премию, но зато дают другие премии. Например, премия Мильнера в 3 млн. долларов больше нобелевской. Но здесь никаких возражений быть не может: Мильнер может давать из своего кармана любые премии кому захочет.

9.5. О математике в квантовой теории

Заглавие знаменитой статьи Вигнера [2] такое: “The unreasonable effectiveness of mathematics in the natural sciences”, и статья заканчивается так:

The miracle of the appropriateness of the language of mathematics for the formulation of the laws of physics is a wonderful gift which we neither understand nor deserve. We should be grateful for it and hope that it will remain valid in future research and that it will extend, for better or for worse, to our pleasure, even though perhaps also to our bafflement, to wide branches of learning.

Таким образом, Wigner рассматривает математику не как абстрактную науку, а как аппарат для описания природы. Так как почти всю свою жизнь я общался с физиками, то тоже так думал. Но недавно, когда готовил статью для Open Mathematics и общался с некоторыми математиками, то увидел, что они считают математику как чисто абстрактную науку для которой неважно, имеет ли она применения для описания природы.

В принципе, такой подход тоже имеет право на существование, и история показывает, что многие математические результаты, которые одно время считались чисто абстрактными, в конце концов находили свое применение в физике. Но даже если какие-то результаты не будут иметь применения, то они могут иметь чисто эстетическое значение. Ведь мы не требуем, чтобы поэзия или музыка имели какие-то приложения для описания природы.

В поэзии и музыке, главное – красота, которая словами не передается. В математике, как говорил Дирак, тоже главное – красота формул. Но здесь есть какие-то критерии. Под влиянием лекций М.А. Наймарка, я думал, что строгость математических доказательств – для математиков святое, и этим они никогда не пожертвуют. Но так ли это?

Классическая математика использует понятия бесконечно больших и бесконечно малых, которые впервые предложили Ньютон и Лейбниц более 300 лет тому назад. Тогда люди не знали об атомах и элементарных частицах и, исходя из повседневного опыта, думали, что любое тело можно разделить на сколь угодно большое число сколь угодно малых частей. Но из самого факта существования элементарных частиц следует, что обычное деление имеет ограниченную применимость. Мы можем разделить любое макроскопическое тело на десять, тысячу, миллион, но когда мы доходим до атомов и элементарных частиц, дальнейшее деление теряет смысл. Например, энергии электронов на ускорителях в миллионы раз больше чем их энергия покоя, и такие электроны испытывают много столкновений с разными частицами. Если бы электрон можно было разделить, то это уже давно заметили бы.

Из этого простого и хорошо известного соображения казалось бы, сразу следует, что применять классическую математику в квантовой теории по крайней мере неестественно. Поэтому возникает естественный вопрос, не должна ли квантовая теория строиться, исходя из другой математики. Можно сказать, что эта проблема возникает, если считать, что математика должна описывать природу, но если считать математику чисто абстрактной наукой (как считают многие математики), то эта проблема не имеет значения, а главное – чтобы все было строго.

В таком подходе к математике (назовем его подходом Гильберта) цель математики – найти полную и самосогласованную систему аксиом в которой можно будет заключить является ли каждое математическое утверждение правильным или нет. Эта проблема формулируется как проблема Entscheidungsproblem в которой рассматриваются утверждения и ответы "Да" или "Нет" в зависимости от того является ли данное утверждение законным в любой структуре удовлетворяющей аксиомам. Можно ли найти такую систему аксиом?

Классическая математика содержит факты, которые, казалось бы, противоречат здравому смыслу. Например, функция tgx является взаимно-однозначным отображением интервала (-π/2,π/2) на (-∞,∞). Поэтому часть имеет столько же элементов сколько целое. Другой пример – парадокс Grand Hotel Гильберта. Но в подходе Гильберта эти примеры не считаются противоречивыми. Классическая математика исходит из аксиом, которые принимаются на веру, без доказательства. Казалось бы, раз наука – не религия, то в ней не должно быть утверждений принимаемых на веру. Более того, как следует из теорем Гёделя, любая математика, основанная на множестве всех натуральных чисел, содержит утверждения, которые не могут быть доказаны и такая математика не может доказать, что она самосогласованна.

Я спрашивал у математиков, что раз они утверждают, что исходят из строгой науки, то тогда как же быть с теоремами Гёделя, которые говорят, что стандартная математика нестрогая? Но обычный ответ такой что раз теория, исходящая из аксиом стандартной математики хорошо описывает природу, то такой подход допустим, и вся история человечества считается подтверждением утверждения, что классическая математика в принципе может описать любые природные явления. То есть здесь математики уже отказываются от подхода Гильберта и считают, что математика – это не просто абстрактная наука в духе подхода Гильберта, а наука, которая описывает природу. И, как я уже писал, философия многих физиков еще более дубоголовая. Хотя существующая квантовая физика основана на классической математике, они считают, что даже общепринятая строгость в этой математике необязательна, а главное, чтобы теория описывала эксперимент.

Я спрашивал у физиков и математиков, что раз в природе нет бесконечно малых, то тогда выходит, что производная – нестрогое понятие. Некоторые математики отвечают, что рано или поздно электрон разделят и докажут, что бесконечно малые существуют. Физики обычно согласны, что бесконечно малых в природе нет. Они говорят, что dx/dt надо понимать как Δx/Δt где Δx и Δt – малые, но не бесконечно малые. Я им говорю: но ведь ты используешь математику с dx/dt, а не с Δx/Δt. А они говорят, что раз математика с производными хорошо работает, то незачем философствовать и придумывать что-то другое (а другой математики они не знают).

История физики показывает, что рано или поздно аргумент, что если что-то хорошо работает, то нечего философствовать, оказывается неправильным. Например, нерелятивистская механика хорошо работает в 99.9…% случаев. Но теперь мы знаем, что это потому что в этих случаях скорости намного меньше скорости света. А в случаях когда скорости сравнимы со скоростью света, нерелятивистская механика не работает. И раз в природе нет бесконечно малых, то рано или поздно проявятся случаи когда классическая математика не работает. Ниже я обсуждаю такие случаи.

Из того факта, что природа состоит из атомов, следует, что стандартные геометрические понятия (например, непрерывные кривые и поверхности) могут работать только в приближении когда размерами атомов пренебрегается. Например, если мы нарисуем на бумаге якобы непрерывную кривую и посмотрим на нее в микроскоп, то увидим, что кривая сильно разрывная так как состоит из атомов.

Исторически сложилось так, что основатели квантовой теории и физики, внесшие большой вклад в эту теорию, хотя и были высококвалифицированными учеными, но их мышление было основано на классической математике, а, скажем, дискретная и конечная математика не входили (и до сих пор не входят) в программу стандартного физического образования.

Если бы классическая математика правильно описывала все эксперименты, то, наверное, можно было примириться с тем что есть теоремы Гёделя и надеяться, что рано или поздно их можно будет обойти и выполнить программу Гильберта. Но развитие квантовой теории показало, что в рамках классической математики возникают большие проблемы в построении того что называют ultimate quantum theory. Главная проблема – что в теории возникают бесконечные выражения. В перенормируемых теориях (например, в квантовой электродинамике, квантовой хромодинамике и электрослабой теории) бесконечности можно устранить, умножая одну сингулярность на другую. Но, например, квантовая гравитация, основанная на квантовой теории поля является неперенормируемой теорией и в ней бесконечности устранить нельзя.

Как пишет знаменитый физик и лауреат Нобелевской премии Weinberg о проблеме бесконечностей в своем учебнике [3]: “Disappointingly this problem appeared with even greater severity in the early days of quantum theory, and although greatly ameliorated by subsequent improvements in the theory, it remains with us to the present day". Название статьи Weinberg [4]: "Living with infinities".

9.6. О квантовой теории поля

Квантовая теория поля (которую в литературе называют QFT – quantum field theory) не имеет аналогов в истории науки т.к., с одной стороны, она описывает некоторые данные с поразительной точностью, а с другой основана на некорректной математике. Эта теория основана на двух главных принципах: 1) она исходит из классической математики; 2) она исходит из понятия квантованного поля на пространстве-времени. В предыдущем разделе я приводил аргументы, что самая фундаментальная квантовая теория не может исходить из 1). А сейчас приведу аргументы, что такая теория также не может исходить из 2).

Что такое классическая теория поля? Рассмотрим, например, классическую электродинамику. Она описывает классическое электромагнитное поле функциями

E(t,x) и B(t,x), где (t,x), – координаты пространства Минковского. В природе никаких пространств нет; есть только частицы и когда их много, то возникает иллюзия, что они в каком-то пространстве. В частности, пространство Минковского – только чисто математическое понятие. Мы знаем, что электромагнитное поле состоит из фотонов. В приближении когда оператор координаты работает, каждый фотон имеет свои координаты. Но в классической электродинамике каждый фотон по отдельности не рассматривается, а все фотоны вместе описываются функциями E(t,x) и B(t,x). Это аналогично тому, что статистическая физика не рассматривает каждую частицу в отдельности, а описывает ансамбли из многих частиц функциями (температурой, давлением и др.) которые не имеют смысл для каждой частицы. Ясно, что такое описание может быть лишь приближенным.

Теперь обсудим QFT. В квантовой теории есть информация о каждой отдельной частице. В частности, в приближении когда оператор координаты работает с хорошей точностью, каждая частица описывается своей координатой. В этом приближении волновая функция системы N частиц описывается волновой функцией ψ(x₁, x₂…x_N) и нет координаты x общей для всех частиц.

В учебниках по QFT логика такая: т.к. специальная теория относительности сделана на пространстве Минковского, а группа Пуанкаре является группой преобразований этого пространства, то в квантовой теории преобразования должны описываться представлениями группы Пуанкаре, а значит генераторы таких преобразований должны удовлетворять коммутационным соотношениям алгебры Ли группы Пуанкаре. Такой подход в духе Эрлангенской Программы Феликса Кляйна (Felix Klein).

Здесь есть такая аналогия с ситуацией ОТО. Эрлангенская Программа была предложена еще раньше чем ОТО – в 1872 г., когда квантовой теории не было и в помине. Но, как отмечено выше, с точки зрения квантовой теории, понятие background space не имеет смысла так как нет координаты x общей для всех частиц. Но это понятие по-прежнему широко используется в так наз. фундаментальных квантовых теориях – QFT и string theory.

Мой научный руководитель Леонид Авксентьевич Кондратюк объяснил мне, что логика должна быть противоположная той, которая применяется в духе Эрлангенской Программы. То, что обычно называют генераторами – это как раз и есть основные физические операторы – энергия, импульс, операторы угловых и Лоренцевых угловых моментов. Симметрия Пуанкаре не потому, что есть пространство Минковского (которое является чисто классическим понятием), а потому, что основные физические операторы удовлетворяют коммутационным соотношениям алгебры Пуанкаре и поэтому на классическом уровне (и только на этом уровне) возникают преобразования и пространство Минковского.

Т.е., на фундаментальном квантовом уровне симметрия задается не пространством, а алгеброй коммутационных соотношений и на этом уровне никаких пространств и его преобразований нет. Они возникают только в классическом приближении т.к. в этом приближении пространство появляется не как абстрактное пустое пространство, а как пространство событий для тел. Может быть, эта идея неявно есть в статье Дирака [5], но там она не сформулирована так явно как у Леонида Авксентьевича. Когда позже я познакомился со Скиффом Николаевичем Соколовым, то он тоже сказал, что пришел к такой идее.

В QFT элементарные частицы описываются неприводимыми представлениями алгебры Пуанкаре. В таком описании, координат и пространства Минковского вообще нет, а есть только импульсы, угловые моменты и спины. При этом, имеется вероятностная интерпретация так как операторы физических величин являются самосопряженными операторами. Но, как доказано в теории представлений, с математической точки зрения часто имеется соответствие между представлениями некоторой алгебры Ли самосопряженными операторами и унитарными представлениями группы Ли соответствующей этой алгебре.

Но в QFT рассматривается также описание частиц при помощи полевых функций Ψ(x)= Ψ(t,x) удовлетворяющих ковариантным уравнениям (Дирака, Клейна-Гордона и др.) на пространстве Минковского. Такие функции возникают из неунитарных представлений группы Пуанкаре индуцированных из неунитарных представлений группы Лоренца, а зависимость таких функций от (t,x) возникает из-за того, что пространство Минковского является фактор-пространством группы Пуанкаре по группе Лоренца. В связи с тем, что такие представления неунитарны, возникает проблема с их вероятностной интерпретацией.

Паули показал, что для уравнений, описывающих поля с полуцелым спином, нет инвариантных подпространств в которых для всех состояний знак энергии одинаковый, а для уравнений, описывающих поля с целым спином нет инвариантных подпространств в которых для всех состояний знак заряда одинаковый. Поэтому неквантованные поля описывающие частицы не имеют физического смысла. Кроме того, так как для полей Ψ(x) нет вероятностной интерпретации, то координаты x не являются операторами каких-либо физических величин. Большой успех уравнения Дирака в том, что в приближении (v/c)² уравнение описывает с большой точностью тонкие уровни атома водорода. Но, в более высоких приближениях оно не работает. Например, оно не может описать Лэмбовский сдвиг.

Большим событием в физике частиц был результат Дирака, что его уравнение имеет решение как с положительными так и с отрицательными энергиями. Этот факт интерпретировался как существование античастиц и действительно, вскоре был найден позитрон. Но здесь возникают такие противоречия.

Если m – масса частицы, а p – ее импульс, то энергия определяется как ω(p)=(m²+p²)^1/2, причем, с чисто формальной точки зрения, знак корня может быть как положительным так и отрицательным. Но этот знак должен быть одинаковым для всех частиц. Действительно, рассмотрим систему двух частиц, у которых массы одинаковые, а импульсы p₁ и p₂ такие, что p₁+p₂=0. Тогда, если для одной частицы корень взят со знаком плюс, а для другой со знаком минус, то полный 4-импульс системы будет равен нулю, что противоречит эксперименту.

Другим противоречием является следующее. Так как уравнение Дирака линейное, то суперпозиция решений с положительными и отрицательными энергиями тоже является решением, и это соответствует принципу суперпозиции в квантовой теории. Но из требования сохранения заряда, следует, что суперпозиция электронных и позитронных состояний запрещена.

Эти противоречия решают при помощи вторичного квантования. Но тогда возникает такая проблема. Квантованное поле Ψ(x) является оператором в Фоковском пространстве состоящим из бесконечного числа частиц. Каждая частица имеют свои координаты (в приближении когда операторы таких координат существуют). Поэтому аргумент функции Ψ(x) не относится ни к какой частице, это просто чисто формальный параметр возникший из вторичного квантования неквантованного поля Ψ(x). Поэтому аргумент даже нельзя назвать координатой, это просто параметр интегрирования когда лагранжиан записывается как интеграл от полей. То есть в квантовом случае аргумент не имеет физического смысла. Но все равно физики думают, что аргумент имеет смысл координаты (правда, непонятно чего).

В QFT, полевые функции Ψ(x) входят только в интегралы от Лагранжиана по d⁴x для S-матрицы, то есть x – это только параметр интегрирования и нет физических величин зависящих от x. Цель QFT – вычислить S-матрицу в импульсном представлении, и все наблюдаемые величины в QFT определяются S-матрицей. Когда S-матрица вычислена, мы можем забыть про x. Это соответствует S-матричной программе Гайзенберга, что в квантовой теории нельзя описывать состояния в каждый момент времени t, а смысл имеет только описание преобразования от бесконечно далекого прошлого t→-∞ до бесконечно далекого будущего t→+∞. Тот факт, что S-матрица вычисляется в импульсном представлении, не означает, что в QFT не может быть координатного описания. Оно имеется в приближении когда для каждой частицы имеется оператор координаты в импульсном представлении.

Суммируя обсуждение в этом и предыдущем параграфах, отметим следующее. QFT покоится на двух китах указанных в 1) и 2). То что 1) не является фундаментальным физическим требованием, отмечено в предыдущем параграфе, а в этом параграфе объяснено, что понятие квантованных полей на background space тоже не является фундаментальным. Понятие background space возникло из классической теории поля, а для квантованных полей оно не имеет физического смысла так как аргумент x в квантованных полях не относится к какой-либо частице и поэтому не имеет физического смысла. Нет физического закона, что S-матрица обязательно должна определяться интегралами по d⁴x от квантованных полей Ψ(x). Исторически сложилось так, что QFT с такими интегралами хорошо описывает многие экспериментальные данные, но, как описано ниже, такая теория также имеет фундаментальные проблемы. Поэтому нет причин думать, что ultimate quantum theory будет основана на QFT. Этот вопрос обсуждается в следующем параграфе.

9.7. Успехи и проблемы QFT

Как объяснено выше, теория основанная на 1) и 2) не может быть фундаментальной. Но, кроме этой проблемы, в QFT возникает следующая. Теория основана на локальных квантованных полях, которые перемножаются в одной точке. Как правило, физиков не волнует то, что, как отмечено, например, в книге Боголюбова с соавторами [6], Ψ(x) является обобщенной функцией, а, как известно из теории таких функций, их нельзя перемножать в одной точке. Но многие физики об этом даже не задумываются и перемножают, чтобы, как они думают, сохранить локальность, хотя, как отмечено выше, x не относится к какой-либо частице и поэтому не имеет физического смысла. В результате получаются плохо определенные выражения, аномалии и расходимости с которыми борются. То есть, сами создали проблемы и теперь с ними борются.

Можно сказать, что идеальная наука не должна исходить из такой математики. Но здесь возникает убийственный аргумент: с такой математикой теоретический результат для магнитных моментов электрона и мюона согласуется с экспериментом с точностью 8 знаков, Лэмбовский сдвиг – с точностью 5 знаков и т.д. Ни в какой области науки такого согласия теории и эксперимента нет.

Эти результаты были получены в квантовой электродинамике (которую в физической литературе называют QED – quantum electrodynamics) в конце 40х годов, и те, кто ее сделали (Feynman, Schwinger, Tomonaga, Bethe, Karplus, Klein, Kroll, Sommerfield и др.) производят впечатление даже не людей, а сверхчеловеков. Но все же, хотя история не знает сослагательного наклонения, позволю себе задать крамольный вопрос: то, что эти потрясающие результаты были получены оказалось хорошо для науки или нет? Во-первых, эти результаты сразу убедили многих, что строгая математика ни к чему, а главное – чтобы хорошо описывался эксперимент. Во-вторых, многие решили, что теперь вся релятивистская квантовая теория может быть сделана по аналогии с QED. Однако, несмотря на потрясающее согласие с экспериментом, эти результаты вряд ли можно считать фундаментальными. Они получены, исходя из того, что постоянная тонкой структуры α мала (она примерно равна 1/137). Поэтому можно применять теорию возмущений по α. Результат для аномальных моментов электрона и мюона получается при учете поправок вплоть до α³ включительно. Но в теориях, где константа взаимодействия большая, надо или работать без теории возмущений или вычислять весь ряд теории возмущений, что нереалистично (и к тому же непонятно, сходится ряд или нет).

После такого триумфа физики пытались рассмотреть другие теории по аналогии. В предыдущем параграфе я отметил проблемы с классическим и квантовым полем Ψ(x), с интерпретацией аргумента этой функции, с уравнением Дирака и т.д. К концу 60х годов возникло мнение, что надо что-то менять. Weiskopf написал, чтоквантовая теория поля должна быть похоронена со всеми почестями. В 1968 г. вышел 4й том Курса Теоретической Физики, который написали Берестецкий, Лифшиц и Питаевский. В вводной главе они объяснили, что, если объединить квантовую теорию с релятивизмом, то даже координата сама по себе не может быть точно измерена, а в главе II написали: "Следует подчеркнуть вспомогательный характер понятия поля свободных частиц".

Но, несмотря на эти проблемы, QFT восстала из пепла: в 70х годах создали квантовую хромодинамику, в 1981м нашли W и Z бозоны и, наконец, создали Стандартную Модель. В ней, исходя из 20 параметров, описывают многие экспериментальные данные из физики частиц. Модель не решила ни одной принципиальной проблемы QFT. Она по-прежнему исходит из лагранжиана, в котором поля перемножаются в одной точке. Еще когда я учился в ИТЭФе, все знали крылатую фразу К. А. Тер-Мартиросяна, что если теория содержит 25 свободных параметров и описывает 1000 экспериментальных данных, то это хорошая теория. Так что в такой философии Стандартная Модель – большое достижение.

Теперь на дворе 2023й год и можно ли сказать, что есть какой-то прогресс в создании единой теории? Мне кажется, что, опять настал такой период когда, по аналогии с концом 60х, стало ясно, что единая теория не может быть построена на идеях QFT. Была большая шумиха, что теория струн станет TOE. Выше я приводил аргументы, что это очень сомнительно. В духе приведенной выше фразы Бора можно сказать, что теория струн не является достаточно сумасшедшим обобщением QFT. Одна из ее идей такая, что т. к. струнные поля перемножаются не в точке (нульмерный объект), а на струне (одномерный объект), то есть надежда, что сингулярности «размажутся» и с ними можно будет работать. Однако, с точки зрения математики, перемножение на струне тоже не является корректной операцией и в теории струн проблема бесконечностей тоже не решена.

В связи с теорией струн вспоминается известная фраза, что можно обманывать много людей в течение короткого времени или мало людей в течение длительного времени, но нельзя обманывать много людей в течение длительного времени. Мне кажется, что теория струн опровергла это утверждение т.к. ей удалось обманывать много людей в течении длительного времени. Во многие кафедрах физики стало невозможно получить работу, если не занимаешься струнами. Как сказал Dyson, если раньше, чтобы показать, что кафедра занимается фундаментальными проблемами, надо было делать дорогостоящие эксперименты, то теперь вместо этого достаточно взять одного-двух струнщиков.

Мой опыт подтверждает эту точку зрения. В 2004 г. один из профессоров в университете Berkeley организовал мой семинар. После семинара я спросил его мнение, есть ли у меня шансы найти работу в университете, и он сказал, что нет, потому что я не в теории струн. Я сказал, что не имею в виду престижные университеты типа Berkeley и др., а буду рад получить работу даже в захудалом университете. Он ответил, что захудалый университет тем более не может позволить себе роскошь потратить ставку на того кто не в теории струн.

Сторонники теории струн могут сказать, что она уже показала свою важность т. к. в ней уже получено много сильных математических результатов. Может быть это так, не могу судить. В эту теорию пошло много математиков по топологии, гладким многообразиям и т. д. Если математики нашли для себя много интересных задач в этом, то, как говорится, на здоровье. Математикам незачем думать над тем, имеют ли гладкие многообразия на планковских длинах какой-то физический смысл. Но тогда это только математика и незачем провозглашать, что это будет TOE.

Кроме теории струн, были и другие попытки обобщить стандартную QFT, например в подходе noncommutative geometry и в loop quantum gravity (LQG). Во всех этих попытках, background space – обязательный атрибут. Как я уже отмечал, это чисто классическое понятие. История квантовой теории говорит, что сюда не надо тащить понятия из классической теории. Например, даже в нерелятивистской теории нельзя измерить импульс и координату независимо, а в релятивистской нельзя измерить точно координату даже саму по себе.

Многие физики, которые строят квантовые теории гравитации думают, что background space в квантовой теории должен быть таким, чтобы в классическом пределе он переходил в background space в ОТО. Например, LQG основана на такой философии. Но мой результат по космологическому ускорению (см. главу 12) показывает, что результат ОТО в квазиклассическом приближении получается без какого-либо background space в квантовой теории.

Как я писал, среди физиков много сторонников “ландаувской” философии, что строгая математика ни к чему и главное – описать эксперимент. Но здесь я бы сделал такое замечание. Имеется много воспоминаний о Ландау, где он описывается далеко не как личность приятная во всех отношениях. Не могу судить т.к. общался только с его учениками. Многие из них, наверное, переняли такие его черты как безапелляционность и нетерпимость к другим подходам. Но нет сомнения, что Ландау был честным и писал то, что думает независимо от конюнктуры. Например, исследуя так называемую проблему нуля-заряда, Ландау и Померанчук сделали вывод, что QED не может быть самосогласованной теорией, а это противоречит философии многих теперешних “ландаувцев” (и многие из них даже не знают, что в связи с проблемой нуль-заряда Ландау сделал такой вывод).

Наверное, Стандартная Модель – вершина "ландаувского" подхода, но никакого дальнейшего прогресса здесь не просматривается. А теория струн в каком-то смысле противоположность этого подхода т.к. она не имеет ни одного экспериментального подтверждения и более того, даже неясно в каких экспериментах она может быть проверена.

Глава 10. Замечания о развитии науки

Как сказал Weinberg, новая теория может быть "centuries away" (т.е., в очень отдаленном будущем). Такая точка зрения отличается от утверждений «струнщиков» (которые, впрочем, в последнее время сильно поутихли), что теория струн будет TOE. Скорее всего, Weinberg прав. Действительно, все громкие успехи фундаментальной квантовой теории (например, аномальные магнитные моменты электрона и мюона, Лэмбовский сдвиг и др.) получены в теории возмущений. А там, где она не работает (например, для вычисления масс элементарных частиц), ситуация выглядит как полная безнадега.

Казалось бы, раз такая ситуация существует уже в течении многих десятилетий, то что-то неладно в королевстве датском и надо искать принципиально новые подходы. То, что что-то неладно, очевидно, например, из замечаний в разделе 9.5 о том, что описание квантовых явлений при помощи непрерывной математики по меньшей мере неестественно.

Многие физики, принадлежащие к establishment признают, что что-то неладно. Например, Weinberg в своем трехтомнике по QFT пишет, что ее надо рассматривать “in the way it is”, но в тоже время она может быть “a low energy approximation to a deeper theory that may not even be a field theory, but something different like a string theory”. Но из этой цитаты ясно, что Weinberg думает, что что-то более фундаментальное будет сделано в рамках той же непрерывной математики. И так думает почти весь establishment.

Т.е., establishment думает, что в общем и в целом все идет хорошо и фундаментальная физика должна развиваться по эволюционному пути, а не революционному. И основные деньги, выделяемые на так наз. фундаментальную физику идут на многочисленные эксперименты, которые на самом деле никакого отношения к фундаментальной физике не имеют.

Например, ОТО существует уже 100 лет, ее все время проверяют и обсуждают является ли она лучшей (классической) теорией гравитации или нет. Допустим, что еще через 100 лет после многочисленных экспериментов будет установлено, что она действительно лучшая и ответ на вопрос был ли Эйнштейн прав на 100 % или только на 99 % будет такой: на 100 %. Что это даст для развития фундаментальной физики?

Когда ОТО была создана, квантовой теории еще не было, но теперь мы знаем, что представления классической физики выглядят по меньшей мере наивно. Например, с точки зрения квантовой теории, обсуждение вопроса о кривизне пространства выглядит весьма странным. Поэтому было бы как раз интересно, если бы выяснилось, что даже на классическом уровне природа гравитации не такая, как это представляется в ОТО. Но т. к. все усилия establishment’a направлены на доказательство правильности ОТО, то вряд ли что-то другое здесь пробьется.

Другой пример – из квантовой физики. Основными целями ускорителя LHC были объявлены поиск суперсимметрии и Хиггс бозона. Суперсимметрию не нашли, а вокруг предполагаемого открытия Хиггс бозона идут большие споры и будет проведено еще много экспериментов. Но как бы не решился вопрос с Хиггс бозоном, это не имеет значения для понимания того, почему в теории есть расходимости и как выйти за рамки теории возмущений.

Итак, при существующем подходе establishment’a к фундаментальной физике не просматривается никаких перспектив, что какие-то фундаментальные открытия будут сделаны. Поэтому, по аналогии с российскими политическими дискуссиями, возникают два ключевых вопроса: кто виноват и что делать?

Казалось бы, естественно думать, что, для того чтобы наука развивалась, у ученых должны быть возможности для занятия наукой, т.е., по крайней мере, за занятия наукой ученым надо платить деньги. Сразу ясно, что нельзя платить всем кто сказал, что он ученый и хочет заниматься наукой, т.е., должна быть какая-то система отбора. Кто должен решать, кому платить а кому нет? Люди, которые судят о науке, исходя только из того, что они читали в популярной литературе, наверное, думают, что эти вопросы решают признанные ученые с высокими моральными качествами и что ученые, как правило, являются порядочными людьми. Например, один из знаменитых примеров – как Эйнштейн и Бор спорили о квантовой теории, как спорили на Сольвеевских конгрессах и т.д.

Казалось бы, принцип, что "в спорах рождается истина" является для науки очевидным и что в науке не должно быть ситуации как в бывшем СССР, где только коммунистическая идеология имела право на существование. Если посмотреть на то, что делается в науке с чисто формальной точки зрения, то можно подумать, что здесь все высокие моральные критерии соблюдены. Формально важные решения принимаются на научных советах, где могут быть разные точки зрения, есть много научных журналов, которые в своих editorial policy клянутся, что все будет рассмотрено честно и т.д. В связи с этим напрашивается сравнение, что сталинская конституция 1936 г. была очень демократичной, там были свобода слова, собраний и т.д. Но все понимали, что это означает на самом деле.

Наверное, суждение каждого ученого об этих вопросах, в основном, определяется тем как сложилась его жизнь, каких людей он встретил, кто ему помог, кто помешал и т.д. Может быть, у многих действительно все сложилось как должно быть в теории, и в их случае система сработала по высшим моральным стандартам.

В своей научной карьере я встречался со многими учеными и многие из них действительно были людьми с самыми высокими моральными стандартами. Например, как я писал, большое влияние на меня оказали Леонид Авксентьевич Кондратюк и Скифф Николаевич Соколов. Но, как я показываю ниже на многих примерах, в моем случае абсолютное большинство людей из establishment, от которых я зависел, оказались людьми без больших моральных принципов, т.е., попросту очень непорядочными. И оказалось, что то, что написано в editorial policy так наз. престижных журналов очень часто – просто вранье и эти editorial policy никто не собирается выполнять. И еще оказалось, что так наз. больших ученых из establishment, которые совершают непорядочные поступки, совершенно не волнует то, что об этих поступках узнают, пострадает их репутация и т.д. В главах 12–16 мои отношения с этими людьми и с так наз. престижными журналами подробно описаны и читатель сам сможет судить верны мои заключения или нет.

Казалось бы, те кому предлагают быть рецензентами, вначале должны посмотреть editorial policy и решить смогут ли они написать рецензию в соответствии с этой policy. Но, судя по всему, для абсолютного большинства рецензентов, editorial policy не имеет большого значения, и они думают, что знают лучше какие статьи можно публиковать. И проблема еще в том, что в чистой науке (например, в теоретической физике или математике) нет четких критериев какие статьи можно публиковать. Поэтому все зависит от того на какого рецензента попадешь.

Я писал отрицательные отзывы только тогда когда явно показывал где ошибка в математике и результаты статьи зависели от этих ошибок. Но даже и в этих случаях статьи иногда публиковались т. к., видимо, автор "имел блат", т.е., за ним стоял кто-то влиятельный. А когда я стал работать в программистской компании, то увидел, что здесь критерии совсем другие и очень простые: если твои программы продаются, то они хорошие, и не важно красивая ли программа, на каком языке она написана и т.д.

Я думаю, что главная причина такой тупиковой ситуации в современной квантовой теории как сейчас – даже не то, что новые идеи даются трудно, а то, что при такой деградации моральных принципов как сейчас новые идеи практически не имеют шансов как-то пробиться. Большие люди из establishment, которые получили свои позиции и решают кому давать или не давать позиции и гранты, стоят насмерть, чтобы не пропустить хоть что-то, что (как они думают) может бросить хоть какую-то тень на те догмы на которых они добились своего положения. Поэтому я думаю, что ответ на первый вопрос в заглавии этого раздела такой: виновата система в которой сейчас существует наука. Соответственно, ответ на второй вопрос такой: менять систему. Но возникает естественный вопрос: как?

Система должна быть такой, что люди, совершающие непорядочные поступки должны знать, что это будет известно, пострадает их репутация и им от этого станет хуже. Но сейчас репутация почти не имеет никакого значения. Проблема еще в том, что с такой ситуацией мирятся абсолютное большинство ученых. Общепринятая система такая, что если ты не считаешься больших ученым, то должен заниматься какими-то частными задачами и не лезть в высокие материи. Если это неписанное правило не выполняешь, то тебя не включат в грант, не дадут позицию и т.д.

Мне казалось, что если кто-то получил Нобелевскую или другую престижную премию, то после этого он может позволить себе роскошь не делать непорядочные поступки. Но, как показано в главах 12–16, это происходит далеко не всегда. Может быть, дело в том, что эти люди получили свои премии внутри системы, где высокие моральные качества не котируются. Кроме того, возникает крамольный вопрос, действительно ли они получили свои премии за большие научные достижения. Прошло уже более 30 лет после открытия W и Z бозонов и с тех пор никакие базовые догмы не изменились. Все также все крутится вокруг ОТО и QFT, а теории, которые их обобщают или объединяют пока не построены. Мне кажется, что единственная надежда в этой ситуации – если какое-то фундаментальное открытие все же пробьется и те, которые это сделают, окажутся приличными людьми.

План дальнейшего изложения такой. В главе 11 опишу основные идеи, на которых основаны мои работы. Надеюсь, что тот, который захочет разобраться, согласится, что идеи разумные и кардинально новые. Поэтому, казалось бы, развитие подходов, основанных на этих идеях имеет право на существование. В главах 12–16 опишу свои попытки опубликовать результаты, основанные на этих идеях и эта история подтверждает сказанное выше.

Глава 11. Основные идеи на которых основаны мои работы

11.1. Алгебра первична, а пространство вторично

В главе 7 я писал о том как Леонид Авксентьевич Кондратюк и Скифф Николаевич Соколов помогли мне в жизни. А теперь опишу почему их влияние определило мою дальнейшую жизнь в науке. Я писал как начал работать с Леонидом Авксентьевичем. Он был известным теоретиком в ИТЭФе, но в то же время не считалось, что он занимается большой наукой. В ИТЭФе большой наукой была только QFT и считалось, что И.С. Шапиро и его лаборатория занимаются какими-то прикладными задачами, которые не являются фундаментальными. Л.А. предложил мне заниматься тем, что потом стало моей кандидатской с названием "Процессы упругого рассеяния на дейтроне с большими переданными импульсами". Мне кажется, что там получились интересные результаты, но их описывать не буду. А после кандидатской возник вопрос чем заниматься дальше и он предложил мне заниматься теорией прямых взаимодействий. Вкратце, основная идея такая.

В нерелятивистской физике взаимодействия частиц описываются при помощи потенциала. Хорошо известные примеры потенциалов – кулоновский потенциал для электрического взаимодействия и гравитационный потенциал для гравитационного. Но с точки зрения QFT считается, что потенциальное описание не может быть правильным в релятивистском случае. Один из аргументов такой. Если взаимодействие между частицами описывается потенциалом, зависящим только от расстояния, то, если одну частицу даже слегка сдвинуть, то вторая должна почувствовать это сразу. Но это противоречит принципу, что никакое взаимодействие не может передаваться со скоростью быстрее скорости света.

С точки зрения QFT, любая теория с взаимодействием автоматически становится теорией с бесконечным числом частиц т.к. при взаимодействиях может происходить обмен с любым числом виртуальных частиц, а при высоких энергиях уже может рождаться любое количество реальных частиц. Но в так наз. few-body community занимались подходом, когда система с фиксированным числом взаимодействующих частиц рассматривается релятивистски. Оправдание такое, что в некоторых ситуациях при не очень высоких энергиях чисто кинематические релятивистские эффекты важнее чем рождение (реальное или виртуальное) других частиц.

В этом подходе возникает такая проблема. Допустим, у нас есть три частицы, H₀ – их свободный гамильтониан, V₁₂ – оператор энергии взаимодействия частиц (1,2) и аналогично, V₁₃ и V₂₃ – операторы энергии взаимодействия частиц (1,3) и (2,3) соответственно. Тогда нельзя, по аналогии с нерелятивистской теорией, считать, что полный гамильтониан равен H=H₀+ V₁₂+V₁₃+V₂₃, потому, что это нарушит релятивистские коммутационные соотношения. И Леонид Авксентьевич рассказал, что в ИФВЭ есть такой Соколов, который придумал метод пакующих операторов, который эту проблему решает. Я занялся этой проблемой и познакомился со Скиффом Николаевичем.

И для моей работы, важным оказалось то что, как описано в параграфе 9.6, на фундаментальном квантовом уровне симметрия задается не пространством, а алгеброй коммутационных соотношений и на этом уровне никаких пространств и его преобразований нет. Из дальнейшего будет ясно, почему эта идея фундаментальная.

11.2. Симметрия де Ситтера

Еще одна история, которая оказала на меня влияние была такая. У моего тогдашнего завлаба Н.В. Кузнецова была распечатанная статья Дайсона (Dyson) “Missed Opportunities”, название которой было переведено на русский как "Упущенные Возможности". Эта статья была обернута бумагой, на которой была фотография симпатичной девушки в бикини, и Н.В. Кузнецов шутил, что фотография хорошо иллюстрирует название статьи. Насколько я понял, основная идея статьи такая. Dyson занимался и физическими и математическими задачами. Он пишет, что когда он занимался математическими задачами, то у него мозги работали как у математика и он проходил мимо важных физических идей и аналогично когда он занимался физическими задачами, то проходил мимо важных математических идей.

Например, релятивистская теория более общая чем нерелятивистская не только из физических соображений, а просто потому, что группа Галилея – частный случай группы Пуанкаре: группа Галилея получается из группы Пуанкаре контракцией. А группа де Ситтера более общая чем группа Пуанкаре т. к. группа Пуанкаре получается из группы де Ситтера контракцией. А т.к. группа де Ситтера полупростая, то ее уже нельзя обобщить дальше. Казалось бы, из этого должно сразу следовать, что теории претендующие на то, чтобы считаться фундаментальными (например QFT) должны строится на де Ситтер симметрии, а не на Пуанкаре симметрии. Какие-то попытки в этом направлении были. Например, помню, что был на лекции В.Г. Кадышевского в Политехническом Музее, где он говорил, что для де Ситтера расходимости устраняются лучше. Сейчас многие занимаются де Ситтер теорией, но как? Об этом ниже. Но статья Дайсона появилась в 1972 г., т. е. прошло уже более 50 лет, а учебники по QFT по-прежнему исходят из релятивистской инвариантности (т.е., Пуанкаре симметрии) и все самые громкие проекты основаны на этой инвариантности.

Из моих обсуждений с физиками, работающими в частицах, у меня сложилось такое впечатление о вероятной причине. Многие из них знают, что де Ситтер симметрия формально более общая чем Пуанкаре симметрия, и что вторая получается из первой в формальном пределе R→∞, где R – это как бы радиус Вселенной. И т. к. этот радиус намного больше размеров элементарных частиц, то они думают, что де Ситтер симметрия может иметь смысл в космологии, а применять ее к частицам совершенно незачем. Однако, более общая теория может пролить совсем другой свет на стандартные понятия и, как описано ниже, в случае с де Ситтер симметрией это действительно так даже в частицах.

Много лет спустя я написал Дайсону, что его статья произвела на меня впечатление, и, в духе этой статьи, конечная математика более фундаментальна чем классическая. Еще, в частности, написал: "Most physicists and mathematicians believe that standard continuum math is fundamental while finite math is something inferior. They do not care much that standard math has foundational problems and even such beautiful minds as Cantor, Gödel, Hilbert, Zermelo and many others could not solve them.

I give simple arguments that the situation is the opposite: standard math is only a special case of finite one in the formal limit when the characteristic of the ring or field in finite math goes to infinity. So the foundational problems of standard math are not fundamental. Maybe this is not politically correct to say but I believe that by introducing infinities people created a headache for themselves and now heroic efforts are needed to get rid of this headache”.

Надеялся, что он меня поддержит. Но его ответ был такой: "No useful comments. Whether you prefer Galois fields or a continuum is a matter of taste. To my taste, Galois fields are beautiful but the continuum is even more beautiful. Yours, Freeman Dyson. " Что ж, и на этом спасибо. Во всяком случае он не сказал, что я написал бессмыслицу, покушаюсь на святое и т.д. Но я был разочарован тем, что даже такой образованный физик и математик не признает, как мне кажется, очевидное. Что тогда можно ожидать от других? Я вернусь к этому вопросу ниже.

Сейчас пытаюсь вспомнить когда читал эту статью Дайсона. Кажется, это было приблизительно в 1977 г. Эта оценка основана на том, что статью читал в квартире Н.В. Кузнецова в Хабаровске, где он просил пожить на время его отъезда. Я стал жить в Хабаровске после защиты кандидатской в конце 1976 г., а в начале 1978 г. институт дал мне какое-то жилье, так что мне незачем было у кого-то жить. И тогда может возникнуть такой вопрос. Я критикую физиков за то, что они сразу после статьи не перешли с Пуанкаре на де Ситтера, а почему я сам сразу не перешел? Попробую как-то оправдаться.

Раньше думал, что после защиты кандидатской даже не буду пытаться сделать докторскую. а буду заниматься чем хочу. Когда кандидат наук получал должность старшего научного сотрудника (с.н.с), его зарплата в Хабаровске была 360 рублей в месяц т.к. базовая зарплата была 300 и дальневосточный коэффициент был 1.2. На такие деньги вполне можно было хорошо жить и ни о чем не думать. Но Н. В. Кузнецов не хотел давать мне с.н.с и, кроме того, жизнь стала ухудшаться. Поэтому стал думать о том, что докторскую делать придется. И т. к. жил далеко от Москвы, то возможности контактов с учеными были ограничены, и я решил, что единственной реальной возможностью для меня сделать докторскую была теория релятивистских прямых взаимодействий, о которой писал выше. На это уходило почти все время и поэтому серьезно заниматься чем-то другим не получалось.

Но дополнительный толчок к де Ситтеру дал разговор с моим родственником и тогдашним начальником Эдиком Мирмовичем. Как-то он рассказал мне о своей идее, что фундаментальными физическими величинами являются угловые моменты. Я пытался понять, что он имел в виду. Помню я ему сказал, что в группе Пуанкаре 10 генераторов, из них 6 описывают обычные и Лоренцевские вращения, но остальные 4 – энергия и импульс – уже не вращения. Спросил, имел ли он в виду де Ситтера. Здесь все 10 генераторов – угловые моменты. Из них 6 – такие же как в Пуанкаре, а остальные 4 при контракции де Ситтера в Пуанкаре переходят в энергию и импульс. Так что на квантовом уровне эта идея – как раз то, что написано в статье Дайсона.

После этого разговора, у меня появилась надежда, что удастся заниматься де Ситтером не только в свободное от работы время, но и в рабочее время. Увы, это оказалось только надеждой и не буду описывать почему. Но удалось опубликовать несколько статей в журнале Journal of Physics A: Mathematical and General, который тогда был очень приличным, а теперь стал кондовым (см. ниже). Пожалуй, наиболее важный результат такой. В духе знаменитой работы Вигнера, элементарные частицы описываются неприводимыми представлениями группы симметрии. Т.е., в Пуанкаре инвариантной теории это представления группы Пуанкаре, а в де Ситтер инвариантной теории – представления группы де Ситтера. Еще более точно, в духе идеи Л.А. Кондратюка, надо рассматривать не представления групп, а представления соответствующих алгебр Ли.

В представлениях алгебры Пуанкаре спектр оператора энергии либо строго положителен либо строго отрицателен. Первые представления ассоциируют с частицами, а вторые – с античастицами. Но в so(1,4) алгебре де Ситтера одно неприводимое представление содержит состояния как с положительными так и с отрицательными энергиями. В предельном переходе R→∞ одно неприводимое представление алгебры so(1,4) разбивается на два неприводимых представления алгебры Пуанкаре для частицы и ее античастицы. Поэтому, с точки зрения симметрии де Ситтера, сами понятия частицы и античастицы только приближенные. И законы сохранения электрического заряда, барионного и лептонных квантовых чисел могут быть только приближенными. Сейчас они хорошо работают потому что на данном этапе эволюции Вселенной величина R очень большая. Но если Вселенная произошла из чего-то малого, то на ее ранних стадиях R не было большим и все эти законы сохранения не имели места. Возможно, что объяснение так наз. проблемы барионной асимметрии Вселенной как раз такое. В любом случае, этот пример показывает, что, всегда когда можно, надо иметь дело с более общей теорией, даже если кажется, что менее общая теория является достаточным приближением.

11.3. О размерностях

Прежде чем описывать мой подход основанный на конечной математике, сделаю такое замечание. В физике, основанной на конечной математике, все физические величины могут быть только дискретными. В такой ситуации непонятно, имеют ли смысл размерности физических величин и связь между различными единицами измерения. Размерности существуют уже 300 лет или больше и о них по-прежнему много говорят. Но квантовая теория и релятивизм явно намекают (хотя даже в учебниках это не пишут), что на размерности может быть другой взгляд. Например, квантовая теория говорит, что угловой момент может быть только целым или полуцелым в единицах ћ. Исторически сложилось так, что угловой момент измеряют в единицах m·kg/sec. Но это необязательно. На фундаментальном уровне угловой момент – просто целое или полуцелое число. Т.е., можно вообще забыть про ћ. Многие пишут, что работают в системе единиц, где ћ=1. Это затуманивает т.к. создает впечатление, что мы пересчитываем из одних единиц в другие. А на самом деле это означает, что про ћ можно забыть. Т.е., переход от квантовой теории к классической – это не ћ→0, а просто когда угловые моменты очень большие. Этот пример поучителен еще тем, что показывает, что когда дискретная величина большая, то она кажется непрерывной.

Другой пример – релятивизм говорит, что c – фундаментальная константа и что никакая скорость v не может быть больше c (если не учитывать тахионы). Но это означает, что в непрерывной релятивистской теории скорости можно считать безразмерными. Грубо говоря, их можно измерять в единицах v/c. Но на самом деле это означает, что в такой теории скорости должны измеряться величинами меньшими единицы, а про c можно забыть вообще. Тогда переход к нерелятивизму – это не когда c→∞, а частный случай ситуации когда все v<<1.

Наконец, в де Ситтер инвариантной теории есть только угловые моменты и там все операторы имеют одинаковые размерности – все они безразмерны и массы безразмерны. Де Ситтеровская масса μ и стандартная масса m связаны соотношением (неявно предполагая, что c=ћ=1) μ =mR, где R – параметр контракции от алгебры де Ситтера в алгебру Пуанкаре. Этот параметр можно назвать радиус де Ситтера (радиус мира), но в общем случае этот параметр не имеет никакого отношения к радиусу пространства де Ситтера; как показано в моих работах, это имеет место только в квазиклассическом приближении. Говорят, что де Ситтер переходит в Пуанкаре в формальном пределе R→∞. Но на самом это означает, что про параметр длины R можно забыть и формальный переход от де Ситтера к Пуанкаре получается когда де Ситтеровские аналоги обычной энергии и обычного импульса очень большие.

Итак в самом общем подходе, когда мы имеем квантовую теорию с симметрией де Ситтера, никаких размерностей нет вообще, а все физические величины измеряются просто числами.

Обычно считается, что в классической теории нет никаких параметров, в релятивизме появляется c, в квантовой теории ћ, а в гравитации G, и это три фундаментальные константы. Окунь написал статью про куб физических теорий, где есть куб, вершины которого имеют координаты, определяемые величинами (0,c,ћ,G) и теория тем более общая чем от больших ненулевых констант она зависит. А самая общая теория – в самой последней вершине куба с координатами (c,ћ,G). А на самом деле ситуация обратная. В общей теории нет никаких параметров, а в классике есть три параметра – (kg, m, sec). Эти параметры придумали люди много лет тому назад и назвали это системой единиц. Никакого фундаментального смысла в этих параметрах нет, просто так сложилось исторически.

Вывод – понятие единиц измерения – надуманное, оно возникло только в силу исторических причин. Например, можно спросить, почему c=300000km/sec, а не 100000km/sec. Ответ – потому, что мы так выбрали km и sec. Аналогично, не имеет смысл вопрос о том почему (ћ,R) такие как они есть. Поэтому в рассуждениях о важности той или другой единицы измерения не вижу большого смысла.

Как одно из следствий указанных результатов, отмечу следующее. Как показано в моих работах, в квазиклассическом приближении, результаты квантовой теории с симметрией де Ситтера для космологического расширения формально такие же как и результаты OTO, если Λ=3/R^2. Как объяснено выше, вопрос о том почему R такое, а не другое, не стоит т.к. ответ такой: R такое потому что мы хотим измерять расстояния в метрах. Поэтому, в моем подходе, результат для космологического расширения получается без всяких модельных предположений и вопрос о том почему Λ такое, а не другое не стоит. Мой подход к космологическому расширению более общий чем подход ОТО т.к. ОТО – чисто классическая теория, а любая классическая теория должна быть следствием квантовой в квазиклассическом приближении. Кроме того, если в ОТО, R – модельно зависимый параметр, то моем подходе нет свободы в выборе R. Поэтому, в моем подходе, космологическое расширение объясняется без всяких модельных предположений и модельных параметров, и, для этого объяснения, dark energy, quintessence и прочая экзотика не нужны.

11.4. Почему конечная математика самая фундаментальная и фундаментальная квантовая теория будет основана на конечной математике

В воздухе всегда была идея, что избежать расходимостей в квантовой теории можно будет только если теория будет основана на конечной математике. Какие-то попытки в этом направлении были, но они не были популярны у физиков. Наверное, одна из основных причин та, что, как правило, физики не знают даже самых азов конечной математики. Математическое образование на физических факультетах исходит из того, что математика нужна физикам только для приложений. А т.к. вся физика, в том числе и квантовая, основана на стандартной классической математике, то и незачем преподавать физикам конечную математику.

Как я отмечал в разделе 9.5, из самого факта существования атомов и элементарных частиц сразу становится очевидным, что стандартное деление не может быть фундаментальным понятием. А значит понятия бесконечно малых, бесконечно больших, непрерывности, дифференцируемости и т.д. могут быть только приближенными, и фундаментальная квантовая теория не должна быть на них основана. Я спрашивал у физиков, согласны ли они с этим. Философия абсолютного большинства физиков такая, что раз стандартная математика работает, но незачем философствовать и придумывать что-то другое, тем более, что ничего другого они не знают.

Такая философия общепринята несмотря даже на то, что проблема расходимостей как возникла в 40х годах 20-го века, так и существует до сих пор. В так наз. перенормируемых теориях эту проблему можно как-то обойти, но в квантовой гравитации и это не удается. Тем не менее, большинство физиков не считают проблему расходимостей серьезной. По их мнению, раз теория дает 8 правильных знаков для аномальных магнитных моментов электрона и мюона, 5 правильных знаков для Лэмбовского сдвига и т.д., то рано или поздно все остальные проблемы тоже решатся при помощи стандартной математики.

Например, Weinberg, который внес большой вклад в QFT, пишет что QFT должна рассматриваться "in the way it is," но в то же время она является "low energy approximation to a deeper theory that may not even be a field theory, but something different like a string theory". Т. е. он признает, что проблемы существуют и думает, что они будет решены в какой-то теории обобщающей QFT, но которая опять-таки будет основана на стандартной непрерывной математике.

Таким образом, получается странная ситуация: все, вроде бы, согласны, что природа дискретна и об этом говорит даже термин "квантовая теория". Но все проблемы теории пытаются решить при помощи непрерывной математики. Т.е., все получается как в анекдоте, который рассказал мне мой друг Толя Штилькинд: "Группа обезьян получила задание достичь Луну. После этого все обезьяны начали карабкаться на деревья. Та обезьяна, которая залезла выше всех, думает, что у нее самый большой прогресс, и она ближе к цели чем остальные обезьяны". Этот анекдот я привел даже в своей монографии [7]. Этот анекдот также содержит мораль, что, чтобы достичь Луну, надо вначале слезть с деревьев. Эту мораль я не привел, считая ее очевидной.

Из сказанного ясно, что у физиков необходимость в конечной математике может возникнуть только в двух случаях: а) они убедятся, что при помощи только стандартной математики проблемы решить нельзя (т.е., пока гром не грянет, мужик не перекрестится); 2) при помощи конечной математики будут получены важные физические результаты, которые не могут быть получены в непрерывной математике.

Как и большинство физиков, я не знал самых основ конечной математики. Чисто случайно, когда мне было около 40, наткнулся на книгу (уже не помню какую), которая показалась мне интересной. Из нее узнал про поля Галуа и удивился, что физики их не знают, хотя их можно преподавать уже в первом или втором классе (например, после того как прошли деление).

Простой пример поля Галуа – множество F₅ из пяти элементов (0, 1, 2, 3, 4), в котором действия определяются так. Сложение определяется как обычно, но по модулю 5. Например, 1+1=2, 2+2=4 как обычно, но 2+3=0 или 4+4=3. Если a – элемент множества F₅, то противоположный элемент b=-a определяется так, что в a+b=0 в F₅. Например, – 1=4, – 2=3 и т. д. Так что мы имеем сложение и вычитание. Произведение определяется как обычно, но по модулю 5. Например, 2·2=4, но 2·4=3. Наконец, противоположный элемент

b=1/a определяется так, что a·b=1 в F₅. Например, 1/2=3, 1/4=4 и т.д.

Более общий пример поля Галуа – множество F_p из p элементов (0,1,2,… p-1), где действия определяются по модулю p. Тогда, если p – простое, то в F_p возможны все 4 арифметических действия.

Читатель может сказать, что пример с F₅ не имеет никакого отношения к реальной жизни, где, например 3+2=5, а не 3+2=0. Но допустим, что физика в нашем мире определяется математикой с полем Галуа F_p, где p – очень большое. Т.к. операции в F_p определяются по модулю p, то мы можем обозначать элементы из F_p не только как (0,1,2,…p-1), но и, например, как (-(p-1)/2,-(p-3)/2,… —1,0,1,…(p-3)/2,(p-1)/2). Этот набор называется набором минимальных вычетов. Тогда все будет как обычно до тех пор пока будем складывать, вычитать и умножать числа, которые по модулю намного меньше p, т.е., при этом существование p не будет чувствоваться, а отличие от обычной математики будет чувствоваться только когда мы имеем дело с числами не намного меньшими чем p.

Но читатель может сказать, что пример с F_p тоже нереалистический т.к. здесь деление совсем не такое как обычно. Например, 1/2 в F_p – это очень большое число (p+1)/2, что, казалось бы, противоречит здравому смыслу. На это возражение можно ответить следующим образом. Во-первых, как я отмечаю в своих работах, противоречия нет т.к. в квантовой теории пространства состояний проективные. А во-вторых, как отмечено выше, стандартное деление тоже проблематично и поэтому возникает вопрос, будет ли будущая квантовая теория основана не на конечном поле, а на конечном кольце, где есть только три действия – сложение, вычитание и умножение.

Вторая возможность представляется очень привлекательной даже из эстетических соображений. История физики говорит, что желательно вводить наименьшее возможное число понятий и не вводить понятия, которые не имеют фундаментального смысла. В своих первых работах я исходил из того, что конечная квантовая теория должна быть основана на конечном поле, но Metod Saniga написал мне, что случай кольца еще более интересный.

Т.к. в течении многих лет моя жизнь проходила среди физиков, то вначале я не связывал физику над конечной математикой с какой-то философией, и думал, что конечная математика должна рассматриваться только с точки зрения приложений к физике. Первая идея применения конечной математики была такая. Рассмотрим квантовую электродинамику с симметрией де Ситтера и над конечной математикой. Тогда в базисе угловых моментов, неприводимые представления для электрона, позитрона и фотона будут конечными т.к. угловой момент не может превосходить характеристику конечного поля. Это приведет к естественной регуляризации вместо регуляризации Паули-Вилларса и теория автоматически не будет содержать расходимостей.

Однако, потом выяснилось, что такая наивная идея не проходит в связи со следующим. В теории над конечным полем или кольцом частица и ее античастица автоматически принадлежат одному и тому же представлению, и нет представлений для нейтральных частиц. Так что в таком подходе даже фотон не может быть элементарной частицей. Зная менталитет физиков, думаю, что большинство из них сразу скажут, что раз фотон – не элементарная частица, то теория нефизическая.

Выше я описывал пример, когда в стандартной теории (над комплексными числами) с алгеброй де Ситтера so(1,4) понятия частицы и античастицы кардинально меняются. Но в случае алгебры де Ситтера so(2,3) мы по-прежнему имеем представления с положительными и отрицательными энергиями, т.е. можно по-прежнему говорить о частицах и античастицах. Но в случае представлений над конечным кольцом или полем ситуация аналогична той, что получается для so(1,4) и здесь само понятие элементарной частицы кардинально меняется для любых представлений.

Например, раз частица и ее античастица принадлежат одному неприводимому представлению, то переходы частица↔античастица не запрещены, но вероятность таких переходов мала, если характеристика поля или кольца большая. Так что, строго говоря, сами понятия частицы и античастицы являются приближенными, и законы сохранения электрического заряда, барионного и лептонного квантовых чисел тоже приближенные. Эти законы хорошо работают потому что в настоящее время характеристика поля или кольца очень большая. Естественно предположить, что на ранних стадиях мира она была намного меньше. Тогда переходы частица↔античастица были намного более вероятными и это дает еще одно естественное объяснение так наз. барионной асимметрии мира.

В такой теории нет проблемы бесконечной энергии вакуума и связь между спином и статистикой имеет естественное объяснение. Здесь естественной элементарной частицей может быть Дираковский синглетон. Как показали Flato and Fronsdal, безмассовая частица (например, фотон) может быть построена из двух синглетонов. И еще один интересный момент, который ставит под сомнение существующее понятие элементарной частицы. Даже для симметрии де Ситтера без конечного кольца или поля (а с ними подавно) масса частицы – не размерная величина, а безразмерная. Если для оценки принять, что радиус мира – величина порядка 10²⁶m, то даже масса электрона будет порядка 10³⁹, т.е., громадная величина. Трудно поверить, что частица с такой массой является элементарной.

Все эти свойства физики над конечной математикой описаны в моих работах. Но я думаю, что рано или поздно фундаментальная квантовая физика будет над конечной математикой не только потому, что такая физика будет лучше, а и потому, что сама конечная математика более фундаментальна чем стандартная непрерывная математика. Как показано в моих работах, даже с чисто математической точки зрения, непрерывная математика – это частный вырожденный случай конечной в формальном пределе, когда характеристика поля или кольца в конечной математике стремится к бесконечности. Почему вырожденный? Как показано в моих работах, любой результат стандартной математики в квантовой теории может быть воспроизведен с любой точностью в конечной математике для всех p больших некоторого значения. С другой стороны, когда мы перешли к пределу p→∞, то все операции по модулю числа потеряны, и стандартная математика не может воспроизвести все результаты конечной математики. Она может воспроизвести только те результаты в которых все числа намного меньше p. Здесь есть аналогия с тем, что нерелятивистская теория является частным вырожденным случаем релятивистской в формальном пределе c→∞: релятивистская теория может воспроизвести все результаты нерелятивист нерелятивистской с любой заданной точностью при каком-то выборе c. С другойстороны, нерелятивисткая теория может воспроизвести только те результаты релятивисткой в которых все скорости намного меньше c.

В разделе 9.5 я отмечал, что стандартная математика имеет проблемы с обоснованием и, несмотря на попытки многих знаменитых людей, эти проблемы не решены. Теоремы Гёделя о неполноте тоже говорят о том, что стандартная математика несамосогласованна. Но если посмотреть на стандартную математику с точки зрения, что она является частным случаем конечной, то проблем нет. С этой точки зрения стандартная математика может рассматриваться только как аппарат, который во многих случаях (но не всех) дает хорошее приближенное описание, поэтому нет нужды такую математику обосновывать т.к. в конечной математике проблем с обоснованием нет.

Подход основанный на конечной математике является более естественным и с точки зрения, что здесь любые утверждения проверяемы, по крайней мере в принципе. Более того, здесь работает принцип, что любое утверждение является правильным или нет, если есть способ это проверить.

Например, мы хотим проверить, утверждение 10+20=30 правильное или нет. Например, хотим проверить это на компьютере или счетах. Любое счетное устройство может вычислять только по модулю какого-то числа p, которое зависит от объема памяти этого устройства. Например, если p=40, то мы действительно получим, что 10+20=30, но если p=25, то мы получим, что 10+20=5. Отсюда ясно, что любые математические операции (даже 2·2=4) проверяемы только если они по модулю какого-то числа. Стандартная математика – идеализируемый частный случай конечной, в формальном пределе, когда p→∞.

Хотя стандартная математика – часть нашей повседневной жизни, но большинство людей не осознает, что в ней есть неявное предположение, что ресурсы неограниченны. И в стандартной математике нет принципа, что для любого утверждения его правильность может быть проверена. Например, нельзя проверить, что a+b=b+a для любых натуральных чисел a и b.

То, что любое утверждение должно быть проверяемо – часть Венской школы позитивистской философии, в которой неформальным руководителем был Moritz Schlick. С другой стороны, в философии, которую развивал Karl Popper есть “The Falsification Principle”, и, как говорил Popper, “science is more concerned with falsification of hypothesis than with the verification.” Здесь утверждение, что всегда a+b=b+a считается условно верным до тех пор, пока не найдены такие числа a и b, что a+b≠b+a. Ясно, что квантовая теория ближе по духу к Венской школе, а классическая – к философии Popper. Поэтому неудивительно, что в споре Эйнштейна и Бора о квантовой теории Popper был полностью на стороне Эйнштейна.

У некоторых моих читателей возникло впечатление, что конечная математика отменяет, например, π, e, уравнения Максвелла, теорему Пифагора, и т. д. В связи с этим, напомню, что, как уже отмечалось, более общая теория не отменяет менее общую, но говорит, что менее общая теория является хорошим приближением только при каких-то условиях.

Есть два уровня понимания π – как учили в школе и как учили в институте. В школе – что это отношение длины окружности к диаметру. А что такое окружность – это множество точек находящихся на расстоянии R от центра. А что такое точка – некое умозрительное понятие, в природе точек нет и непрерывных кривых тоже нет. Если мы, например, нарисуем на бумаге, якобы, непрерывную кривую и посмотрим на нее в микроскоп, то увидим, что на самом деле кривая сильно разрывна т.к. состоит из атомов, точек на ней нет и т.д. Поэтому понятия диаметра окружности и ее длины – чисто умозрительные. А почему тогда уравнения Максвелла, теорема Пифагора, дивергенция, дифуры и т.д. хорошо работают? Или например, когда мы описываем воду в океане уравнениями гидродинамики, то это хорошо работает. Потому что в приближении когда пренебрегаем размерами атомов и представляем вещество как нечто непрерывное, то в этом приближении есть бесконечно малые, можно дифференцировать и т.д.

Теперь о том как учили в институте. Все понятия типа π, и е не должны исходить из наших геометрических представлений, а только из матанализа. Здесь ВСЕ функции которые мы учили ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ их разложением в ряд Тэйлора. Например, exp(x) определяется своим рядом Тэйлора, cos(x), sin(x) – своими рядами Тэйлора и т. д., а е определяется бесконечным рядом Тэйлора для exp(1). Отсюда сразу следует, что exp(ix) = cos(x) + isin(x). А если мы возьмем ряд Тэйлора для arccos(x) или arcsin(x), то π =arccos(-1) или π =2arcsin(1), т. е., π определяется своим бесконечным рядом. Формула exp(2iπ)=cos(2π)+isin(2π)=1 получается только из манипуляций с бесконечными рядами Тэйлора. Поэтому если думать, что в ПРИНЦИПЕ можно посчитать сколько угодно знаков для π и е, то можно считать эти знаки до посинения. А если мы все же согласимся с тем, что, например, число атомов во вселенной конечно и нельзя построить компьютер с бесконечным числом бит, то придется признать, что π и e не такие фундаментальные как думают. Квантовая теория полностью изменила наше мировосприятие. В ней нельзя сказать, что какая-то величина "на самом деле" существует, но никак не может проявиться – если она не может проявиться – то значит она не существует.

Так что, когда переходим к пределу p→∞, ћ→0 и пренебрегаем размерами атомов, то стандартный смысл дифференциальных уравнений, π, е и т. д восстанавливаются.

11.5. Гравитация как кинематическое следствие конечности мира

В нерелятивистской классической механике, закон всемирного тяготения получается, если потенциальную энергию взаимодействия двух частиц с массами m₁ и m₂ выбрать в виде – Gm₁m₂/r, где r – расстояние между частицами, а G – гравитационная постоянная. В ОТО закон всемирного тяготения получается в частном случае когда есть две нерелятивистские частицы. В квантовой гравитации пытаются объяснить гравитацию как следствие обмена виртуальными гравитонами. Эта теория еще не закончена (и непонятно, будет ли когда-либо закончена) т.к. она неперенормируемая и, по крайней мере в существующих подходах, непонятно как в ней устранить расходимости.

Стандартная догма такая, что гравитация – четвертое взаимодействие, которое надо объединить с сильным, электромагнитным и слабым взаимодействием. Сильное взаимодействие – обмен виртуальными глюонами, электромагнитное – обмен виртуальными фотонами, слабое – обмен виртуальными W и Z бозонами, а гравитационное – обмен виртуальными гравитонами. Как описано в параграфе 9.2, считается, что наблюдение двойных пульсаров дает косвенное подтверждение существования гравитонов, а недавний эксперимент LIGO – прямое. Однако, как отмечено в этом параграфе, такие утверждения очень проблематичны.

Мой подход к гравитации основан на следующих принципах. Во-первых, как описано в параграфе 9.6, алгебра операторов более фундаментальна чем пространство. Во-вторых, как описано в параграфе 11.2, де Ситтер симметрия более фундаментальна чем Пуанкаре симметрия. Наконец, как описано в параграфе 11.4, фундаментальная квантовая теория должна строиться над конечной математикой.

Рассмотрим вначале теорию, основанную на обычной алгебре де Ситтера, т. е., без привлечения конечной математики. Пусть есть две свободные нерелятивистские частицы с массами m₁ и m₂. В Пуанкаре инвариантной теории масса такой двухчастичной системы равна (в системе единиц c=1)

M=m₁ + m₂ + q²/2m₁₂

где q – относительный импульс, а m₁₂=m₁m₂/(m₁+m₂) – приведенная масса. Поэтому масса двухчастичной системы зависит только от относительного импульса, но не от расстояния r между частицами и не может быть меньше чем m₁ + m₂. В частности, в таком подходе нельзя получить гравитационную поправку —Gm₁m₂/r к массе. В анти-де Ситтеровской симметрии масса двухчастичной системы тоже не может быть меньше чем m₁ + m₂ и гравитационную поправку к массе тоже получить нельзя.

Но в теории инвариантной относительно алгебры де Ситтера so(1,4)

M=m₁ + m₂ + q²/2m₁₂+V(r,q)

где V(r,q) – некоторая функция, которая зависит от квантового состояния двухчастичной системы. В частности, нет закона, запрещающего такие состояния, что V(r,q)= – Gm₁m₂/r. В этом случае константа G не берется извне, а должна быть вычислена. Поэтому проблема заключается в том, чтобы понять почему для квазиклассических состояний такое соотношение имеет место.

Как я отмечал выше, вера в то, что гравитация – обмен гравитонами, возникла из аналогии с теорией частиц. Однако, гравитация известна только на макроскопическом уровне и думать, что здесь будут работать те же механизмы, что и в теории частиц – далекая экстраполяция. Кроме того, думать, что на макроскопическом уровне оператор координаты имеет такой же вид как в атомной физике и теории частиц – тоже далекая экстраполяция. В своих работах я показываю, что на макроскопическом уровне оператор координаты не может быть таким как в микроскопической физике. Я предлагаю другой оператор координаты и тогда в квазиклассическом пределе и в нерелятивистском приближении масса двухчастичной системы равна

M=m₁ + m₂ + q²/2m₁₂-Gm₁m₂ (1/δ₁+1/δ₂)/[(m₁ + m₂)r]

где C – некоторая константа, а δ₁ и δ₂ – ширины импульсных волновых функций для частиц 1 и 2.

В обычной теории (не над конечной математикой) нет ограничения на эти ширины и последний член может быть очень мал. Но в конечной математике такое ограничение есть и ширина обратно пропорциональна массе. Поэтому получается закон всемирного тяготения, где G = const R/(m₀ln(p)), где m₀ – масса нуклона, p – характеристика поля или кольца в конечной математике, а const – порядка единицы. Ее точно вычислить нельзя т. к. мы не знаем волновую функцию макроскопического тела.

Если взять для G имеющееся значение и для оценки взять, что R порядка 10²⁶m, то получается, что ln(p) порядка 10⁸⁰, т. е., p – громадное число порядка exp(10⁸⁰). Из этой формулы получается, что G→0 в формальном пределе p→∞, т. е., при формальном переходе к обычной математике гравитация исчезает. Т. е., в таком подходе, гравитация – следствие конечности мира. Можно рассмотреть и поправки к закону Ньютона и т.д.

Итак, в моем подходе гравитация – никакое не взаимодействие, а чисто кинематическое проявление того, что мир конечен. В частности, в таком подходе никаких гравитонов нет.

Глава 12. Попытки опубликовать свои работы по космологической постоянной и по физике основанной на конечной математике

В этой главе будет обосновано мнение, высказанное в главе 10, что главная причина тупика в фундаментальной квантовой теории в том, что многие физики и математики относящиеся к establishment (т.е., к тем кто решает что продвигать) не придерживаются высоких моральных принципов. Строго говоря, я даже не могу утверждать, что эта деградация произошла т.к. не знаю насколько высокими были моральные принципы раньше. Но надо исходить из презумпции невиновности, хотя, в статьях по истории физики описаны случаи, что и раньше не все было идиллически.

Начну свои воспоминания с попытки опубликовать свою работу по де Ситтер инвариантной теории в журнале Communications in Mathematical Physics. Главным редактором этого журнала тогда был Хааг (Haag). Он хорошо известен в physics community, но у многих отношение к нему скорее отрицательное. Он и его группа исповедуют философию, что фундаментальная квантовая физика должна исходить из фундаментальных аксиом и строиться на строгой математике. Но для большинства из establishment такая философия неприемлема. Известная шутка что вклад Хаага и его группы в физику меньше любого наперед заданного эпсилон. Эту шутку члены группы знают и иногда ее вспоминают.

Пожалуй, самый знаменитый результат Хаага – теорема, что представление взаимодействия (interaction representation) можно строго обосновать только в случае, когда взаимодействие равно нулю!!! А ведь на представлении взаимодействия основаны все самые громкие результаты квантовой теории. Казалось бы, если физикам этот результат не нравится, то надо или его опровергнуть или сказать какие-то слова о том почему все же представление взаимодействия так хорошо работает, по крайней мере, в некоторых случаях. Но даже в учебниках по QFT о теореме Хаага нет ни слова, как будто бы нет ее. Так что у авторов этих учебников представления о научной этике мягко говоря странные.

Но т.к. я думал (и думаю до сих пор), что физика должна быть основана на правильной математике, то надеялся, что моя работа будет рассмотрена по существу. Но получил ответ Хаага, где он пишет, что работу не возьмет. Причина: не потому, что что-то неправильно, а потому, что работа основана на де Ситтере, а в де Ситтере нет S-матрицы. Действительно, в подходе Хаага и его группы, Пуанкаре инвариантность и существование S-матрицы являются незыблемыми догмами. Но мне казалось, что раз establishment плохо относится к Хаагу т. к. Хааг не вписывается в его догмы, то уж сам Хааг не должен иметь такой менталитет, что только его догмы разрешаются. Но увы, оказалось, что это не так. После этого вся симпатия к Хаагу у меня пропала. А эту статью потом взяли в Journal of Physics A, который тогда был очень приличным журналом (об этом несколько ниже).

Когда я работал в Дубне и моя месячная зарплата (доктора физмат наук и ведущего научного сотрудника) была в интервале 50–100 долл. (в зависимости от курса рубля), то единственной возможностью более-менее нормально жить было если куда-то пригласят или включат в грант. Поэтому приходилось заниматься не чем ты хочешь, а тем что кто-то хочет.

У меня были возможности с кем-то сотрудничать только по теме моей докторской, т.е. релятивистским эффектам. В период моей работы в Дубне по этой теме у меня вышло много статей в так наз. престижных журналах (Nuclear Physics, Physical Review, Annals of Physics и др.). Часть этих статей были только моими, а часть – совместные статьи с Gianni Salme и Emanuele Pace, которые приглашали меня в Рим. В то время у меня не было проблем с опубликованием статей в так наз. престижных журналах. Я заметил такую закономерность: чем более стандартная статья, тем легче ее опубликовать. Проблемы возникали, если что-то было нестандартно. Но и здесь эти проблемы удавалось, как правило, решить. Наверное, потому, что в них все же не было кардинального отклонения от того, что establishment считает допустимым. А может быть и потому, что статьи посылались из института в Дубне, который establishment знает.

Теперь же посылаю статьи, которые для establishment'а неприемлемы и посылаю их из своей программистской компании, который для establishment’а звучит примерно как "Рога и Копыта". Скорее всего, оба фактора играют роль, но я думаю, что первый фактор играет более важную роль. Может быть, какую-то роль играет и такой новый фактор: многие журналы стали или полностью open access или перешли на систему, когда автор может сам выбрать как публиковать статью: как open access или по обычной системе. В первом случае сам автор должен платить и обычно цена немаленькая: 2–3 тысячи долларов. Такие журналы клянутся, что процесс рецензирования не зависит от того какой вариант автор выбрал. Но у меня ощущение, что когда они видят, что автор не выбрал open access, то сразу стараются найти повод, чтобы отфутболить без рецензии.

Через три года после приезда в Америку у меня появились новые результаты по квантовой физике над полем Галуа. Вначале я был довольно оптимистичен и думал, что так наз. престижные журналы будут их с радостью брать. Но оказалось, что они даже не хотят рассматривать хотя, например, Nuclear Physics B публиковал и чисто математические работы.

И я подумал: а что если попробовать послать в Ядерную Физику? Это фактически журнал ИТЭФа и до этого у меня там было много работ (наверное, около 20). Все они были по более-менее стандартной тематике и я, конечно, понимал, что для ИТЭФовского establishment'а это типичный случай про который говорят, что это экзотика, патология, онанизм и т. д. Но надеялся, что все же много времени прошло и, может быть, люди из establishment’а, став старше, уже не такие непримиримые и, кроме того, т.к. они меня знают, то нет вопроса, что автор непонятно откуда.

Главным редактором журнала был Алексей Борисович Кайдалов, а заместителем – Леонид Авксентьевич. Когда я был студентом, то А. Б. читал нам лекции по сильным взаимодействиям и т.к. он относился к верхним слоям ИТЭФовского establishment’а, то мне казалось, что он довольно неприступный. Но, когда оказался с ним вместе на нескольких конференциях, то понял, что такое мнение было ошибочным. Он оказался очень простым и доброжелательным и у него совсем не было ИТЭФовского менталитета, что только у них высокая наука, а все остальное…

Я написал А.Б. и Л.А., что для меня главное – не то возьмут статью или нет, а чтобы была рецензия. Мне было интересно, что скажут ИТЭФовские светилы, т.к. говорить в коридоре, что что-то является патологией или онанизмом – одно, а обосновать это на бумаге – другое. К тому же я знал, что некоторые люди из ИТЭФа поддерживают мой подход. Например, Михаил Аронович Ольшанецкий и Ян Коган рекомендовали мою статью в Ядерную Физику в 1988 г. Она была опубликована, наверное, потому, что там не было таких сильных утверждений как сейчас.

А.Б. и Л.А. ответили мне, что они старались найти наиболее доброжелательных рецензентов, но все равно не получается. Т.е., явный намек был такой, что кто-то из великих против. Но они сказали, что Михаил Аронович является членом редколлегии Теоретической и Математической Физики и он советует послать туда. Я так и сделал и там статья была опубликована без проблем. А никакую рецензию из ИТЭФа я не получил.

Когда я ездил на конференции по few-body problem, то самым известным физиком на них был, пожалуй, Fritz Coester. Он родился в Берлине в 1921 г., но во время войны учился в университете Цюриха, где получил PhD в 1944 г. В воспоминаниях, неполный текст которых я нашел в интернете, он описывает, что как-то к ним на семинар приезжал Heisenberg, потом они вместе где-то обедали и гуляли. Он пишет, что, по своим убеждениям, Heisenberg тогда был нацистом, но подтверждений этого утверждения я не увидел (может быть, потому, что видел только неполный текст).

На конференциях я обсуждал с ним разные проблемы и была даже статья, где описывался круглый стол на конференции в Триесте в 1995, где участвовали 6 человек: F. Coester, V.A. Karmanov, F.M. Lev, R. Schiavilla, A. Stadler, J.A. Tjon. Но самым впечатляющим для меня было вот что.

В то время, под впечатлением моего общения с физиками ИТЭФ, я думал, что, QFT может быть как-то обоснована математически. Но обнаружил, что, из-за Швингеровских членов, 4-вектор тока в QED неправильно коммутирует с операторами угловых моментов. Т.е., 4-вектор тока фактически не есть 4-вектор! Я посылал статьи об этом вначале в Phys. Rev. Lett., а потом в Phys. Rev. D, но Jackiw их отвергал. Он прислал мне письмо, где писал, что результат очевидный т.к. в QED оператор тока для частиц со спином 1/2, а для скалярных частиц оператор тока не содержит Швингеровских членов и правильно коммутирует. Уже не помню всех деталей, но казалось бы, здесь все просто: результат, что оператор тока в QED неправильно коммутирует с операторами угловых моментов до этого был где-то опубликован или нет? Если был, то, казалось бы, укажи ссылку и тогда вопрос о публикации автоматически отпадает. Но явной ссылки в письме не было. Эта моя статья есть в архиве (см. [8]).

И я говорю Coester’у, что у меня проблема, что не могу математически обосновать QED. А он отвечает: даже не стоит пытаться т. к. обосновать невозможно. Я был ошарашен и несколько раз его переспрашивал, правильно ли понял, т. к. для многих его слова были бы полной крамолой. Но он повторял, что я понял правильно и никаких шансов обосновать QED математически нет. Тогда это произвело на меня очень большое впечатление т.к. после общения с физиками ИТЭФ, для которых QFT почти как религия, я думал, что, может быть, в этом что-то есть.

Когда в 1994 г. был на конференции в Америке, то после конференции Coester пригласил меня на неделю в Argonne National Laboratory, где он работал. В частности, мы обсуждали мою будущую статью, по оператору тока в релятивистской квантовой механике (т.е., не в QED). Эта статья вышла в Annals of Physics на 57 страницах (см. [9]) и по некоторым косвенным признакам мне кажется, что Coester был рецензентом. Потом в нашей переписке с Coester’ом я убеждал его, что фундаментальной симметрией должна быть де Ситтер симметрия, а не Пуанкаре симметрия и, более того, симметрия должна быть над полем Галуа. С де Ситтером он даже заинтересовался и я объяснял ему некоторые отличия де Ситтера от Пуанкаре. Но, насколько я понимаю, его интересовал де Ситтер не как фундаментальная симметрия, а с точки зрения приложений к малонуклонным системам. Но Галуа он отвергал категорически.

Все же я решил обратиться к нему с такой просьбой. После того как мои статьи по квантовой теории над полем Галуа были опубликованы в Journal of Mathematical Physics в 1989 и 1993 гг., в журнале сменился главный редактор: вместо L. Biedenharn им стал R. Newton. Он отвергал мои статьи под предлогом, что они не для этого журнала, а для журнала по элементарным частицам. А в журналах по частицам меня отвергали под предлогом, что они не физические, а математические. Т.е., получался замкнутый круг. Поэтому я решил попробовать послать статью в Foundations of Physics. Тогда редактором журнала был Van der Merwe. Большинство физиков считало журнал несолидным, в котором пишут только философию, т.е., болтовню. Подход Van der Merwe был такой, что он предлагал авторам самим выбрать рецензента. Поэтому я послал туда свою статью и попросил, чтобы рецензентом был Coester в надежде, что он допускает, что если статья правильная, то она может быть опубликована даже если философия статьи ему не нравится.

Вначале Coester мне написал, что публиковаться в этом журнале нельзя т. к. журнал несерьезный. Я ему ответил, что видел его статью в этом журнале. Но он ответил, что это была не серьезная статья, а просто по случаю юбилея Rohrlich’а. Но все же какой-то отзыв вначале написал. Но из отзыва было непонятно, одобряет ли он статью и советует ли он ее печатать. Я отправил ответ, который Van der Merwe переслал Coester’у. Но после этого Coester решил вообще не отвечать и Van der Merwe сказал, что он ничего сделать не может.

Через некоторое время редактором Foundations of Physics стал Нобелевский лауреат ‘t Hooft и появилось новое описание editorial policy. Оно производит сильное впечатление и поэтому приведу его почти полностью:

Our views of the physical world are changing rapidly. Humanity's continuing search for coherent structures in physics, biology, and cosmology has frequently led to surprises as well as confusion. Discovering new phenomena is one thing, putting them into context with other pieces of knowledge, and inferring their fundamental consequences is quite something else. There are controversies, differences of opinion, and sometimes even religious feelings which come into play. These should be discussed openly. Philosophical issues that are of a general, nontechnical nature should be handled in the opinion pages of the news media, but when the discussed arguments become too technical for that, when peer review is needed to select the really valuable pieces of insight, only a distinguished scientific journal is the appropriate form.

Foundations of Physics is an international journal devoted to the conceptual bases and fundamental theories of modern physics and cosmology, emphasizing the logical, methodological, and philosophical premises of modern physical theories and procedures. We welcome papers on the interpretation of quantum mechanics, quantum field theory, thermodynamics and statistical mechanics, special and general relativity as well as cosmology. Also, we think it is time for the experts on quantum gravity, quantum information, string theory, M-theory, and brane cosmology to ponder the foundations of these approaches. New insights are gained only by intense interactions with professionals all over the globe, and by solidly familiarizing oneself with their findings. Fortunately, there are many authors with a deep understanding of the topics they are discussing who are willing to take the opportunity to present their ideas in our journal, and their clever inventiveness continues to surprise us. Acceptance of a paper may not necessarily mean that all referees agree with everything, but rather that the issues put forward by the author were considered to be of sufficient interest to our readership, and the exposition was clear enough that our readers, whom we assume to be competent enough, can judge for themselves.

От этих слов дух захватывает и, казалось бы, журнал с такой редакционной политикой не должен исходить из предрассудков и должен быть открыт для новых идей. Поэтому я решил, что это как раз то, что мне надо и послал туда статью. Когда долго не было ответа и я спрашивал почему, то секретарь ответила, что ответственный редактор за мою статью – сам 't Hooft и это значит, что или он сам будет рецензировать или кого-то попросит.

Когда ответ, наконец-то, был получен, то в нем было две рецензии: одна от Reviewer 1, а другая была озаглавлена "EDITORIAL COMMENT:”. Судя по тому, что написала секретарь и по стилю "EDITORIAL COMMENT”, нет сомнения, что его написал сам 't Hooft. Но вначале приведу отзыв рецензента.

Reviewer 1: There is a lot of work on extensions of standard quantum field theory into other number fields (especially on p-adic numbers). The present paper studies various aspects of quantum field theory on Galois fields. I find the physics in the paper confusing, and I cannot recommend publication in Foundations of Physics. However, I believe that there is some merit in the discussion of representations of various groups over Galois fields. This is an interesting subject in its own right, and it might have applications to Physics. The author might like to present some of his work in that form (perhaps in mathematical physics journals).

Т.е., главный аргумент: он не может рекомендовать, потому что он “find the physics in the paper confusing”. В чем это выражается – никаких объяснений нет. Т.е., его менталитет такой, что раз он так думает, то это высшая истина и никакие объяснения не нужны. Т.е., он не только понятия не имеет о научной этике, но и нарушает правила журнала, что разные подходы могут быть рассмотрены. А дальше он пишет даже что-то положительное, что есть достоинства в обсуждении представлений групп над полем Галуа. Т.е., он даже не понимает, что в статье нет групп над полем Галуа, а только алгебры над полями Галуа и не понимает разницу между ними. И в заключение – обычное отфутболивание: рекомендация послать в журнал по математической физике.

А в комментарии редакции (который, наверняка написал ‘t Hooft) уже есть какие-то более конкретные утверждения:

1. It seems that the entire Hilbert space here is taken to be over the Galois field. The problem with that is that it is hard to distinguish «small» from «large» numbers in the Galois field, and this prohibits any probability interpretation of the wave function. A discussion of probabilities would be very important and is missing here.

2. The paper is really too long for a discussion of such an elementary idea. The objections are significant, while the fact that there are no infinite numbers does not carry much weight; in most theories we can handle that problem. If the cosmological constant vanishes identically this would only be suspicious: in the real world it does not seem to be exactly zero. We could reconsider a new submission about this idea if the paper could be made much more concise and to the point. The discussion of neutral particles could also be postponed until the more essential obstacles are put out of the way.

В пункте 1 говорится, что раз пространства над полем Галуа, то есть проблема с вероятностной интерпретацией и это должно быть обсуждено. Замечание абсолютно правильное. Но во всех своих статьях я это обсуждаю и отмечаю, что в пространствах над полем Галуа вероятностная интерпретация может быть только приближенной. Если он считает, что обсуждение должно быть более подробным, то я был бы очень рад включить такое обсуждение.

Пункт 2 начинается с утверждения, что статья очень длинная для такой элементарной идеи, т.е., идею, что в квантовой теории пространства должны быть над полем Галуа он считает элементарной. Т.е., он явно намекает, что эта идея более элементарная чем его великие идеи. Конечно, такая фраза не говорит об уважении к автору, но я готов это пережить. Но самое главное: если идея элементарная, то должно быть сразу очевидно, правильная она или нет, следует ли из нее что-то стоящее и т.д. Если из нее ничего стоящего не следует, то зачем вообще ее обсуждать, а если следует, то, казалось бы, ее надо приветствовать. А дальше он пишет, что цели статьи важные, т.е., казалось бы, это противоречит утверждению, что идея элементарная. И даже неважно, что он пишет дальше, но он пишет, что статья может быть пересмотрена.

Конечно, я сразу написал им, что подготовлю переработанный вариант статьи, но получил ответ его заместителя, что статья больше рассматриваться не будет. Т.е., непонятно, знает ли левая рука что делает правая или фраза о том, что статья может быть пересмотрена была написана только чтобы что-то написать.

В связи с изложенным, считаю, что 't Hooft не соблюдает научную этику т.к. явно неэтично иметь такую editorial policy и в то же время не разрешать автору послать appeal если он не согласен с рецензией и мнением редакции.

После этого я послал им две другие статьи и оба раза история была одинаковой: вначале присылались бессмысленные отзывы рецензентов, а мои возражения даже не рассматривались т. к., как они писали, у них нет возможности рассматривать авторские протесты. Т.е., опять, то, что написано в editorial policy не имело никакого значения.

Моя вторая статья, посланная в этот журнал, была о проблеме космологической постоянной. До этого у меня была довольно длинная переписка с Воловиком, с которым я учился на одном курсе МФТИ. Переписка ничего не изменила в том, что наши взгляды как были полностью различными, так и остались. Но моя статья в Foundations of Physics была послана на рецензию двум рецензентам, он был одним из них (наверное, потому, что в ней была ссылка на его работу) и он мне об этом написал. Его рецензия такая:

The paper sounds scientifically and can be published after the clarifications of the following points are made. The author suggests that the de Sitter symmetry is fundamental and thus the cosmological constant problem does not exist. For the de Sitter symmetry to be fundamental the de Sitter Universe must be stable. However, at the moment the stability of the de Sitter vacuum is a debated topic, see [1, 2] and references therein. If Polyakov is right, and dS is unstable towards Minkowski, the dS symmetry cannot be fundamental. Moreover, the de Sitter symmetry can be spontaneously violated. The example of such symmetry violation is demonstrated in [3]: the de Sitter universe spontaneously decays to Minkowski one. So, to praise the dS symmetry is not enough, the author should address the problem of the stability. The other point which should be addressed is the claim of the author that there are no neutral particles in dS invariant theories. His consideration is based on massive Dirac fermions as fundamental elementary particles. However, we know that the original Standard Model fermions are Weyl fermions, with left and right particles belonging to different representations of the SU(2) group. Weyl fermions are massless and thus the division into particles and anti-particles made by the author is not applicable to Weyl fermions. Also, since the real Dirac particles are composite objects, being the mixture of fermions of different representations, they must lose their mass in de Sitter as all other composite particles. Instead of a single mass one has the spectrum of mass which includes the zero value. This means that the author's division into particles and anti-particles does not make sense even for Dirac particles.

References

[1] A. M. Polyakov Decay of vacuum energy, Nucl. Phys. B 834, 316–329 (2010); arXiv:0912.5503.

[2] G. E. Volovik, Particle decay in de Sitter spacetime via quantum tunneling, JETP Lett. 90, 1–4 (2009); arXiv:0905.4639.

[3] F. R. Klinkhamer and G. E. Volovik, Towards a solution of the cosmological constant problem, JETP Lett. 91, 259–265 (2009); arXiv:0907.4887.

Такие рецензии – типичные, поэтому обсужу эту рецензию несколько более подробно. Если на эту рецензию посмотрит кто-то кто не эксперт в этих вопросах, то, наверное, решит, что рецензия написана на высоком научном уровне и аргументы очень серьезные. А на самом деле рецензия бессмысленная.

Во-первых, сразу ясно, что он не хочет, чтобы статья была опубликована. В начале рецензии произносятся слова, что статья выглядит научно и может быть опубликована, если будут даны ответы на возражения. Т.е., он прямо не пишет, что против публикации, а делает вид, что он честный. А в конце рецензии говорится, что статья бессмысленная. Так что логики никакой нет. Но все возражения бессмысленные по такой причине.

Он пишет, что недостаточно хвалить де Ситтер потому, что согласно работе Полякова [1], с де Ситтер симметрией есть проблемы, но это дебатируемый вопрос, который обсуждается в [2,3] и я тоже должен по этому вопросу высказаться. Но, как отмечено в параграфе 11.2, де Ситтер симметрия лучше чем Пуанкаре симметрия по простой причине – она более общая и Пуанкаре симметрия просто ее частный случай. И начинать надо не с пустого пространства, а с алгебры. Но когда физики с менталитетом QFT слышат "де Ситтер," то сразу думают, что речь идет о QFT где в качестве пустого пространства выбирается пространство де Ситтера.

Авторы [1–3] играют в эту игру. Физики с таким менталитетом предпочитают работать с QFT и принимают догму, что пустое пространство должно быть плоским и тогда возникает бурная деятельность с dark energy. Он хочет, чтобы я тоже играл в эту игру. Но я даже не хочу высказываться т. к. подход когда начинают с пустого пространства де Ситтера смысла не имеет и, как отмечено, в параграфе 11.2, симметрия на уровне алгебры не имеет никакого отношения к QFT с пространством де Ситтера.

Второй пункт его критики такой, что в моем подходе нет нейтральных частиц и, по его мнению, моя трактовка частиц и античастиц не имеет смысла. Почему не имеет? Потому, что, якобы, противоречит Стандартной Модели. Но даже если не вдаваться в этот вопрос по существу, можно спросить: а что, Стандартная Модель – это закон божий? Даже название говорит, что это только модель. Она исходит из двадцати подгоночных параметров и во многих случаях действительно хорошо описывает эксперимент. Теория, что вначале были только безмассовые Вейлевские фермионы далеко не обоснована. Но все равно сомневаться в Стандартной Модели нельзя. И опять он не понимает, что, если исходить из алгебры де Ситтера потому что она более общая чем алгебра Пуанкаре, то и вывод о нейтральных частицах и о делении на частицы и античастицы получается автоматически, а состояния описывающие частицы не могут быть безмассовыми. Но это не противоречит даже Стандартной Модели т.к. нулевая масса в Пуанкаре теории может получиться из маленькой массы в де Ситтер теории. Подробное рассмотрение этой проблемы было в моей статье в Journal of Physics A [10], на которую я ссылаюсь и о которой Воловик знал т.к. мы ее обсуждали. Об этой статье напишу ниже.

О статье Полякова [1] напишу ниже, но, независимо от того, что я думаю об этой статье, рецензия Воловика противоречит editorial policy журнала, что разные подходы имеют право на существование. И это типичная ситуация: рецензенты пишут рецензии не обращая внимания на editorial policy т.к. они думают, что они лучше знают. И какая бы бессмыслица не было написана, автор не имеет никаких шансов т.к. его возражения просто игнорируются. В такой ситуации, как я отмечал в главе 10, editorial policy имеет такой же смысл как и сталинская конституция 1936 г., т.е., не имеет никакого смысла.

Отмечу еще, что статья называлась “Does the cosmological constant problem exist?” и, наверное, сотни авторов утверждали, что то, что они предлагали есть решение проблемы космологической постоянной. Например, тот же Воловик писал статьи на эту тему и, конечно, он обсуждает эту проблему, исходя из тех предпосылок, что ему нравятся. Конечно, такие статьи публикуются т. к. они в русле того чем занимается establishment. Но, т.к. я фактически пишу, что подход establishment’а бессмысленный, то все рецензенты стоят насмерть и мои статьи не пропускают.

Уже на первом курсе о Воловике было мнение, что он силен в математике. Говорили, что он знает даже теорему Штольца, которая не входила в программу, а в книге Фихтенгольца по матанализу было напечатана мелким шрифтом, тоже как необязательная. Наверное, в тех вопросах математики, которые ему нужны, Воловик и сейчас силен. Но то, что он не понимает, что алгебра де Ситтера лучше алгебры Пуанкаре просто потому, что она более общая, говорит о том, что в алгебрах Ли и их представлениях он явно не силен. В этом нет проблемы, т.к. нельзя знать все и каждый что-то знает, а чего-то не знает. Но проблема в том, что он разрешает работать только в тех подходах, которые ему ближе.

Как будет отмечено ниже, примерно то же можно сказать и о Полякове. Среди физиков есть мнение, что он силен в математике и опять-таки, вполне возможно, что это так в той математике, которая ему нужна. Но, как будет отмечено, он занимается теорией с де Ситтером, но не знает основ представлений алгебры де Ситтера. И тоже разрешает работать только в тех подходах, которые ему ближе.

Здесь я сделаю такое отступление. Казалось бы, нельзя заниматься обычной квантовой теорией, если не знать представлений алгебры или группы Пуанкаре. Поэтому казалось бы, если кто-то занимается квантовой теорией с инвариантностью де Ситтера, то надо знать представления алгебры де Ситтера, которые заменяют представления алгебры Пуанкаре. Но почти все те, которые занимаются такой квантовой теорией, таких представлений не знают т.к. по их понятиям де Ситтер инвариантная квантовая теория – это теория на пространстве де Ситтера и некоторые даже пишут, что поля важнее чем частицы. Так что здесь Поляков не исключение.

Теперь вкратце опишу историю с моей статьей в Journal of Physics A в 2004 г. [10], которую я упомянул выше. Здесь показано, что, если исходить из алгебры де Ситтера, то действительно нет нейтральных частиц, а частица и ее античастица принадлежат одному неприводимому представлению. До этого у меня было несколько статей в этом журнале и всегда отзывы рецензентов были на высоком уровне. В этом случае отзыв первого рецензента был полностью положительный и в нем отмечалось, что результат имеет очень большое значение, а отзыв второго рецензента был отрицательный. Поэтому статью дали adjudicator и он меня поддержал. Но потом все мои статьи по космологической постоянной и по теории над полем Галуа уже не пропускали и никаких серьезных аргументов не приводили. Почему так произошло – у меня есть несколько гипотез, но их приводить не буду.

У меня было много попыток опубликовать статьи по физике над полем Галуа и по космологической постоянной и ниже опишу часть из них. Одну из статей по физике над полем Галуа послал в Annals of Physics. Первая рецензия была, как обычно, бессмысленная. Например, для рецензента было неприемлемо, что в статье не указано какой Лагранжиан. Т.е., он не понимает, что в теории над конечной математикой Лагранжиана нет т. к. нет принципа наименьшего действия потому что в конечном поле понятия больше и меньше могут быть только приближенными.

Естественно, я написал протест. Редактором журнала тогда был Нобелевский лауреат Wilczek. Он написал мне, чтобы я предложил рецензента. Естественно, мне хотелось бы, чтобы рецензентом был известный физик, да и я понимал, что Wilczek согласится с моей кандидатурой только если физик будет известный. И я подумал про Полякова. В то время он еще не был лауреатом премии Мильнера, но, конечно, был очень известным. Я пытался взвесить все pros и cons. Конечно, я знал, что Поляков считается большим ученым в QFT. Как-то увидел его лекцию в школе ИТЭФ и в ней, в качестве вывода была фраза, что квантовая теория поля является, по-видимому, пробиваемой наукой. Поэтому подумал, что он не будет считать меня конкурентом т. к. QFT неисчерпаема и здесь всегда будет работа для его детей и внуков. Кроме того, он тоже учился в МФТИ и в ИТЭФе считался звездой, хотя он всего на год старше меня. Считалось, что дух Физтеха такой, что в науке не должно быть догм и разные подходы имеют право на существование. Кроме того, как я отмечал, у многих физиков было мнение, что Поляков силен в математике и поэтому я надеялся, что он не будет против подхода с полем Галуа.

Я позвонил ему, описал ситуацию и попросил быть рецензентом. Он спросил: "А я пойму?". Я ему говорю, что конечно т. к. все просто и понимать нечего. Но я не настаиваю, чтобы он был рецензентом и, если, по каким-то причинам, он не может, то нет проблемы и я найду кого-нибудь другого. Он сказал, что подумает. Я ждал его решения месяца три и позвонил ему. Он говорит: "Я или напишу положительный отзыв или не буду писать никакого отзыва". Я ему отвечаю, что хорошо, но время идет и Wilczek уже спрашивает нашел ли я рецензента. И если он не может или не хочет, то проблемы нет. Он опять сказал, что подумает.

Прошло еще месяца три и получаю отзыв из Annals of Physics. В начале отзыва он пишет, что подход очень интересный и даже объясняет что такое поле Галуа. А дальше он пишет, что т. к. результаты опубликованы в архиве и вопрос о приоритете не стоит, то нет необходимости в немедленной публикации (интересно, к своим работам он тоже применяет такой критерий?). Он пишет, что я должен показать как мой подход работает в стандартных случаях, например в QFT теории φ⁴. Т.е., по духу этот отзыв похож на отзыв Воловика в Foundations of Physics. Он прямо не пишет, что против и делает вид, что исходит из научных критериев. Но он хочет, чтобы я играл на его поле, т.е., в QFT. Т.е., опять принимается догма, что QFT – это вершина науки и все что не QFT не допускается. И он даже ставит мне задачу как будто я его аспирант.

Ясно, что я опять написал протест. В нем привел такой пример. Допустим, что Heisenberg или Schrödinger написали статью по квантовой механике, а рецензент им говорит: я хочу, чтобы вы показали как квантовая механика работает в обычных случаях, например, как она описывает движение Луны. Т.е., рецензент хочет, чтобы движение Луны было описано уравнением Шредингера. Но в этом нет смысла, т. к. Луна – классический объект, в классическом пределе уравнение Шредингера переходит в классическое уравнение Гамильтона-Якоби, которое движение Луны описывает. Т.е., нет смысла описывать движение Луны уравнением Шредингера и в конце перейти к классическому пределу т.к. намного проще сразу перейти к уравнению Гамильтона-Якоби. И это полная аналогия с моим случаем: раз у меня есть предельный переход к обычной физике при p→∞, то нет смысла рассматривать стандартные задачи через поля Галуа т.к. можно сразу перейти к пределу p→∞. Но он был непреклонен, хотя я ему звонил и пытался его переубедить.

Пользуясь случаем, напишу несколько слов о его статье [11], которую Воловик цитировал в своем отзыве (см. выше) и которая была одним из поводов, чтобы не пропустить мою статью в Foundations of Physics (см. выше). В аннотации он говорит, что то, что он предлагает “may help to solve the cosmological constant problem”. В начале статьи он пишет "Dark energy, like the black body radiation 150 years ago, hides secrets of fundamental physics”. Уже из этих фраз ясно, что менталитет его и Воловика полностью в контрах с тем, что я пишу, что dark energy – это ахинея и никакой проблемы космологической константы нет. А т.к. теперь мне ясно, что (как следует из фактов отмеченных выше) ни он ни Воловик не следуют принципам научной этики, то мои статьи по космологической постоянной они ни в жизнь не пропустят. Далее он пишет, что, в случае де Ситтера, спектр симметричен относительно отражения (т.е., для каждого собственного значения есть собственное значение с противоположным знаком) и ссылается на статью Вигнера, которая то ли опубликована то ли нет и в сноске он пишет “I thank Pierre Ramond for providing me with an unpublished (?) manuscript by Wigner and Fillips, containing this statement.” То, что в де Ситтере спектр симметричен – очевидно для любого кто понимает представления алгебры де Ситтера и это написано во всех статьях по этим представлениям. Если бы он это понимал, то ему не надо было ссылаться на какую-то малоизвестную статью Вигнера и благодарить тех, кто дал ему эту статью.

Дальше он развивает какую-то теорию на пространстве де Ситтера, в которую я даже вникать не хочу т.к., ввиду того, что писал выше, не считаю это серьезной наукой. Но заключение статьи такое: “Although there are many unanswered questions and future surprises, I believe that a small step made in this work is the step in the right direction”. Т.е., заключение довольно «скромное» и явно просматривается аналогия со знаменитой фразой Армстронга, который, ступив на поверхность Луны, сказал "маленький шаг человека – большой шаг человечества". Но фактически он говорит, что здесь ничего не понятно и непонятно когда будет понятно. И, согласно рецензии Воловика, раз ясюда не влез и ничего об этом не сказал, то мою статью печатать нельзя.

Замечу кстати, что Поляков написал несколько воспоминаний и в них нетрудно уловить мысль, что вот какой он великий. Например, он пишет, что Нобелевский лауреат Wilson, который открыл операторное разложение, писал, что если бы он его не открыл, то это сделали бы другие, например, Поляков. Но когда он давал интервью по случаю присуждения ему премии Мильнера в 3 миллиона долларов, то его скромность меня удивила. Он сказал, что надеется, что его результаты войдут в учебники 22-го века. Т. е., не четвертого или пятого тысячелетия, а всего лишь 22-го века.

В истории со статьей в Annals of Physics у меня, конечно, не может быть никаких претензий к Wilczek’у: он поступил очень доброжелательно, предложив мне самому найти рецензента и это уже моя проблема, что я нашел Полякова. Поэтому я послал в Annals of Physics одну из своих статей по космологической константе.

Вначале получил из журнала такой ответ: “The editor finds your paper, referenced above, not appropriate for our journal. His comment is that the article is too speculative. There is no formal report.” Т. е., никаких попыток обосновать свое мнение не было, а просто редактор так решил. Т.е., редактор не считает, что приличный ученый должен свое официальное решение обосновывать.

Я, конечно, написал протест:

Dear Professor Wilczek,

I am surprised that my paper is characterized as speculative. The main results are obtained from the explicit mathematical construction of irreducible representations (IRs) of the de Sitter algebra. The results shed new light on fundamental problem of quantum theory. One might wonder why those results have not been known although many physicists are working on de Sitter QFT. I believe the explanation is that, for some reasons, physicists prefer to work with fields rather than with IRs of the dS algebra and probably they did not expect that the IRs could give so important information about fundamental notions of quantum theory. I believe it is rather strange that, although Wigner’s results on IRs of the Poincare algebra are well known, the physical interpretation of IRs of the dS algebra has not been discussed in a wide literature. To the best of my knowledge, this interpretation has been discussed only in a book by Mensky (1976) (printed only in Russian) and my paper in Journal of Physics (2004). I would appreciate if the editorial decision is reconsidered.

После этого получил такой ответ:

Dear Dr. Lev:

Responding on behalf of the editor, Prof. Wilczek, I want to assure you that he read your request to reconsider your submission. However, he instructed me to let you know that he does not wish to do so.

I am sorry if you took the brief evaluation and quick decision as a lack of consideration on our part. ANNALS values the interest and contributions of authors around the globe.

Very truly yours,

(Ms.) Eve Sullivan

Senior Editorial Assistant

for Frank Wilczek

Editor-in-Chief

Т.е., великий ученый Нобелевский лауреат Wilczek считает ниже своего достоинства как-то обосновывать свое решение как главного редактора. Точнее, обоснование такое: я захотел и после этого нечего обсуждать.

В связи с историями про ‘t Hooft’а и Wilczek’а, меня занимал такой психологический вопрос. Казалось бы, человек, который получил Нобелевскую премию, вошел в историю и обеспечил себе безбедное существование до конца жизни, может позволить себе такую роскошь как следовать правилам научной этики. В частности, следить за тем, чтобы требования, изложенные в editorial policy тех журналов, где они главные редакторы, выполнялись. Например, они могли написать в editorial policy так: я великий ученый и Нобелевский лауреат; поэтому я принимаю только те статьи, которые мне нравятся и не буду объяснять причины по которым я какие-то статьи принимаю, а какие-то отвергаю. По крайней мере, это было бы честно. Но увы, из приведенных примеров видно, они сами нарушают то, что написано в их editorial policy.

Выше я привел editorial policy журнала Foundations of Physics, от которой, как я написал, дух захватывает. Известно, что ‘t Hooft не принимает стандартную трактовку квантовой теории и это, конечно, его право. Он принимает в свой журнал статьи с названиями типа “Quantum discreteness is an illusion” и другие статьи, авторы которых не принимают квантовую теорию. В принципе, любые подходы имеют право на существование, но все же было бы интересно узнать, что пишут рецензенты таких статей и имеет ли это какое-либо значение. Мой опыт с этим журналом такой, что все мои три статьи представленные в этот журнал когда ‘t Hooft был главным редактором были отвергнуты, а с другой стороны, журнал попросил меня быть рецензентом в трех статьях. Во всех трех случаях я написал отрицательный отзыв. Но, в отличие от моих рецензентов, я пишу отрицательный отзыв только в том случае, если могу явно указать математическую ошибку и ни в коем случае не напишу отрицательный отзыв только потому, что автор имеет философию, которая мне не нравится. В двух случаях статьи не были приняты, но в третьем статья была принята. Хотя я явно указал, какой результат математически неправильный, редактор статьи все равно написал, что статью можно печатать, а автор даже не сделал попытки этот результат исправить или как-то объяснить. Поэтому я думаю, что критерии приема далеко не только научные.

После этого отступления продолжу описание своих попыток опубликовать свои работы. Как ясно из сказанного выше, основными темами работ были космологическая постоянная и квантовая теория над конечной математикой. Вначале опишу свои злоключения с космологической постоянной.

Одну из статей послал в Physical Review Letters. У них всегда есть стандартная отписка, что статья для журнала неинтересна и поэтому они отфутболивают ее без рецензии. Но по их правилам, в таком случае ты можешь подать протест и тогда член редколлегии должен ответить. Ясно, что протест я подал и после этого получил такой ответ:

Report of the Divisional Associate Editor – LK13347/Lev

I have read the submitted manuscript "Do we need dark energy to explain the cosmological acceleration" by Lev (LK 13347). The article consists of a rather elementary discussion of the nature of constants in general relativity, and attempts to argue that a cosmological constant is somehow natural from the viewpoint of quantum theory.

This article has previously been rejected on the basis that it is not suited for PRL. The editors indicated that the paper "does not have the substantial research, major impact innovation, and broad interest needed for publication."

I completely agree. The arguments contained in this article are unlikely to convince anyone that the the cosmological constant rests on solid physical ground. The only non-trivial point seems to be on the last page, where the author argues that perhaps the "dS algebra is more pertinent than the Poincare" algebra. But then, this does not help explain the smallness of the observed cosmological constant. And that's part of the whole problem.

I support the editorial rejection of this article.

Sincerely,

Robert Caldwell

Division Associate Editor

Physical Review Letters

Т.е., вначале он говорит, что в статье ничего нового и она мало кому интересна. А в конце говорит, что единственное, что есть нетривиальное в статье – на последней странице говорится, что алгебра де Ситтера более подходящая чем алгебра Пуанкаре. Но, по его мнению, это не помогает решить проблему почему космологическая константа такая маленькая. Эти слова говорят о том, что он совершенно не понимает, что, как объяснено выше, алгебра де Ситтера как раз все решает и никакой проблемы малости Λ нет. У него стандартный менталитет, что Λ происходит от dark energy и поэтому надо ее выразить через G и объяснить почему она маленькая. Но, как отмечено выше, проблема dark energy чисто искусственная и Λ никак не связана с G.

Ясно, что я пытался опубликовать свои статьи по Λ в arXiv. Прежде чем описывать эту попытку – несколько замечаний о моих отношения с arXiv. Вначале отношения были идеальными. Они принимали все мои статьи в те разделы куда я хотел и даже советовали в каком разделе может быть больше читателей. Но все изменилось в 2009 г. Не знаю что было основной причиной, но они все мои статьи стали публиковать в разделе "общая физика" (gen-ph), хотя, кажется очевидным, что статьи по квантовой теории над конечной математикой и по Λ никакого отношения к общей физике не имеют. Причем, делали они это и тогда когда мой endorser рекомендовал другой раздел.

Проблема с gen-ph такая. Если, например, у тебя статья в hep-th, а ты думаешь, что она может быть интересна и читателям по гравитации (gr-qg), то можешь сделать cross-listing. А из gen-ph cross-listing сделать нельзя. Т. е. впечатление такое, что для них gen-ph – это как мусорный ящик, куда они сбрасывают то от чего хотят отделаться. И ясно, что если кто-то интересуется теми же проблемами, что и я, то он не пойдет gen-ph, т. е. вероятность, что мои статьи прочитают в gen-ph – намного меньше, чем, например, в hep-th. Ясно, что я просил их опубликовать статью в том разделе, который считал более подходящим, но они отказывали под предлогом, что их решение основано на совете какого-то moderator. Они имеют так наз. moderation system, описание которой такое:

arXiv is an openly accessible, moderated repository for scholarly papers in specific scientific disciplines. Material submitted to arXiv is expected to be of interest, relevance, and value to those disciplines. arXiv reserves the right to reject or reclassify any submission.

Причем они говорят, что moderator – не рецензент, и они не обязаны объяснять почему они решили так, а не иначе.

Philip Gibbs считает (совершенно справедливо), что такая система не соответствует научным принципам. Он организовал свой сайт и назвал его vixra. Это слово получается из arxiv, если читать его в обратном порядке. Он абсолютно прав в том, что если ты не можешь привести аргументы против статьи, то не имеешь морального права рекомендовать, чтобы статью не взяли. Поэтому любая научная статья может быть принята в vixra. Так что любой автор может быть уверен, что его статья увидит свет, и это важно не только с точки зрения того, признают ее физики или нет, а и с точки зрения авторского права. Я тоже послал много своих статей в vixra. Хотя в идеале подход vixra совершенно справедлив, при этом возникают проблемы. Т.к. никакого барьера нет, то много статей в vixra – полная мура и многие авторы там очень низкоквалифицированные. В arXiv тоже много всякой муры, но все же, видимо, ее меньше чем в vixra. Но все равно, не может быть оправдания системе когда всё решают модераторы, которые исходят непонятно из каких принципов и, когда я писал appeal с аргументами, что их решение ненаучное, они отвергали мои аргументы без всяких объяснений.

Итак, как я писал, начиная с 2009 г. все мои статьи arXiv переводил в gen-ph. Но статью по Λ не взяли даже туда. Как обычно, была стандартная отписка, что moderator считает, что статья не подходит для arXiv. Казалось бы, тема Λ сейчас одна из самых животрепещущих в современной физике, поэтому, если эта тема не подходит, то непонятно, что подходит. И ясно, что я написал протест. Ответ был удивительный. Они написали что возьмут только если статья будет вначале опубликована в каком-то журнале. Это, конечно, полностью противоречит идее архива как электронного препринта, где статьи выходят до их появления в журнале.

Т.к. мои попытки опубликовать статью в каком-либо «престижном» журнале были неудачными, я послал ее в Journal of Modern Physics. Рецензенты у них отовсюду, но журнал издается в Китае. Рецензия была по существу, я немного статью изменил, ее взяли и за open access я заплатил 600 долларов. Когда статья вышла, я написал в arXiv, что выполнил их требования и прошу взять статью. Но какой-то moderator мне ответил, что статья с ошибками и т.к. Journal of Modern Physics не является престижным журналом, то они статью не берут. Ну а т. к. мнение модератора – это не рецензия, то никаких возражений больше не принимается. Так что в целом все мои попытки опубликовать статьи по Λ закончились неудачно т.к. статьи вышли только в vixra и Journal of Modern Physics. На фоне того, что по dark energy пишут много статей, готовят эксперименты, проводят конференции и т.д., думаю, что причина понятна.

Еще одна попытка опубликовать статью по dark energy – Physics of the Dark Universe. Этот журнал считается очень престижным – у него impact factor 6.5. Редактором ответственным за мою статью была назначена Alessandra Silvestri. Первый отзыв был мало осмысленным, и статья была отклонена. Я ответил, что, по правилам журнала, должно быть по крайней мере два рецензента. После этого она предложила мне переделать статью, а на новый вариант было уже два рецензента. Один из отзывов был полностью положительный, а второй был такой:

I cannot recommend publication of this paper due to the following reasons:

Essentially, the results discussed in the paper are not new, being largely based on previously published work by the same author, e.g. Ref. [9]. The paper does not address the cosmological constant problem, neither it shows convincingly that “the problem does not arise”, as claimed in the abstract. Therefore, this work does not lead to any significant advance of our understanding of dark energy, and for this reason I can hardly see how it would be of interest to the Journal’s readership.

Section 2 is a naive, incomplete and unnecessarily lengthy discussion of the subject of limiting theories, based on two examples: Newtonian mechanics as a limiting case of special relativity, and the classical limit of quantum mechanics. The related notions of physical dimensions and units of measurement are systematically confused throughout the paper (I recommend https://arxiv.org/abs/physics/0110060 for a clear discussion of the subject).

The Author claims that deSitter and Anti-deSitter spacetimes are more “fundamental” than Minkowski spacetime, since the latter can be obtained as a particular case when the cosmological constant (or, equivalently, the curvature radius) is sent to zero. However, this only shows that dS and AdS spacetime are more general than Minkowski. Neither the former are more symmetric than the latter, as claimed on page 6 (all of them are maximally symmetric spacetimes). It is simply incorrect to speak of a given spacetime geometry as being more fundamental than another; rather, the attribute “fundamental” should be used with reference to a dynamical theory having a broader regime of applicability compared to a particular limit. Moreover, neither the value nor the sign of the cosmological constant can be fixed following the arguments in the paper.

Without a theory (as given by, e.g., an action principle), there is no reason to assume a particular spacetime geometry (e.g. deSitter) as being a valid description for the vacuum. Moreover, it is quite challenging to build a theory of gravity where the cosmological constant (or, equivalently, the deSitter radius) matches the observed value without introducing new tunable parameters: finding such a theory could in fact be regarded as a solution of the cosmological constant problem. Such a crucial aspect is not discussed at all in the paper, and the Author does not propose any theory to frame his discussion.

Из этого отзыва сразу видно, что рецензент – чисто классический физик и то, что написано в статье с точки зрения квантовой теории ему понять не дано. Он мыслит только в терминах spacetime geometry и считает, что проблема очень важная. Кроме того, вопреки научной этике, он делает отрицательные утверждения без всякого обоснования. Например, он пишет, что обсуждение размерностей наивно и даже рекомендует мне эту известную статью трех авторов. Но не пишет в чем наивность, есть ли расхождения с этими авторами и т.д. Да и ясно, что он статью не понимает т.к. в этой статье три автора высказывают кардинально разные взгляды, а он не пишет, какую точку зрения он предпочитает. Но теперь ясно, что даже совершенно не важно что он пишет, но Silvestri нашла такой повод для отклонения статьи: из трех рецензий две были отрицательными. Конечно, я написал appeal, в котором, в частности, отметил, что 1) вполне возможно, что оба отрицательных отзыва принадлежат одному и тому же рецензенту; 2) в любом случае, на данный вариант статьи есть два рецензента. И написал почему отзыв бессмысленный:

Ref: DARK_2019_25_R1

Title: Cosmological Acceleration as a Consequence of Quantum de Sitter Symmetry, by F. Lev

Author’s appeal on editorial decision

The decision is based on reports of Reviewer 1 and Reviewer 3. Reviewer 1 did not say that the paper should not be published. He/she said that it could not be published in the present form because in his/her opinion the paper contained nothing essentially new in comparison with my previous papers. In view of this remark, I considerably revised the paper and now I explicitly explain why the new paper is fundamentally new. So in fact the decision is based only on the report of Reviewer 3.

At the beginning of the report, Reviewer 3 says the same words as Reviewer 1 without any substantiation. Regardless whether or not Reviewer 1 is the same person as Reviewer 3, for the current version of the paper there were two reviewers with fully opposite recommendations. In such cases in my practice the paper was usually sent to adjudicator. However, in the given case the preference was given to one of the reviewers. Reviewer 3 says that “The related notions of physical dimensions and units of measurement are systematically confused throughout the paper (I recommend https://arxiv.org/abs/physics/0110060 for a clear discussion of the subject).” However, nothing specific is said on what is “systematically confused” and so it is fully unclear whether Reviewer 3 understands what is written about physical dimensions. He/she says nothing on whether or not my paper contradicts this reference. This reference is known and I discuss it in my monograph project https://arxiv.org/abs/1104.4647. The three authors propose considerably different opinions on the problem, and Reviewer 3 says nothing on what opinion (if any) he/she prefers. One of the authors (M. J. Duff) states that the most fundamental physical theory should not contain arbitrary constants at all, and in Sec. 2 I also argue in favor of this statement.

The next part of the report also shows no sign that Reviewer 3 understands my results. First he/she says that "Section 2 is a naive, incomplete and unnecessarily lengthy…" but nothing specific is said on what is naïve, incomplete etc. Reviewer 3 writes: "The Author claims that deSitter and Anti-deSitter spacetimes are more “fundamental” than Minkowski spacetime…" but there is no such a claim in the paper and the comparison of those spacetimes is not discussed at all. I don't know whether Reviewer 3 understands basic facts of quantum theory, whether he/she works in the framework of this theory or he/she works only in the framework of classical theory. As I noted in my previous emails, many physicists do not understand that spacetime is only a classical notion, and spacetime description is only a consequence of quantum theory in semiclassical approximation.

On quantum level symmetry is defined by the commutation relations in the symmetry algebra as explicitly explained in Sec. 2, and in the formulation of this symmetry nothing is said about spacetime. In the theory of Lie groups and algebras a well-established fact is that if symmetry B is obtained from symmetry A by contraction then symmetry A is higher than symmetry B. In Sec. 2 I refer to famous Dyson’s paper [7] where this fact is explained for groups and I explain this fact for algebras. Since Poincare algebra can be obtained from dS or AdS algebra by contraction, this automatically implies that dS and AdS symmetries are more fundamental than Poincare symmetry, and this has nothing to do with the relation between de Sitter and Minkowski spaces. The notion of contraction is a fundamental notion of the theory of Lie groups and algebras, and the report shows no sign that Reviewer 3 has a basic knowledge in this theory.

Reviewer 3 says ”It is simply incorrect to speak of a given spacetime geometry as being more fundamental than another; rather, the attribute “fundamental” should be used with reference to a dynamical theory having a broader regime of applicability compared to a particular limit.”. Again, as noted above, I do not discuss spacetime at all because this is only a classical notion. In Sec. 2 I give Definition when theory A is more general than theory B, and this definition explicitly says that a more general theory has a broader regime of applicability compared to a particular limit. So a question arises whether Reviewer 3 read my Definition and whether he/she tried to understand it.

Reviewer 3 says: “Moreover, neither the value nor the sign of the cosmological constant can be fixed following the arguments in the paper.” As I explain in detail, the problem of the value of Λ does not arise for the same reasons as the problems of the values of c and ћ do not arise. Indeed this statement contradicts the usual dogma that Λ should be somehow fixed. However, Reviewer 3 says nothing specific on why in his/her opinion my explanation is incorrect or unacceptable, and so his/her objection cannot be treated as a scientific argument. It is known that relativistic quantum theory itself does not need the values of c and ћ, and in all textbooks on this theory the presentation is given in units c=ћ=1. The numerical values of c and ћ are needed only if one wants to express some quantities in (kg,m,s). The notion of the system of units was proposed many years ago when quantum theory and relativity did not exist. The notion of (kg,m,s) is pure classical and physical quantities are expressed in these units only for convenience. The problem why the values of c and ћ in units (kg,m,s) are as are does not exist since the answer is: because people want to measure c and ћ in these units.

Reviewer 3 writes: "Moreover, it is quite challenging to build a theory of gravity where the cosmological constant (or, equivalently, the deSitter radius) matches the observed value without introducing new tunable parameters…". As explained in Sec. 2, quantum dS or AdS theories themselves do not need the numerical value of Λ for the same reasons as relativistic quantum theory does not need the numerical values of c and ћ. I also explain the known fact that even for classical dS and AdS theories themselves the numerical value of R is not needed. Since Reviewer 3 again raises this question, I will try to explain this obvious point again.

Suppose for simplicity that our world is a surface of two-dimensional sphere. Then the coordinates on the sphere can be described by two dimensionless polar angles (φ,θ). For the description of geometry we do not need the radius of the sphere R and we can assume that R=1. The quantity R in meters has the meaning of the radius of the sphere seen from the three-dimensional space where the sphere is embedded in. But we know nothing and do not need to know about this space and its coordinates. Those coordinates are of interest only when we want to attribute to R some value and consider a formal limit R→∞. In this limit a vicinity of the Northern pole of the sphere becomes the flat two-dimensional space.

Analogously, for dS or AdS theories themselves the value of R is not important; we can assume that R=1 and describe geometry on dS or AdS space by using only dimensionless polar and hyperbolic angles. The value of R becomes important only when we consider transition from dS or AdS space to Minkowski one. So the desire to describe R in meters does not have a fundamental physical meaning. The question why R is as is does not arise since the answer is: because people want to measure R in meters.

The only problem which is indeed important is whether dS quantum theory is more fundamental than AdS one or vice versa. I discuss this problem in my paper in J. Phys. A [9] and in my papers published in J.Math. Phys., Finite Fields and Applications, Phys. Rev. D and other journals where I argue that a quantum theory based on a finite ring or field is more fundamental than standard quantum theory based on complex numbers.

The cosmological constant problem is purely artificial. One first tries to build quantum gravity from Poincare invariance because it is associated with Minkowski background. Then he/she realizes that the expression for the vacuum energy-momentum tensor strongly diverges, and after the cutoff which is called reasonable he/she obtains that Λ is of the order of 1/G as expected. However, as noted above, on quantum level Poincare symmetry is a special degenerate case of dS or AdS symmetry not because Minkowski space is less symmetric than dS or AdS space but because Poincare algebra can be obtained from dS or AdS algebra by contraction. With the same success one can discuss the speed of light problem or the Planck constant problem.

Finally, let me note the following. Reviewer 3 claims that my paper is of no interest for the readers of Physics of Dark Universe and for this reason he/she does not want the readers to know about my results. I believe, however, that the readers are interested in knowing different approaches to the problems of their interest. My paper shows that a known problem can be tackled from a fully different approach. I believe that for the readers it would be extremely interesting to know that the result of General Relativity on cosmological acceleration obtained from dS space can be obtained from semiclassical approximation of dS quantum mechanics without using dS space at all (i.e. its metric, connection etc.). This result is obviously more general than the result of General Relativity because any classical result should be a consequence of quantum theory in semiclassical approximation. As I note in my explanations, while in [9] this result has been obtained after lengthy mathematical calculations, in the present paper I give a short description on three pages such that the reader will understand the necessary steps.

Let me also note that my paper is fully in the scope of Physics of the Dark Universe because the editorial policy contains "cosmic acceleration and its alternative explanations". At the same time, Reviewer 3 does not allow alternative explanations and accepts only those approaches which are in the spirit of his/her mentality.

The report cannot be treated as a scientific recommendation because: 1) it contains no sign that Reviewer 3 understands what is done in the paper; 2) scientific ethics implies that all negative statements in the report should be substantiated but all of them are made without any substantiation; 3) the report contains no specific statement on why anything in my paper is incorrect or unacceptable, my only “fault” is that my statements contradict known dogmas which have no physical justification. For those reasons I would appreciate if the editorial decision is reconsidered. I am also grateful to Reviewer 2 for the recommendation to publish the paper and for important remarks which will be taken into account in the next version of the paper.

Кроме того, написал ей такое письмо:

Dear Professor Silvestri,

Thank you for the info about your decision on my paper. Of course I believe that the decision is not fair. Please find my appeal attached. I think that the main problem is not that Reviewer 3 understands nothing in my paper and obviously cannot refute my derivations. Everybody knows something and does not know something, and it is impossible to know everything. In my opinion, if a scientist is proposed to review a paper which he/she does not understand then he/she should either decline from being a reviewer or say that different approaches have a right to exist. However, Reviewer 3 believes that only papers done in the spirit of his/her mentality can be published and all other papers should be prohibited such that the readers even should not know about their existence. Reviewer 3 does not understand that it is disgraceful to make negative statements without any substantiation. As explained in the appeal, I believe that my results will be extremely interesting for the readers of Physics of the Dark Universe, and my paper is fully in the scope of the journal. However, if your final decision is that my paper cannot be published in the usual way, I would be grateful if you consider the following possibility. My paper is published but along with the paper you or any reviewer writes a paper or comments explaining why my approach is unacceptable. In particular, the report of Reviewer 3 can be published. I believe this will be extremely important for the readers because they will be given an opportunity to make a judgment and will understand pros and cons of different approaches. Maybe my understanding of Reviewer 3’s intentions is not correct and he/she will appreciate the opportunity to express his/her opinion.

Thank you. Sincerely, Felix Lev.

Но сразу получил такой ответ:

Dear Dr. Lev,

I understand your disappointment, every decision if of course questionable, but our decision is final.

Kind regards,

Т.е., она даже не хочет играть в игру, что, якобы, она честно пытается разобраться. Она начальник группы, которая пишет, якобы, высоконаучные статьи по dark energy. В этих статьях никакой квантовой теории нет и в помине, все основано на классической ОТО, статьи печатает Phys. Rev. и другие журналы, так что видимость большой науки соблюдается.

Все это заняло три месяца и теперь ясно, что с самого начала она искала только повод, чтобы отфутболить. После этого я написал главному редактору журнала:

Dear Professor Tait,

I regret that you decided not to respond to my seminar proposal. The proposal had nothing to do with the fact that my paper was rejected. I believe the results are fundamental and my hope was that physicists at UCI would be interested. In this situation I decided to describe my experience with your journal. For the first time in my practice the editor even did not try to make an appearance of fair treatment.

First the paper was rejected because Reviewer 1 wrote a short (and meaningless) review stating that the paper contains nothing new. According to the editorial policy, a paper should be reviewed by at least two reviewers but this requirement was ignored. When I pointed out to this requirement the editor changed her opinion and proposed me to revise the paper.

After revision the editor found two reviewers. The report of Reviewer 2 was positive and the report of Reviewer 3 was negative. Then the editor found the pretext for rejecting the paper that two of three reviews were negative. The pretext obviously is not reasonable for the following reasons. First, it is quite probable that Reviewer 1 is the same person as Reviewer 3. But regardless whether or not this is the case, for the current version there were two reviewer reports, positive and negative. In that case the paper is usually sent to adjudicator or a board member writes a report. But in this case, in contrast to standard practice, the editor immediately rejected the paper without any additional reports.

The report of Reviewer 3 had no sign that he/she understands what is done in the paper. In addition, Reviewer 3 does not understand that it is disgraceful to make negative statements without any substantiation. I wrote an appeal but again, in contrast to the usual practice, the editor even did not want to consider the appeal and informed me that her decision was final. Ignoring author’s appeal fully contradicts scientific ethics.

Let me say a few words about the dark energy problem. Usually physicists working on this problem believe that since this a macroscopic problem then there is no need to involve quantum theory and the problem can be tackled exclusively in the framework of classical theory. And many physicists working on this problem are not even familiar with very basics of quantum theory. In particular, the report of Reviewer 3 shows no sign that he/she understands basic facts of quantum theory. He/she tried to reinterpret my statement in terms of classical physics but he/she does not understand that quantum theory cannot be interpreted in terms of classical physics.

Meanwhile, as shown in my paper, it is obvious from quantum theory that the cosmological constant problem (or dark energy problem) does not exist. I tried to explain this obvious fact in my several papers. Some of them have been published (e.g. in Phys. Rev. D) but the papers devoted exclusively to this problem have been rejected even by arXiv. However, I believe that the arguments given in the last version of the paper are so convincing that now arXiv has accepted my paper https://arxiv.org/abs/1905.02788. I would be grateful if you inform physicists about that paper.

Thank you. Sincerely, Felix Lev.

Главный редактор Timothy Tait написал мне, что он уже не главный редактор. По моей просьбе он переправил это письмо Stefano Profumo, который стал главным редактором. Казалось бы, если главный редактор видит, что один из редакторов поступает вопреки всем правилам научной этики, то он должен как-то отреагировать. Но он не опустился до того, чтобы мне ответить и как-то отреагировать.

Следующая попытка – Nuclear Physics B. И сразу пришел ответ:

Dear Dr. Lev,

I have now carefully considered your manuscript and reached the conclusion that it falls outside the scope of Nuclear Physics B. Therefore, I regret to inform you that we are unable to publish your manuscript in Nuclear Physics B. For the kind of articles we publish please refer to

http://www.sciencedirect.com/science/journal/05503213

Thank you for giving us the opportunity to consider your work.

Yours sincerely,

Hubert Saleur

Editor, Nuclear Physics, Section B

Мой ответ:

Dear Professor Saleur,

You rejected my paper with the motivation that it falls outside the scope of NPB. This motivation is not clear to me. You are the editor responsible for QFT and mathematical physics. The main result of the paper (obtained for the first time) is fundamental even for quantum theory itself i.e. even regardless of applications. It is fundamental not only for cosmology but even for particle physics, and the paper can be also treated as a mathematical physics paper. As noted even in the abstract, physicists usually understand that physics cannot (and should not) derive the values of c and ћ but they usually believe that physics should derive the value of Λ. Physicists often believe that “fundamental” Λ is zero and so QFT can start from Poincare symmetry. They also believe that even if Λ is not zero then it is so small that de Sitter symmetry is not important in particle physics.

As shown in the paper, Λ is meaningful only in semiclassical approximation while on quantum level one should work with the parameter of contraction from dS or AdS algebras to the Poincare algebra R. The main result of the paper is that R is fundamental to the same extent as c and ћ. Therefore de Sitter symmetry is not emergent but is more fundamental than Poincare symmetry. This has several fundamental consequences. I tried to make the paper as short as possible and for this reason I discussed mainly consequences for the dark energy problem because this problem attracts a lot of attention and has been discussed in particular in NPB (for example in A.M. Polyakov. B 834, 316 (2010)). At the same time, as shown, for example in [8], irreducible representations (IRs) of the dS algebra considerably differ from IRs of the Poincare algebra. In particular, in dS IRs a particle and its antiparticle belong to the same IR. Therefore the very notion of particle and its antiparticle is only approximate and even electric charge is not strongly conserved. One IR of the dS algebra splits into IRs of the Poincare algebra for a particle and its antiparticle in the limit R→∞.

For me it is rather strange that famous Dyson's paper "Missed Opportunities" appeared in 1972 but physicists still believe that fundamental theories should be based on Poincare symmetry. I hope that my paper can change this situation.

I could agree that maybe it was desirable to discuss applications to QFT in greater extents but I believe that it is obvious that the main result is fundamental even for QFT and particle theory. Also, NPB publishes many mathematical physics papers. Of course if the paper is sent for review I will take into account referee recommendations. I hope that in view of the above remarks your decision may be reconsidered. Another possibility is that I revise the paper such that it contains the same main result but applications are discussed in greater extent. May I hope that in that case the paper will be sent for review? Is it possible that NPB will invite me to submit such a paper? Let me note that the paper is in arXiv: https://arxiv.org/abs/1905.02788

Thank you.

Sincerely, Felix Lev.

И все как обычно: Saleur написал какие-то слова, а на авторские возражения он отвечать не собирается, т. е. у автора нет права на appeal.

Но недавно произошло чудо: после моих многочисленных протестов arXiv взял мою статью [12], а недавно эту статью приняли и в Physics of Particles and Nuclei Letters, и этот журнал печатает Springer. Статья вышла в [13]. А в моей другой статье [14] вопрос о Λ тоже был рассмотрен. Профессор Одинцов (Odintsov), который является главным редактором журнала Symmetry был одним из рецензентов.

Потом у нас была короткая переписка. Как он написал, в своих работах он объясняет Λ из более-менее общепринятых подходов. Я спросил его, почему же тогда он пропустил мою работу. Он ответил, что считает, что разные подходы могут быть опубликованы. Это пример высокой научной порядочности. Поэтому подведу краткий итог.

Формула ОТО для космологического ускорения – просто следствие квантовой теории в квазиклассическом приближении. Для доказательства этого утверждения не нужны пространство де Ситтера и какая-либо геометрия (метрика, связность и т. д.). Просто рассматривается квантовая механика двух частиц в квантовой теории в которой симметрия определяется коммутационными соотношениями алгебры де Ситтера. Результат не имеет никакого отношения к тому есть dark energy или нет, т. е. для доказательства dark energy не нужна и поэтому нет никаких причин считать, что она вообще существует. Т.е., никакой проблемы космологической постоянной или проблемы темной энергии нет в принципе.

Вопрос о том почему Λ такая маленькая не стоит в принципе из следующих соображений. Эта величина имеет смысл только в квазиклассическом приближении и, если мы хотим выразить эту величину через (kg,m,s), то результат зависит от численных значений величин (c,ћ,R), где R параметр контракции от алгебры де Ситтера в алгебру Пуанкаре. Как объяснено в параграфе 11.3, вопрос о том почему эти величины такие а не другие не стоит в принципе.

Мой результат более общий чем результат ОТО т.к. любой классический результат должен быть следствием квантовой теории в квазиклассическом приближении. Результат важен также из следующих соображений. Пока что все фундаментальные квантовые теории исходят из background space (хотя, как отмечено выше, этого понятия вообще не должно быть в квантовой теории). Многие физики, которые строят квантовые теории гравитации думают, что background space в квантовой теории должен быть таким, чтобы в классическом пределе он переходил в background space в ОТО. Например, Loop Quantum Gravity основана на такой философии. Но результат по космологическому ускорению показывает, что результат ОТО в квазиклассическом приближении получается без какого-либо background space в квантовой теории.

Так как работы по cosmological acceleration были опубликованы в статьях и в [7], то вначале я не планировал продолжать писать статьи об этом. Но потом подумал вот что. Мое объяснение космологического расширения очень ясное, но почему-то никто его не признает. Здесь есть научные и ненаучные причины.

Ненаучные причины очевидны. Так как вокруг dark energy идет большая деятельность – статьи, конференции, планируются эксперименты и т. д., то те кто в этом, очевидно, не захотят отказываться от этого и признавать, что это бессмыслица. А научная причина такая. Как я уже писал, даже физики, занимающиеся квантовыми теориями не знают неприводимых представлений алгебры де Ситтера. Наверное, мои статьи об этом читать не просто т.к. они думают, что поля важнее чем частицы. Поэтому у них, наверное, нет стимула разбираться в моих работах. Поэтому я решил написать фактически популярную статью о том почему dark energy – бессмыслица, а мое объяснение естественное.

Посылал статью в несколько журналов, но везде отфутболивали. Иногда по чисто формальным признакам. Например, у них есть software по определению plagiarism. Эта software видит, что статья использует предложения, которые раньше использовались и заключает, что статья – plagiarism. В данном случае система видит, что используются слова из моих предыдущих работ и тоже заключает, что plagiarism. Я пытался объяснить редакторам, что в данном случае это естественно т.к. статья – популярное изложение моих результатов. Но это как об стенку горох: они видят заключение их software и больше не хотят вникать.

Но я послал статью в Foundations of Physics, хотя мой опыт с этим журналом, описанный выше, показал, что журнал не следует принципам научной этики и не соблюдает правила своей же editorial policy. Причина была такая. Хотя Rovelli, который стал главным редактором после 't Hooft не соблюдает научную этику (об этом подробно написано ниже), но он – один из немногих кто писал, что dark energy – бессмыслица. И моя статья начинается со ссылки на статью Bianchi and Rovelli (2010) озаглавленную " Why all These Prejudices Against a Constant?". Поэтому я надеялся, что, по крайней мере для Rovelli, будет ясно о чем статья и поэтому статья будет рассмотрена.

Ответ, который подписал Samuel Craig Fletcher, был такой:

Dear Dr. Lev,

We have received your submission FOOP-D-22–00163 entitled

"Discussion of cosmological acceleration and dark energy".

Before entering a submission to the reviewing process, we check whether it obeys criteria such as the following:

– Is the topic of research suitable for this journal?

– Does the paper contain original ideas and new results?

– Are the arguments and calculations accurate and correct?

– Is the exposition sufficiently well organized, and worded well?

– Does the overall quality agree with our very tough standards?

I regret to inform you that the editors had to conclude that this work is not suitable for publication in Foundations of Physics.

I would like to thank you very much for forwarding your manuscript to us for consideration.

То есть ясно, что статью никто не читал или были не в состоянии понять. Ответ чисто формальный. Приводится пять критериев которым должна удовлетворять статья и никаких объяснений, почему моя статья не удовлетворяет этим критериям. То есть никаких попыток даже сделать вид, что научная этика соблюдается. Ясно, что я написал appeal:

Paper: FOOP-D-22–00163 "Discussion of cosmological acceleration and dark energy"

Author: Felix Lev

Author’s appeal on editorial decision

The problem of explaining cosmological acceleration (CA) is one of the key unsolved problems of modern physics. Almost all the literature on this subject assumes that CA is a manifestation of dark energy. Professor Rovelli is an expert on this problem, and in his paper with Bianchi titled "Why All These Prejudices Against a Constant?" the authors explain that such an explanation is not physical. In my works, I present new arguments in favor of this point of view and explain that CA is a natural consequence of quantum de Sitter symmetry. The purpose of my short letter to FOOP is to present arguments that will be understandable to a wide range of readers. Therefore, I hoped that my paper would be considered by the editors of the FOOP on the merits.

In the rejection letter, Dr. Fletcher first describes five criteria that a paper submitted to FOOP must meet:

1) Is the topic of research suitable for this journal?

2) Does the paper contain original ideas and new results?

3) Are the arguments and calculations accurate and correct?

4) Is the exposition sufficiently well organized, and worded well?

5) Does the overall quality agree with our very tough standards?

and then he writes: “I regret to inform you that the editors had to conclude that this work is not suitable for publication in Foundations of Physics.”

The rejection letter does not explicitly say that my paper does not satisfy conditions 1)-5). However, since the paper is rejected, it is understood that it does not meet these conditions. Then the question arises, does it not satisfy all conditions 1)-5) or only some of them? Apparently, according to the meaning of the letter, one must understand that Dr. Fletcher thinks that all of them.

If Dr. Fletcher considers himself a scientist, does he understand that scientific ethics requires that any negative statement in an official rejection letter must be substantiated? The rejection letter does not contain any hint that someone from the editorial board was trying or was able to understand the meaning of my paper. One of the reasons why I sent my paper to FOOP was that since Professor Rovelli is an expert on the subject then at least he can judge the paper. However, members of the editorial board responsible for my paper either did not read the paper carefully or were not able to understand it.

I hope that if the editorial board wants FOOP to have a reputation as a journal that respects scientific ethics, then the decision on my paper will be reconsidered.

и в ответ получил письмо от самого Rovelli. Он пишет, что сразу отвергает мою статью из-за "unacceptable tone" (неприемлимый тон):

Dear Dr Felix Lev,

your appeal has been forwarded to me.

Given the unacceptable tone of your letter ("If Dr. Fletcher considers himself a scientist,"…, "if the editorial board wants FOOP to have a reputation as a journal that respects scientific ethics, I have decided not to follow up on it and confirm rejection definitively.

Regards,

Carlo Rovelli

as FOP Chief Editor.

То есть Rovelli, наверное, очень горд собой, что он отверг статью из-за моего тона. А то, что со мной поступили по-хамски т.к. статью держали более двух недель, никто ее не рассматривал и написали дурацкое отклонение – это уже не так важно. И у него даже нет намерения извиниться, что такое отношение к автору противоречит всем принципам научной порядочности. А мой ответ – не тот тон. И для него главное не то является ли статья важной, какие там результаты, а то что мой тон неприемлимый. Это один из примеров, что Rovelli не соблюдает научную этику. Другие примеры будут даны ниже.

Следующая попытка: журнал Letters in Mathematical Physics. Оттуда сразу пришел такой ответ:

Dear Dr Lev,

Your manuscript, MATH-D-22–00107 titled: "Discussion of cosmological acceleration and dark energy"

Author(s): Felix M. Lev

submitted for publication in Letters in Mathematical Physics on 07 Apr 2022 has been carefully considered by the Editors of LMP.

In their opinion, the content does not meet the high standards of our journal and we regret that we are not able to consider your manuscript for publication. Below, please find their comments for your perusal.

I would like to thank you very much for forwarding your manuscript to us for consideration and wish you every success in finding an alternative place of publication.

Comments to the author (if any):

This manuscript does not appear to contain new significant mathematical physics of the type published in Letters in Mathematical Physics. I suggest transferring to Gen Rel Grav or similar.

Sincerely Yours,

Christopher Fewster

Editor in Chief

Letters in Mathematical Physics

То есть вначале говорят, что, якобы, внимательно рассмотрели статью, но потом без всякого объяснения говорят, что статья не удовлетворяет высоким критериям журнала. И, конечно, проблемы с научной этикой их не волнуют.

Моя следующая попытка – журнал General Relativity and Gravitation. Оттуда довольно быстро пришел такой ответ:

Reviewer comments on your work have now been received. In view of the report and the recommendation of the Associate Editor who handled the paper I regret to inform you that your submission is not suitable for publication in GERG. The reviewer comments can be found at the end of this email or can be accessed by following the provided link.

Thank you for your interest in GERG.

Yours sincerely

Mairi Sakellariadou

Editor-in-Chief

General Relativity and Gravitation

Reviewer comments:

Associate Editor:

The submission is not appropriate for GRG.

Ясно, что это просто отписка. Хотя говорится, что "The reviewer comments can be found at the end of this email", но никаких комментариев рецензента нет. А фраза Associate Editor никак не объясняет почему статья не подходит для журнала. Ясно, что я написал протест:

…Such an attitude to the author fully contradicts scientific ethics because:

Although the email says that “The reviewer comments can be found at the end of this email”, in fact there are no reviewer comments.

The phrase of the Associate Editor: “The submission is not appropriate for GRG.” is given without any explanation and contradicts the editorial policy of GERG according to which “Theoretical and observational cosmology” and “Relativistic astrophysics” are in the scope of GERG.

My paper gives a solution to the problem of cosmological acceleration, and my approach is fundamentally new because the solution is given in the framework of quantum theory.

I would appreciate it if the editorial decision were reconsidered.

но получил стандартную отписку из которой ясно, что они понятия не имеют о чем статья:

"The submission does not comply with the requirements of novelty and scientific relevance, therefore it cannot be considered for publication in GRG.

Следующей попыткой было послать статью в European Physical Journal Plus. Согласно их правилам, letters можно представлять только по приглашениям редакции. Поэтому я послал редакции такой Proposal:

"Proposal for a letter to the Editor

The title of the letter is “Discussion of cosmological acceleration and dark energy”. The current version of manuscript contains 8 printed pages. It be found in the HAL archive: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03581039.

The problem of cosmological acceleration (CA) is one of the hot topics of modern physics and cosmology. In the vast majority of works on this topic, the cosmological expansion is explained as a manifestation of dark energy, quintessence or similar mechanisms. For example, explaining the Nobel Prize for Peebles, some members of the Nobel committee said that he opened our eyes that we know only 5 % of the universe because almost 70 % is dark energy and 25 % is dark matter.

The generally accepted approach in theoretical physics is such that when new experimental data appear, then, first of all, they should be explained on the basis of the available proven theory. Only if this fails, then some new exotic explanations must be invoked. However, in the case of CA, the opposite approach was taken: there were practically no works in which this phenomenon is explained on the basis of the available results, and in most works the effect is explained on the basis of dark energy and other exotics.

Probably, one of the historical reasons was that Einstein said that introducing Λ was the greatest blinder of his life. Even in textbooks written before 1998 a point of view was advocated that"…there are no convincing reasons, observational and theoretical, for introducing a nonzero value of and that"… introducing Λ to the density of the Lagrange function a constant term which does not depend on the field state would mean attributing to space-time a principally ineradicable curvature which is related neither to matter nor to gravitational waves".

However, several authors (see e.g., Refs. [1,2]) give clear arguments that the explanation of CA by dark energy is not physical. In my publications [2–6] I show that the problem of CA has a clear solution based on well-established results of quantum theory, and the explanation does not need dark energy or other exotic mechanisms the validity of which has not been proved. More details on my publications can be found in my ORCID: https://orcid.org/0000–0002–4476–3080

The generally accepted opinion is that since the problem of CA deals with large macroscopic bodies located at large distances from each other, there is no need to involve quantum theory to study this problem, and the problem must be considered within the framework of General Relativity and other classical theories. However, ideally, every result of classical theory should be obtained from quantum theory in semiclassical approximation.

Consideration of the CA problem from the point of view of quantum theory sheds essentially new light on this problem. For example, in classical theory the case Λ=0 corresponds to the flat Minkowski space while the case Λ ≠ 0 corresponds to the de Sitter (dS) space. As noted above, the usual philosophy is that empty space should be flat and therefore the case Λ=0 is preferable than Λ ≠ 0. However, the concepts of background space-time and Λ are pure classical. On quantum level the problem is what symmetry group or algebra is preferable. As shown by Dyson in his famous paper “Missed Opportunities”, the dS group is more general (fundamental) than the Poincare one because it is more symmetric, and the latter can be obtained from the former by contraction. In addition, since the dS group is semisimple, it has a maximum symmetry and cannot be obtained from other groups by contraction. This Dyson’s result has nothing to do with the relation between dS and Minkowski spaces and with the value of Λ. Consequently, quantum theory based on dS symmetry is more general (fundamental) than quantum theory based on Poincare symmetry.

It is difficult to imagine standard quantum theory without irreducible representations (IRs) of the Poincare algebra. Therefore, quantum theory based on dS symmetry should involve IRs of the dS algebra. However, my observation is that even physicists working on dS quantum theory are not familiar with such IRs. Some of them give a strange argument that such IRs are not needed because fields are more important than particles.

My results in [2–6] and other publications are based on large calculations. To understand them, the readers must be experts not only in quantum theory, but also in the theory of representations of Lie algebras in Hilbert spaces. Therefore, understanding my results can be a challenge for many physicists. Since the problem of CA and dark energy is very important, I decided to write a short note, which outlines only the ideas of my approach without calculations. I hope that after reading this note, many readers will have an interest in studying my approach because it gives a clear solution of the problem of cosmological acceleration and considerably differs from approaches of other authors.

References

[1] Bianchi, E., Rovelli, C.: Why all These Prejudices Against a Constant? arXiv:1002.3966v3 (2010).

[2] Lev, F. M.: Finite Mathematics as the Foundation of Classical Mathematics and Quantum Theory. With Application to Gravity and Particle theory. ISBN 978–3–030–61101–9. Springer, https://www.springer.com/us/book/9783030611002 (2020).

[3] Lev, F. M.: Finiteness of Physics and its Possible Consequences. J. Math. Phys. 34, 490–527 (1993).

[4] Lev, F. M.: Could Only Fermions Be Elementary? J. Phys. A37, 3287–3304 (2004).

[5] Lev, F. M.: de Sitter Symmetry and Quantum Theory. Phys. Rev. D85, 065003 (2012).

[6] Lev, F. M.: Cosmological Acceleration as a Consequence of Quantum de Sitter Symmetry. Physics of Particles and Nuclei Letters 17, 126–135 (2020).

Что не так в этом Proposal? Но их ответ показал, что они даже не думали разбираться:

Dear author,

we have received and gone through your proposal for a letter to the editor with title "Discussion of cosmological acceleration and dark energy". After some internal discussion we regret to say that we do not consider this work for an invited letter to the editor. We would of course very happy if you could consider EPJP for a regular submission, either with this or with any other topic of your interest. Thanks very much for contacting us.

Truly yours

Gastón García

Editor in chief

То есть, решение было принято после "some internal discussion". Как проходила эта discussion, приводил ли кто-то какие-то аргументы или просто что-то шепнул – об этом не говорится. И это ответ научного журнала с высокой репутацией!

Теперь ответ Brazilian Journal of Physics:

"The Brazilian Journal of Physics (BJP) aims to disseminate original contributions from all areas of Physics, which, in addition of being scientifically sound, introduce new ideas, insights or processes which can be significant contributions to the knowledge of the area. Differences relative to existing knowledge must be sufficiently emphasised and justified, either on theoretical grounds or on clear physical application. Another very important criteria for acceptance is that the contribution should appeal to physicists of all backgrounds. After analysis, it was concluded that the present manuscript does not clearly satisfy these criteria, being more appropriate for submission to a specialised journal.

Как обычно, общие слова без всякого намека, что кто-то пытался разобраться в статье. Но странная фраза что "the contribution should appeal to physicists of all backgrounds". Т.е., физик с любым, даже самым низким уровнем, должен понимать? Но тогда любую статью где есть что-то сложнее чем 2+2 можно отвергнуть. А в заключении пишут, что это статья для более специализированного журнала. В их editorial policy написано: "Founded in 1971, this journal presents original and current research on all aspects of experimental, theoretical and computational physics from around the world. The scope includes all fields from the traditional fundamental and applied physics disciplines (atomic, condensed matter, molecular, nuclear, optical, particle and statistical physics), as well as relevant topics of an interdisciplinary nature, such as biophysics, nonlinear dynamics and complex systems, to name but a few. " То есть, вроде бы, смысл такой, что журнал берет статьи на любые темы. Но мою статью они объявляют, что она подходит только для более специализированного журнала.

Я подумал, что раз так, то не может быть журнала более специализированного чем Astronomy&Astrophysics. Но ответ оттуда такой, что даже при моем большом скептицизме не мог предполагать, что такое может быть:

Our Ref.: AA/2022/44085

Dear Prof. Lev,

Thank you very much for having submitted your manuscript entitled:

"Discussion of cosmological acceleration and dark energy"

to Astronomy and Astrophysics.

I regret to inform you that your manuscript cannot be considered for publication in Astronomy and Astrophysics because we do not publish articles that are not authored by members of astronomical research institutes.

Sincerely,

class="book">Joao Alves

A&A Letter Editor in Chief

То есть, если ты не являешься членом of astronomical research institutes, то не можешь публиковать у них статьи, даже если они по их теме и содержат выдающиеся результаты. Но в их editorial я не нашел такого требования, которое, очевидно, противоречит всем разумным научным критериям. Когда регистрируешься на сайте журнала, то заполняешь анкету со своими данными и здесь нет этого требования. То есть, люди могут тратить время, готовя статью для A&A, но время будет потеряно, если эти люди не являются members of astronomical research institutes. Поэтому написал письмо, что, если это действительно так, то может ли журнал рассмотреть статью, если кто-то из members of astronomical research institutes скажет, что он/она endorse эту статью. Но никакого ответа не получил, т. е. для Joao Alves надо было найти какой-то повод чтобы отфутболить и тут же забыть, а вопросы научной этики его не волнуют.

Еще одна попытка – Physics Letters B. Здесь членом editorial board ответственным за dark energy является Philippe Brax. Он большой человек в dark energy, пишет статьи в которых предлагает эксперименты по dark energy, участвует в конференциях и т. д. Как-то я написал ему о своих работах. Написал, что из них очевидно, что никакой dark energy нет, что разные подходы имеют право на существование, но так наз. престижные журналы не хотят даже рассматривать мои работы. Никакого ответа не получил. А в Physics Letters B мою статью послали на рецензию. Через полтора месяца пришел такой глубокомысленный ответ:

Dear Dr. Lev,

Reviewers" comments on your work have now been received. I regret to inform you that they are advising against publication, and I have decided your paper cannot be published in Physics Letters B.

For your guidance, reviewers" comments are available to you from the EM website. For your convenience reviews sent to us in plain text format are also appended below.

Thank you for giving us the opportunity to consider your work.

Yours sincerely,

Philippe Brax

Editor

Physics Letters B

Reviewers" comments:

Reviewer 1: This paper tries to justify the fact that a non-vanishing cosmological constant is natural from a quantum point of view. The main result of the paper (7) is simply the well known fact that a cosmological constant acts as a harmonic potential on particles leading to a force linear in the distance and here proportional to 1/R which quantifies the value of the cosmological constant. This is well known and is for instance used in the Newtonian derivation of the Friedmann equation with a cosmological constant. Hence I cannot see any reason to publish this paper.

Ясно, что я написал appeal:

Ms. Ref. No.: PLB-D-22–01075

Title: Discussion of cosmological acceleration and dark energy

Physics Letters B

Authors appeal on editorial decision

Dear Professor Brax,

Thank you for your email informing me about the editorial decision on my paper. The decision is based on the referee report. Even the first sentence of the report shows that the referee does not understand the main goal of the paper and does not understand the meaning of the cosmological constant problem widely discussed in the literature. The goal of the paper is not only “to justify the fact that a non-vanishing cosmological constant is natural from a quantum point of view” but, more importantly, to explain that the problem why Λ is as is does not arise. I note that, ideally, any result of classical physics should be derived in semiclassical approximation of quantum theory.

My result (7) is derived in semiclassical approximation of quantum de Sitter symmetry. I note that the result can also be derived in General Relativity (GR) with Λ. However, GR is only a pure classical (i.e., non-quantum) theory, here Λ is simply a phenomenological parameter taken from outside, and the theory cannot explain the known problem that the experimental value of Λ is 120 orders of magnitude less than the value expected from quantum field theory. The referee says nothing on whether my derivation is new and whether it is important that, as noted even in the abstract, it is based “only on universally recognized results of physics and does not involve models and/or assumptions the validity of which has not been unambiguously proved yet (e.g., dark energy and quintessence)”.

In the referee's opinion, since Eq. (7) can also be derived from the Friedman equations with Λ then my result is of no interest. However, the Friedman equations also are pure classical, they follow from GR and here Λ also is simply a phenomenological parameter taken from outside.

As I noted in my cover letter, I believe that in physics, different approaches have a right to be considered. However, the report shows that, in the referee's opinion, only those results can be published which are based on approaches which the referee understands. The report contains no hint that the referee is an expert in quantum theory and can judge the results derived in this theory.

In summary, the report contains no hint that the referee tried to understand my results or is qualified to understand. In addition, it took more than a month for writing four trivial sentences. I would appreciate it if the editorial decision were reconsidered.

Я объясняю, что рецензия бессмысленная и что рецензент совершенно неквалифицированный: в рецензии нет никакого намека, что он может судить о чем-то в квантовой теории. И получил такой ответ от Philippe Brax:

Dear Dr. Lev,

Thank you for your correspondence. As the paper has been reviewed, PLB will only consider resubmission if the paper has been significantly improved/modified, i.e. a new paper, that this justifies a new reviewing process. As a physicist myself, I would suggest, although it is not my role strictly speaking as a PLB editor, that you may consider sending your improved manuscript to a journal whose style and contents would be more appropriate than PLB.

То есть, он пишет, что раз уже была отрицательная рецензия, то, независимо от того какая бессмыслица в рецензии написана, автор уже не может оспаривать решение редакции: только если автор существенно переработает статью и пришлет новый вариант, то это будет рассматриваться как новая статья и может быть новая рецензия. То есть, из его письма получается, что editorial policy такого очень престижного журнала с высоким рейтингом полностью противоречит принципам научной этики. Но в editorial policy написано:

Physics Letters B ensures the rapid publication of important new results in particle physics, nuclear physics and cosmology. Specialized editors are responsible for contributions in experimental nuclear physics, theoretical nuclear physics, experimental high-energy physics, theoretical high-energy physics, astrophysics, astroparticle physics and cosmology.

Отсюда следует, что у журнала как целого нет универсальной editorial policy для всех статей, и для каждой статьи все решает член редколлегии ответственный за эту статью. Поэтому, то что он пишет – это не политика редакции, а его собственная политика. Отсюда мне очевидно, что Brax не является ученым, который соблюдает научную этику. В его письме он даже пишет какой он хороший: он пишет, что, хотя это не входит в его обязанности как редактора, но он советует мне послать статью в какой-то другой журнал у которого стиль более подходящий чем у PLB. Но откуда следует, что у PLB стиль неподходящий? Как ясно из сказанного выше, этот стиль полностью определяется редактором ответственным за статью. Т.е., сам Brax решил, что стиль неподходящий. Он делает вид, что дает мне хороший совет (хотя я и без него знаю, что могу послать статью в другие журналы). Но мне очевидно, что его намек ясен: какую бы статью я не послал в PLB, он ее не пропустит.

Может возникнуть вопрос, почему он так против меня настроен. Я думаю, что следующее объяснение естественное. Если посмотреть на его статьи, то сразу ясно, что он является типичным физиком, который делает бизнес на QFT, в которой можно долго ловить рыбку в мутной воде. В частности, как я отмечал, он в первых рядах апологетов dark energy. В большинстве статей в которых dark energy рассматривается с точки зрения QFT, авторы рассматривают разные модели с предположениями, которые пока не подтверждены (и непонятно, могут ли быть подтверждены). Эти авторы приводят аргументы, что их модели окажутся правильными, и в будущих экспериментах в которых dark energy будет обнаружена, эти модели будут подтверждены.

Но Brax с соавторами их превзошел. Они написали статью [15], в которой утверждается, что dark energy уже обнаружена XENON1T коллаборацией. В этом этом эксперименте был обнаружен избыток ожидаемых электронов отдачи: 285 событий, на 53 больше ожидаемых 232 событий и сказано, что значимость этого наблюдения – 3.5σ что трактуется как надежное наблюдение. Исходя из этого результата, в статье предложена большая наука, что частицы dark energy рождаются на Солнце и в потоке этих частиц к Земле можно эти частицы обнаружить. В статье 248 ссылок, в основном на глубокие работы по QFT моделям. Ясно, что нет ничего удивительного в том, что эта статья, в которой так много QFT по животрепещущей теме QFT в dark energy, была опубликована в таком кондовом журнале как Physical Review D.

Но тут случился конфуз: более точный эксперимент XENONnT коллаборации [16] показал, что на самом деле никакого избытка электронов в эксперименте XENON1T не было. Поэтому статья [15] стала бессмысленной. Казалось бы, нехорошо злорадствовать так как ошибки возможны всегда. Но, казалось бы, после этого Brax должен был написать заметку признающую, что глубокомысленная длинная статья [15] ошибочная, и эта история должна была быть аргументом для него, что в физике разные подходы имеют право на существование. В своих статьях, и, в том числе, в статье посланной в PLB, я показываю, что проблема космологического расширения имеет ясное решение без всяких предположений и без dark energy. Но он мою статью не пропустил и, наверное, причина понятная: моя статья показывает, что его большая деятельность по QFT в dark energy бессмысленная.

Мое общее впечатление от общения с учеными пропагандирующими dark energy такое. Вначале чисто научное замечание. Как объясняется в моих работах, dark energy – бессмыслица потому что никакой проблемы с объяснением космологического расширения нет: симметрия де Ситтера более общая (фундаментальная) чем симметрия Пуанкаре и вопрос почему Λ такое а не другое не стоит. Но эти ученые придумывают модели, предлагают эксперименты, идет бурная деятельность и т. д. С точки зрения научной этики, казалось бы очевидно, что в научной среде должны обсуждаться разные подходы и, если у кого-то другой подход, то ученые должны быть заинтересованы в том чтобы обсудить эти подходы и установить истину. Но никто из этих так называемых ученых не собирается что-то обсуждать и они делают все чтобы не пропустить публикации в которых излагаются другие подходы. Поэтому я думаю, что единственное объяснение этой ситуации такое: вся эта бурная деятельность им нужна, чтобы оправдывать их позиции, получать гранты, проводить конференции и т.д. Они понимают, что если окажется, что dark energy – ахинея, то все это они потеряют. Поэтому ситуация с dark energy – такая же бессмыслица как и с string theory, и это может продолжаться еще очень долго.

Теперь перехожу к описанию своих попыток опубликовать статьи по физике над конечной математикой. Одну из них послал в журнал Advances in Theoretical and Mathematical Physics. В то время главным редактором был Yao и в редколлегию входили многие известные ученые, например, Witten. Editorial policy журнала описана одной фразой: “Publishes papers on all areas in which theoretical physics and mathematics interact with each other”. Казалось бы, это как раз то, что мне надо.

Не знаю почему, но рецензия пришла только через 11 месяцев. Начинается это рецензия со слов:

Quantum field theory over a finite field (what the author abbreviates as GFQT) is a very intriguing proposal, and deserves more attention from both physicists and mathematicians. Publishing it in venues like ATMP would be very appropriate advertising. I would recommend the paper (in some form at least) for publication in this journal. A review of sorts of this paper has already appeared in Int.J.Mod.Phys.B20(2006)1761, so it is good to have some arguments given in more detail.

Дальше он подробно обсуждает статью и дает советы как, по его мнению, ее можно улучшить. И заканчивается рецензия так:

In summary, I find this line of research very intriguing. This paper should be published, and I hope the author continues his work in the area. But I would feel more comfortable if some easier physical systems were studied.

Казалось бы, лучшей рецензии быть не может. Но ответ редакции такой:

Dear Dr. Lev,

Your paper has been reviewed and the report is enclosed. While we understand your concerns that the review process took so long, and while we appreciate your patience, let me say that 11 months is not at all an unusual period for a mathematics journal. This is especially true for a paper, such as yours, that is outside the mainstream of current research and for which it is difficult to find reviewers. It is not easy to find someone who will devote a significant amount of time for a task that does not promote his own research. This is no one's fault, only the normal situation in journal editing. In the present case we were fortunate to find someone who was willing to go beyond the usual thoroughness expected of a reviewer, and we hope you will appreciate his devotion. The review reveals some positive and some negative aspects to your paper. The paper points in new directions, and we appreciate that. At the same time the referee sees significant weaknesses, which can be easily read in the report, and which I will not repeat. The editorial board decided that, on balance, this report does not provide evidence of a paper that comes up to our standards. We have also had informal reports in the same direction. Unfortunately, we have reached the final decision that we will not accept this paper for ATMP. We thank you for submitting your paper to us and we wish you success in finding a suitable journal for your work.

With best wishes, and on behalf of the editors,

Charles Doran

Editor and Managing Editor

Advances in Theoretical and Mathematical Physics

Итак, он говорит, что рецензент отмечает положительные и отрицательные стороны, а также слабости, которые хорошо видны из рецензии и которые он не повторяет. На самом деле, то, что он называет слабости – это пожелания рецензента, но в любом случае, очевидно, что рецензент полностью поддерживает публикацию, но почему-то в письме об этом не говорится. В письме также говорится, что ”The paper points in new directions, and we appreciate that”.

Казалось бы, даже за то, что статья указывает новые направления, журнал должен ее с радостью опубликовать. Но все равно, статья не удовлетворяет высоким требованиям журнала. Тогда вообще непонятно, каким требованиям удовлетворяют статьи, которые они берут. Они тоже указывают новые направления или это необязательно? И в заключение он пишет, что “We have also had informal reports in the same direction”. Здесь непонятно что такое informal reports, существуют ли они на бумаге или просто кто-то кому-то что-то шепнул. И непонятно, зачем он мне это говорит. Как может быть аргументом для математического журнала то, что кто-то что-то сказал, а автору не сообщают что было сказано?

Теперь опишу случай когда статья была принята в Physical Review D. Идея статьи – кратко описать мои результаты по Λ и квантовой теории над конечной математикой. Вначале было два отрицательных отзыва, как обычно, я написал appeal и потом эти же рецензенты написали, что все равно они против. Сразу стало ясно, что у рецензентов такой же менталитет как у Воловика и Полякова: когда они слышат "де Ситтер," то сразу решают, что это QFT на пространстве де Ситтера. Например, одна из рецензий начинается так: ”The paper proposes to use modified quantization algebras of de Sitter type, in order to have a consistent quantization of field theories in a de Sitter background”, хотя с самого начала я пытаюсь объяснить, что исхожу не из QFT, а из алгебры. А во второй рецензии рецензент пишет, что я должен исходить из физики “instead of diluting the physical CC problem in the commutation relations of dS algebra”.

Т.е., он считает, что коммутационные соотношения – это не физика, а пространство де Ситтера – физика. Казалось бы, если он считает себя квантовым физиком, то без операторов не обойтись, но для него это не физика. И такой менталитет у многих кто считает себя квантовым физиком. Затем он пишет: “For all this I maintain the opinion that this article should not be published in PRD. I would encourage the author to continue working on this problem, but should improve substantially its starting point” Т.е., он поощряет меня к дальнейшей работе (и большое спасибо ему за это), но считает, что я должен изменить все с самого начала, т.е., по смыслу, что вместо коммутационных соотношений я должен начинать с пустого пространства де Ситтера. И, конечно, такие физики думают, что такое пространство какой-то смысл имеет, хотя те аргументы, что я приводил говорят об обратном. И, как обычно для меня, были аргументы, что раз используется такая математика, то это статья для математического журнала, а не физического. В своем appeal я писал, что я ведь не занимаюсь математикой, а применяю ее к гравитации и элементарным частицам, но этот аргумент, тоже как обычно, не был принят во внимание. И еще написал, что “In the present paper I discuss only systems of FREE elementary particles, so FOR THE CLASS OF PROBLEMS DISCUSSED IN THE PRESENT PAPER I DO NOT NEED QUANTUM FIELDS AND SPACE-TIME AT ALL” и, чтобы выделить эту мысль, написал ее большими буквами. А потом написал: “So I disagree with the referees that only those approaches to quantum theory should be allowed which are based on space-time from the beginning.”

По правилам журнала, если рецензенты продолжают отвергать, то следующий appeal будет рассматривать член редколлегии. Я попросил, чтобы этим членом был Миша Шифман, которого я хорошо знал по учебе в ИТЭФе. И он написал, что идея статьи хорошая, а вопрос в каком журнале печатать – математическом или физическом – вопрос вкуса и он рекомендует опубликование. Я очень благодарен Мише за такой отзыв. Интересно, что только после того как статья была опубликована в Physical Review D [17], arXiv согласился перевести ее из gen-ph в hep-th, а до этого все мои просьбы отвергались. Интересно также, что в этой статье мои результаты по Λ есть, хотя, когда я пытался опубликовать их отдельно, то, как описано выше, это отвергалось.

Я надеялся, что после опубликования моей статьи в Physical Review D другие журналы будут относиться ко мне более благосклонно. Но почти ничего не изменилось. Приведу только один пример. Редколлегия журнала Letters in Mathematical Physics (LMP) состоит из известных физиков и математиков и в их editorial policy написано: “We are committed to both fast publication and careful refereeing”. Но когда я послал им статью, они ответили: “Your manuscript has been carefully considered by the Editors of LMP. From their opinion, the content does not meet the high standards our journal and we regret for not being able to consider your manuscript for publication”. Выше я уже писал как мою статью по отвергли в LMP. И теперь отвергают с тем же текстом. То есть, у них есть стандартный текст для отлупа на все случаи жизни. Хотя они, якобы, внимательно смотрели, но никаких объяснений нет, т.е., они тоже не понимают (или делают вид, что не понимают), что, согласно общепринятой научной этике, официальные отрицательные утверждения можно делать только с обоснованием. И, опять-таки, оказывается, что то, что написано в editorial policy не имеет никакого отношения к реальной политике журнала.

Когда я думал о том что мне делать в моей ситуации, то у меня были такие мысли. Физики тупые не потому, что они чего-то не знают. Они знают очень много и нельзя все знать. Конечную математику они не знают и это тоже объяснимо. Но менталитет многих физиков такой, что, если они видят статью с математикой, которую они не понимают, то, то ли для внутреннего оправдания, то ли из других соображений, сразу заключают, что это какие-то математические выкрутасы, которые к физике не имеют отношения. Если бы такие физики жили 300 лет тому назад, то, наверное, статьи, где есть производные они тоже считали бы математическими выкрутасами. Так называемые математические физики, хотя и более квалифицированные в математике, но все равно физику с конечной математикой, как правило, не приемлют. Но ведь есть математики, которые занимаются конечными полями и уж для них, наверное, должно быть интересно, что такие поля могут применяться к физике. Например, editorial policy журнала “Finite Fields and Their Application” говорит: “The journal also publishes papers in various applications including, but not limited to, algebraic coding theory, cryptology, combinatorial design theory, pseudorandom number generation, and linear recurring sequences. There are other areas of application to be included, but the important point is that finite fields play a nontrivial role in the theory, application, or algorithm.” Судя по этим фразам, они не знают, что конечные поля могут применяться к физике, но смысл этих фраз такой, что они хотят продвигать конечные поля в разные области.

Поэтому у меня была надежда, что мои работы должны их заинтересовать. В 2006 г. они взяли одну мою статью, но теперь мне ясно, что статья не была фундаментальной и так получилось по стечению обстоятельств. Но со следующей статьей получился цирк. Видимо, их ход мысли был такой, что раз статья физическая, то надо послать на рецензию физику. И этот физик написал такую рецензию:

Based on earlier work, this paper investigates the possibility of replacing the field of complex numbers commonly used in quantum theory by a finite field. This implies the existence of a new "constant of nature": the prime number p, the finite field's characteristic. Aside from supposed cures to features of the usual theory, which the author considers undesirable (he is obviously unaware of much recent work), he claims that in a theory over a finite field the existence of antiparticles is automatic. He points out that in the usual Poincare invariant quantum field theories over the field of complex numbers, CPT invariance, which guarantees the existence of antiparticles, is predicated, as is well known, on these theories" assumed locality. For some reason, he views the locality assumption as a shortcoming. Much work has been done by Alan Kostelecky and many others on how locality, Poincare invariance, and CPT invariance could break down. String theory itself gives clues on how this may happen, but the existence of a large prime number as a new constant of nature is neither necessary, nor compelling. I do not find this paper suitable for publication in Finite Fields and Their Applications.

Из этого отзыва сразу ясно, что менталитет рецензента такой же как у Полякова, Воловика, моих рецензентов в Physical Review D и др.: только QFT – великая наука, а все остальное разрешается только как дополнение к QFT. Поэтому, когда он видит, что применяются конечные поля, то, по его представлениям, это имеет смысл только для того, чтобы устранить бесконечности в QFT. Как я писал в разд. 9.5, казалось бы, правила игры в QFT странные: вначале используют некорректную математику в которой возникают бесконечности, а потом нужны героические усилия, чтобы их устранить. Но адепты QFT ничего странного в этом не видят и думают, что так и должно быть. В данном случае он думает, что раз Kostelecky и string theory этим занимались, то конечные поля не нужны. И он даже не пытался понять что сделано в статье, да и, скорее всего, был не в состоянии понять т.к. с его менталитетом конечные поля не нужны.

Когда такие рецензии пишутся для физических журналов, то это еще как-то понять можно. Но эта рецензия написана для журнала, цель которого – продвигать конечные поля в разные области, а он пишет, что они не нужны. Т.е., рецензент не понимает насколько его рецензия смехотворна. Но и журнал тоже спокойно принимает рецензию, которая полностью противоречит его editorial policy и на основании этой рецензии отвергает мою работу. Как обычно, я написал appeal. Он довольно длинный и приводить его не буду, но в нем написал, что ”I believe it is paradoxical that a reviewer who does not know finite fields writes a report for FFA and recommends rejection because he does not like an approach based on finite fields. Probably he does not understand how ridiculous this situation is.” И, как обычно, мой appeal не был принят во внимание.

Итак, выяснилось, что математики тоже не хотят брать мои статьи. Их менталитет такой, что раз они физику не знают, то мои статьи можно взять только если физики одобрят, ну а физики не одобряют. Так что получается замкнутый круг.

Но у меня возникли такие мысли. Т.к. я все время был среди физиков, то мой менталитет был такой, что конечную математику надо рассматривать с точки зрения применения к физике. Но если фундаментальную квантовую физику можно построить, исходя из конечной математики, а результаты классической математики получаются как частный случай конечной математики в формальном пределе p→∞, то получается, что сама по себе классическая непрерывная математика не является фундаментальной наукой. Эта математика возникла на рубеже 17-го и 18-го веков и до сих пор считается, что она фундаментальная. Как я отмечал в разд. 9.5, понятие бесконечно малых противоречит современным квантовым представлениям, но все равно, наверное, в силу исторических причин, даже квантовая теория основана на непрерывной математике. Конечно, в классической математике сделано очень много, многие разделы науки и приложения на ней обоснованы, так что трудно себе представить, что может быть иначе. Можно, конечно, задать вопрос как бы все сложилось, если бы, например, Галуа родился раньше Ньютона и Лейбница, но история не знает сослагательного наклонения. К тому же многие великие умы (Kantor, Russel, Zermelo, Fraenkel, Hilbert и многие другие) пытались обосновать классическую математику. Гильберт говорил, что никто не выгонит нас из рая, который создал для нас Кантор. Несмотря на теоремы Гёделя и другие результаты, многие математики остаются в этом раю. Такое впечатление, что, из каких-то соображений, им просто удобней там оставаться.

Исходя из сказанного, я стал писать в своих работах, что конечная математика фундаментальна не только потому, что фундаментальная квантовая физика должна быть на ней основана, но и потому, что классическая непрерывная математика – ее частный случай. Мне казалось, что математикам это должно быть интересно. Но математические журналы меня сразу отфутболивали под предлогом, что это только философия, а иногда и вообще без предлогов. Например, Forum of Mathematics просто написал: “Unfortunately, we cannot accept it for publication.” без всяких объяснений. Журнал Israel Journal of Mathematics написал: “Unfortunately your paper is out of the scope of the Israel Journal of Mathematics. Therefore we cannot consider it for publication.”

Хоть какой-то осмысленный ответ был из Finite Fields and Their Applications:

Hi Professor Lev,

I circulated your note to the FFA Editorial Board for their input. The responses indicated that they did not feel that this paper is appropriate for FFA. A number of editors did however think your article was of some interest. One suggestion was for you to try submitting your article to the Notices of the A. M. S.

Thank you again for thinking of FFA.

Best wishes,

Gary Mullen

Editor-in-Chief

Т.е., главный редактор говорит, что “A number of editors did however think your article was of some interest.” и за это спасибо. Конечно, следуя их рекомендации, я послал статью в Notices of the A. M. S. и получил такой ответ:

Dear Felix,

Thanks for your recent submission to the Notices. Although your remarks are somewhat interesting, they seem to be rather vague and I'll-formed. I cannot publish them in the Notices.

I wish you good luck publishing your work elsewhere.

Sincerely,

Steven G. Krantz

Editor, Notices of the AMS

В чем смысл его фразы: "Although your remarks are somewhat interesting, they seem to be rather vague and I'll-formed" – непонятно, т. к. она не объясняется. Поэтому такой способ отклонения статьи, очевидно, противоречит научной этике.

Я послал статью в философский журнал Journal of the American Philosophical Association. Этот журнал возник недавно и основатели писали, что будут принимать только самые фундаментальные работы. Ответ журнала показал, что, как и для редакций журналов по физике и математике, представление редакции философского журнала о научной этике тоже, мягко говоря, специфическое.

Редактор John Heil прислал мне не весь отзыв, а часть отзыва. Здесь были замечания, но не было заключения о том что рецензент рекомендует: печатать, сделать исправления, не печатать и т.д. И редактор написал, что они решили не брать. Я ответил, что, конечно, понимаю, что решает редакция, а мнение рецензента имеет только совещательное значение. Поэтому больше не буду добиваться опубликования, но хотя бы пришлите весь отзыв, чтобы я знал что думает рецензент. И John Heil ответил: “Felix Lev: Thank you for the note. I'm afraid that I have no further comments to send.” Думаю, что такое отношение к автору не укладывается ни в какую этику. Скажем, как я писал выше, журнал Advances in Theoretical and Mathematical Physics отверг мою статью, хотя рецензент был полностью за публикацию. Но, всяком случае, они прислали всю рецензию и до этого у меня не было случаев, чтобы прислали только часть рецензии, а всю рецензию прислать не захотели, несмотря на мою просьбу.

Я также решил сделать еще одну попытку с Journal of Mathematical Physics куда взяли две мои большие статьи по физике над конечной математикой в 1989 м и 1993 м годах, когда редактором был L. Biedenharn. Потом редактором стал Roger Newton, который отфутболил мою статью под предлогом, что она – для журнала по элементарным частицам (а, как я отмечал выше, такие журналы отфутболивали меня под предлогом, что они математические). После него редактором стал Bruno Nachtergaele, который тоже нашел способ отфутболить статью. Но все же у меня была надежда, что на этот раз они поймут, что статья важная.

Отзыв рецензента был такой:

The author attepts (он имел в виду attempts?) to show that “finite” mathematics is the basis of “ultimate” quantum theory.

After an introduction containing the author's views of the purported role of the "infinitely large and small" in standard mathematics, the education of physicists, and a critique of negative numbers, the author turns to modular arithmetic as a new foundation of physics. Just as it was discovered that earth is not flat, the modulus p is to give a curvature to the universe. Taking the limit p to infinity is compared to a contraction in group theory. It appears inconsistent here that this discussion mentions Lie groups, which are based on continuum notions of mathematics that the author calls «classical» and rejects as unsuitable for his purposes.

The mix-up of «classical» and «modular» objects permeates the entire paper and makes it unclear what is intended or used where. For instance, if the author's mathematics is truly finitist, what is the logarithm he uses in the section about gravitation?

Section 3 contains a discussion of the vacuum field energy. It turns out to be finite if p is finite, just as it would in a quantum field theory with another regulator.

In Section 4, p is estimated as exp(10⁸⁰) by an order-of-magnitude consideration.

In the concluding section, G\"{o}del is cited and classical mathematics is once more identified as a "degenerated case" of finite mathematics.

In summary, the author's attempt fails, and the paper is unsuitable for any journal with mathematical standards.

Итак, в который раз мою статью о применении конечной математики в физике дают рецензенту, который не знает даже самых основ конечной математики. В своем appeal я подробно разобрал отзыв и показал это. Но здесь очередной цирк в том, что статья послана не в физический журнал, а в Journal of Mathematical Physics и в его раздел 35 – Methods of Mathematical Physics. Поэтому я написал редактору, что статью надо судить, исходя, в основном из ее МАТЕМАТИЧЕСКИХ результатов, а для этого рецензент должен иметь какие-то, хотя бы начальные, знания в конечной математике. И что пишет в ответ редактор журнала Journal of MATHEMATICAL Physics? Он пишет:

Dear Dr. Lev,

We regret to inform you that your request to appeal the decision on the manuscript cited above has been declined. I reviewed the Associate Editor's recommendation and made additional inquiries. I am in agreement with the Associate Editor and conclude that Journal of Mathematical Physics is not a suitable journal to publish this paper.

Sincerely,

Bruno Nachtergaele, Editor

Т.е., он пишет, что он еще раз посмотрел рекомендацию, которую дал Associate Editor и у кого-то спросил. А никакого ответа по существу он давать не собирается. Т.е., фактически ответ редактора МАТЕМАТИЧЕСКОГО журнала такой, что разбираться в МАТЕМАТИЧЕСКИХ вопросах статьи необязательно!

Еще одна моя попытка была с журналом European Physical Journal C. В нем есть раздел "Mathematical aspects of quantum field theories, and alternatives". В названии раздела есть два ключевых слова: mathematical и alternatives. Первое слово дает надежду, что статья будет рассмотрена теми, кто что-то понимает в той математике, которая в статье. А второе слово дает надежду, что журнал может рассмотреть что-то, что не есть QFT или string theory. И я послал туда короткую статью в раздел Letters. Но, как обычно, рецензент не захотел разбираться. Его ответ был такой:

The article consists of two parts. In the first part the author argues about different aspects of mathematics. This part (section 1) clearly does not fit into the scientific area of EPJC.

In the second part the author tries to apply his theory, FQT (as motivated in the first section) to particle physics. Unfortunately, all applications rest on derivations done in Ref. [3] by the same author. This article, however, has not been published in an internationally renowned physics journal, and thus cannot serve as a sound basis for further exploration.

I suggest to the author first to publish [3] in one of the known journals such as JHEP or Phys. Rev. D. Subsequently, it could be used for further exploration.

The paper does not fulfill the high scientific standards of EPJC. I cannot recommend publication.

Основной повод для рецензента, чтобы не разбираться такой: все вычисления есть только в статье [3] в архиве, а не в каком-то известном журнале. Поэтому вначале я должен опубликовать статью в известном журнале. Т. е. логика такая: чтобы опубликовать короткую статью как letter вначале надо опубликовать подробную статью. Эта логика ни в какие ворота не лезет, т. к. общепринятая практика противоположная. Кроме того, не сделав никакой попытки разобраться, он заключил, что статья не соответствует высокому уровню журнала.

Конечно, я опять написал подробный appeal и в нем ответил, что в editorial policy журнала написано:

Letters must describe new and original work deserving rapid publication. Their aim is fast and concise communication of material of current interest:

1) an important theoretical, computational or experimental result

2) a valuable discussion of, or a short essay on, an open scientific issue

3) a valuable presentation of innovative and promising ideas and concepts

и моя статья всем этим требованиям удовлетворяет.

Но теперь мне уже ответил Professor Heinemeyer, который был членом редколлегии ответственным за статью. Его ответ такой:

The serious problems with the paper unfortunately persist (and the author did not change his previous version to accomodate any of the criticism). The author simply argues that his work should be published, because the main title of the EPJC section contains the word «alternative». Still those alternatives must be well founded.

The author still refers mainly to [3], which is unpublished. But also his other articles only received self-citations, and thus his theory cannot be regarded at all as even vaguely accepted, neither by the mathematics, nor by the physics community.

Again, the author should first publish [3] in one of the well reputed physics journals. We cannot recommend the paper for publication in EPJC.

И опять-таки, нежелание разбираться обосновывается теми же бессмысленными аргументами, что и в рецензии и, редакция не собирается следовать правилам, которые провозглашены в ее editorial policy.

Некоторые друзья говорили мне, что мои попытки обречены на неудачу потому, что никто не хочет вникать, меня не знают и видят, что я не из университета, а из конторы типа Рога и Копыта. Они советовали мне пытаться попасть на какую-то конференцию.

И такая возможность появилась. Мне прислали приглашение участвовать в конференции Fq12 по конечным полям, которая проходила в Saratoga Springs, New York в июле 2015го года. Почему мне пришло приглашение – не знаю. Может быть, потому, что у меня была одна статья в журнале Finite Fields and Their Applications, и всем авторам было автоматически послано приглашение. Я согласился, послал abstract своего доклада и предложение о докладе было принято. Ясно, что затраты на конференцию мне никто не оплатил и за перелет и проживание я заплатил сам (примерно 2000 долларов).

У меня была надежда, что математикам, работающим над конечными полями, будет интересно узнать, что, вопреки общепринятому мнению, именно конечная математика является самой фундаментальной, а классическая математика – ее частный случай. На моем докладе было намного больше людей чем в среднем на других сессионных докладах. Но потом некоторые мне говорили, что все же мосты строят, самолеты летают и здесь работают дифференциальные уравнения. Мои аргументы, что такие уравнения – тоже частный случай конечной математики, вроде бы, всерьез не принимались. Меня удивило, что математики, работающие над конечной математикой все равно считают, что классическая непрерывная математика фундаментальна. У меня сложилось впечатление, что кругозор этих математиков довольно ограничен: они работают над своими частными задачами в этой области, знают как публиковаться, получать гранты и т.д., а "высокие материи" их не волнуют. Поэтому, если они видят "отклонение от линии партии," то им проще думать, что это только философия. Впрочем, как я писал выше, у многих физиков менталитет примерно такой же, но здесь роль линии партии играет QFT, а отклонения характеризуются другими словами (например, не философия, а экзотика, патология, онанизм и т.д.).

Я где-то прочитал, что Резерфорд (Rutherford) запрещал сотрудникам своей лаборатории обсуждать Вселенную т.к. это болтовня, которая мешает делу. А в Америке очень популярная фраза "Just do it," смысл которой тоже, что надо делать что-то конкретное, а не болтать. Можно понять, что это правило разумно, например, на каком-то конвейерном производстве. Однако, многие физики и математики считают, что этот принцип применим и в их науке. Как я писал выше, в ИТЭФе негласное правило было такое, что если ты не великий ученый, то должен кропать свои статейки и особенно не высовываться.

Моя статья, представленная для материалов конференции, была отвергнута, хотя она полностью соответствовала editorial policy of Finite Fields and Their Applications. Никакой рецензии на статью не было, но Gove Effinger, который был Conference Chair, написал:

I am sorry to inform you that the editorial board believes that your paper, though definitely thought provoking, is not appropriate for this volume. We hope that you can succeed in finding a venue for the paper which is aimed a bit more toward “philosophy of mathematics”, which ours is not.

Т.е., хотя статья “definitely thought provoking”, но все равно не подходит как философская. На самом деле никакой философии в этой статье не было, были чисто математические результаты вычислений в конечных полях для физики частиц и гравитации. Разд. 1 назывался Motivation и там были аргументы почему конечная математика – самая фундаментальная. При желании можно сказать, что эти аргументы – философия. Я думаю, что на самом деле причина отказа была в том, что они просто не понимают, что сделано, видят, что это не те задачи, к которым они привыкли и поэтому им проще найти повод для отказа, сказав, что это философия.

В конце концов, моя маленькая статья “Why Finite Mathematics Is The Most Fundamental and Ultimate Quantum Theory Will Be Based on Finite Mathematics” все же была опубликована в журнале Physics of Particles and Nuclei, который готовится в Дубне и печатается в Springer. Рецензия была полностью благожелательной. Мое наблюдение такое, что, хотя пишут, что с наукой в России сейчас проблемы, но в Дубне осталось много квалифицированных физиков, которые, к тому же, в отличие от многих физиков на Западе, следуют правилам научной этики. Об этом еще напишу.

А в заключение этой главы отмечу, что, после многих попыток, статья "Discussion of cosmological acceleration and dark energy" была опубликована в трудах 25й конференции "What Comes Beyond the Standard Models" (Bled, July 4–10, 2022) и после этого архив согласился ее взять: [18]. Приведу аннотацию этой статьи: The title of this workshop is: "What comes beyond standard models?". Standard models are based on Poincare invariant quantum theory. However, as shown in the famous Dyson's paper "Missed Opportunities" and in my publications, such a theory is a special degenerate case of de Sitter invariant quantum theory. I argue that the phenomenon of cosmological acceleration has a natural explanation as a consequence of quantum de Sitter symmetry in semiclassical approximation. The explanation is based only on universally recognized results of physics and does not involve models and/or assumptions the validity of which has not been unambiguously proved yet (e.g., dark energy and quintessence). I also explain that the cosmological constant problem and the problem why the cosmological constant is as is do not arise.

Надеюсь, что в этой аннотации ясно говорится о том, что проблемы с объяснением космологического расширения нет так как оно объясняется исходя из существующей науки; поэтому dark energy не нужна и проблемы с космологической постоянной нет. Казалось бы, раз эта статья теперь есть в архиве, то все адепты dark energy должны ее прочитать и сказать, правильная статья или нет. Если она неправильная, то должна быть написана статья объясняющая почему она неправильная и почему dark energy нужна. А если она правильная, то они должны признать, что вся их бурная деятельность по dark energy смысла не имеет. Но, скорее всего, никакой реакции не будет и establishment сделает вид, что эту статью не заметили. У них может быть повод сделать вид что статью не заметили так как, как я писал, архив упорно помещает мои статьи в gen-ph. Когда я попросил перевести статью в gr-qc, то получил их обычный ответ: "After careful consideration, our moderators have denied your appeal. We understand this is a disappointing result, but please note this is the final decision and no further consideration will be given. " Как обычно, в чем заключалось careful consideration – непонятно.

Когда я рассказал о своих проблемах Максиму Хлопову (Maxim Khlopov), он посоветовал мне представить эту статью на конференцию в Бледе, где он является одним из организаторов. Максим сказал, что на этой конференции о статье будут судить по существу и у меня не будет проблем согласен ли establishment с этой статьей. Я знал Максима еще со времен нашей учебы в МФТИ, и очень благодарен ему за его совет.

Глава 13. Парадокс с наблюдением фотонов от звезд и попытки опубликовать работы по этой теме

В предыдущей главе я описывал свои попытки опубликовать работы по космологической постоянной и по физике основанной на конечной математике. Но была еще история связанная с такой проблемой. Известный эффект квантовой механики заключается в том, что волновая функция свободной частицы расплывается: размер области пространства, где эта функция существенна все время увеличивается со временем и в формальном пределе, когда время стремится к бесконечности, этот размер тоже стремится к бесконечности. Когда квантовая механика создавалась, эту проблему рассматривали Schrödinger, de Broglie, Darwin и другие ученые. Она описана, например, в учебнике Дирака по квантовой механике. Но потом интерес к проблеме, видимо, пропал и, например, в фундаментальном учебнике по квантовой механике Ландау и Лифшица про расплывание нет ни слова.

De Broglie считал, что существование расплывания говорит о некорректности стандартной квантовой механики. Он предлагал описывать свободную частицу не уравнением Шредингера, а при помощи wavelet, который удовлетворяет нелинейному уравнению и не расплывается. Поэтому возникает естественный вопрос, в каких экспериментах расплывание проявляется. Как показал Darwin в 1927 м году, для макроскопических тел время за которое произойдет хоть какое-то существенное расплывание настолько громадное, что для них этим эффектом можно пренебречь. Этот эффект может быть существенным только для элементарных частиц.

Я не уверен, что большинство физиков в этой области вникали в эту проблему и оценивали расплывание в экспериментах с элементарными частицами. Наверное, они думают, что в этих экспериментах время такое маленькое, что расплывание не успевает проявиться. Как бы то ни было, мое наблюдение такое, что большинство квантовых физиков либо не вникали в проблему, либо думают, что проблема несущественная. Поэтому для них эффект расплывания не является причиной для пересмотра стандартной квантовой механики.

Когда я занимался другой задачей, у меня возникла такая простая мысль. Фотоны от звезд могут лететь к нам даже миллиарды лет. Уж для них то расплывание наверняка будет существенным. По моим наблюдениям, большинство людей думают, что фотоны от звезд летят к нам, грубо говоря, как пули, т. е. почти по классическим траекториям. Грубо говоря, если Земля находится в точке А, а звезда в точке Б, то фотоны от этой звезды летят к нам по прямой, соединяющей эти точки. Но если расплывание существенное, то никаких классических траекторий нет и тогда возникает вопрос почему нам кажется, что фотоны летят по классическим траекториям.

В стандартной квантовой механике расплывание считается легко так как связь между координатами и импульсами хорошо известна: волновая функция частицы в координатном представлении получается из волновой функции частицы в импульсном представлении при помощи преобразования Фурье и, соответственно, волновая функция частицы в импульсном представлении получается из волновой функции частицы в координатном представлении при помощи обратного преобразования Фурье (и это вопрос терминологии какое преобразование Фурье считать прямым, а какое обратным).

Возникает вопрос, имеется ли такая связь для фотона, который не является нерелятивистской частицей, а всегда движется со скоростью c (если считать, что фотон – частица с нулевой массой). Этот вопрос обсуждался в литературе, и некоторые авторы (например, Ахиезер и Берестецкий в своем фундаментальном учебнике по квантовой электродинамике) утверждали, что у фотона вообще нет волновой функции в координатном представлении. Соответствующие аргументы хорошо известны и, например, в моих работах они обсуждаются. Но то, что какая-то координатная волновая функция фотона должна существовать, очевидно из простых соображений. Например, если фотон, испущенный Сириусом летит к Земле, то теория должна определять, хотя бы приблизительно, где находится этот фотон в данный момент времени: еще в окрестности Сириуса, на полпути, близко к Земле и т. д. Еще Паули писал, что координата фотона не может быть измерена лучше чем его длина волны. Но у фотонов от звезд длины волн такие маленькие, что измерение координат с такой точностью вполне достаточно.

Координатную волновую функцию фотона рассматривали многие авторы. Их результаты отличаются спиновыми членами и поведением на расстояниях меньше или порядка длины волны. Но движение фотона от звезды к нам имеет смысл рассматривать только в квазиклассическом приближении. В этом приближении вклады спиновых членов и поведение на расстояниях порядка длины волны несущественны. Если эти вклады не рассматривать, то у всех авторов координатная и волновая функция фотона связаны преобразованием Фурье как и в стандартной квантовой механике.

Поэтому оценить расплывание фотонов от звезд нетрудно. Результат зависит от предположений о том в каких реакциях эти фотоны рождаются. Но, даже в самых оптимистичных сценариях, волновые функции фотонов родившихся на Сириусе приходят к нам с размерами десятки миллионов километров или даже больше. Сириус – самая яркая звезда на небе, которая находится от нас на расстоянии "всего" 8.6 световых лет. А волновые функции фотонов от других звезд имеют намного большие размеры, которые могут быть даже порядка световых лет и больше.

Итак, если мы принимаем стандартную квантовую теорию, то получается, что фотоны от звезд движутся к нам не по классическим траекториям, а их волновые функции имеют громадные размеры. Противоречит это тому как мы видим звезды или нет? Казалось бы, вопрос настолько очевиден, что уже давно ответ должен быть хорошо известен и это должно объясняться даже в учебниках по общей физике. Но я спрашивал разных физиков и у них разные мнения.

Одно из объяснений такое. Фотоны от звезд летят к нам не в пустоте, а в межзвездной среде. Поэтому фотоны нельзя считать свободными т.к. они могут взаимодействовать с частицами из среды. Допустим, фотон поглотился какой-то частицей и переизлучился. Тогда еговолновая функция уже не будет иметь больших размеров; она будет иметь размеры порядка размеров детектора и произойдет так наз. коллапс волновой функции. Поэтому в каком-то приближении опять можно считать, что фотон приблизительно движется по траектории.

Такое объяснение имеет историческую аналогию. Знаменитая история, что когда Hubble открыл разбегание галактик в своей обсерватории Mount Wilson возле Лос Анджелеса, то к нему приехал Эйнштейн и сказал знаменитую фразу, что введение Λ было самой большой ошибкой его жизни. В то время заключение о расширении Вселенной было сделано, исходя из эффекта Допплера, что чем быстрее объект от нас удаляется, тем сильнее красное смещение. Теперь теория стала более сложной т. к. привлекают ОТО и рассматривают еще космологическое и гравитационное красное смещение. Но некоторые физики считали, что объяснение не в Допплер эффекте, а в том, что чем дальше объект от нас находится, тем большую энергию теряет фотон от него т. к. он взаимодействует с большим числом частиц. Этот подход называется tired light.

Однако, в настоящее время подход tired light отвергнут establishment’ом. Считается, что объяснение такое, что, если бы взаимодействия фотонов с межзвездной средой были бы существенными, то изображения звезд были бы не ясными, а расплывчатыми. Если это объяснение принимается, то можно считать, что в хорошем приближении фотон летит к нам как свободная частица, и проблема с большими размерами волновых функций фотонов от звезд остается. Мое понимание этой проблемы менялось и одно время кое в чем оно было ошибочным. Об этом – ниже. Но буду описывать эту историю в хронологическом порядке.

Если волновая функция фотона действительно так сильно расплывается, то сразу возникает несколько проблем. Например, объяснение, что мы видим пульсары такое. Это нейтронные звезды, которые имеют радиус порядка 10 км, массу порядка солнечной, сильное магнитное поле, быстро вращаются и находятся от нас на расстояниях в тысячи световых лет. Мы видим сигнал от них только в то короткое время когда он направлен на нас. В популярной литературе это сравнивают с лучом маяка. Но если бы волновая функция фотона так сильно расплывалась, то ничего похожего не могло быть. Аналогичная ситуация с гамма-всплесками (gamma ray bursts), источники которых могут находиться от нас на расстояниях даже миллиарды световых лет.

Эти проблемы очевидные. Но я думал (ошибочно), что главная проблема в том, что если волновая функция фотона так сильно расплывается, то мы не должны видеть отдельных звезд, а только фон от всех звезд. Но теперь мне кажется, что парадокс еще более необычный. Эта проблема будет объяснена ниже. Но, независимо от того, есть эта проблема или нет, возникает такой вопрос: правило, что координатное и импульсное представления связаны преобразованием Фурье – это закон, который следует из каких-то теоретических соображений, из экспериментальных данных или из чего?

Разные авторы приводят разные соображения в пользу этого правила. Например, Heisenberg рассматривал мысленный парадокс с микроскопом, Dirac предложил гипотезу, что коммутатор операторов координаты и импульса должен быть пропорционален классической скобке Пуассона с коэффициентом iћ, Ландау и Лифшиц пишут, что при таком правиле получается правильное квазиклассическое приближение и т.д. В лучшем случае эти соображения являются лишь аргументами, что правило разумное. Нет обсуждений того есть ли другие правила и какие из них лучше. Исторически сложилось так, что правило было принято с самого начала квантовой теории и настолько прочно укоренилось в сознании квантовых физиков, что многие даже не думают, что может быть как-то иначе. Из этого правила следуют знаменитые соотношения неопределенностей, которые обсуждаются даже в популярной литературе. Однако, как отмечено выше, из этого правила неизбежно следует эффект расплывания и тогда возникают проблемы.

Я показал, что на самом деле стандартный оператор координаты не дает правильное квазиклассическое описание и предложил оператор, который дает такое описание. И тогда получается, что в направлении перпендикулярном импульсу, расплывания нет, а для фотона нет расплывания и в продольном направлении. Поэтому для фотона нет расплывания вообще, фотоны действительно движутся к нам приблизительно по классическим траекториям и проблемы отмеченные выше не возникают.

Естественно, что эти результаты я пытался опубликовать. Подход разных журналов и физиков с которыми я пытался обсуждать эти результаты был такой. Мой оператор координаты вообще никто не хотел рассматривать. Все исходили из того, что стандартное соотношение между операторами координаты и импульса правильное, но никто не пытался привести аргументы в пользу этого. Просто исходили из того, что это надо принять и парадоксов быть не может. Аргумент одного из рецензентов в Physical Review D был такой, что звезды мы видим и поэтому проблемы нет. А другой рецензент даже не понимал смысл расплывания.

Теперь я понимаю, что в ответе члена editorial board было что-то разумное. Он привел задачу, которую рассматривали Mott и Heisenberg. Допустим, что есть источник, излучающий α-частицы в сферически симметричных состояниях. Но когда такие α-частицы попадают в камеру Вильсона, то там они оставляют прямолинейный след, который создает впечатление, что до попадания в камеру частицы двигались по прямолинейным траекториям. Однако, сферически симметричный случай я рассматривал в статье и писал, что проблемы нет, а проблема есть только для фотонов, которые образовались в состояниях волновых пакетов. Может быть, этот член редколлегии имел в виду, что аналогичный аргумент применим и для состояний пакета, но об этом сказано не было.

Я подумал, что, наверное, статью не хотят рассматривать потому что меня не знают и видят, что автор из какой-то непонятной конторы. Поэтому решил послать в Успехи Физических Наук, который считается самым престижным физическим журналом России. В. Л. Гинзбург был его редактором до самой кончины и поэтому у меня была надежда, что журнал сохранил свой уровень.

Первый рецензент написал, что у меня высокий уровень, но проблемы нет. Рецензент пишет: "О том что статья дискуссионная говорит и сам автор. Цитирую: «мой расчет в стандартной теории показывает…, что мы вообще не должны видеть отдельные звезды…». Слава Богу, мы их видим.” Т.е., аргумент почти такой же как у рецензента в Physical Review D, но даже более сильный т. к. и Бог привлекается. Другие аргументы рецензента показали, что он не понимает основы квантовой теории фотона, но, по крайней мере, рецензия была вежливой. Я написал вежливый ответ с объяснениями почему аргументы рецензента неправильные.

Но статью дали другому рецензенту, который даже не захотел комментировать мой ответ, а написал отзыв, который был не только безграмотный, но и хамский. Рецензент пишет: “Данная работа написана на непрофессиональном уровне. Результаты, основанные на грубых ошибках, закопаны в большом количестве общеизвестных фактов из учебников по квантовой механике.” Казалось бы, если он утверждает о грубых ошибках, которые я как-то закопал, то задача рецензента – раскопать их и показать явно где ошибки, например, сказать, что в таком-то месте у автора написано 2+2=5, а должно быть 2+2=4. Но таких утверждений нет.

Он решил, что нашел опровержение моего главного аргумента: “"Парадокс", изложенный в разделе 7, основан на грубой ошибке. А именно, автор объявил «классическим» состояние (32), в котором числа заполнения всех состояний равны 1 или 0. Это противоречит стандартным условиям больших чисел заполнения в квазиклассическом состоянии. Состояние (32) не описывается классическим решением уравнений Максвелла, что и является разрешением «парадокса». Кстати, «когерентные» состояния, упомянутые в разделе 8, как раз являются классическими (опять вопреки утверждению автора)”.

Из этой фразы сразу видно, что рецензент не понимает основ квантовой теории т. к. в ней уравнениями Максвелла могут описываться только операторы, а не состояния. О непонимании квантовой теории говорит и предложение о больших числах заполнения и последнее предложение. Остановлюсь на этих вопросах более подробно.

Обычные фразы такие, что классическая теория применима когда фотонов много, а когда их мало, то надо применять квантовую теорию. Так написано даже в некоторых учебниках, например в книге Mandel and Wolf “Optical coherence and quantum optics”. Но все не так просто. Конечно, классическая теория может применяться только в случаях когда фотонов много, но это условие недостаточно. Есть еще один параметр – число возможных состояний. Если это число намного больше чем число фотонов, то средние числа заполнения намного меньше единицы, обменное взаимодействие несущественно и применима статистика Больцмана, которая является классической. Однако, если число возможных состояний порядка числа фотонов или меньше, то средние числа заполнения уже не намного меньше единицы, обменное взаимодействие становится существенным и применима статистика Ферми для фермионов или статистика Бозе для бозонов. Т.к. обменное взаимодействие – чисто квантовый эффект, который не имеет классического аналога, то вопрос о том какой случай классический, а какой квантовый – это не вопрос терминологии, а вопрос по существу. Все это объяснено в стандартных учебниках по статистической физике, например, в учебнике Ландау и Лифшица. В частности, когерентные состояния в лазерах – это такие состояния, когда числа фотонов намного больше числа состояний. Поэтому здесь, хотя фотонов много, но это чисто квантовый случай, а не классический.

Теперь я вижу, что несмотря на непонимание рецензентом основ квантовой теории, в рецензии есть что-то положительное. Рецензент пишет: “… При этом, абсолютно неважно, имеет ли волновая функция фотона вид узкого расходящегося луча или вид сферической волны. После преломления в линзе телескопа или в хрусталике глаза, волна с фиксированным направлением волнового вектора собирается в точечку – изображение звезды.”

В то время я не воспринял эти слова серьезно т.к. хамство рецензента и его непонимание основ квантовой теории сразу настроили меня на то, что ничего умного он сказать не может. Но когда потом стал обсуждать этот вопрос с другими физиками, некоторые из них говорили примерно такие же слова. Я спрашивал у них примерно одно и то же. Мой стандартный квантовомеханический расчет показывает, что из-за расплывания, фотоны от данной звезды будут приходить к нам с разными импульсами, а не только с теми, которые направлены от звезды к Земли. А то, что вы говорите, это как-то подтверждается расчетами? Какими, классическими или квантовыми? Все отвечали примерно одно и то же: это следует из простой физической интуиции. Т.е., было ясно, что мозги у нас устроены по разному: видимо, у меня нет физической интуиции и я доверяю только расчетам, а они считают, что и без расчетов это очевидно.

Наконец, Толя Камчатнов, с которым мы вместе учились в 527й группе МФТИ, начал приводить новые аргументы почему прав он, а не я. Мы обменялись примерно 50ю письмами. Наконец, я понял как поставить задачу, чтобы результат можно было подтвердить квантовомеханическим расчетом. И оказалось, что прав он и другие, которые говорили похожие слова, а я неправ.

Поэтому в тех статьях, которые я посылал в Physical Review D и в Успехи Физических Наук, одно из самых важных утверждений было ошибочным. Если бы рецензенты четко об этом написали, то я был бы им благодарен и ясно, что никаких претензий у меня не было бы. Но когда аргументом является то, что слава Богу, звезды мы видим или то, что мое квантовое состояние не удовлетворяет уравнениям Максвелла, то после этого уже трудно всерьез относиться к рецензии.

Итак, если принять мировоззрение Толи Камчатнова и других людей, которые говорили похожие вещи, то получается следующая картина. Фотоны от звезд идут к нам не по классическим траекториям т.к. волновые функции фотонов сильно расплываются и могут иметь размеры даже порядка световых лет. Но с вероятностью близкой к единице, фотоны от данной звезды будут приниматься только с импульсами, направленными от звезды к нам. Т.е., это обобщение задачи Мотта-Гайзенберга на случай, когда волновая функция фотона не обязательно симметрична и это может быть подтверждено расчетом.

Я спрашивал у Толи и других, а как же быть тогда с наблюдением пульсаров и гамма-всплесков? Но они говорили, что это отдельная история, с которой надо разбираться. А на вопрос о том, следует ли правило, что координатные и импульсные волновые функции связаны преобразованием Фурье, из каких-то теоретических соображений или из эксперимента, ответ был такой, что в истории с расплыванием теория не противоречит эксперименту и это аргумент в ее пользу. Но даже если Толя и эти люди правы, то непонятно, почему этот вопрос никак не описан в учебниках, даже в учебниках по общей физике. Как я отмечал выше, многие физики об этом вообще не задумывались и думают, что фотоны от звезд идут к нам по приблизительно классическим траекториям.

И все же, думая над этой проблемой, я пришел к выводу, что ситуация когда волновые функции фотонов от звезд имеют громадные размеры, не соответствует тому, что мы наблюдаем. Чтобы объяснить это по возможности проще, рассмотрим случай, когда волновая функция фотона, испущенного звездой сферически симметрична. Тогда простой расчет показывает, что волновая функция фотона является сферой, которая в каждый момент времени t имеют радиус ct и некоторую очень маленькую толщину a, которая не меняется со временем. Со временем радиус этой сферы становится все больше и больше, и, если расстояние от звезды до Земли равно L, то по дороге к нам, сфера проходит через все звезды и планеты, которые находятся от звезды на расстоянии меньше L, даже те звезды и планеты, которые находятся от звезды в направлении противоположном направлению на Землю.

Возникает вопрос: почему такой фотон был зарегистрирован на Земле и не был зарегистрирован на звездах или планетах через которые прошла волновая функция фотона? Ответ может быть такой, что процесс регистрации фотона чисто вероятностный: просто нам повезло, что фотон решил осчастливить нас и дал себя зарегистрировать глазом или телескопом. Но тогда возникает другой вопрос. Если по дороге к нам фотон прошел звезды и планеты не будучи зарегистрирован там, то примерно с такой же вероятностью он может пройти Землю и быть зарегистрирован на противоположной стороне Земли. И тогда мы бы видели звезды сквозь Землю.

Более того, рассмотрим такой эксперимент. Допустим, мы смотрим на звезду, а потом перед глазом и звездой помещаем маленький экранчик. Тогда опыт говорит, что мы не можем видеть звезду через экранчик. Но раз волновая функция фотона прошла через столько звезд и планет на ее пути, то, примерно с такой же вероятностью, она пройдет через экранчик и фотон будет зарегистрирован глазом за экранчиком, так что мы сможем видеть звезду через экранчик.

Такая ситуация не кажется слишком необычной в свете того, что мы знаем о нейтрино. Мы знаем, что нейтрино могут не только легко проходить сквозь Землю без взаимодействия с ней, но даже нейтрино, родившиеся в центре Солнца без проблем доходят до Земли. Основные нейтринные детекторы находятся глубоко под Землей и, например, в экспериментах OPERA и ICARUS, нейтрино образованные в CERN шли до лаборатории в Gran Sasso в Италии примерно 730 км через Землю. Объяснение такое, что т. к. при малых энергиях слабое взаимодействие действительно слабое, то вероятность взаимодействия нейтрино с атомами или молекулами внутри Солнца и Земли очень маленькая. Фотон взаимодействует с такими атомами или молекулами не слабо, а электромагнитно. При малых энергиях электромагнитное взаимодействие намного сильнее слабого. Но, с другой стороны, т.к. волновая функция фотона имеет громадные размеры (световые годы или больше), то вероятность взаимодействия такого фотона с каждым данным атомом или молекулой намного меньше чем для нейтрино от Солнца.

Казалось бы, проблема очевидная, но некоторые физики, с которыми я ее обсуждал, сказали, что и здесь проблемы нет. По их мнению, ситуация здесь аналогична дифракции в классической электродинамике.

Действительно, рассмотрим случай, когда широкая волна налетает на объект, размеры которого намного меньше чем ширина волны. Тогда, после прохождения объекта, часть волны, которая была далеко от объекта не изменится, в той части волны, которая была внутри объекта, возникнет дырка и проблема только в том что произойдет с той частью волны, которая близка к границе объекта. Классическая теория говорит, что когда волна отойдет от объекта на расстояние, называемое радиусом Рэлэя, то дырка затянется и все будет похоже на ситуацию как будто объекта не было бы. Поэтому, если бы аналогия с классикой работала, то проблем не было бы: сразу после прохождения объекта волновая функция фотона была бы равна нулю сразу за объектом и не могло бы быть ситуации, когда фотон регистрируется на обратной стороне Земли или за экранчиком.

Однако, такой аналогии с классикой не может быть из нескольких соображений. Во-первых, качественное объяснение классической дифракции очевидно из того факта, что классическая электромагнитная волна состоит из многих фотонов. Действительно, предположим, для простоты, что эти фотоны – (почти) точечные. Тогда с теми фотонами, которые не попадают на объект, вообще ничего не происходит, а те фотоны, которые попадают на объект – поглощаются этим объектом. Но в нашей проблеме мы имеем дело только с одним фотоном, волновая функция которого не (почти) точечная, а имеет громадные размеры.

Во-вторых, волновая функция элементарной частицы не может интерпретироваться как классическая волна. Термин "волновая функция" возник при создании квантовой теории для объяснения квантовых явлений на классическом языке, но такого объяснения не существует. Например, рассмотрим электрон, электрический заряд которого равен e. Тогда величина e|ψ(r)|² не может считаться плотностью заряда электрона в точке r (по крайней мере в классическом смысле) потому, что заряд электрона неделим. А если dV – элемент объема в точке r, то |ψ(r)|² показывает не какая часть электрона находится в этом элементе объема, а только с какой вероятностью электрон как целое может быть обнаружен в этом элементе объема. Я думаю, что, например, термин "вектор состояния" более подходящий, но так сложилось исторически, что используется термин "волновая функция", хотя волна – это классическое состояние, в котором есть много частиц.

Один из физиков, отстаивающих аналогию с классической дифракцией, привел такой аргумент. В момент когда фотон только подлетел к объекту, волновую функцию фотона можно представить в виде ψ=ψ’+ψ” где ψ’– часть волновой функции внутри объекта, а ψ” – ее часть вне объекта. Пусть Ψ – волновая функция объекта. Тогда начальная волновая функция системы объект+фотон равна Ψψ=Ψψ’+Ψψ”. Результат взаимодействия фотона с объектом описывается действием S-матрицы на волновую функцию начального состояния: SΨψ=SΨψ’+SΨψ”. Так как часть ψ” волновой функции не взаимодействует с объектом, то SΨψ”=Ψψ”. С другой стороны, часть ψ’ волновой функции фотона будет обязательно поглощена объектом, и, в результате этого, объект перейдет в некоторое возбужденное состояние Ψ₁. Итак, после прохождения волновой функции фотона через объект, волновая функция системы объект+фотон будет Ψ₁+Ψψ”. Поэтому, если сработает вероятность, что фотон не поглотится объектом, то волновая функция фотона после прохождения объекта будет ψ”, и не может быть ситуации когда фотон будет зарегистрирован в геометрической тени объекта.

Эти аргументы интересные, но, как будет отмечено ниже, я думаю, что они неправильные. Я предложил этому физику написать совместную статью, в которой он будет отстаивать эти аргументы, а я буду приводить контраргументы, но он отказался и просил не называть его имя. Тогда я попросил его разрешения привести эти аргументы в своей статье с указанием, что аргументы предложены им. Он дал согласие, но просил не упоминать его имя.

Я думаю, что эти аргументы не могут быть правильными из следующих соображений. Во-первых, так как в квантовой теории координаты обязательно имеют какие-то неопределенности, то разложение ψ=ψ’+ψ” не может быть однозначно определено. Но допустим, что оно может быть определено в каком-то приближении. Тогда результат Ψ₁+Ψψ” показывает, что фотон всегда провзаимодействует с объектом т.к. нет ситуации когда волновая функция фотона после прохождения объекта осталась бы такой же как и до прохождения объекта. Но только часть ψ’ волновой функции фотона взаимодействует с объектом, а часть ψ” не взаимодействует вовсе.

Пусть ρ’=|| ψ’||² – норма состояния ψ’, а ρ”=|| ψ”||² – норма состояния ψ”. В ситуации, которую мы рассматриваем, ρ’<<ρ”, а если волновая функция фотона нормирована на единицу, то ρ’+ρ”=1. Критический момент в этой проблеме такой: если ρ’≠0, то это не значит, что ρ’ часть фотона находится внутри объекта. Как отмечено выше, элементарная частица не имеет частей. В отличие от классического случая, ρ’ имеет смысл не такой, что ρ’ часть фотона находится внутри объекта, а только то, что вероятность ρ’ найти фотон как целое внутри объекта ≠0. Поскольку вероятность того, что фотон провзаимодействует с объектом <=ρ’ то эта вероятность очень маленькая, и с вероятностью >=(1-ρ’)= ρ” фотон вообще не провзаимодействует с объектом. Поэтому конечное состояние системы объект+фотон можно записать не как выше, а как Ψ₁+c₁Ψψ, где |c₁|² – вероятность того, что фотон не провзаимодействует с объектом. Так как эта вероятность очень близка к единице, то скорее всего, после прохождения объекта у фотона будет такая же волновая функция как и до подхода к объекту. Поэтому проблема, что фотон может быть зарегистрирован за объектом, остается.

Такой вывод также очевиден из квантовой электродинамики. Здесь взаимодействие фотона с частицами описывается фейнмановскими диаграммами, вершины которых содержат только один фотон – входящий или исходящий. На этом языке любой процесс взаимодействия фотона описывается так что, когда входящий фотон поглощается частицей, то в промежуточном виртуальном состоянии фотона нет вообще; он может или полностью поглотиться или родиться из промежуточного состояния заново как целое. Не может быть ситуации, когда часть ψ’ волновой функции фотона взаимодействует, а часть ψ” не взаимодействует.

Итак, для одного фотона аналогия с классической дифракцией не имеет места потому что фотон – элементарная частица и не имеет частей. Как следствие, если мы принимаем, что координатные и волновые функции связаны преобразованием Фурье, то нельзя избежать парадоксов описанных выше. Но, если строить оператор координаты как предложено в моей работе [19], то расплывания нет, волновая функция фотона не имеет космических размеров, фотон движется почти как точечная частица по классической траектории и парадоксов не возникает.

В литературе часто утверждается, что интерференция элементарной частицы на щелях (например, так называемый double slit experiment) является сильным подтверждением квантовой теории и даже приводятся слова Фейнмана, что на примере double slit experiment можно понять почти всю квантовую механику. Но здесь все не так просто. Для объяснения эксперимента часто произносят слова о корпускулярно-волновом дуализме (particle-wave duality). Этот термин, как и волновая функция, тоже пример того, что при создании квантовой теории пытались объяснить квантовые явления на классическом языке и, хотя с тех пор прошло много лет, но термин используется до сих пор. Говорится, что эксперимент Янга (Young’s experiment) подтверждает волновую природу света, а фотоэффект-корпускулярную. Еще говорится, что double slit experiment объясняется дифракцией фотонов. Но, как подробно обсуждено выше, для одного фотона нет аналогии с классической дифракцией. С точки зрения квантовой теории, фотон – частица, вектор состояния которого имеет вероятностную интерпретацию. В отличие от рассмотренного выше парадокса со светом от звезд, в double slit experiment нет ситуации когда ширина волновой функции фотона намного больше размеров объекта. Поэтому здесь взаимодействие фотона с объектом не является маленьким эффектом и простое качественное объяснение не работает.

Естественно, я написал статью о парадоксе со светом от звезд и хотел ее опубликовать. Но журналы обычно сразу отвергали под разными бессмысленными предлогами. Одной из моих попыток был Annals of Physics, а одним из мотивов было то, что Wilczek уже не был редактором этого журнала и я надеялся, что статья будет рассмотрена по существу. В этом журнале была опция послать статью кому-то из редакторов. Я посмотрел список редакторов и увидел, что одним из них был Victor Gurarie, который кончил МФТИ и защитил PhD под руководством Полякова. У меня была надежда, что, по крайней мере, первый факт является положительным. В мое время было впечатление, что дух МФТИ такой, что научные работы надо оценивать только по научным критериям. Мои истории с Поляковым и Воловиком показали, что, по крайней мере для некоторых физтехов, такой принцип неприменим, но все равно надежда оставалась. Однако, Gurarie даже не удостоил меня ответа. Поэтому я послал статью обычным способом. Мне сообщили, что статья на рецензии и я ждал ее три месяца. И пришел ответ, который удивил даже меня. Ответ такой:

Ms. AOP 71457

Title: Fundamental Quantal Paradox And Its Resolution

Corresponding Author: Dr. Felix M. Lev

I regret to inform you that the reviewer of your manuscript, referenced above, advised against publication, and we must therefore reject it. The reviewer's comments are included below.

Thank you for giving us the opportunity of considering your work.

Yours sincerely,

Shahid

Journal Manager

for the Editors, Annals of Physics

Reviewer’s comments:

Итак, говорится, что статья отвергнута ввиду Reviewer’s comments, но никаких comments нет. Обычно, когда редакторы отклоняют статью, то делают вид, что все было в рамках приличий, но здесь откровенное хамство даже не камуфлируется, а фактически просто говорится, что пошел ты подальше и даже обсуждать не хотим.

Я ответил так:

Dear Shahid,

In your email you refer to Reviewer's comments but no comments are given. So after three months the paper was rejected without any explanation.

Please confirm whether this is the case.

Sincerely, Felix Lev.

Этот ответ был в маленькой надежде, что все же приличные люди должны как-то объяснить (и даже извиниться). Но никакого ответа не получил. Поэтому решил написать главному редактору Brian Greene. Он считается известным string theorist и широко известен в научных и околонаучных кругах. Работает в Columbia University и является председателем World Science Festival со времени его основания в 2008г. Выступает со многими популярными лекциями о string theory, gravitational waves, столетии ОТО, параллельных Вселенных, внеземных цивилизациях и т.д. Одна из его книг называется “The Elegant Universe”. и везде он говорит о величии науки. Казалось бы, такой человек должен придерживаться строгих научных принципов и для него должно быть неприемлемо то хамство, которое продемонстрировал журнал в котором он главный редактор (если думать, что он в этом не участвовал). Поэтому я написал ему письмо. В ней описал ситуацию и в конце написал:

… So during the consideration of my paper (if any consideration took place) all my inquiries were ignored and in the letter of March 16th Mr. Shahid simply lied about reviewer's comments. In response to my letter a decent man should apologize for the erroneous info. However, my letter was ignored again and so he lied demonstratively without bothering himself with moral problems.

In summary, my paper was in the AOP office for three months and was rejected without any explanation. In addition, the editorial policy of AOP does not reserve for authors a right to appeal the editorial decision. I believe that such an attitude to the author is fully loutish and contradicts all the norms of scientific ethics. As far as physics is concerned, I don't know whether any physicist looked at my paper. Probably he did and instructed Mr. Shahid to respond in such a way. So this physicist demonstrated the absence of ethical norms because if he has no arguments then he should not have any judgment. In addition, for me it is obvious that this physicist does not understand very basics of quantum theory because I describe a problem in such a way that it should be understandable for any quantum physicist. I have no doubt that my paper is fundamental for understanding quantum theory and fully satisfies all the requirements described in the AOP editorial policy. I was not told that the paper was not in the scope of AOP. So I believe that I have a right to request a reviewer report.

Thank you. Sincerely, Felix Lev

Но и это письмо было проигнорировано и поэтому мне кажется очевидным, что на самом деле то возвышенное отношение к науке, которое Brian Greene пропагандирует – только слова.

История с этой проблемой опять закончилась благополучно когда я послал статью в Дубненский журнал. И опять здесь, в отличие от так наз. западных престижных журналов, рассмотрение было основано только на научных критериях. Вначале рецензент высказал некоторые замечания и в переработанном варианте статьи я на них ответил. Потом рецензент написал, что, видимо, он думал над этой проблемой меньше чем я, но все же он не думает, что парадокс имеет место, хотя не может строго опровергнуть мои утверждения. Он опять высказал некоторые замечания и написал, что, несмотря на его мнение, он не возражает, если статья будет опубликована в том виде, в котором она есть. Для многих западных рецензентов такой уровень научной порядочности недостижим. Несмотря на это мнение, я решил опять переработать статью и теперь уже она была принята без замечаний и опубликована в [20].

Глава 14. О проблеме времени и попытках опубликовать работы по этой теме

Проблема времени в квантовой теории заключается в следующем. Согласно постулатам квантовой теории, каждой физической величине соответствует оператор. На ранней стадии квантовой теории писали, что он есть, да и сейчас некоторые так пишут, несмотря на утверждение Паули, что оператора времени быть не может из нескольких соображений. Хотя, как я писал выше, с оператором координаты есть проблемы, но все же в каких-то приближениях можно его вводить. А оператор времени не имеет смысла ни в каких приближениях. Так что здесь, в отличие, от теории относительности, нет ситуации, что пространство и время просто разные части четырехмерного пространства Минковского: в квантовой механике время обычно трактуется просто как какой-то внешний параметр t и эволюция системы определяется оператором exp(-iHt), где H – оператор энергии. Некоторые авторы пишут, что не только в квантовой теории, но и даже в классической, время не является первичным понятием и фундаментальную теорию можно строить без времени вообще. На эту тему есть много работ.

 Я предлагаю гипотезу, что реальным параметром эволюции является не классическое время t, а параметр p в конечной квантовой теории, и мы воспринимаем классическое время потому, что p меняется. Т.е., не p меняется со временем, а классическое время – это следствие того, что p меняется.

Если предлагается какая-то гипотеза, то это не значит, что в этом нет науки. Есть известные гипотезы, которые сыграли большую роль в науке, например гипотеза Ферма, гипотеза Римана и другие. Научная ценность гипотезы определяется тем, какие есть аргументы в пользу этой гипотезы и, конечно, не должно быть доказательства, что гипотеза неправильная. В моем случае аргумент такой, что есть сценарии, когда классические уравнения движения для космологического отталкивания и гравитации являются следствием этой гипотезы. Доказать гипотезу трудно потому, что пока непонятно какими волновыми функциями описываются частицы, чтобы сработал такой сценарий. Но гипотеза совершенно новая и нет никаких причин, чтобы сразу сказать, что гипотеза нереалистичная. Подробно гипотеза описана в [21], но до этого пытался опубликовать ее в разных журналах.

Первая естественная мысль – что работа полностью в духе editorial policy Foundations of Physics (см. выше). Но т.к. мой опыт с этим журналом был очень отрицательным (см. выше), то я колебался. В конце концов решил все же послать туда из таких соображений. Первым и главным было то, что в журнале сменился главный редактор – теперь уже не ‘t Hooft, а Rovelli. В своих статьях и даже книге он обсуждал идею, что время не является фундаментальным понятием. Кроме того, он говорит и пишет, что фундаментальная квантовая теория должна быть дискретной, т.е., слова произносит хорошие. Конечно, возникает вопрос, стоит ли за этими словами что-то, что является не только благими пожеланиями.

В научном мире Rovelli известен как один из авторов так наз. loop quantum gravity (LQG). Одной из основных целей этой теории было показать, что ОТО – классический предел LQG. Если бы это удалось показать, то это было бы, конечно, большим достижением, но, несмотря на многолетние попытки многих физиков, пока еще доказать это не удалось. Одно время, между сторонниками теории струн с одной стороны и LQG с другой были большие споры. Сторонники LQG говорили, что раз теория струн начинается с плоского space-time, то нарушается один из главных принципов ОТО – принцип background independence. Этот принцип говорит, что теория не должна основываться на предпочтительности какого-то space-time background и должна быть инвариантна при переходе от одного space-time background (вообще говоря кривого) к другому.

В параграфе 9.6 я писал, что, на квантовом уровне, само понятие background space-time бессмысленно, так что, по моим представлениям, этот спор тоже бессмысленен. Но любая mainstream квантовая теория исходит из какого-то space-time background. В LQG space-time background является фундаментальным понятием, на котором все основано; оно дискретно, но хотелось бы, чтобы в классическом пределе оно переходило в какое-то пространство ОТО. И некоторые сторонники LQG говорили, что струнщики почти все захапали (что было близко к истине) и не следуют заветам Эйнштейна о background independence.

Правда, надо отметить, что сторонники LQG тоже не были во всем обделены. Например, они доминировали в Perimeter Institute of Theoretical Physics (PI). Например, когда я имел глупость участвовать в FQXI конкурсах эссе, то разные люди отмечали, что там, в основном, побеждали те, кого поддерживал PI. Тем не менее, некоторые физики думали, что сторонники LQG бедные т. к. струнная мафия их зажимает.

И, в частности, про Rovelli говорили, что он open minded и допускает, что разные подходы имеют право на существование. Честно говоря, я пытался понять, что он пишет про LQG, но когда сразу начинают с аксиом про spin networks, то сразу отключаюсь. Тем не менее, подумал, что а вдруг он порядочный и решил послать ему статью. Но все оказалось почти как при ‘t Hooft’е, а в чем смысл "почти" опишу ниже.

Вначале все было как при ‘t Hooft’е. По правилам журнала, если статья подходит по теме журнала, то рецензия должна быть дана в течении трех месяцев. Как и при ‘t Hooft’е, статья не была сразу отвергнута и я ждал рецензию почти три месяца. И, как и при ‘t Hooft’е, рецензия была бессмысленной и полностью противоречащей научной этике. Она была такой:

COMMENTS TO THE AUTHOR:

Reviewer 1: In the manuscript, the authors review some ideas exposed previously. The main approach consists in assuming that classical mathematics (involving such notions as infinitely small/large, continuity etc.) is a degenerate special case of finite one, and ultimate quantum theory will be based on finite mathematics.

The main results of the paper are described in Sec. 8. Here, it is shown that there exist scenarios when classical equations of motion can be obtained from quantum theory without using any classical notions such as coordinates, time, position operator, standard semiclassical approximation etc. While the goal seems interesting, the manuscript is very hard to read and its goals and consistency are not clear. Some affirmations are polemical or even wrong.

Given the previous authors contributions, and given the poor quality of the manuscript, I don't recommend publication.

В первых двух абзацах просто повторяются слова из моей статьи. Рецензент совершенно не высказывает своего отношения к ним, например к тому, что я считаю конечную математику фундаментальной и к тому, что классические уравнения движения могут быть не связаны со стандартными классическими понятиями. В третьем абзаце он пишет, что, хотя цели кажутся интересными, статью очень трудно читать и цели и самосогласованность неясны. Это предложение уже противоречиво т.к. если цели кажутся интересными, то почему они неясны. И казалось бы, если статью трудно читать, то скажи конкретно где плохо написано, а так непонятно, то ли плохо написано, то ли ему трудно читать потому что он тупой. Скажем, если статью по высшей математике дать читать первокласснику, то он тоже может сказать, что ему трудно читать. А уж фраза, что некоторые утверждения полемические или даже неправильные опять-таки полностью противоречит научной этике т.к. конкретно ничего не говорится о том, что полемическое и что неправильное. Ну и в заключение говорится, что качество статьи плохое и опять без всяких объяснений.

Я никак не могу понять психологию рецензентов, которые пишут такие рецензии. Во первых, в рецензии нет никакого намека, что он хоть что-то пытался понять. Понимает ли он, что, написав отрицательную рецензию на статью, в которой он ничего не понимает, он поступает непорядочно? Ведь если он не может или не хочет понять, то зачем соглашаться быть рецензентом? Или он находит для себя какое-то оправдание? Например, такое, что он видит какие-то слова в статье, решает, что это не наука и тогда правила научной этики соблюдать необязательно. Или он считает себя таким великим ученым, что, если ему что-то кажется, то обосновывать необязательно? Или, если он считает, что из каких-то высоких соображений он должен написать отрицательный отзыв без всякой попытки вникнуть, то зачем тянуть три месяца? И, наконец, как может порядочный редактор принимать отзывы, которые не только полностью противоречат научной этике, но и полностью противоречат editorial policy журнала, где он редактор?

Ясно, что я опять написал протест, но на сей раз случилось то, чего не было при ‘t Hooft’е: на этот протест ответили. Сам Rovelli написал, что он отнесся к моему протесту серьезно и прислал новую рецензию:

This paper extends a line of ideas that the author has been developing. The author uses the representations of the DeSitter algebra to describe the quantum physics of some systems in terms of finite-dimensional state spaces. The novel idea is to identify time with a cut-off parameter that determines physical finiteness. The paper contains a long initial discussion part where the author discusses and criticises a number of common assumptions of physical theories. The discussion is not very clear, it is confusing, rambling, and lacks sharpness. It fails to say clearly what are the hypotheses of the model and what exactly the model proposed is supposed to describe. As far as this referee understand, the model does not include the field-theoretical description of the gravitational degrees of freedom, and therefore its relevance for fundamental physics is unclear. The idea that physics is finite is an old idea, but the model proposed does not seem sufficient to tie it to the current understanding of the world. The arguments supporting the claim that the cut-off parameter that determines physical finiteness can be identified with time are weak, hidden in the technicalities and this referee finds them unconvincing. As a whole, the paper lacks the clarity needed for a publication on Foundations of Physics. The author requests that the paper be judged solely on the consistency of the math and not the form and the content of the ideas, but a journal like Foundation of Physics cannot publish anything only because it is mathematically consistent, because a paper can be mathematically correct but contains ideas that are too weak to be relevant for a discussion about the Foundations of Physics. Therefore an evaluation of a paper cannot avoid an evaluation of the relevance of the ideas.

Из разных соображений думаю, что сам Rovelli и написал эту рецензию. В ней делается вид, что была попытка разобраться и, якобы, дать справедливую рецензию. Но в принципе все как и раньше.

Вначале он пишет, что это новая идея связать время с p, т. е., это он признает. Но т.к. он статью отвергает, то ему надо объяснить чем статья плохая.

Вначале он говорит, что статья содержит длинную начальную дискуссию, где обсуждаются и критикуются общепринятые предположения. Казалось бы, для статьи в Foundations of Physics в этом крамолы нет, тем более, что сам журнал в своей editorial policy пишет, что приветствует новые подходы. Но дальше он пишет, что дискуссия неясная, бессвязная и в ней не хватает остроты. И опять без всяких объяснений, что неясно, бессвязно и т.д. Он говорит, что нет ясной постановки задачи и непонятно что должен подход описать и опять без всяких объяснений. Так можно сказать про любую статью.

Он пишет, что как он понимает, модель не содержит теоретико-полевых гравитационных степеней свободы и следовательно связь с фундаментальной физикой неясна. Не знаю, понял ли он, что гравитация – очень важный элемент статьи, но не рамках догм QFT (для него гравитация – это только the field-theoretical description of the gravitational degrees of freedom), и поэтому по его представлениям ничего фундаментального. Это полностью противоречит словам в editorial policy, что разные подходы приветствуются. Но даже если нет гравитации: статья не посвящена гравитации, и ее нет в абсолютном большинстве статей в этом журнале. Поэтому аргумент что нет гравитации приведен только чтобы сказать еще что-то отрицательное.

Далее он пишет, что идея о конечности старая, но модель не связывает ее с реальностью, аргументы слабые, скрыты в технике, они рецензента не убеждают и в целом нет ясности. И опять никаких примеров и никаких объяснений. А то, что он трактует p как "cut-off parameter that determines physical finiteness" показывает, что он совершенно не понимает конечную математику. Сказать, что p – параметр обрезания – примерно то же, что сказать, что теория относительности – это классическая механика, но скорости обрезаются параметром c.

В заключении он пишет, что я, якобы, просил, чтобы статью судили только из того, правильная математика или нет, а для Foundations of Physics правильность математики еще недостаточна. Но это вранье, а его фраза возникла вот из чего. В своем cover letter я описывал, что отвергли три мои статьи в Foundations of Physics и в то же время я написал три отрицательные рецензии для журнала. Но мои рецензии были отрицательные потому, что я явно указал в чем статьи были математически неправильные, выводы были основаны на неправильной математике, и я не могу написать отрицательный отзыв только потому, что не разделяю философию автора. Если бы рецензентом был не Rovelli, а сторонний рецензент, то откуда он бы знал о моем письме в редакцию.

В целом рецензия бессмысленная. Сказано много слов, чтобы создать впечатление, что статья оценивалась с точки зрения высокой науки, но нет ничего конкретного и никакого намека, что была какая-то попытка разобраться. Как я отметил выше, думаю, что рецензию писал сам Rovelli, но даже если не он, то он явно ее читал и видел, что ничего конкретного, вопреки научной этике делаются отрицательные утверждения без обоснования и рецензия противоречит editorial policy.

Я писал, что его фразы о дискретности звучат хорошо, но непонятно, стоит ли за этими фразами что-то кроме благих пожеланий. В LQG space-time дискретно, оно реализуется в виде так наз. spin network, и желание такое, чтобы в классическом пределе получалось space-time из ОТО. Как я отмечал выше, само понятие space-time в квантовой теории смысла не имеет, а в главе 12 отметил, что из того, что в квазиклассическом пределе получаются результаты ОТО, совсем не следует, что в квантовой теории должен быть background space. И уже после того, как он мою статью отверг, в архиве появилась его статья [22], в которой он рассуждает о конечности и дискретности. Приведу выдержку из этой статьи:

Now, the volume Vol(R) of a region R of phase space has dimensions Length²·Mass/Time for each degree of freedom. This combination of dimensions, Length²·Mass/Time, is called ‘action’ and is the dimension of the Planck constant. Therefore what the Planck constant fixes is the size of a (tiny) region in the space of the possible values that the variables of any system can take.

Now: the major physical characterisation of quantum theory is that the volume of the region R where the system happens to be cannot be smaller that 2πћ:

Vol(R) >= 2πћ (2)

per each degree of freedom. This is the most general and most important physical fact at the core of quantum theory. This implies that the number of possible values that any variable distinguishing points within the region R of phase space and which can be determined without altering the fact thatthe system is in the region R itself, is at most

N<= Vol(R)/2πћ (3)

which is a finite number. That is, this variable can take discrete values only. If it wasn’t so, the value of the variable could distinguish arbitrary small regions of phase space, contradicting (2). In particular: any variable separating finite regions of phase space is necessarily discrete.

В этой выдержке произносятся слова «discrete» и «finite». Вначале он говорит, что элемент фазового пространства имеет ту же размерность, что и ћ. Это хорошо известно, хотя, как я писал выше, довольно странно выражать ћ через классические размерности. А дальше он говорит, что число состояний удовлетворяет условию (3). В квантовой механике есть хорошо известное (и описанное в учебниках) правило Бора-Зоммерфельда, что когда квазиклассическая частица совершает финитное движение, то число состояний N конечно и дается той же формулой (3), но вместо N надо писать N+1/2, вместо <= писать просто = и, хотя N большое, но 1/2 все равно надо учитывать. Т. е., в квазиклассическом случае то, что он пишет, это просто правило Бора-Зоммерфельда, но он об этом не говорит и поэтому для читателя может быть загадкой откуда это правило следует. Видимо, он претендует на нечто большее т. к. он не говорит, что рассматривает только квазиклассическое приближение. Но фазовый объем имеет смысл только в квазиклассическом приближении и он ничего не говорит о том как формула (3) выводится.

Но в любом случае, это правило получено в стандартной квантовой механике, где координаты и импульсы непрерывны. В квантовой механике часто возникает дискретный спектр (отсюда и название "квантовая") потому что, как хорошо известно, некоторые операторы в Гильбертовом пространстве (например, угловой момент или энергия) могут иметь такой спектр. Но это не значит, что сама теория дискретна т.к. она основана на стандартной математике. Так что, по крайней мере в данном случае, слова о дискретности большого смысла не имеют и опять непонятно есть ли что-то более фундаментальное в его словах о дискретности.

Итак, мне стало ясно, что, несмотря на то, что ‘t Hooft ушел, журнал остался фактически таким же. Скорее всего, это и предполагалось т. к. ‘t Hooft и Rovelli (два сапога пара) вроде как друзья и даже писали совместные работы (о философии квантовой теории). Поэтому я начал думать в какой другой журнал послать. Решил вначале попробовать в Phys. Rev. A. Хорошо знаю, что все Phys. Rev. журналы кондовые, они бьются насмерть, чтобы не пропустить что-то что не в mainstream, но там есть один положительный момент о котором писал: если рецензенты отражают, то можно написать appeal, который обязан рассмотреть член editorial board и он обязан сообщить свою фамилию. И даже если он отвергнет, то формально можно еще написать appeal для Editor in Chief of the American Physical Society. В случае с моей статьей в Phys. Rev. D. в 2012 г. это сработало т.к., хотя всего было четыре отрицательных отзыва, но член редколлегии Миша Шифман сказал, что можно публиковать.

В editorial policy Phys. Rev. A. написано, что журнал имеет раздел "Fundamental Concepts", одна из возможных тем – "foundations of quantum mechanics" и один из возможных разделов физики – "Quantum Theory". Так что моя статья полностью удовлетворяет их правилам и поэтому, казалось бы, они должны рассмотреть статью по существу. Но, как обычно, первая рецензия (если ее можно так назвать) была отрицательной с таким текстом:

We have examined your manuscript. We conclude that the manuscript is not suited for publication in The Physical Review.

We make no judgment on the correctness or technical aspects of your work. However, from our understanding of the paper's physics results, context, and motivation, we conclude that your paper does not have the importance and broad interest needed for publication in our journals, as it seems too speculative.

This judgment results in part from our reading of the abstract, introduction, and conclusions, which are crucial for our readership. In view of our assessment, we are not sending your manuscript out for review. We regret that we must suggest that you submit the manuscript to a more appropriate journal.

Yours sincerely,

Marek Zukowski

Associate Editor

Physical Review A

Это стандартный текст, который они заготовили на те случаи, когда они не хотят разбираться в статье и хотят сразу отфутболить. Поэтому все что написано не имеет отношения к моей статье. Ясно, что этот текст полностью противоречит научной этике т. к. делаются отрицательные утверждения без всякого объяснения. Мне трудно понять как может приличный физик подписаться под таким текстом. В данном случае подписался Marek Zukowski, который, вроде как, квантовый физик. Например, он пишет статьи по теореме Белла (здесь не буду писать, что думаю об этой теореме). Из этого текста совершенно неясно, понимает ли он проблему времени в квантовой теории, имеет ли хотя бы приблизительное представление о самых основах конечной математики или, как у многих физиков, его менталитет такой, что если он чего-то не понимает, то сразу решает, что это не имеет отношения к физике.

Возникает вопрос почему один из ведущих физических журналов в мире не стесняется посылать авторам тексты, где нарушены самые основные правила научной этики. В editorial policy они пишут: “If in the judgment of the editors a paper is clearly unsuitable for Physical Review A, it will be rejected without external review; authors of such papers have the same right to appeal as do other authors”. Т. е. мою статью они сочли “clearly unsuitable”. Но в этом случае они тоже должны объяснить почему. Этот текст, вроде бы, претендует на объяснение: они говорят, что (якобы) читали аннотацию, введение и заключение. Если так, то почему не сказать что в них неприемлемо? Но в тексте нет никаких намеков, показывающих, что хоть какую-то часть статьи читали.

Можно сказать так: если они будут разбираться с каждой статьей, то у них просто не хватит на это времени т. к. статей много. Но тогда зачем пудрить читателям мозги, что, как они пишут: "By Scientists, For Scientists. Like all of the journals in the Physical Review family, PRA is shaped by researchers to serve the research community. This commitment ensures that its mission and standards prioritize the needs of researchers and authors…". Да и вообще, зачем тогда писать такую длинную editorial policy и делать вид, что решают в рамках каких-то правил? Тогда надо просто написать, что редакторы решают, объяснять они не обязаны и дело с концом.

Ясно, что я написал протест, и мне прислали ответ, который написал член редколлегии S. Pascazio. Этот ответ – типичный пример попытки написать какие-то научные слова, чтобы сделать вид, что ответ обоснованный. Привожу этот ответ полностью.

The manuscript written by Dr. Felix M. Lev deals with an approach to quantum mechanics and quantum field theory based on a finite field or ring. Focus is on the role of time (and space), space-time symmetries (from Poincare to dS and AdS) and IRs thereof, the semiclassical approximation and (some) classical results, obtained without making explicit reference to the standard semiclassical limit. Let me add that I have some basic knowledge in finite mathematics (enough knowledge to appreciate the content of Sec. 5). I wonder whether Dr. Lev is correct when he asserts that this knowledge is not shared by the majority of physicists. He is certainly a bit superficial when he writes that “referees in physics community [very often] do not have even very basic knowledge in the problem discussed in the refereed paper." This is certainly not true for Physical Review A.

But let me come to the point. I quote from the APS webpage: Physical Review A publishes important developments in the rapidly evolving areas of atomic, molecular, and optical (AMO) physics, quantum information, and related fundamental concepts. (I wrote “related" in italics.) There is one section on “Fundamental concepts" that covers what used to be considered (in the period that followed the discovery of Bell's theorem) foundational issues in the interpretations of quantum mechanics. Such an area of research has recently evolved into a very active field of investigation, dealing with entanglement, other quantum correlations, dissipative quantum systems and evolutions, quantum maps, quantum applications and also quantum technologies (this list is far from being exhaustive). In his accompanying letters, Dr. Lev wrote that “Your journal has a section “Fundamental Concepts" and my paper satisfies all the requirements for that section." In my opinion there is a misunderstanding. This expression has a different connotation. I quote again the webpage of Physical Review A: PRA covers atomic, molecular, and optical physics, foundations of quantum mechanics, and quantum information, including:

Fundamental concepts

Quantum information

Atomic and molecular structure and dynamics

Atomic and molecular collisions and interactions

Atomic and molecular processes in external fields, including interactions with strong fields and short pulses

Matter waves and collective properties of cold atoms and molecules

Quantum optics, physics of lasers, nonlinear optics, and classical optics

The ideas investigated in this manuscript are of interest, but do not appear to be in line with the scope of Physical Review A, for the reasons I have detailed. I believe that Physical Review A is not the right arena to discuss the issues brought up by Dr. Lev. I therefore suggest that this manuscript be submitted to a different journal, where appropriate refereeing can be provided.

In conclusion, I uphold the rejection of the Associate Editor Marek Zukowski and do not recommend publication in Physical Review A.

Чтобы создать это произведение эпистолярного жанра, ему понадобилось 40 дней. Ответ довольно длинный, но в нем есть только две темы.

Вначале он говорит, что я неправ, утверждая, что большинство физиков не знают основ конечной математики и это заведомо неправильно для рецензентов PRA. В частности, как он пишет, “I have some basic knowledge in finite mathematics (enough knowledge to appreciate the content of Sec. 5)”. Если так, то отлично, и почему бы ему не показать, что он действительно что-то знает? Почему в этом случае он не пишет рецензию, тем более, что (как и многие рецензенты, отвергающие мои статьи) он пишет, что “The ideas investigated in this manuscript are of interest”? Но дальнейшая длинная часть ответа посвящена тому, чтобы доказать, что статья не по теме PRA.

Казалось бы, то, что статья по теме – совершенно очевидно: как я писал, в журнале есть раздел "Fundamental Concepts", одна из возможных тем – “foundations of quantum mechanics” и один из возможных разделов физики – "Quantum Theory". Но в своих длинных рассуждениях он хочет показать, что все равно статья не по теме. Он приводит много цитат из editorial policy, а насчет "Fundamental Concepts" и “foundations of quantum mechanics” он говорит, после теоремы Белла под этим понималось “entanglement, other quantum correlations, dissipative quantum systems and evolutions, quantum maps, quantum applications and also quantum technologies (this list is far from being exhaustive)”. Т.е., не все вопросы в “foundations of quantum mechanics”, а только те, которые есть в его списке, который есть только у него в голове, и как он пишет, к тому же не полный. Поэтому возникает вопрос: когда физик посылает статью по “foundations of quantum mechanics”, то откуда он знает, что сюда входит, а что нет? В частности, из логики Pascazio следует, что проблема времени сюда не входит. Очевидно, что цель ответа – найти повод, чтобы отфутболить статью без всякой рецензии. Понимает ли он, что поступает непорядочно? Наверное, понимает, но решил, что из каких-то соображений ему лучше поступить так.

После этого ответа у меня оставался последний шанс оспорить решение редакции: обратиться к Editor in Chief of the APS. В editorial policy написано, что все научные вопросы – в ведении редакции, Editor in Chief научными вопросами не занимается и в обращении к нему главный вопрос должен быть такой: “did the paper receive a fair hearing?”. В своем обращении я написал, что, очевидно, что рассмотрение не было честным: хотя очевидно, что моя статья по теме журнала, но в течении двух месяцев придумывали поводы, чтобы отфутболить статью без всякой рецензии. Очевидно, что это как раз вопрос, который должен решить Editor in Chief.

В своем ответе Editor in Chief Michael Thoennessen пишет: “The Editor in Chief must assure that the procedure of our journals have been followed responsibly and fairly in arriving at that decision… The original decision by the editor was subsequently supported by Editorial Board Member Professor Pascazio who wrote a detailed report. Thus I conclude that your paper received a fair review”.

Так что его логика такая: если редактор отказал и потом член редколлегии это подтвердил, то все честно. Но тогда возникает вопрос: а зачем тогда он нужен? Почему в editorial policy написано, что можно обратиться к нему, хотя он все равно решать ничего не хочет и доверяет редакции? Понимает ли он, что таким ответом он показывает, что не хочет выполнять свои обязанности и поступает непорядочно?

Моей следующей попыткой опубликовать статью было направление ее в Journal of Physics Communications. Этот журнал только недавно организовался, он принадлежит Institute of Physics, и editorial policy такая, что дух захватывает. В частности написано, что “The journal does not make a subjective assessment on the potential future significance of a paper, instead providing a rapid platform for communicating research that meets high standards of scientific rigour and contributes to the development of knowledge in physics. All physics-related research is in scope, including interdisciplinary and multidisciplinary studies. All types of results can be published, provided they contribute to advancing knowledge in their field, including negative results, null results and replication studies”. Еще было написано, что "All articles are subjected to rigorous single-blind peer review by at least two referees" и что “the author has the right to appeal against a rejection”. Но никаких двух рецензий я не получил, а получил ответ с таким текстом:

BOARD MEMBER'S REPORT:

I think the paper is not suitable for JPCO. In my view the paper would be more suitable for a philosophy of science journal than a physics journal. Of course it is OK to propose new points of view and to challenge accepted knowledge, however the proposal that quantum theory should be based on discrete mathematics seems rather speculative to me. I do not think that this paper will have the right level of scientific rigour and/or will be interest to the mathematical physics community.

Я написал протест, а потом дополнение к нему. В них написал, что решение редакции полностью противоречит официальной политике самой редакции. Во-первых, я не получил двух отзывов, аргументы этого члена редколлегии даны без всяких объяснений, его мнение – это просто “subjective assessment”, которые, как они клянутся, они не принимают, а фраза “the proposal that quantum theory should be based on discrete mathematics seems rather speculative to me” просто смехотворна. “Quantum” имеет смысл “дискретный”, и поэтому это предложение можно перефразировать так: “the proposal that discrete theory should be based on discrete mathematics seems rather speculative to me”. Т.е., этот член редколлегии не понимает основ квантовой теории и научной этики, что никакие отрицательные утверждения не должны делаться без обоснования. Когда журнал организовался и его рекламировали, то писали, что т. к. редакционная политика нестандартная, то они ее объясняют рецензентам. Но здесь выясняется, что даже член редколлегии поступает в полном противоречии с этой политикой.

Мне написали, что протесты посланы в Editorial Office и "ждите ответа". Я долго ждал, а потом написал им, что они полностью нарушают свои же правила и я отзываю статью. В ответ получил письмо, в котором, в частности, написано:

We are sorry to hear that you are so unhappy with the review process. We do understand your frustration, particularly as it does currently give the impression on our homepage that all articles will receive two referee reports. I thank you for bringing this to our attention. This information is unfortunately wrong, and I have requested as a matter of urgency that it is changed to be a true reflection of our peer review policy:

"This journal operates a single-blind peer review policy. All submissions are preliminarily assessed for editorial suitability by an in-house editorial team, and in some cases also by the Editorial Board, ahead of formal peer review. Articles that are considered inappropriate for the journal at this initial stage will be rejected without further review… Your article received a preliminary report from the editorial board, and was rejected based on their recommendation. Your appeal had been sent back to the editorial board for further consideration, but we have not yet heard back from them. We have therefore withdrawn your article from consideration as you requested, and you are free to submit it elsewhere.

Что в этом ответе необычно: теперь они говорят, что пункт редакционной политики, что каждый получает два отзыва, неправильный и благодарят меня, за то, что я указал на этот пункт. Теперь они его убрали и написали, что вначале редколлегия решает статья по теме или нет (т. е. при этом почти вся необычность их политики теряется). И что моя статья была отвергнута, исходя из доклада члена редколлегии. Но они не пишут, должно ли это решение как-то обосновываться. И еще пишут, что мой протест послали редколлегии, но пока решения нет. Т.к. прошло много времени, то похоже, что протест и не собирались рассматривать, опять-таки в полном противоречии с правилами редакции.

Во всех трех случаях, когда я посылал статью о проблеме времени, я просил в cover letter рассмотреть статью в соответствии с правилами редакции, т. к. мой опыт показывает, что, в силу разных причин, редакции не выполняют требования своей же политики. Казалось бы, даже странно просить редакции об этом т.к. это должно быть само собой разумеющимся. Но все эти просьбы были проигнорированы и во всех случаях редакционные правила были нарушены.

Наконец, я был удивлен вот чем. Как отмечал выше, в отличие от моего опыта с так наз. престижными западными журналами, рецензии, которые я получал из Дубненского журнала "Физика элементарных частиц и атомного ядра" и писем в этот журнал, были на высоком уровне и целью рецензий было помочь автору улучшить статью. Поэтому решил послать статью о проблеме времени в этот журнал. И был очень удивлен рецензией, написанной по-русски. Привожу свой подробный ответ т.к. в нем рецензия цитируется тоже:

Статья: “A Conjecture on the Nature of Time”. Автор: Ф. Лев.

Ответ автора на рецензию

Я признателен рецензенту за то, что он подробно изложил свои возражения. К моему подходу можно относиться по-разному, но, надеюсь, что рецензент, по крайней мере, признаёт, что подход нестандартный. Понимаю, что из-за этого у читателей могут быть проблемы с пониманием. Я старался подробно объяснить свой подход, но, по крайней мере, убедить рецензента мне не удалось. Вполне допускаю, что объяснение может быть не всегда ясным. Поэтому всегда благодарен за любую критику (в том числе и неправильную) т. к. она помогает понять в чем объяснение должно быть улучшено. В связи с замечаниями рецензента, статья значительно переработана. Ниже попытаюсь подробно ответить на все возражения рецензента.

1. Почему конечная математика более фундаментальна чем непрерывная. Рецензент пишет: "Разделение математики на фундаментальную (конечную) и нефундаментальную (непрерывную) совершенно произвольно. Прежде всего, автор не дает определения фундаментальной и нефундаментальной теорий, а рассматривает на формальном уровне возможность перехода от конечной математики к непрерывной. Очевидно, что с таким же успехом на таком же уровне строгости можно перейти от непрерывной математики к конечной.”

Этот вопрос я старался подробно объяснить в статье [15], которую рецензент читал. Но, раз он считает объяснение неубедительным, то попробую подробно объяснить этот пункт, чтобы в нем была полная ясность. Вначале приведу три примера хорошо известных из физики.

Рассмотрим специальную теорию относительности (СТО) и классическую механику. Фразу, что первая теория более фундаментальна чем вторая можно понимать так. В СТО есть конечный параметр c, и классическую механику можно считать формальным пределом СТО при c→∞ потому, что любой эффект классической механики можно получить из СТО в таком формальном пределе. Но когда мы уже перешли к пределу и получили классическую механику, то вернуться назад к СТО мы уже не можем и классическая механика не может описать все эффекты СТО. Она может описать с хорошей точностью только явления, где v/c<<1.

Рассмотрим де Ситтер (dS) инвариантную теорию и Пуанкаре инвариантную теорию, т. е. СТО. Фразу, что первая более общая чем вторая можно понимать так, что в первой есть конечный параметр R (который можно назвать радиусом мира) и вторая теория может быть получена из первой в формальном пределе R→∞. Поэтому любой эффект второй теории можно получить из первой в таком формальном пределе. Но, когда мы уже перешли к пределу и получили СТО, то вернуться назад к dS теории мы уже не можем и СТО не может описать все эффекты dS теории.

В своей знаменитой статье “Missed opportunities” ("Упущенные возможности") Dyson пишет, что СТО лучше классической механики, а dS теория лучше СТО не только из физических, но и из чисто математических соображений. Группа Пуанкаре более симметричная чем группа Галилея и переход от первой ко второй при c→∞ формально описывается процедурой контракции. Аналогично группа де Ситтера более симметричная чем группа Пуанкаре и переход от первой ко второй при R→∞ формально тоже описывается процедурой контракции. Однако, группа де Ситтера полупростая и поэтому имеет максимально возможную симметрию. Поэтому эта группа не может быть получена из какой-то еще более симметричной группы при помощи контракции.

Сравним квантовую и классическую теории. Первая понимается как более общая чем вторая, например, потому, что вторая может трактоваться как формальный предел первой при ћ→0. Любой эффект классической теории можно получить из квантовой в таком формальном пределе. Но, когда мы уже перешли к пределу, то вернуться назад к квантовой теории мы уже не можем.

Во всех трех рассмотренных случаях есть общая закономерность. Мы рассматриваем две теории, так что первая содержит какой-то конечный параметр, а вторая получается из первой в формальном пределе, когда этот параметр стремится к нулю или бесконечности. Тогда первая теория трактуется как более фундаментальная чем вторая. Когда мы уже перешли к пределу, то вернуться назад к первой теории мы уже не можем.

В литературе есть термин cћG куб физических теорий. Смысл такой, что самая общая теория – это квантовая релятивистская теория гравитации, которая содержит все три параметра, менее общие теории содержат меньшее число параметров, а наименее общая теория – классическая, не квантовая и без гравитации не содержит ни c, ни ћ ни G. В своих статьях я пишу, что, во-первых, исходя из сказанного выше, лучше говорить о cћR кубе, а не cћG кубе. А во-вторых, из этой терминологии может создаться впечатление, что как раз наоборот, классическая неквантовая теория без гравитации самая общая т. к. она не содержит параметров вообще. На самом деле такая теория содержит три параметра – (kg,m,s), а в самой общей dS инвариантной квантовой теории вообще нет никаких параметров и размерностей. Они возникают только потому, что мы хотим выражать cћR через классические размерности. Эти параметры нужны только для формального перехода от более общей теории к менее общей. Этот вопрос обсуждается в моих статья и в данной статье тоже.

Наконец, обсудим вопрос о связи конечной математики со стандартной. Стандартная математика начинается с натурального ряда и, как следует из теорем Гёделя, любая теория, содержащая натуральный ряд, автоматически имеет неразрешимые проблемы с обоснованием. Рецензент пишет: "Невнятная ссылка на теоремы Гёделя не имеет отношения к данному вопросу, так как эти теоремы касаются и натурального ряда чисел, который используется автором как исходный строительный материал… Однако, в рецензируемой статье, говоря о теоремах Гёделя, автор просто выбросил упоминание о натуральном ряде чисел…".

Обычно, когда у меня возникает неясность, я стараюсь не делать сразу вывод, что кто-то чего-то не понимает и пытаюсь понять, что, может быть, я чего-то не понимаю. Но в данном случае не могу найти объяснение другое чем то, что рецензент не понимает. Конечная математика не может содержать натуральный ряд “как исходный строительный материал” хотя бы потому, что натуральный ряд бесконечен. Рецензент пишет, что, говоря о теоремах Гёделя на стр. 9, я сознательно выбросил упоминание о натуральном ряде. Но я говорил о теоремах только в связи со стандартной математикой. В конечной математике нет натурального ряда и теорем Гёделя.

Конечная математика начинается не с натурального ряда, а с набора чисел R_p=(0,1,2,…p-1) который в литературе называется кольцом вычетов по модулю p, и это отмечено в статье на стр. 8. В этом наборе сложение, вычитание и умножение определяются как обычно, но по модулю p. В теории чисел фраза что что-то берется по модулю p означает, что берется только остаток от деления этого числа на p. Например, возьмем набор чисел (0,1,2,3,4), т. е., p=5. Тогда 3+1=4 как обычно, но 3+2=0 и 3+3=1. Этот набор замкнут относительно этих трех операций т. к. мы всегда получим число из этого набора. А если p простое, то этот набор становится не только кольцом, но и полем т. к. можно ввести деление. Например, 1/2=3, 1/4=4 и т. д. Можно сказать, что все это – экзотика и (или) патология, которая не имеет отношения к жизни, т. к. 3+2 всегда 5, а не ноль.

Ответ на это возражение такой. Допустим, для простоты, что p нечетное. Т. к. операции в нашем наборе определяются по модулю p, то R_p можно представить и как R_p=(-(p-1)/2,-(p-3)/2 … – 1,0,1,… (p-3)/2,(p-1)/2). Тогда, если p очень большое, то для чисел, которые по абсолютной величине <=p, сложение, вычитание и умножение будут такими же как обычно, т. е., в этом случае мы не замечаем p. Отличие от обычного случая будет только для чисел, у которых абсолютная величина сравнима с p. Можно выдвинуть возражение, что все равно все это нефизично т. к. 1/2 равно большому числу (p+1)/2. Но т.к. состояния в квантовой теории проективные, то это возражение ничего не опровергает (как подробно обсуждается в моих работах). Более того, возникает вопрос (см. новый вариант статьи) является ли обычное деление фундаментальной операцией.

Как отмечено в моих работах (например, в [15], которую рецензент читал), указанный набор наглядно можно представить в виде точек на окружности. Это следует из того, что если возьмем любой элемент aϵR_p и будем все время прибавлять 1, то за p шагов исчерпаем всё R_p по аналогии с тем, что, когда движемся по окружности в одном направлении, то когда-то вернемся в исходную точку. В то же время, кольцо целых чисел Z можно изобразить целыми точками на бесконечной прямой. Когда p увеличивается, то для все большей части нашего набора сложение, вычитание и умножение становятся как в обычном случае. Это аналогично тому, что когда мы находимся на кривой поверхности, то кривизну не замечаем до тех пор пока расстояния радиуса кривизны. Формальный предел p→∞ наглядно означает, что из R_p мы делаем Z, т. е. как бы разрываем окружность и делаем из нее прямую.

Историческая аналогия здесь очевидна. В течении многих лет люди думали, что Земля плоская, а потом все же поняли, что она круглая. Пока мы имеем дело с расстояниями радиуса кривизны, то кривизну не замечаем. Аналогично, пока еще абсолютное большинство людей думают, что набор чисел – это прямая. Это происходит потому, что в настоящее время число p очень большое и, когда мы имеем дело с числами p, то «кривизну» не замечаем.

Когда мы разрываем окружность, то теряем симметрию т. к. окружность – более симметричная фигура чем бесконечная прямая. Это следует из того, что если возьмем aϵZ и будем все время прибавлять 1, то не исчерпаем всё Z. Для этого надо к a прибавлять +1 и -1, причем бесконечное число раз. И, когда мы разорвали окружность и получили набор целых чисел, то теперь с ними можем наводить большую науку, вводить, рациональные, действительные числа и т.д. Как я объясняю в своих работах (см. также новый вариант статьи), рациональные и действительные числа являются искусственными и для квантовой теории они не нужны. Никто не спорит, что техника стандартного анализа полезна во многих приложениях, но эта техника часто является хорошим приближением потому, что p очень большое. И раз стандартная математика часто хорошо описывает данные даже в квантовой теории, то это не значит, что всегда будет достаточно применять стандартную математику. Например, классическая механика описывает много данных с высокой точностью, но перестает работать когда v/c не мало.

Итак, стандартная математика может трактоваться как формальный предел конечной при p→∞. Конечная математика является более общей (или фундаментальной) т.к. она может воспроизвести все результаты стандартной математики, если взять p достаточно большим. И наоборот, в отличие от того, что пишет рецензент, когда мы уже перешли к пределу p→∞, то вернуться назад мы уже не можем. Стандартная математика не может воспроизвести все результаты конечной т. к. в стандартной математике уже нет операций по модулю p. Ситуация полностью аналогична той, которая описана выше для трех случаев: менее общая теория получается из более общей, когда некоторый параметр, который в более общей теории конечен, формально устремляется к нулю или бесконечности. Это я объясняю в своих работах, в том числе в [15], которую рецензент читал. Но т. к. это не убедило рецензента, то в новом варианте я это объясняю более подробно, тем более, что ЭЧАЯ является обзорным журналом.

Рецензент пишет, что в [15] p – это константа, такая что конечная математика имеет дело с конечным числом объектов p, а в настоящей работе"…p характеристика конечного поля или кольца. Какая именно характеристика автор не уточняет.". В учебниках по конечной математике число p называется характеристикой конечного поля или кольца, так что все операции производятся по модулю p. Это я писал в предыдущих работах. В настоящей работе смысл p объясняется и в конце раздела 2 говорится, что в теории чисел p – это стандартное обозначение для характеристики поля или кольца, так что тоже объясняется в каком смысле p характеристика. Но все же, в связи с замечанием рецензента, теперь и в новом варианте статьи, как только ввожу p, то сразу пишу, что оно называется характеристикой.

Итак, и в моих предыдущих работах и в данной работе p – это одна и та же величина. Слова рецензента, что p – это константа, такая что конечная математика имеет дело с конечным числом объектов p, в общем случае, неправильные. Например, квадратичное расширение колъца R_p является конечным аналогом комплексных чисел и здесь число объектов равно p². И логика рецензента противоречива: в одном месте он говорит, что я использую натуральный ряд (т. е., бесконечное множество) как "исходный строительный материал" и выбросил упоминание о натуральном ряде, а в другом, что конечная математика имеет дело с конечным числом объектов. Из этих рассуждений следует, что в любой физической теории основанной на конечной математике обязательно есть конечный параметр p, который является характеристикой конечного поля или кольца. Можно было бы сказать, что стандартная теория лучше т. к. в ней нет такого параметра. Но это аналогично тому, что в рассмотренных выше примерах физических теорий сказать, что нерелятивистская классическая теория без гравитации является самой лучшей т.к. в ней нет никаких параметров.

Возникает вопрос, есть ли какие-то соображения для выбора p. Рецензент пишет, что в данной работе "В процессе эволюции Вселенной параметру p необходимо придавать различные значения. По какому закону это надо делать – автор не указывает. Как это согласуется с утверждением, что p – это фундаментальная константа (см пункт (а)), автор не поясняет.".

Вопрос о выборе p очень сложный и, т.к. FQT – еще далеко не законченная теория, в ней нет однозначного ответа на этот вопрос. Когда я начинал работать над FQT, то предполагал, что эта теория должна быть основана на конечном поле. В этом случае p обязательно должно быть простым и, например в [23] обсуждаются различные варианты. Но, после изучения работ M. Saniga и переписки с ним, сейчас думаю, что это необязательно и, т.к. деление не является фундаментальной операцией, то теория над кольцом более привлекательна. В этом случае p необязательно должно быть простым.

В первоначальных работах по FQT я не рассматривал эволюцию, трактовал p как фундаментальный параметр, но не писал, что p – это константа, которая одинакова на всех стадиях эволюции Вселенной. Например, в современных теориях величины cћG считаются фундаментальными константами, но нет закона, что в процессе эволюции Вселенной они все время одинаковы, особенно большие дебаты идут о том меняется ли G со временем. В настоящей работе я рассматриваю гипотезу, что то, что мы воспринимаем как классическое время является следствием того, что p разное на разных стадиях эволюции Вселенной. Т. е. я не говорю, что p меняется со временем т. к. в этой гипотезе само существование времени – следствие того, что p меняется. Основная цель работы – привести аргументы в пользу этой гипотезы. Отмечу, что многие известные факты в науке первоначально были сформулированы как гипотезы и некоторые из них не доказаны до сих пор, например, гипотеза Римана о дзета-функции. Но вокруг этой гипотезы идут большие споры, так что неправильно сказать, что Риман не должен быть публиковать свою гипотезу.

Если моя гипотеза верна и на каждом шаге эволюции то что мы воспринимаем как время каждый раз меняется на одну и ту же величину, то, как следует из формулы (77), величина Δlnp каждый раз меняется приблизительно на одну и ту же величину. Но этот вопрос требует дальнейшего исследования. Надеюсь, что итог этого длинного рассуждения ясен: конечная математика является более фундаментальной чем стандартная. Если рецензент имеет возражения и все равно считает, что вопрос неясен, то буду признателен за любую конструктивную критику.

Рецензент прав, что в [15] FQT трактуется как теория, которую только предстоит построить. Однако, я не понимаю, почему рецензент решил, что в данной работе FQT трактуется как реальная теория. Таких утверждений в статье нет. На стр. 9 написано: «In Refs. [13, 9] and other publications we have proposed an approach called FQT (Finite Quantum Theory) when Lie algebras and representation spaces are over a finite field or ring with characteristic p». Т. е., FQT характеризуется как подход, а не как уже сформировавшаяся теория.

2. Об энергии вакуума

Рецензент пишет: «Автор сознательно умалчивает о том, что «предсказание» окончательной квантовой теории (FQT) о равенстве нулю вакуумной энергии… противоречит хорошо известному в современной физике эффекту Казимира. В рецензируемой статье автор не упоминает об этом «предсказании» FQT… и пояснений не дает». Опишу в чем смысл моего результата о нулевой вакуумной энергии. Возьмем какую-то стандартную QFT, например QED. Здесь считается, что энергия вакуума должна быть нулевой, но после квантования для нее получается бесконечное выражение. Чтобы избежать этого, говорят, что операторы рождения-уничтожения должны быть записаны в нормальной форме. Из постулатов теории это не следует, просто мы хотим иметь нулевую энергию вакуума. В работе [15], которую упоминает рецензент, я ссылаюсь на свое подробное вычисление, например, в [3]. Это вычисление заключается в следующем. Во-первых, как написано в [15], я рассматриваю случай когда частицы не нейтральны, т.е., не совпадают со своими античастицами. Беру выражение для энергии вакуума, которое в стандартной теории является бесконечным, но считается, что энергия должна быть нулевой. Вычисляю эту же сумму, но над конечным полем и получаю что для частиц со спином 1/2 сумма равна нулю. Далее в [15] я пишу: “Our conclusion is that while in standard theory the vacuum energy is infinite, in FQT it is not only finite (in finite mathematics it cannot be infinite) but is exactly zero if s=1 (i.e. s=1/2 in the usual units)”.

Так что результат чисто технический: просто вычисляется сумма, которая в стандартной теории бесконечна и показывается, что в FQT для не нейтральных частиц со спином 1/2 она равна нулю. Не буду обсуждать насколько результат фундаментальный, но, во всяком случае, чисто формально никакого противоречия с эффектом Казимира нет.

Но все же замечу следующее. Во-первых, в литературе обсуждается, согласуется ли эффект Казимира с тем, что в квантовой гравитации считается, что энергия вакуума обязана быть нулевой. Кроме того, в эффекте Казимира речь идет не о вакуумной энергии всей системы, а о вакуумной энергии только электромагнитного поля в присутствии других тел. Т.е., даже не совсем понятно, может ли в таком случае термин «вакуумная энергия» быть физически правильным т.к. среднее значение оператора энергии электромагнитного поля не равно нулю не в вакууме, а когда есть другие тела.

Так что заявление рецензента, что я сознательно скрыл свой результат, чтобы не показать противоречие FQT с эффектом Казимира, необоснованно. Противоречия никакого нет, и к данной работе этот результат не имеет отношения.

3. Проблема времени в квантовой теории.

Вначале о чисто техническом вопросе, который обсуждает рецензент. Он говорит, что в разделе 8 формулы (77) вообще нет. Это не так т.к. на стр. 33 четвертая строка снизу написано: Since time is a dimensionful parameter, we define time such that its variation is given by Δt = RΔlnp/lnp. Это как раз формула (77), но в единицах c=1, которые приняты в данном разделе. Далее рецензент пишет: «…величины n и p в правой части формулы (77) – целые числа, поэтому Δt может принимать только дискретные значения, что, очевидно, не позволяет трактовать t как классическое время. Таким образом, предположение автора о природе (классического) времени (формула (77)) совершенно несостоятельно».

Видимо, здесь описка т.к. в (77) величины n нет совсем, но смысл утверждения рецензента кажется понятным. Опять-таки, как я писал выше, если у меня есть неясность, то я стараюсь не заключать сразу, что кто-то другой не понимает. Но в данном случае опять не могу найти другого объяснения чем то, что представление рецензента о классическом времени (мягко говоря) довольно странное.

В стандартных теориях величина t считается непрерывной т.к. эти теории используют непрерывную математику. Но понятие бесконечно малых было введено Ньютоном и Лейбницем когда люди не знали, что есть атомы и элементарные частицы и думали, что любое вещество можно разделить на любое сколь угодно большое число сколь угодно малых частей. Но теперь мы знаем, что это невозможно и в природе непрерывности нет, так что теперь кажется общепризнанным, что непрерывность – это только математическая абстракция. Насколько я понимаю, большинство физиков это признают и здесь дискуссии идут только о том с какой точностью величины, которые в непрерывных теориях считаются непрерывными, хорошо приближаются такими теориями.

В частности, что касается времени, то это чисто классическое понятие. В литературе обсуждается какое минимальное время можно измерить. Пишут о наносекунде и даже фемтосекунде. Те, кто серьезно относится к инфляционным моделям, говорят даже о 10^-35s, а те, кто всерьез относится к Планковским единицам говорят о Планковском времени 10^-43s. Но, совершенно непонятно, имеют ли смысл времена 10^-100s или 10^-1000s. Если время изменилось на Δt, а координата r на Δr, то при малых Δt и Δr величина Δr/Δt может быть очень близка к величине dr/dt, которую дает какая-то дифференцируемая теория. Но ни в каком физическом эксперименте нельзя измерить Δt и Δr с произвольно большой точностью.

Поэтому требование рецензента, что любая модель времени должна быть строго непрерывной выглядит (мягко говоря) очень странно. В моем подходе, исходящем из FQT никакое время не может быть непрерывным потому что FQT использует только конечную математику. Однако, если величины Δt намного меньше чем стандартные классические времена, то величины типа Δr/ Δt могут быть очень близки к тем, которые дают стандартные классические теории для dr/dt. В частности, величины даваемые формулой (77) могут быть настолько малы, что выражения Δr/ Δt могут быть формально с хорошей точностью заменены на dr/dt, которые удовлетворяют стандартным дифференциальным уравнениям. Все это подробно объясняется в статье, но почему-то, рецензент непреклонен: раз не получилось строго непрерывное время, то он без колебаний объявляет, что «предположение автора о природе (классического) времени (формула (77)) совершенно несостоятельно».

В заключительной части рецензии рецензент пишет: «В статье отсутствуют физически интересные результаты по заявленной автором теме (Предположение о природе времени). Аргументы автора поверхностны и формулируются нечетко, изложение явно тенденциозно… Данная работа не дает ничего содержательного для выяснения проблемы времени и только наглядно демонстрирует беспомощность конечной математики в таком важном для физики вопросе».

Конечно, рецензент вправе иметь свое мнение о моих результатах, но в рецензии это мнение должно быть обосновано. В статье подробно объясняю почему проблема времени в квантовой теории является очень важной и в чем смысл моих результатов. Рецензент тоже пишет, что проблема времени важная. Но в рецензии нет никакого намека на то как рецензент трактует эту проблему. Например, считает ли он проблемой, что в квантовой теории нет оператора времени, считает ли, что время не является первичным понятием, а должно как-то выводиться из квантовой теории или что просто надо постулировать существование непрерывного времени t. Из сказанного выше следует, что единственная причина почему рецензент отвергает мои результаты – потому, что в моем подходе время не может быть строго непрерывным. Если бы так заявил чистый математик, который совершенно не знает физики, то это было бы хоть как-то понятно. Но когда такое заявляет физик, то, как я писал, это выглядит (мягко говоря) очень странно. Кроме того, принципы научной этики предполагают, что любое отрицательное утверждение должно быть обосновано. Рецензент пишет, что мое изложение поверхностно и тенденциозно, но не объясняет в чем конкретно поверхностность и тенденциозность. Если он думает, что это следует из его критических замечаний в рецензии, то, как я объясняю выше, ни одно из его критических замечаний не является правильным.

4. Замечания рецензента о моей мотивации

Кроме критических замечаний о моем подходе и результатах, рецензент также высказывает свое мнение о моей мотивации. Он приводит фразу из статьи: «Основатели (квантовой) теории были высокообразованными физиками, но они использовали только классическую математику, и даже сейчас математическое образование на физических факультетах не включает дискретную и конечную математику». Казалось бы, раз он приводит эту фразу, то естественно ожидать, что он выскажет свое мнение о том, правильная ли фраза или нет. Но он свое мнение не высказывает, а делает вывод о мотивации этой фразы: «Таким образом, автор занимается просто лоббированием очередной реформы математического образования, прежде всего в России». Эта фраза ставит передо мной проблему, надо ли мне как-то оправдываться и объяснять, что я совсем не это имел в виду. Раз рецензент поднял этот вопрос, то попробую объяснить мотивацию этой фразы.

Конечно, в ответе на научную рецензию оправдания этой фразы могут выглядеть странно. Но все же напишу вначале, что никакого интереса в каком-то лоббировании у меня нет. У меня никогда не было постоянной позиции в образовании, а лекции я иногда читал только в дополнение к своей основной работе. Например, в 1988 г. я читал в ОИЯИ курс лекций в рамках программы «Лекции для молодых ученых ОИЯИ». В этой фразе я просто указываю на факт, но ничего не говорю о том, какая часть математического образования на физических факультетах должна посвящаться стандартной математике, а какая часть нестандартной.

Я действительно думаю, что рано или поздно фундаментальная квантовая теория будет основана на конечной математике. В своих работах и даже в ответе на эту рецензию привожу разные аргументы в пользу моей точки зрения. Однако, из замечаний рецензента следует, что его менталитет такой: если кто-то не следует традиционному подходу к квантовой теории (основанному на непрерывной математике), то за этим стоит не наука, а какие-то другие интересы. Т.е., он фактически налагает табу на любые попытки отклониться от его представлений о квантовой теории.

Нет сомнения, что стандартная квантовая теория достигла больших успехов при решении различных задач. Но, в то же время, хорошо известно, что теория еще далека от завершения и в ней есть большие проблемы. Например, в теории есть бесконечности. В перенормируемых теориях от них можно формально избавиться (если не очень следить за математической строгостью). Но обычно считается, что квантовая теория гравитации – это неперенормируемая QFT и там от бесконечностей нельзя избавиться даже во втором приближении теории возмущений. И даже в перенормируемых теориях свойства ряда теории возмущений совершенно непонятны, например, сходится ли он, является ли асимптотическим и т. д. Так что, если константа взаимодействия не маленькая, то тоже ничего посчитать нельзя.

Некоторые физики считают, что все эти проблемы – несерьезные, а те, кто считают эти проблемы серьезными, думают, что надо где-то улучшить QFT или теорию струн итогда эти проблемы будут решены. Правда, например, Вайнберг считает, что «new theory is centuries away». Но все равно многие думают, что все будет сделано в обычной непрерывной математике, хотя, из сказанного выше, кажется очевидным, что такая математика не может быть фундаментальна на квантовом уровне.

Некоторые знаменитые физики, например, Швингер, Вигнер, Намбу, Гросс и другие рассматривали возможность, что будущая фундаментальная квантовая теория будет основана на конечной математике. В своих статьях (в том числе и в настоящей) привожу ссылки на работы других авторов, где тоже рассматривалась такая возможность. Так что в этом я далеко не первый. Одна из мотиваций – что в этом случае бесконечностей не может быть в принципе. Если следовать рецензенту, то надо сделать вывод, что все эти ученые тоже руководствовались не научными, а какими-то лоббистскими интересами.

Исходя из сказанного, считаю, что заявление рецензента о мотивации указанной фразы фактически является заявлением о моей научной недобросовестности, что является неприемлемым для научной рецензии.

Как отмечено выше, рецензент необоснованно считает, что я трактую свой результат о вакуумной энергии как «предсказание» FQT на все случаи жизни. Но как бы он не понимал мой результат, заявление рецензента, что я сознательно скрыл этот результат тоже является обвинением в научной недобросовестности. И фактически утверждение рецензента, что я не упомянул натуральный ряд и теорему Гёделя для случая конечной математики тоже является таким обвинением, и даже не важно, что в данном случае рецензент не понимает, что натуральный ряд и теорема Гёделя не имеют никакого отношения к конечной математике. Ошибки в понимании могут быть во многих случаях, но трактовать это как научную недобросовестность можно только если абсолютно ясно, что других объяснений нет. Но менталитет рецензента такой, что он даже не допускает, что он сам может чего-то не понимать или ошибаться, и у него нет моральной проблемы в заявлении, что автор показывает научную недобросовестность.

Мои общие замечания о рецензии такие. Я понимаю, что трудно дать рецензию на работу, в которой не являешься специалистом. Так как дискретная и конечная математика действительно не преподается на физических факультетах, то большинство физиков не знакомы даже с самыми основами такой математики. Это не является недостатком т. к. каждый что-то знает и чего-то не знает, и невозможно знать все. Но у некоторых физиков менталитет такой, что если они видят работу, которую они не понимают или которая не соответствует их представлениям, то сразу делают вывод, что это – экзотика и/или патология, которая не имеет отношения к физике.

До сих пор я получал из ЭЧАЯ и Писем в ЭЧАЯ рецензии, в которых замечания были на высоком научном уровне и целью этих замечаний было помочь автору в улучшении статьи. В ответ на эти замечания, статьи обычно перерабатывались и иногда не один раз. Один из рецензентов написал, что хотя он лично не верит в мой результат, но т.к. он не может его опровергнуть, то не возражает против публикации. Это является примером высокой научной порядочности. Однако, ситуация с настоящей рецензией полностью противоположная.

Рецензент дает отзыв на статью, исходящую из конечной математики. Он не знает даже азов этой математики, что сразу следует из его фраз, что я использую натуральный ряд как строительный материал для такой математики и что теоремы Гёделя применимы к конечной математике. Как я отмечал выше, незнание конечной математики не является недостатком. Однако, не имея даже базовых знаний о такой математике, рецензент делает заключение о моих результатах даже не понимая их. Как показано выше, ни одно из его критических замечаний не является правильным. Но главное даже не то, что все они неправильные (ошибаться может каждый), а то, что рецензент не допускает, что он может чего-то не понимать и делает свои заключения в безапелляционном тоне. Кроме того, в добавление к суждениям о научных результатах, рецензент делает еще необоснованные утверждения о моей мотивации. То, что ему кажется моими ошибками он объясняет не научными причинами, а тем, что, якобы, я специально скрываю недостатки своего подхода и что-то лоббирую, т. е. фактически обвиняет меня в научной недобросовестности. Поэтому выводы рецензента считаю необоснованными и прошу редакцию пересмотреть эти выводы.

P. S. Как я отмечал выше, любая критика, даже неправильная, полезна для меня т.к. помогает понять в чем у читателей могут быть проблемы. С учетом замечаний рецензента, статья значительно расширена и, в частности, в ней подробно объяснен фундаментальный (и даже фундаментальнейший) факт, что обычная непрерывная математика является вырожденным частным случаем конечной. Т.к. ЭЧАЯ – обзорный журнал, то думаю, что изложение этого факта в статье оправдано.

Что основное в рецензии? Во-первых, то, что рецензент не знает самых основ конечной математики, но с уверенностью отвергает. А его фраза, что раз я написал, что создатели квантовой теории были квалифицированными физиками, но не использовали конечную математику т.к. даже сейчас она не преподается на физических факультетах, то это попытка реформы образования, прежде всего в России, просто смешная.

Казалось бы, в этом ответе на рецензию все подробно объяснено. Но редакция прислала новый ответ, который не могу воспроизвести т. к. он в русском. pdf файле, который не смог скопировать. Поэтому могу привести только свой ответ на эту рецензию:

Ранее я подробно ответил на первую рецензию. Однако, вторая рецензия еще более отрицательная. Например, она содержит фразы «Полный абсурд!», «Опять абсурд» и другие недипломатические выражения. Кроме того, мой общий уровень Рецензент оценивает весьма низко: например, он пишет «впервые встречаю такого физика» и предполагает, что я забыл математику, которую изучал в студенческие годы. Рецензия заканчивается словами: «Дальнейшее обсуждение данной темы с автором не имеет смысла». Это значит, что свою вторую рецензию Рецензент провозгласил истиной в последней инстанции. В ответе на первую рецензию я отмечал, что Рецензент даже не допускает мысли, что он может ошибаться или что-то не понимать. Конечно, при таком подходе Рецензента обсуждать что-либо не имеет большого смысла. Тем не менее, я должен ответить на те замечания, которые непосредственно касаются статьи. Например, я не буду обсуждать проблему энергии вакуума т. к. уже отмечал, что она не имеет прямого отношения к статье (и к тому же, как обычно, Рецензент даже не пытался понять смысл моих замечаний по этой проблеме). Некоторые замечания Рецензента учтены, а некоторые не учтены. Вначале отмечу те замечания, которые учтены.

• Рецензент пишет, что «В математическом сообществе нет строгого правила, что включать в понятие конечная математика». Мне казалось, что этот вопрос ясен т.к. есть даже учебники с названиями «Конечные поля» или «Кольца Галуа». Теперь некоторые из этих учебников включены в ссылку [1], а в тексте я объясняю этот термин и то как понимаю физику, основанную на конечной математике, которую называю FQT.

• Рецензент пишет, что я не признаю свои ошибки т. к. в предыдущих работах называл p константой, а теперь это параметр связанный со временем. Теперь я отмечаю, что терминология в физике не вполне четкая. Например, величины (c,ћ,G) называют фундаментальными константами, но нет доказательства, что они одинаковые на протяжении всей истории Вселенной (вопрос о c особый т.к. просто выбирается система единиц, в которой постоянство c постулируется). В предыдущих работах я не обсуждал проблему времени, но в [3] отметил, что p может быть связано со временем.

• В предыдущем варианте статьи я обсуждал две фундаментальные проблемы:

а) Стандартная квантовая теория является частным вырожденным случаем FQT в формальном пределе p→∞.

б) Даже классическая математика сама по себе является частным вырожденным случаем конечной математики в формальном пределе p→∞.

В письме в редакцию я писал, что эти проблемы являются даже фундаментальнейшими т.к. они меняют стандартную парадигму о том какая физика и какая математика являются самыми фундаментальными. Я думаю, что доказательство а) и б) было дано на уровне принятом в теоретической физике. Но Рецензент считает, что «Предложенное автором доказательство выполнено на научно-популярном уровне, практически ‘на пальцах’ и базируется на физических аналогиях». До этого Рецензент пишет, что «профессиональный подход к этому вопросу должен опираться на строгую математику, например, в стиле известных книг Бурбаки». Недавно я сделал работу (поместил ее в интернете и послал в математический журнал), в которой дано строгое математическое доказательство утверждений а) и б). При этом, одним из необходимых условий для выполнимости б) является выполнимость а). Учитывая это, слова Рецензента и то, что ЭЧАЯ является обзорным журналом, я включил это доказательство в новый вариант статьи.

Теперь о замечаниях Рецензента, которые не учтены.

• О теоремах Гёделя. В ответе на первую рецензию я пытался объяснить почему утверждения Рецензента о теоремах Гёделя неправильные. Теоремы говорят, что проблемы с обоснованием классической математики возникают из-за того, что эта математика использует весь бесконечный натуральный ряд. В конечной математике нет бесконечных множеств и здесь теоремы Гёделя неприменимы. Я писал, что конечная математика начинается с набора чисел (0,1… p-1) но не называл эти числа натуральными, чтобы не возникло впечатления, что конечная математика начинается со всего натурального ряда. Конечно, числа в этом наборе можно назвать натуральными, но с таким же успехом их можно назвать действительными или комплексными. Однако, Рецензент утверждал, что я использую натуральный ряд как исходный строительный материал, и поэтому теоремы Гёделя относятся к конечной математике тоже. Теперь же Рецензент цитирует второй абзац сверху на стр. 9 и говорит: «Разве отсюда не следует, что эти теоремы относятся и к подходу автора, так как он пользуется натуральными числами при построении кольца R_p?» и делает вывод: «Очевидно, автор окончательно запутался с теоремами Гёделя». Т. е. логика Рецензента по-прежнему такая, что раз числа (0,1….p-1) натуральные, то я использую натуральный ряд и поэтому теоремы Гёделя относятся и к конечной математике. Т. е. запутался именно Рецензент т. к. он по-прежнему не понимает, что теоремы Гёделя относятся только к теориям, использующим весь бесконечный натуральный ряд, а в конечной математике не может быть бесконечных множеств по определению.

• О конечной математике в преподавании. Я писал, что основатели квантовой теории не использовали конечную математику и даже сейчас дискретная и конечная математика не входит в стандартное математическое образование на физических факультетах. Рецензент увидел в этой фразе тайный смысл, что якобы, я призываю к реформе математического образования, особенно в России. В ответе на первую рецензию я пытался оправдаться, что никакого тайного смысла в этой фразе нет и что она является просто констатацией фактов. Однако, во второй рецензии Рецензент мои оправдания не принимает и пишет: «И если эта фраза – просто констатация факта, то есть без смысловой нагрузки, то почему автор не удалил ее в ответ на замечание рецензента. Таким образом, мотивация указанная мной, является единственным логическим объяснением данной фразы автора». Конечно, если фраза не несет смысловой нагрузки, то она смысла не имеет. Но она как раз несет очень большую смысловую нагрузку. Как я отмечаю в работе, понятия бесконечно малых/больших, непрерывности и т.д. ввели Ньютон и Лейбниц более 300 лет тому назад. Тогда люди не знали об атомах и элементарных частицах и думали, что любое вещество можно разделить на сколь угодно большое число сколь угодно малых частей. Но теперь мы знаем, что это не так т.к. когда доходим до уровня атомов и элементарных частиц, то дальнейшее деление теряет смысл. В природе нет бесконечно малых и непрерывности. Поэтому указанная фраза объясняет очень странный феномен: хотя уже все знают, что есть элементарные частицы, природа дискретна и в ней нет бесконечно малых, но даже после 90+ лет квантовой теории она основана на непрерывной математике, и до сих пор абсолютное большинство физиков думают, что фундаментальные проблемы квантовой теории надо решать в рамках непрерывной математики.

В подтверждение своей интерпретации Рецензент напоминает мне о том, что я учил в студенческие годы. Он пишет: «Разве линейная алгебра, теория групп, теория представлений групп, методы вычислений, программирование и т.д. не являются основой конечной математики и самой конечной математикой? Все это преподается на физических факультетах. Разве автор не изучал эти предметы в свои студенческие годы? Или он просто забыл это и только поэтому ратует за реформу математического образования?»

Методы вычислений и программирование – это не математика. Поэтому рассмотрим линейную алгебру, теорию групп и представления групп, которые, как я надеюсь, я не забыл. В стандартной линейной алгебре пространства конечномерные, но координаты векторов могут быть любыми действительными или комплексными числами, т. е. они принадлежат бесконечным множествам. Поэтому стандартная линейная алгебра, по определению, не относится к конечной математике. В теории кристаллов рассматриваются конечные группы, но группы, которые изучают в квантовой теории (группа вращений, группа Лоренца, группа Пуанкаре и т.д.) используют бесконечно много действительных чисел, т.е., эти группы являются бесконечными множествами. Представления этих групп рассматриваются в линейных пространствах, в которых координаты векторов также могут быть любыми действительными или комплексными числами. Т. е. эти предметы не входят в конечную математику. В последней линейные пространства могут быть над конечным кольцом или полем. Но этих понятий на физфаках не преподают. Более того, я общался со многими физиками из ИФВЭ, ИТЭФ и ОИЯИ и не заметил, чтобы кто-нибудь из них, кроме М.А. Ольшанецкого (кстати, редакция может спросить его мнение о моей статье) использовал линейные пространства над конечными кольцами или полями.

• О проблеме времени. В ответе на первую рецензию я подробно объяснил, что в классических теориях время считается непрерывным, а в квантовой теории даже нет оператора времени. Но, как отмечено выше, в природе нет непрерывности, непрерывность является идеализацией и никакую величину, которая предполагается непрерывной нельзя измерить с абсолютной точностью. В частности, то, что время строго непрерывно тоже является идеализацией. Поэтому дискретные модели могут давать хорошее экспериментальное описание времени. Никаких возражений Рецензент не привел и поэтому непонятно, понял ли он мои утверждения. Но все равно пишет, что это логическая каша, которую я направляю в ЭЧАЯ. Судя по словам Рецензента, он считает, что раз время – классическое понятие, то, по определению, разрешаются только те подходы, в которых время непрерывно. Никаких физических аргументов в пользу этой догмы Рецензент не приводит, но объявляет неприемлемым то, что в эту догму не укладывается.

• Рецензент пишет, что раз p безразмерно, а я сравниваю с ним физические величины, то это абсурд. Но я подробно объясняю, что в самых фундаментальных физических теориях все величины безразмерны, а размерные параметры (c,ћ,R) нужны только для перехода от более общих теорий к менее общим. Никаких возражений против этого рецензент не привел.

• В заключение о том, что в менталитете Рецензента для меня неприемлемо, независимо от того что он знает или не знает по конкретным проблемам.

Я действительно считаю, что утверждения а) и б) являются фундаментальнейшими и имеют значение не только для физики, но и для обоснования математики. В предыдущем письме в редакцию я пытался объяснить почему мои попытки убедить математиков пока являются, в целом, безуспешными. Рецензент прав в том, что в математическом сообществе «нет общепринятого деления математики на фундаментальную и нефундаментальную». Мой опыт общения с математиками тоже показывает, что обычно кругозор математика ограничивается тем чем он занимается. В частности, «конечные» математики считают, что у них свои проблемы, у «непрерывных» математиков свои и эти проблемы не пересекаются. Когда я пытался убедить «конечных» математиков в том, что конечная математика более фундаментальная чем непрерывная, то они говорили, что самолеты летают, мосты строят и все это основано на дифуравнениях. Мои попытки объяснить им, что эти дифуравнения идут из классической физики и поэтому являются только приближенными, успеха не имели т. к. они не понимают разницу между классической и квантовой физикой. Но в физическом сообществе хорошо известно какие теории являются более, а какие менее фундаментальными. Однако, Рецензент использовал мои объяснения против меня. Он пишет, что раз мои результаты до сих пор не вызвали интереса в научной среде, то незачем их «раскручивать».

Когда Шрёдингер и Гайзенберг создавали квантовую механику, то ее почти никто не понимал (и многие физики не понимают до сих пор). Если бы вопрос о публикации работ Шрёдингера и Гайзенберга зависел от людей с менталитетом Рецензента, то эти работы никогда бы не были опубликованы. В моем случае ситуация очень простая. Я утверждаю, что даю строгое математическое доказательство утверждений а) и б). В частности, в доказательстве даю определение, какая теория является фундаментальной, а какая является ее частным случаем. Наверное, нет сомнений, что утверждения а) и б) меняют стандартную парадигму о том какая физика и какая математика являются фундаментальными. Поэтому научный подход должен быть не такой сколько человек этим интересуется, а такой: правильное или неправильное мое доказательство. Если кто-то может опровергнуть мое доказательство, то я был бы очень благодарен и сразу бы отозвал свою статью. Рецензент считает, что в моих работах по FQT нет никаких физических результатов и что в них конечная математика показала свою беспомощность в физике. Конечно, он имеет право иметь такое личное мнение. Но уж теперь, если он не может опровергнуть а) и б), то высказывать такое мнение официально по меньшей мере неэтично.

Можно говорить о больших успехах стандартной квантовой теории (и я с этим согласен) или о том, что в этой теории есть проблемы (и с этим я тоже согласен), но если утверждения а) и б) верны, то будущая квантовая теория не может быть основана на непрерывной математике. Рецензент пишет, что мое доказательство должно обсуждаться прежде всего с профессиональными математиками, что для физиков оно представляет лишь академический интерес и поэтому представление статьи в ЭЧАЯ является "не по адресу". Конечно, я буду пытаться убедить математиков тоже, но, как я писал, здесь проблема, что у многих из них менталитет такой же как у Рецензента только с инверсией физика↔математика: они видят, что мотивировка идет из физики, которую они не знают, поэтому они не пытаются вникнуть в математическое доказательство а) и б). В то же время, довольно странно, что Рецензент думает, что у всех физиков менталитет такой же как у него, что математические доказательства для них это всего лишь что-то академическое и что им важны только применения.

Надеюсь, что среди физиков есть и такие, которые могут применять какую-то теорию не только веря, что она правильная, но и если они сами в этом убедятся. Исторически, как правило, новые физические теории возникали когда привлекалась математика, которая раньше в физике не применялась. Например, до квантовой теории Гильбертовы пространства не применялись в физике. Наверное, Рецензент не сомневается, что Дирак – великий физик. Приведу его слова, которые, с точки зрения Рецензента, являются полной крамолой: «I learned to distrust all physical concepts as a basis for a theory. Instead one should put one's trust in a mathematical scheme, even if the scheme does not appear at first sight to be connected with physics. One should concentrate on getting an interesting mathematics.» Отмечу также, что ЭЧАЯ публикует много работ, в которых рассматриваются чисто математические проблемы квантовой теории, т. е. предполагается, что есть физики, для которых математика представляет не только академический интерес.

Что мне понравилось в подходе этого рецензента: он не играет в дипломатию, режет правду-матку (как он ее понимает) и не боится, что выяснится, что он чего-то не понимает. Поэтому отвечать на его рецензии легко т.к. ясно, что он утверждает. Например, западные рецензенты обычно намного хитрее. Когда они понимают, что некомпетентны, то стараются так обойти углы, чтобы это не проявилось, поэтому произносят какие-то общие слова и надо думать как ответить, чтобы было ясно, что рецензент без понятия.

После этого ответа получил рецензию второго рецензента:

Review of the article by Felix M. Lev

"Finite mathematics, finite quantum theory and a conjecture on the nature of time"

The author considers an extremely non-standard approach to quantum theory (QT) based on finite ring or field with characteristic p1 (the finite quantum theory (FQT). Author, in particular, shows that the conventional QT is a limiting case of FQT as p1. In the QFT approach, the characteristic $p$ is a fundamental evolving [!] parameter which defines how the classical equations of motions arise as a consequence of changing of p; moreover, p may be (this is an author's conjecture) the “precursor" of notion of time itself (»…the existence of classical time is a consequence of the fact [!?] that p changes»). Well, although our physiology (and/or psychology?) does not provide a chance to understand what is evolution of Universe (or its part) out of time, the reader may believe that the author understand it and then try to follow the formal (finite) mathematics. Nonetheless, if p changes, there must be even more fundamental cause governing this «fact»… but let's stop the metaphysics. Obviously, the very unconventional concepts formulated in the paper under review (as well as in the previous publications by the author (Refs. [1–3]) are highly disputable, but they are nontrivial and thus interesting. So these concepts must be presented to the community at least as a subject of criticism, controversy… or silence. A handicap of the paper (from my personal point of view) is its volume together with too lengthy explanations of comparatively simple and known things and too lapidary discussion of the specific axiomatics and (even more important) implications and (potentially) falsifying effects of the FQT.

1 The article looks like a novel about Cabbages and Kings (in other words, about everything known to the author). I guess that many items could be ejected in order to simplify understanding of the main ideas and results and to classify the ins and outs of the theory; this is not a demand but just a suggestion. In fact I have a lot of questions and even objections against the author's categorical statements, but I would not like to force a further increase in the length of the text. In conclusion, I think that the writeup under review is of interest for the community and thus is suitable for publication.

And yes, «Viennese School's philosophy» still predominates in physics, if we are able to separate postulates and consequences. This philosophy simply suggests to compare the consequences (and not the postulates) with the relevant empirical facts, but it does not demand to test the axioms of mathematics.

Я благодарен рецензенту за эту рецензию, после которой откорректированный вариант статьи был принят и опубликован в [21].

Глава 15. Попытка опубликовать монографию в Springer

15.1. Предложение о монографии

Свой подход к квантовой теории и свои результаты решил изложить в монографии. Мое предложение о монографии, посланное в Springer такое:

Dear Dr. Lahee,

Please consider my monograph proposal. The monograph will be based on my paper https://arxiv.org/abs/1104.4647 which contains 259 pages. Probably the final version will be longer but not considerably. The title of the monograph is:

Finite Quantum Theory and Applications to Gravity and Particle Theory and the abstract is:

We argue that the main reason of crisis in quantum theory is that nature, which is fundamentally discrete and even finite, is described by continuous mathematics. Moreover, the ultimate physical theory cannot be based on continuous mathematics because it has its own foundational problems which cannot be resolved (as follows, in particular, from Gödel's incompleteness theorems). In the first part of the work we discuss inconsistencies in standard quantum theory and reformulate the theory such that it can be naturally generalized to a formulation based on finite mathematics. It is shown that: a) as a consequence of inconsistent definition of standard position operator, predictions of the theory contradict the data on observations of stars; b) the cosmological acceleration and gravity can be treated simply as kinematical manifestations of de Sitter symmetry on quantum level (i.e. for describing those phenomena the notions of dark energy, space-time background and gravitational interaction are not needed). In the second part we consider a quantum theory based on finite mathematics with a large characteristic p. In this approach the de Sitter gravitational constant depends on p and disappears in the formal limit p→∞, i.e. gravity is a consequence of finiteness of nature. The application to particle theory gives that: a) the electric charge and the baryon and lepton quantum numbers can be only approximately conserved (i.e. the notion of a particle and its antiparticle is only approximate); b) particles which in standard theory are treated as neutral (i.e. coinciding with their antiparticles) cannot be elementary. We consider a possibility that only Dirac singletons can be true elementary particles. Finally we discuss a conjecture that classical time t manifests itself as a consequence of the fact that p changes, i.e. p and not t is the true evolution parameter.

The monograph will be based on my results published in:

[1] F. M. Lev, Some Group-theoretical Aspects of SO(1,4)-Invariant Theory. J. Phys., A21, 599–615 (1988).

[2] F. Lev, Representations of the de Sitter Algebra Over a Finite Field and Their Possible Physical Interpretation. Yad. Fiz., 48, 903–912 (1988).

[3] F. Lev, Modular Representations as a Possible Basis of Finite Physics. J. Math. Phys., 30, 1985–1998 (1989).

[4] F. Lev, Finiteness of Physics and its Possible Consequences. J. Math. Phys., 34, 490–527 (1993).

[5] F. Lev, Exact Construction of the Electromagnetic Current Operator in Relativistic Quantum Mechanics. Ann. Phys. 237, 355–419 (1995).

[6] F. M. Lev, The Problem of Interactions in de Sitter Invariant Theories. J. Phys., A32, 1225–1239 (1999).

[7] F. Lev, Massless Elementary Particles in a Quantum Theory over a Galois Field. Theor. Math. Phys., 138, 208–225 (2004). The journal is published by Springer.

[8] F. M. Lev, Could Only Fermions Be Elementary? J. Phys., A37, 3287–3304 (2004).

[9] F. Lev, Why is Quantum Theory Based on Complex Numbers? Finite Fields and Their Applications, 12, 336–356 (2006).

[10] F. M. Lev, Quantum Theory and Galois Fields, International J. Mod. Phys. B20, 1761–1777 (2006).

[11] F. M. Lev, Positive Cosmological Constant and Quantum Theory. Symmetry 2(4), 1401–1436 (2010).

[12] F. M. Lev, Introduction to a Quantum Theory over a Galois Field. Symmetry 2(4), 1810–1845 (2010).

[13] F. M. Lev, Is Gravity an Interaction? Physics Essays, 23, 355–362 (2010).

[14] F. Lev, Do We Need Dark Energy to Explain the Cosmological Acceleration? J. Mod. Phys. 9A, 1185–1189 (2012).

[15] F. Lev, de Sitter Symmetry and Quantum Theory. Phys. Rev. D85, 065003 (2012).

[16] F. M. Lev, A New Look at the Position Operator in Quantum Theory. Physics of Particles and Nuclei, 46, 24–59 (2015). The journal is published by Springer.

[17] F. M. Lev, Why Finite Mathematics Is The Most Fundamental and Ultimate Quantum Theory Will Be Based on Finite Mathematics. Physics of Elementary Particles and Atomic Nuclei Letters, 14, 77–82 (2017). The journal is published by Springer.

[18] F. M. Lev, Fundamental Quantal Paradox and its Resolution. Physics of Elementary Particles and Atomic Nuclei Letters, 14, 444–452 (2017). The journal is published by Springer.

and possibly in other journals.

I graduated from the Moscow Institute for Physics and Technology, got a PhD from the Institute of Theoretical and Experimental Physics in Moscow and a Dr. Sci. degree from the Institute for High Energy Physics (also known as the Serpukhov Accelerator). In Russia there are two doctoral degrees; Dr. Sci. degree is probably an analog of Habilitationsschrift in Germany. In Russia I worked at the Joint Institute for Nuclear Research (Dubna, Moscow region) and now I work at a software company in Los Angeles, USA.

I have many papers published in known journals (Ann. Phys., Few Body Systems, J. Math. Phys., J. Phys. A, Nucl. Phys. C, Phys. Rev. C and D, Phys. Rev. Letters and others). The majority of those papers are done in the framework of more or less mainstream approaches. On the other hand, the proposed monograph will be done in the fully new approach which I am working on for many years. In this approach quantum theory is based on finite mathematics.

I think that the main problems in convincing physicists that ultimate quantum theory will be based on finite mathematics are not scientific but subjective. First of all, the majority of physicists do not have even a very basic knowledge in finite mathematics. This is not a drawback because everybody knows something and does not know something and it is impossible to know everything. However, many physicists have a mentality that only their vision of physics is correct, they do not accept that different approaches should be published and if they do not understand something or something is not in the spirit of their dogmas then this is pathology or exotics which has nothing to do with physics.

Probably this situation has happened in view of several reasons. For example, the successes of QED at the end of the 40th were very impressive and it is of course impressive that the theory gives correct eight digits for the electron and muon magnetic moments and five digits for the Lamb shift. From mathematical point of view QED has several inconsistencies the reasons of which are clear. The above famous results are obtained by subtracting infinities from each other. However, in view of these and other results the mentality of the majority of physicists is that agreement with the data is much more important than mathematical consistency and many of those physicists believe that all fundamental problems of quantum theory can be solved in the framework of QFT or string theory (which has similar mathematical inconsistencies).

The meaning of «quantum» is discrete and historically the name «quantum theory» has arisen because it was realized that some physical quantities have discrete spectrum. The founders of quantum theory were highly educated physicists but they used only standard continuous mathematics, and even now discrete and finite mathematics is not a part of standard mathematical education at physics departments. Several famous physicists (e.g. Schwinger, Wigner, Nambu, Gross and others) discussed a possibility that ultimate quantum theory will be based on finite mathematics. One of the reasons is that in this case infinities cannot exist in principle. However, standard quantum theory is based on continuous mathematics. Efforts of many physicists to resolve fundamental difficulties of this theory (e.g. existence of infinities) have not been successful so far. Continuous mathematics describes many data with high accuracy but this does not necessarily imply that ultimate quantum theory will be based on continuous mathematics. For example, classical mechanics describes many data with high accuracy but fails when v/c is not small. Continuous mathematics is not natural in quantum theory. For example, the notions of infinitely small and infinitely large have arisen when people did not know about atoms and elementary particles and believed that any object can be divided by any number of parts. Ultimate quantum theory cannot be based on continuous mathematics because the latter has its own foundational problems (as follows, for example, from Gödel’s incompleteness theorems).

Moreover, as explained, for example, in Ref. [17], continuous mathematics itself is a special degenerated case of finite mathematics: the latter becomes the former in the formal limit when the characteristic of the ring or field in finite mathematics goes to infinity. The fact that continuous mathematics describes many data with high accuracy is a consequence of the fact that at the present stage of the Universe the characteristic is very large. There is no doubt that the technique of continuous mathematics is useful in many practical calculations with high accuracy. However, from the above facts it is clear that the problem of substantiation of this mathematics (which was discussed by many famous mathematicians, which has not been solved so far and which probably cannot be solved (e.g. in view of Gödel’s incompleteness theorems)) is not fundamental because continuous mathematics itself, being a special degenerated case of finite mathematics, is not fundamental.

It is also seeming obvious that discrete spectrum is more general than continuous one: the latter can be treated as a formal degenerated special case of the former in a special case when the distances between the levels of the discrete spectrum become (infinitely) small. In physics there are known examples in favor of this point of view. For example, the angular momentum has a pure discrete spectrum which becomes the continuous one in the formal limit ћ→0. Another example is the following. It is known that Poincare symmetry is a special degenerated case of de Sitter symmetry. The procedure when the latter becomes the former is called contraction and is performed as follows. Instead of some four de Sitter angular momenta M_dS we introduce standard Poincare four-momentum P such that P= M_dS/R where R is a formal parameter which can be called the radius of the world. The spectrum of the operators M_dS is discrete, the distances between the spectrum eigenvalues are of the order of ћ and therefore at this stage the Poincare four-momentum P has the discrete spectrum such that the distances between the spectrum eigenvalues are of the order of ћ/R. In the formal limit R→∞ the commutation relations for the de Sitter algebras become the commutation relations for the Poincare algebra and instead of the discrete spectrum for the operators M_dS we have the continuous spectrum for the operators P.

I fully agree with Dirac who wrote:

“I learned to distrust all physical concepts as a basis for a theory. Instead one should put one's trust in a mathematical scheme, even if the scheme does not appear at first sight to be connected with physics. One should concentrate on getting an interesting mathematics."

I understand these words such that on quantum level the usual physical intuition does not work, and we can rely only on mathematics. The majority of physicists do not accept this approach and believe that physical meaning (which often is understood simply as common sense) is more important than mathematics. In discussions with me some of them said that the characteristic p in my approach is simply a cutoff parameter. This is an example when finite mathematics is treated in view of continuous mathematics while finite mathematics considerable differs from continuous one. For example, special relativity cannot be treated simply as classical mechanics with the cutoff c for velocities.

As shown in my works, the approach when quantum theory is based on finite mathematics sheds a fully new light on fundamental problems of gravity, particle theory and even mathematics itself. I would be very grateful if Springer accepts my monograph proposal.

15.2. Ответы рецензентов

Reviewer 1

What I do not really see is the fundamentally new aspect. It seems that any finite approximation to the standard continuum theory of gravity, quantum mechanics or quantum field theory more or less gives what the author proposes. But then, any such finite approximation is implemented (though not at a group theoretical level) when making numerical calculations of quantum mechanical (or other) problems on a computer. The criticisms of the mainstream continuum theories are, for my taste, too commonplace and unspecific, or have already been responded to within the usual mainstream theories. Some of the papers cited to support the author's criticism of the mainstream theories are known to present misguided views that have been clarified elsewhere in the literature. It is also not really clear how the author's approach would get around the critisized issues.

In conclusion, I think the book project does not meet the quality expectations of FTPH. I would not like to endorse it, even though FTPH is open to more speculative approaches and non-mainstream philosophical viewpoints.

Reviewer 2

I think that the proposal is kind of esoteric, ignoring 80 years of successful quantum theory. Now, there are problems with QED and QFT in general and they are of various kinds, position operator for photons is one such problem, infinities another one, and the author is only focussing on those. But the first question one would have to address is, when one wants to change the world, how does the world in which we actually live fit into that. The author ignores that or hides the discussion somewhere, where it is hard to find. That’s a second issue, the book is all words, hardly formulas, almost like a book of philosophy. I cannot endorse that proposal.

В рецензиях все как обычно: ничего не понимают и понимать не хотят, но раз у меня не QFT, то сразу посылают подальше. Что здесь особенно странно: эта секция в Springer называется FTPH – fundamental theories of physics, и в правилах написано, что надо предлагать что-то фундаментально новое, а не стандартное. Т.е., как бы рецензент должен понимать, что может быть что-то необычное. Но, как обычно, для них правила не писаны и если они не понимают, то сразу отвергают. Например, одна из главных целей моей работы – объяснить, что стандартная непрерывная математика – частный вырожденный случай конечной математики, а не наоборот. Но менталитет этого тупицы такой: он сразу решает, что дискретное это приближение к непрерывному и пишет отрицательный отзыв. Мой ответ на рецензии такой:

Monograph proposal: "Finite Quantum Theory and Applications to Gravity and Particle Theory" by F. M. Lev

Author's Comments on FTPH Reviewer Reports

My first observation is about the attitude of the reviewers from the formal point of view. My experience is that in many cases reviewers do not think that they are bound by the editorial policy of the journal for which they write a report and they believe that they know better what should or should not be published.

The FTPH editorial policy says in particular: «Although the aim of this series is to go beyond established mainstream physics, a high profile and open-minded Editorial Board will evaluate all contributions carefully to ensure a high scientific standard». As follows from this sentence, the reviewers MUST read the author's proposal carefully and at least to have a minimal understanding of what the author proposes. Without this understanding it is not possible to make a conclusion whether «a high scientific standard» is met or not. In addition, the reviewers should be open-minded, i.e. they should accept that in physics different approaches have a right to exist and so they should not reject the proposal only because it is not in the mainstream.

In my proposal I describe the motivation in great details but the reports do not give any indication on whether the reviewers carefully read the proposal, whether they made any efforts to understand it and whether they are qualified to understand.

As I explain, in my approach quantum theory is based on finite mathematics, it is more fundamental than standard continuous mathematics and the latter is a degenerated special case of the former. So for understanding those key statements the reviewers should have at least very basic knowledge in finite mathematics. However, the reports do not show any sign that the reviewers have this knowledge.

Let me quote an extract from my proposal: «… the majority of physicists do not have even a very basic knowledge in finite mathematics. This is not a drawback because everybody knows something and does not know something and it is impossible to know everything. However, many physicists have a mentality that only their vision of physics is correct, they do not accept that different approaches should be published and if they do not understand something or something is not in the spirit of their dogmas then this is pathology or exotics which has nothing to do with physics». This extract fully applies to the reviewer reports.

For example, Reviewer 1 thinks that since my approach is based on discrete mathematics then it is simply an «approximation to the standard continuum theory». First of all, if my approach is only an approximation then it is not FTPH at all. So it should be rejected right away and the remaining part of the report is obsolete. The mentality of the reviewer is that discrete is an approximation to continuous. This mentality is based on standard mathematical education where, for example, integral sums are treated as an approximation to the «true» value obtained by integration. In my proposal I explain why in the given case standard mentality does not work and below will explain this again.

Reviewer 1 writes that «The criticisms of the mainstream continuum theories are, for my taste, too commonplace and unspecific…» First of all, my remarks about problems of those theories are not a criticism but simply a reminder of well-known facts. The reviewer says that this «have already been responded to within the usual mainstream theories» but gives no specifics. For example, does he/she think that the problem of infinities has been already solved? Or in his/her opinion this problem is not important? For example, Weinberg, who is a famous physicist, writes in his textbook on QFT: «Disappointingly this problem appeared with even greater severity in the early days of quantum theory, and although greatly ameliorated by subsequent improvements in the theory, it remains with us to the present day». The title of one Weinberg's paper is «Living with infinities». He also writes that a new theory may be «centuries away». Do those Weinberg statements have been already refuted and if yes then when and where? Do we have quantum gravity where the renormalized perturbation series does not contain infinities?

As I note in the proposal, several famous physicists discussed a possibility that fundamental quantum theory will be based on finite mathematics and one of the arguments is that in this case infinities cannot exist in principle. Reviewer 1 says that «Some of the papers cited to support the author's criticism of the mainstream theories are known to present misguided views that have been clarified elsewhere in the literature» but does not give any explanation on what is misguided, what has been clarified and no references are given.

Reviewer 1 says: «It is also not really clear how the author's approach would get around the criticized issues». I do not see any meaning in this statement because the reviewer does not say specifically what is not clear to him/her and, as noted above, there is no indication that he/she has at least a basic understanding of my approach. Scientific ethics imply that any negative statement should be substantiated, i.e. the words «too commonplace», «unspecific», «not really clear», «speculative» and others should be explained.

In summary, the report of Reviewer 1 contains nothing specific, contradicts scientific ethics and fully contradicts the FTPH policy because he/she recommends rejection without any understanding of my approach and results.

The report of Reviewer 2 also does not follow standards of scientific ethics. He/she says that I ignore «80 years of successful quantum theory». This is a very serious accusation but no explanation is given. Does he/she think that any attempt to improve the theory means ignoring it? In particular, does he/she think that relativistic mechanics ignores nonrelativistic one? Or does quantum theory ignore classical one? He/she also thinks «that the proposal is kind of esoteric» but again does not explain why he/she thinks so.

In contrast to Reviewer 1, Reviewer 2 acknowledges that there are problems with the photon position operator and with infinities but says that «the author is only focusing on those». This immediately shows that, in full contradiction to the FTPH policy, Reviewer 2 even did not carefully read my abstract where it is indicated what problems are discussed. Reviewer 2 says: «But the first question one would have to address is, when one wants to change the world, how does the world in which we actually live fit into that. This sentence is fully puzzled. Why does he/she think that I want to change the world? If I show that standard photon position operator is inconsistent then does it mean that I want to change the world? Does it mean that any improvement of standard theory means changing the world?

Reviewer 2 says The author ignores that or hides the discussion somewhere, where it is hard to find». Why was it hard for the reviewer to find? Was it hard to read the title of paper [15]?

Then he/she writes: «…the book is all words, hardly formulas, almost like a book of philosophy». Probably Reviewer 1 read only the introductory chapter because the other chapters contain extensive mathematical derivations of new results which have never been published. The existing version of the manuscript contains 259 pages. Again, in contradiction to scientific ethics, Reviewer 2 does not explain how many pages he/she treats as «all words» and how many as «hardly formulas».

In summary, my conclusion on the report of Reviewer 2 is absolutely the same as the conclusion on the report of Reviewer 1.

In view of the FTPH policy, the author should submit to FTPH a fundamentally new approach, not just a variation of mainstream one. So the reviewers should be ready that standard mentality is not sufficient for understanding the proposal. In particular, standard mentality that discrete is only an approximation to continuous, does not imply in the given case. In my proposal I tried to explain this point and below will try to explain again.

The notions of infinitely small, continuity etc. were proposed by Newton and Leibniz approximately 370 years ago. At that time people did not know about atoms and elementary particles and believed that any object can be divided by arbitrarily large numbers of arbitrarily small parts. But now it is obvious that when we reach the level of atoms and elementary particles then standard division loses its meaning and one cannot obtain arbitrarily small parts. It is immediately clear from this observation that the notions of infinitely small and continuity are not fundamental on quantum level. Moreover, it is rather strange to think that fundamental quantum theory should be based on mathematics involving infinitely small and continuity. The founders of quantum theory were highly educated physicists but they used only standard continuous mathematics, and even now discrete and finite mathematics is not a part of standard mathematical education at physics departments. For understanding my statement that finite mathematics is more fundamental than standard continuous one and that the latter is a degenerated special case of the former (see e.g. paper[16]), at least a very basic knowledge of finite mathematics is needed. The reviewer reports show that the reviewers do not have this knowledge. As I note above, this is not a drawback. However, scientific ethics implies that it is not decent to judge an approach without having at least very basic knowledge about the approach.

In particular, finite mathematics does not involve continuity, derivatives or integrals; those notions are approximations which might or might not work in different situations. In finite mathematics finite sums are possible. In some cases such sums can be approximated by integrals. So in this case not discrete is an approximation of continuous but vice versa. In my proposal I also explain that the continuous spectrum is an approximation of the discrete one but not vice versa.

После этого ответа Angela Lahee написала мне, чтобы я прислал ей свои предложения о рецензентах. Я их прислал и думал, что теперь мне надо ждать что напишут рецензенты и что она скажет. Но неожиданно получил такой емайл:

I have now received back some further comments on your manuscript. Although two of the reviews by persons you had suggested were positive about the work you present, I’m afraid that other established researchers in quantum theory remain skeptical. In particular they question the sense of applying finite mathematics to QFT in place of the well established renormalisation theory.

They are nonetheless open to new approaches. But they propose (and I agree) that the better way to disseminate new ideas of this kind is first to publish a series of short(er) self-contained papers demonstrating the power of this approach. If the published results have some impact in the community, this would be the right moment to publish a longer book-length treatment.

So I am sorry, but we will not change our decision about this proposal. I hope you will be successful in publishing your ideas as one or more journal papers.

То есть опять, раз у меня не QFT, то пошел подальше, а слова, что ”They are nonetheless open to new approaches” противоречат предыдущему. Мой ответ был такой:

Dear Angela,

Thank you for this info. To be honest, it looks rather strange for me. You say that “other established researchers in quantum theory remain skeptical. In particular they question the sense of applying finite mathematics to QFT in place of the well established renormalisation theory.” Did they send you their reports or these are only words? Do they have at least very basic understanding of finite mathematics? They propose me to publish new papers. My proposal is based on papers published in known journals: Annals of Physics, J.Math.Phys., J.Phys.A, Phys.Rev. D, Physics of Particles and Nuclei and Theor. Math. Phys. (the last two journals are published by Springer). If this is not sufficient then what are their requirements for publications? You say that “If the published results have some impact in the community…”. Several physicists support my approach. You say that you received two reports from physicists I proposed. But my list contains six names. Will you wait for other reports? Indeed, many physicists do not accept my approach but so far I failed to receive clear explanations of their reasons and to be honest, I suspect that one of the main reasons is that they do not have at least very basic understanding of finite mathematics. For the problems I discuss I do not need QFT and renormalization theory because I consider only systems of free particles in the framework of standard de Sitter symmetry or de Sitter symmetry based on finite math. I show that those symmetries result in effective interactions which have not been discussed in the literature, they change the notion of elementary particles, conservation laws etc.

Let me also note that in 2017 Springer published a monograph by Vourdas where applications of finite math are discussed and this monograph has nothing to do with QFT and renormalization theory. And finally my MOST fundamental result is: standard continuous math with infinitely small, continuity etc. (which was started by Newton and Leibniz approx.. 370 years ago) is a degenerated special case of finite mathematics in the formal limit when the characteristic of the field or ring in the latter goes to infinity. Moreover, in view of existence of elementary particles it is obvious that in nature there are no infinitely small quantities and no continuity but fundamental quantum theories are based on continuous math and many physicists oppose results where the other math is used. This result fundamentally changes the usual philosophy on what math and what physics are the most fundamental. I have no doubt that sooner or later this result will be acknowledged.

In summary, I would be very grateful if you explain me the following. Will you wait for the reports of other physicists proposed in my list? Could you tell me what are the requirements that my results have an impact in the community? And to be honest, I would be very grateful if you tell me without diplomacy whether I have real chances to be published by Springer. If the clear answer is “no” then no questions will be asked and I will not bother you anymore.

И после этого получил такой ответ:

Dear Felix,

Given the consensus among four long-standing advisors who I have now consulted, I am afraid that your book will not be further considered by Springer. It is a difficult case, as one of the reviewers commented, so perhaps another publisher will come to a different conclusion.

То есть теперь она уже ясно говорит, что шансов опубликовать монографию нет. Я не могу ее осуждать потому что она может принимать только те решения которые ей разрешают. И в данной ситуации у нее не было выбора.

Но через два года ситуация изменилась. Я переработал монографию и послал ей новую просьбу. В ней написал, что моя просьба простая: раз я посылаю proposal в раздел Fundamental theories of physics, то те которые будут рассматривать мой proposal, обязаны рассмотреть его в рамках editorial policy этой серии. Приведу полностью эту policy:

The international monograph series “Fundamental Theories of Physics” aims to stretch the boundaries of mainstream physics by clarifying and developing the theoretical and conceptual framework of physics and by applying it to a wide range of interdisciplinary scientific fields. Original contributions in well-established fields such as Quantum Physics, Relativity Theory, Cosmology, Quantum Field Theory, Statistical Mechanics and Nonlinear Dynamics are welcome. The series also provides a forum for non-conventional approaches to these fields. Publications should present new and promising ideas, with prospects for their further development, and carefully show how they connect to conventional views of the topic. Although the aim of this series is to go beyond established mainstream physics, a high profile and open-minded Editorial Board will evaluate all contributions carefully to ensure a high scientific standard.

То есть, произносится много хороших слов о том что могут быть non-conventional approaches, new and promising ideas и то что члены Editorial Board должны быть open-minded. Как я уже писал, предыдущие рецензии в этой серии не имели ничего общего с этой policy. Angela Lahee ответила, что она согласна, что моя просьба разумная и будет просить членов Editorial Board написать рецензию в соответствии с этой editorial policy. И она просила многих написать рецензию, но никто не захотел. Как она писала, кто-то долго тянул, а потом написал, что он занят своими делами и у него нет времени, но большинство просто не ответили.

Я не могу понять их логику: если они согласились быть в этой Editorial Board, то, казалось бы, они взяли на себя моральное обязательство писать рецензии в рамках editorial policy. А если они не хотят, то зачем они в этой Editorial Board? Я думаю, что основная причина такого отношения в том, что они, как и абсолютное большинство физиков, не знают даже самых основ конечной математики. Может быть, были и другие причины.

После того как получить рецензию не удалось, Angela написала, что, т.к. никто не был против публикации монографии, а рецензии, которая она просила два года тому назад, были в целом положительными, то монография может быть опубликована, но уже не в серии Fundamental theories of physics, а как stand-alone книга. И она была опубликована! Более того, мое название монографии Angela предложила изменить, и ее предложение мне понравилось. Поэтомумонография вышла с названием: "Finite Mathematics as the Foundation of Classical Mathematics and Quantum Theory. With Application to Gravity and Particle theory". Более подробную ссылку на книгу см. в [23].

Так что общий вывод от общения с Springer: все как обычно, если предлагаешь что-то новое, что establishment не понимает, то шансов почти нет, а надо только то, что укладывается в их догмы. И, как обычно, все что написано в editorial policy никакого значения не имеет, т. е. Springer не выполняет те правила, которые сам провозгласил.

Но мне очень повезло, что Angela Lahee оказалась очень порядочным человеком. В рамках ее служебных обязанностей она могла поступить по-разному, но она поступила по высшим критериям порядочности. Я очень благодарен ей за помощь в публикации книги.

Глава 16. Попытки опубликовать строгое доказательство что конечная квантовая теория и конечная математика более фундаментальны чем стандартная квантовая теория и классическая математика соответственно

Выше я приводил аргументы, что FQM более общая (фундаментальная) чем стандартная квантовая теория и что конечная математика более общая (фундаментальная) чем классическая. Эти аргументы были даны на уровне строгости общепринятом в теорфизике. Можно сказать, что раз проблема фундаментальная, то она должна быть доказана строго. И я нашел строгое доказательство. Казалось бы, раз дано строгое доказательство такого фундаментального факта, то любой журнал должен быть рад опубликовать это доказательство. Но оказалось, что публикация такого фундаментального результата – большая проблема. Ниже я описываю свои долгие злоключения с публикацией этого фундаментального (и даже фундаментальнейшего) результата.

Одна из попыток обсудить с математиками мой подход была такая. Jose Manuel Rodriguez Caballero написал мне, что при New York University есть форум FOM – Foundations of Mathematics. Описание его политики такое.

About FOM

FOM is an automated e-mail list for discussing foundations of mathematics. It is a closed, moderated list, subscriptions and postings must be approved by the moderator, currently Martin Davis. Approval of a posting does not imply agreement with the views expressed in the posting. FOM subscribers typically have advanced training in mathematics, philosophy, computer science or related fields, and either have professional activity in one of these directions or are preparing for such a career. The FOM list is intended to provide a venue for discussing the provocative, sometimes controversial, ideas which drive contemporary research in foundations of mathematics and which often do not find their way into journal articles. FOM postings must be highly relevant to issues and programs in foundations of mathematics. They should reflect high intellectual and scholarly standards. However, FOM is not a venue for papers that should be submitted to journals. Generally, detailed proofs and technical details are not welcome. Of course, pointers to more extensive accounts, published in print or on the Web are welcome. Postings should be thoughtful, well-reasoned, and lively. Although controversy is both expected and desired, personal invective and other irrelevant discussions will not be permitted. Quotation from previous postings should be limited to what is absolutely needed for understanding, and quotations within quotations are particularly to be avoided. All postings are available in full on the archive. FOM postings must consist of single-spaced, plain text and have an informative subject line in the e-mail header. Extended quotes from other FOM postings should be avoided.

Postings to FOM (by subscribers only) should be addressed to fom@cs.nyu.edu

The FOM Editorial Board currently consists of:

Stephen Simpson

Harvey Friedman

Martin Davis

Andreas Blass

William Tait

John Baldwin

Alasdair Urquhart

Т.е., опять произносятся очень хорошие слова о том, что разные подходы приветствуются, даже “the provocative, sometimes controversial, ideas which drive contemporary research in foundations of mathematics and which often do not find their way into journal articles.” Эти слова похожи на те, которые произносятся в editorial policy of Foundations of Physics и от них тоже дух захватывает. FOM – это не журнал, а форум для обсуждения разных идей, поэтому политика FOM выглядит очень привлекательно. Большинство начальников FOM против стандартной математики и за так наз. finitism, т.е., подход когда нет бесконечностей. Но, с другой стороны, в той математике, которую они пропагандируют нет и операций по модулю числа. Так происходит, например в Robinson arithmetic и Peano arithmetic. Эти арифметики считаются неполными и в приложениях не применяются. Но в целом мне казалось, что то что я пытаюсь делать они должны приветствовать. Ясно, что когда я узнал про FOM, то сразу захотел в нем участвовать. Но – это не открытый форум, и вначале надо, чтобы начальники FOM одобрили твое участие. Т.е., проблема типа arxiv-vixra.

Я послал в FOM такой application:

From Felix Lev:

I am a physicist. For many years I’m working on a quantum theory over finite math. The results are published in known physics journals. In addition, in my papers for physicists I argue that finite math is more fundamental than standard one: the latter is a special degenerated case of the former in a formal limit when the characteristic of the field or ring p in finite math goes to infinity. Since I am a physicist, I can post my mathematical results in the mathematical section of arxiv only if someone agrees to endorse, while many my papers can be found in the physics section of arxiv if you search the author F Lev.

In my last paper http://vixra.org/abs/1811.0044 I give a simple rigorous proof of the above fact. In general, introducing infinity automatically implies transition to a degenerate theory because in that case operations modulo a number are lost. So, even from the pure mathematical point of view (i.e. to say nothing about the fact that in nature there are no infinitely small and infinitely large quantities, no continuity etc.) the notion of infinity cannot be fundamental, and theories involving infinities can be only approximations of more general theories. In particular, standard quantum theory is a special degenerate case of quantum theory over finite math when p→∞. In many cases math with infinities works with a high accuracy because at the present stage of the Universe the number p is huge. At the same time, as shown in my papers, several physics phenomena can be explained only if p is finite. In particular, in my approach gravity is a consequence of the fact that p is finite: the gravitational constant is proportional to 1/lnp, i.e. gravity disappears in the formal limit p→∞. My estimation is that p is of the order of exp(10⁸⁰) but since the gravitational constant depends on lnp, the effect of finite p is observable.

I graduated from the Moscow Institute for Physics and Technology, got a PhD from the Institute of Theoretical and Experimental Physics in Moscow, and Dr. Sci. degree (in Russia there are two doctoral degrees) from the Institute for High Energy Physics (also known as the Serpukhov Accelerator). In Russia I worked at the Joint Institute for Nuclear Research (Dubna, Moscow Region). Now I live in LA CA and work at a software company.

Ответ на мою просьбу был такой: Your request to the FOM mailing list

Subscription request has been rejected by the list moderator. The moderator gave the following reason for rejecting your request: "Your interests aren't an appropriate match for this list. " Any questions or comments should be directed to the list administrator at: fom-owner@cs.nyu.edu

Мой ответ:

Dear fom-owner,

The reason for rejecting my request is: "Your interests aren't an appropriate match for this list." This reasons seems very strange to me because in my papers I argue that finite math is fundamental while standard math is a special degenerate case of finite one. This approach seems to be fully in the spirit of the FOM forum. I would understand if, for example, the reason was that my results are erroneous etc. If the Editors think so I would be very grateful if they explain this opinion. However, the actual reason for rejecting seems very strange. Could you please tell me whether this is a collective opinion of all Editors or only one of them proposed this formulation?

Thank you. Sincerely, Felix Lev.

Ответ на мой ответ:

Dear Felix Lev,

The decision and the wording were mine after consulting the editors. Of course, you are welcome to write them yourself. They are:

Alasdair Urquhart, urquhart@cs.toronto.edu,

John Baldwin, jbaldwin@uic.edu,

Harvey Friedman, hmflogic@gmail.com,

Steve Simpson, simpson@math.psu.edu,

John Burgess, jburgess@princeton.edu,

Andreas Blass, ablass@umich.edu,

Best wishes,

Martin Davis, Moderator

Мой ответ на это письмо:

Dear Professor Davis,

Thank you for your response to my query. So, in my understanding, none of the Editors found anything erroneous in my papers. Then the decision is fully unclear to me. As I noted, in my papers I argue that finite math is the most fundamental and standard math is a special degenerated case of finite one. Needless to say that this fact is fundamental for foundation of math. In my understanding, this fact is fully in the spirit of the FOM forum, and the goal of the forum is just to find strong arguments in favor of this fact. Of course there can be different approaches in this direction but in my understanding it is just the goal of the forum to discuss different approaches.

My results are published in known journals on physics and mathematical physics and, for example, my paper in Finite Fields and Their Applications is one of the three most downloaded. So I do not see any reasonable explanation of the Editorial decision. I will apologize if I am wrong but the only reason which comes to mind is that the Editors allow only their approaches and do not want the participants to know about other approaches.

I would be grateful if the Editorial decision is reconsidered.

Thank you. Sincerely, Felix Lev.

Наконец, окончательный отказ такой:

Dear Felix Lev,

We have read your archiv article. The physics is not relevant to f.o.m. We found the mathematical claims to be unsubstantiated.

Best wishes,

Martin Davis

В этом отказе два утверждения. Во-первых, что физика не относится к FOM. Но я использую физику только для иллюстрации, а претендую только на свои математические результаты. Я утверждаю, что, в отличие от своих предыдущих работ, где доказательство фундаментальности конечной математики было дано на уровне более-менее принятом в теорфизике, в новой статье дано чисто математическое доказательство. Второе утверждение – что мои результаты необоснованные. Но никаких объяснений нет, т. е. как обычно, такие мелочи как научная этика их не волнуют. Но даже это не укладывается в логику. Ведь FOM – это не журнал, а форум, а цель моей работы такая же как у них – привести аргументы, что бесконечности не нужны. И, если я ошибаюсь, то, казалось бы, они должны объяснить всем участникам форума, что мой подход неправильный и ни к чему не приведет. Поэтому теперь я не сомневаюсь, что в моем письме к ним привел правильную причину: начальники не хотят, чтобы участники форума знали о моем подходе. Мой подход неявно говорит, что их подход большого смысла не имеет, так что начальники не хотят, чтобы участники форума засомневались в том действительно ли начальники такие великие.

Jose Manuel Rodriguez Caballero написал начальникам FOM такое письмо в мою поддержку:

Dear FOM Editors,

As a member of FOM and a young researcher with publications in important journals, e.g.,

Caballero, Jose Manuel Rodríguez. "On a function introduced by Erdös and Nicolas. " Journal of Number Theory 194 (2019): 381–389. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022314X18301999

Caballero, José Manuel Rodríguez. "On Kassel-Reutenauer q-analog of the sum of divisors and the ring F3 [X]/X2F3 [X]. " Finite Fields and Their Applications 51 (2018): 183–190.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1071579718300169

I would like to support the possibility of subscription of Dr. Felix Lev in FOM mailing list. In my own research, motivated just by mathematics, not by physics, I studied some of Dr. Lev mathematical publications, e.g.,

Lev, Felix M. "Why is quantum physics based on complex numbers?. " Finite Fields and Their Applications 12.3 (2006): 336–356.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1071579705000687

I consider that it is very important for both, the foundations of mathematics and physics, to have researchers, like Dr. Lev, who are interested in learning about the progress in both fields. I remember that it was very important for the foundations of mathematics to have mathematicians interested in both number theory on the one hand and computability theory, on the other hand, e.g., in the resolution of Hilbert's tenth problem. So, I celebrate the inclusion of researchers with diverse interests and I hope they will contribute to the solution of new open problems in the future, putting together knowledge from several seemly unrelated fields.

I consider that to be aware of the progress in non-standard models of natural numbers, a subject related to FOM, will be useful for the development of Dr. Lev's research concerning his finitist reformulation of quantum mechanics. Indeed, I remarked that some post from FOM are related to biology, e.g., Rene Vestergaard's post "Proofs of life" (see below).

Finally, the CV of Dr. Lev is superior than the CV of some of the young members of FOM, including myself.

Sincerely yours,

Jose Manuel Rodriguez Caballero

но это письмо не помогло.

Еще одной попыткой опубликовать эту работу, было послать ее в arXiv. Т.к. они разрешают мне посылать только в gen-ph, то, чтобы послать в Number Theory, надо было, чтобы кто-то endorse и, по моей просьбе, это сделал Дима Логачев. Ответ arxiv был такой:

Dear arXiv user,

Our moderators determined that your submission is on a topic not covered by arXiv. As a result, we have removed this submission. While arXiv serves a variety of scientific communities, not all subjects are currently covered. Submissions that do not fit well into our current classification scheme may be removed. We encourage you to find another open access forum that serves your discipline.

Т.е., отвергают не потому, что что-то неправильно, а потому, что “your submission is on a topic not covered by arXiv”! Т.е., проблема, является ли конечная математика более фундаментальной чем стандартная математика, не входит в раздел Mathematics! Ясно, что это полная бессмыслица, и эта тупая и, главное, злобная мафия должна была найти повод, чтобы отфутболить, и ничего более умного они не нашли.

ArXiv содержит an arXiv Math Advisory Committee, который включает известных математиков. Казалось бы, задача этого Комитета высказывать свое мнение по научным вопросам. Один из членов этого Комитета – Professor Iosevich. Я написал ему об отношении к моим статьям:

Dear Professor Iosevich,

You are a member of the arXiv Math Advisory Committee, and I would be grateful for your advice on my problems with arXiv.

I have many papers published in known journals, 49 papers in arXiv, and Springer published my monograph: Finite Mathematics as the Foundation of Classical Mathematics and Quantum Theory. With Application to Gravity and Particle theory. ISBN 978–3–030–61101–9. Springer, https://www.springer.com/us/book/9783030611002 (2020). More detailed information about me can be found in my ORCID: https://orcid.org/0000–0002–4476–3080.

My main area of research is quantum theory based on finite rings or fields. So, arXiv treated my papers as belonging to physics. Before 2009 they placed my papers in sections which I proposed. However, then their attitude to my papers significantly changed. They often required that my papers can be posted only after publications in known journals, and this, obviously, contradicts the very meaning of arXiv. However, even when a paper was published, they placed it in physics.gen-ph and several of my papers were rejected altogether. The only exception was that in 2012 they agreed to reclassify my paper published in Physical Review D to hep-th. It is obvious that quantum theory based on finite mathematics has nothing to do with general physics. I wrote many appeals but typically they were ignored.

I worked with physicists for many years and know their way of thinking. Unfortunately, when many physicists see a paper with mathematics which they don’t know, they immediately conclude that this is pathology or exotics which has nothing to do with physics. Most physicists are not familiar even with the very basics of finite mathematics. This is not a drawback because everybody knows something and does not know something, and it’s impossible to know everything. But typically, those physicists do not accept that in science different approaches should be allowed.

My understanding is that the goal of arXiv is to let scientists know what other scientists are doing. But in my case, the impression is that their goal is the opposite. The matter is that if a paper is posted in gen-ph then it is not allowed to cross-list the paper to other sections, and physicists and mathematicians interested in quantum theory over finite mathematics do not go to gen-ph.

Let me describe two latest examples.

My paper “Discussion of foundation of mathematics and quantum theory” published in Open Mathematics https://doi.org/10.1515/math-2022–0011 is in fact a popular description of some results of my book. I requested to post this paper in quant-ph and math.HO. However, they again posted the paper in gen-ph although it is obvious that the problems of foundation of mathematics and quantum theory have nothing to do with general physics. I wrote an appeal and after a month they informed me that they reclassified the paper to physics.gen-ph quant-ph. So, they refused to reclassify the paper to math.HO, and the paper was not posted in sections new and recent of quant-ph. Moreover, since the primary section is still gen-ph, I have no right to cross-list the paper to other sections.

Another example is the following. I had a talk "Obtaining information about nature with finite mathematics" at the international online conference organized by known universities, in particular by UCLA. The talk was published in Proceedings, MDPI, 2022, 81 (1), pp.8.

10.3390/proceedings2022081008. Nevertheless, arXiv rejected my submission with the following motivation: "Thank you for submitting your work to arXiv. We regret to inform you that arXiv’s moderators have determined that your submission will not be accepted and made public; Our moderators determined that your submission does not contain sufficient original or substantive scholarly research and is not of interest to arXiv. " This motivation is given without any explanation and has no hint that the moderators tried to understand the submission or were able to understand. It also contradicts their rules that the moderators are not referees. And the phrase that the submission is not of interest to arXiv contradicts scientific ethics because if the moderators do not understand the submission, it does not mean that it is not of interest for arXiv readers. Fortunately, I have no problems with the French archive HAL and here it is posted as https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03605174.

In summary, the attitude of arXiv to my submissions fully contradicts scientific ethics and does not give a hint that they understand what the submissions are about.

I would be grateful if you tell me about your opinion on whether it is possible to convince the moderators that their decisions are not based on scientific criteria, and they should be reconsidered.

Thank you.

Sincerely, Felix Lev.

Но не получил никакого ответа.

Председатель этого комитета – Professor Kuperberg. После того как я не получил ответ от Professor Iosevich, я написал ему тоже:

Dear Professor Kuperberg,

You are a chair of the arXiv Math Advisory Committee. I believe that the attitude of arXiv to my submissions fully contradicts scientific ethics and does not give a hint that they understand what the submissions are about. I described my problems in a letter to Professor Iosevich but he did not respond. Please find attached my letter to Professor Iosevich. I would be very grateful for your help.

Thank you.

Sincerely, Felix Lev.

но тоже не получил никакого ответа. Поэтому непонятно зачем этот Комитет существует, что ученые делают в этом Комитете, если они никак не реагируют на очевидные попытки нарушения научной этики.

Еще одной попыткой опубликовать эту работу было послать ее в Finite Fields and Their Application. Она была там месяц и ответ был такой:

Dear Dr. Lev,

Thank you for your submission to Finite Fields and Their Applications. Unfortunately, the Editors feel that your paper is not suitable for publication in the journal and unlikely to be favorably reviewed by the referees. We suggest you consider submitting the paper to another more appropriate journal.

Thank you for your interest in Finite Fields and Their Applications.

Sincerely,

G. Mullen

Editor

Finite Fields and Their Applications

Т.е., он не говорит, что статья не по теме журнала, а что так чувствуют редакторы. Казалось бы, зачем говорить о том, что чувствуют редакторы: есть редакционная политика, и надо просто сказать, статья соответствует ей или нет. А вторая часть предложения совсем бессмысленная. Казалось бы, почему просто не послать кому-то на рецензию и посмотреть какой будет отзыв? Я думаю, что единственное объяснение такое: он боялся, что вдруг отзыв будет положительный, а печатать статью он не хочет. И, чтобы написать этот глубокомысленный ответ нужен был месяц.

Еще у меня была переписка с Harald Niederreiter, который известный математик, автор книги по конечным полям и член редколлегии Finite Fields and Their Applications. Когда я написал ему о своей статье в Дубне, он ответил:

Dear Dr. Lev:

Thank you very much for your message and the link to your paper. I find your article highly interesting and the ideas enunciated therein truly original. As you can imagine, I also like a discrete and finite view of the world, with the continuous models of physics being the limit as the cardinalities of the finite models tend to infinity. It is fascinating that this can be proved rigorously!

With best regards,

Harald Niederreiter

Этот ответ меня обрадовал т.к. оказалось, что известный математик в целом меня поддерживает. Он пишет, что был очень рад, что фундаментальность конечной математики можно строго доказать. Но когда я написал ему о статье, где это строго доказано, он ответил:

Dear Dr. Lev:

Thank you for your message and the link to your paper. Actually, after studying your paper, I came to the conclusion that in the final analysis your work is really of more interest to physicists than to mathematicians. For a mathematician, the notion of infinity needs no explanation or interpretation, it is covered by cardinality theory. For a physicist, who deals with nature as it is and not with abstractions, the situation is different, and so I think your paper is better placed in the physics community.

With best regards, Harald Niederreiter

Т.е., теперь он пишет, что для математиков понятие бесконечности не нуждается в объяснении или интерпретации; это важно только для физиков, которые имеют дело с реальностью. Т.е., фактически он говорит, что теория множеств – чисто абстрактная наука, которая не имеет отношения к реальной жизни. Это противоречит тому, что он писал в первом ответе. Почему вначале он писал одно, а потом совсем другое?

Еще одной попыткой опубликовать статью было послать ее в Forum of Mathematics, Pi. В своей редакционной политике они пишут, что “Forum of Mathematics, Pi is the open access alternative to the leading generalist mathematics journals”. Т. е. они намекают, что, вроде, они отличаются от establishment. У них есть раздел Foundations, т.е., опять-таки, вроде бы, моя статья полностью соответствует их правилам. Там надо предложить редактора, ответственного за статью, и я предложил Terence Tao. Он – звезда в математике и имеет много наград. И я получил такой ответ:

Dear Professor Lev,

This message concerns the manuscript A Simple Proof That Finite Mathematics Is More Fundamental Than Classical One by Felix Lev submitted to Forum of Mathematics, Pi. Unfortunately, we are uable to accept it for publication.

Sincerely,

Terence Tao

Видимо, он хотел быстро отфутболить и даже не проверил, есть ли в ответе ошибки. И, как и в предыдущих примерах, тот факт, что он великий ученый, совсем не означает, что он утруждает себя соблюдением хотя бы минимальных правил научной этики. Он даже не пишет, соответствует ли статья правилам журнала и не делает никакой попытки объяснить почему “we are uable to accept it for publication”. Опять-таки, вроде как роль журналов не просто отвечать берут или нет. Вроде бы, предполагается, что когда автор посылает статью в журнал, то он хочет знать не только возьмут статью или нет, но и мнение квалифицированных ученых. Но, как и в предыдущих примерах, этого нет и в помине.

Следующей попыткой было послать статью в журнал Fundamenta Mathematicae, который издается Математическим Институтом Польской Академии Наук. Одна из тем журнала – Mathematical Logic and Foundations of Mathematics, т.е., опять, казалось бы, моя статья полностью соответствует тематике журнала. По правилам журнала можно послать статью одному из членов редколлегии. Главный редактор журнала – президент Польской Академии Наук Stefan Jackowski. Решил послать ему т.к. он начинал свою карьеру как физик, а мои аргументы исходят из физики (но доказательство строго математическое). Поэтому надеялся, что его может заинтересовать. В конце письма написал по-польски, что мои родители до 1939 г. были поляками, поэтому понимаю польский и мне можно отвечать по-польски.

Он ответил по-польски, что очень хорошо, что я не забыл польский и что можно по-польски переписываться. Но т.к. он в этом не спец, то он переслал статью секретарю журнала Henryk Toruńczyk. Я ждал месяц и наконец спросил его в каком состоянии статья, наверное, на рецензии? Но никакого ответа. Я опять спрашиваю что со статьей и опять никакого ответа. Такого свинства я еще не встречал, чтобы редакция вообще никак не отвечала автору. Поэтому написал ему:

Dear Professor Toruńczyk,

On Jan 13th I sent to Fundamenta Mathematicae my article titled “A simple proof that finite mathematics is more fundamental than classical one”. However, I still have no information on the status of the article and even have no idea what’s going on with the article. On Feb 14th and 18th I asked you about the status but no response has been received. Such an attitude to the author is disgraceful regardless of your opinion about the article. I withdraw my article from Fundamenta Mathematicae.

Felix Lev, Feb 20th, 2019.

и дописал по-польски:

P. S. Moi rodzice lubili przysłowie: “Pieniędzy nie mam, ale honor mam”. Nie wiem o ieniądzach, ale v takim redakcyjnym stosunku do autora oczywiście nie ma honoru.

Перевод такой:

Мои родители любили поговорку: денег не имею, но честь имею. Не знаю о деньгах, но в таком отношении редакции к автору, очевидно, нет чести.

Следующей попыткой был российский журнал Теоретическая и Математичская Физика и практически сразу получил такой ответ:

Глубокоуважаемый Феликс Мейлахович,

Ваша статья "Простое доказательство что конечная математика более фундаментальна чем классическая" не соответствует тематике журнала ТМФ.

Отв. секретарь ТМФ

В.В. Жаринов

Я почти сразу ответил:

Уважаемый Профессор Жаринов,

Утверждение, что моя статья не соответствует тематике ТМФ кажется мне необоснованным. Как я отмечаю в cover letter, оно соответствует пункту положения о ТМФ "Articles report on current developments in theoretical physics as well as related mathematical problems.” А с неформальной точки зрения, как отмечено в аннотации и cover letter, основной (и фундаментальный) результат – что квантовая теория над конечным кольцом или полем более общая чем стандартная квантовая теория. То, что конечная математика более общая чем классическая – следствие основного результата (и это подробно объяснено). Поэтому, если название создает неправильное впечатление, то оно может быть изменено (хотя я подробно объясняю смысл названия и отмечаю, что оно соответствует положению о ТМФ). Отмечу также, что по этой теме у меня есть статья в ТМФ, на которую я ссылаюсь (том 138, стр. 208–225, 2004). Поэтому буду признателен, если решение об отклонении статьи будет пересмотрено.

С уважением, Ф. М. Лев.

Но т. к. ответа не было, то через три дня послал такое письмо:

Уважаемый Виктор Викторович,

В дополнение к моему ответу на Ваше письмо от 02.21:

Как я отмечаю, статья соответствует требованию: "Articles report on current developments in theoretical physics as well as related mathematical problems.” В статье даже есть фраза, что вопрос о том какая математика более фундаментальна – это вопрос физики, а не математики. То, что конечная математика более фундаментальна чем классическая – это как раз “related mathematical problems”. Тем не менее, я понимаю, что читатель-физик может сразу решить, что статья чисто математическая. Если название статьи будет изменено на “A simple proof that finite quantum theory and finite mathematics are more fundamental than standard quantum theory and classical mathematics, respectively”, то тогда, наверное, уже не будет сомнений, что статья в тематике ТМФ. Такое изменение не требует никакого изменения основного текста. С чисто формальной точки зрения такое заглавие излишне длинное т. к., если конечная математика более фундаментальна, то квантовая теория над конечной математикой автоматически более фундаментальна чем стандартная квантовая теория. Тем не менее, в этом случае у читателя-физика, наверное, уже не возникнет впечатления, что статья чисто математическая. Если Вы думаете, что новое название не противоречит тематике ТМФ, то я могу заново загрузить статью с новым названием. Буду признателен, если моя просьба о пересмотре решения по статье будет рассмотрена.

С уважением, Феликс Лев.

Но т.к. опять ответа не было, то написал новое письмо:

Уважаемый Виктор Викторович,

Прошу сообщить в каком состоянии находится рассмотрение моей статьи. Статьи нет в базе данных ТМФ. Будет ли рассмотрена моя просьба о пересмотре решения?

Спасибо. С уважением, Феликс Лев.

и через 13 минут получил такой ответ:

Уважаемый Профессор Лев.

РК ТМФ рассмотрела ваши письма от 2019–02–21 и 2019–02–25 и осталась при своем мнении – статью отклонить по тематике.

В.В. Жаринов

Итак, даже цитируя правила ТМФ, я пытался объяснить В.В. Жаринову, что статья полностью по тематике журнала. Но он не опустился до того, чтобы объяснить мне в чем я неправ. В своем первом ответе В.В. Жаринов даже не написал, что это мнение РК, да и вряд ли оно могло быть т. к. первый ответ был получен через 4 часа после отправки статьи. Так что с вероятностью почти 100 % это просто мнение Жаринова. А после моих нескольких вопросов окончательный ответ, полученный через 13 минут говорит, что это решение РК. Но тогда непонятно, почему об этом решении мне не написали раньше, а только в ответ на мои просьбы. Т. е. очень похоже, что никакого заседания РК по моей статье не было, а все это только решение В.В. Жаринова. Когда меня отражали другие журналы, то все же главред опускался до того, чтобы подписать решение редакции. Т.е., решение об отклонении статьи принято только ответственным секретарем. Какой бы он ни был великий ученый, но это ни в какие ворота.

Следующая попытка – Journal of Mathematical Physics и получил такой ответ:

Dear Dr. Lev,

I regret to inform you that we do not find your manuscript 19–0323, «A Simple Proof That Finite Quantum Theory And Finite Mathematics Are More Fundamental Than Standard Quantum Theory And Classical Mathematics, Respectively,» suitable for publication in the Journal of Mathematical Physics. The Associate Editor’s comments are enclosed.

Sincerely, Jan Philip Solovej

Editor…

Editor Decision: Reject without review

Associate Editor Decision: Reject without review

Associate Editor Comments to the Author:

The paper is not of sufficient mathematical quality to warrant publication in Journal of Mathematical Physics.

И чтобы написать такой глубокомысленный ответ, понадобилось 23 дня. То есть говорится, что качество математики недостаточное для опубликования в таком великом журнале, но опять не опускаются до того чтобы объяснить почему. Конечно, я послал appeal:

Manuscript 19–0323 "A Simple Proof That Finite Quantum Theory And Finite Mathematics Are More Fundamental Than Standard Quantum Theory And Classical Mathematics, Respectively" by Felix Lev

Author’s appeal on editorial decision

The only reason for rejection is the statement of Associate Editor that «The paper is not of sufficient mathematical quality to warrant publication in Journal of Mathematical Physics». If this the real reason then it is not clear why it took 23 days to inform me about this decision. Such an attitude to the author fully contradicts scientific ethics.

The decision contradicts scientific ethics also from the formal point of the view. The decision does not say that my paper is out of the scope of JMP. The editorial policy of JMP states that «Specifically, the articles focus on areas of research that illustrate the application of mathematics to problems in physics», and my paper fully satisfies this requirement. In science it is treated as fully unacceptable when official negative conclusions about a paper are given without any substantiation. If such a practice is acceptable for JMP then I believe that it would be at least fair to say in the editorial policy that the editors are not obliged to substantiate their decisions even on papers which are in the scope of JMP. In that case scientists sending papers to JMP will be aware that their papers can be rejected without any substantiation. The way how my paper was treated also fully contradicts Prof. Solovej’s statement that JMP «…should publish high-quality papers of interest to both mathematics and physics, and this criterion should be applied vigorously in the review of papers». In my case the paper even has not been sent for a review.

With such an attitude as in the given case any scientific discussions become meaningless because if the editor does not like a paper or is not qualified to understand it then he can claim that “the paper is not of sufficient mathematical quality”. I have papers in many known journals (Annals Phys., Finite Fields and Their Applications, J. Phys. A: Theoretical and Mathematical, Nucl. Phys. A., Phys. Lett., Phys. Rev. C and D, Phys. Rev. Lett., Theor. Math. Phys. and others). In particular I have two rather long papers published in JMP when the editor was Prof. Biedenharn and those papers are done in the framework of the approach used in the present paper. Typically my papers were accepted, in some cases they were rejected but this is for the first time when the “motivation” for rejection was that “the paper is not of sufficient mathematical quality”. With this “motivation” the editor in fact says that my mathematical level is low, his level is high and he considers it beneath his dignity to explain why he thinks so. Meanwhile his approach to the mathematical level in JMP is very important in view of the following. One of the requirements of the JMP editorial policy is

1) JMP welcomes original research of the highest quality in all active areas of mathematical physics.

Probably highest quality implies that the level of mathematics in JMP papers also should be of highest quality, right? At the same time, the policy also contains the requirement that

2) The mathematics featured in the articles are written so that theoretical physicists can understand them.

and it is not clear whether 1) and 2) are mutually consistent. For example, in my paper I prove that quantum theory based on finite mathematics is more fundamental than standard quantum theory. Needless to say that this problem is fundamental and is in the scope of JMP. However, the absolute majority of physicists do not have even very basic knowledge in finite mathematics. I tried to satisfy 2) as much as possible. As I note in my cover letter, I believe that for understanding my results the reader should only understand the meaning of operations modulo a number. Since there is no doubt that the problem discussed in my paper is fundamental and is in the scope of JMP, I believe that the paper should be judged not from the point of view whether somebody likes my results or not and whether my mathematical level is low or not but whether the proofs of my statements are mathematically correct or not. I would appreciate if the editorial decision is reconsidered and editors inform me about the opinion of qualified experts on my paper.

И получил такой ответ:

Dear Dr. Lev,

We regret to inform you that your request to appeal the decision on the manuscript cited above has been declined.

We are sorry that you find that your paper was not treated properly. The time it took to reach the decision may seem long, but, in fact, the paper has to go through several quality controls and editors have many papers to review. We believe it is beneficial for the whole review process to decide as fast as possible and that will often mean to decide without involving a referee. I have looked at your paper again and I agree with the decision that the mathematical level does not seem appropriate for Journal of Mathematical Physics. It is certainly not enough that the statements are correct. Your paper seems better suited for a journal addressing fundamental issues of physics.

Sincerely, Jan Philip Solovej

Editor Journal of Mathematical Physics

Он пишет, что он согласен с первоначальным решением, что “…the mathematical level does not seem appropriate for Journal of Mathematical Physics.” Но ведь первоначальное решение было: “The paper is not of sufficient mathematical quality” и очевидно, что эти два предложения имеют совершенно разный смысл. Т.е., он играет под дурачка. Но то, что он пишет дальше показывает его менталитет. В своем appeal я пишу, что т.к. мой главный результат (что стандартная квантовая теория является частным вырожденным случаем FQT) является, безусловно, фундаментальным, то главный вопрос является ли мое доказательство правильным. Так что, казалось бы, судить статью просто: скажи правильное доказательство или нет. Но он пишет, что это недостаточно. А что тогда достаточно? Как я писал выше, Rovelli из Foundations of Physics тоже написал, что правильная математика – это еще недостаточно. Когда такое пишет физик, еще куда ни шло. Но здесь такое пишет математик, главред журнала Journal of Mathematical Physics. И дальше он пишет, что статья лучше подходит журналу “addressing fundamental issues of physics”. Т.е., выходит, что такой, вроде как фундаментальный журнал на самом деле не занимается фундаментальными вопросами. А тогда чем он занимается или чем должен заниматься? У него, как и у многих физиков и математиков, менталитет такой, что foundations эта какая-то философия (а проще болтовня), и нормальный физик или математик должен заниматься не этим, а решать какие-то конкретные задачи. С таким менталитетом ясно, что никакая работа, в которой сделано что-то необычное, не имеет шанса, независимо от того, правильная она или нет. И непонятно, из каких соображений решается, подходит статья или нет. Т.е., все как обычно: что провозглашается в editorial policy значения не имеет, а главное – понравится ли статья редактору или нет.

Еще одна попытка – Journal of Physics A. Здесь я понимал, что с вероятностью 99.99 % никаких шансов нет. Как я писал выше, раньше это был очень приличный журнал, у меня в нем было 5 статей и отзывы рецензентов были очень приличные. Но потом журнал изменился, стал тупым и все мои нестандартные статьи отвергал даже без рецензии. А эти 0.01 % шансов я оценил, исходя из того, что все же вдруг они не совсем тупые и все же поймут, что работа фундаментальная. Но их ответ эти иллюзии развеял:

Dear Dr Lev,

To be publishable in this journal, articles must be of high quality and scientific interest, and be recognized as an important contribution to the literature. Your Letter has been assessed and has been found not to meet these criteria. It therefore does not warrant publication in Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical and has been withdrawn from consideration.

Yours sincerely,

Eimear O'Callaghan

On behalf of the IOP peer-review team…

Т.е., все по той же схеме: не говорят, что статья не по теме, а просто низкий уровень и не опускаются до того, чтобы обьяснить почему.

Еще одна попытка – журнал Foundations of Science. Editorial policy журнала такая:

Foundations of Science focuses on significant methodological and philosophical topics concerning the structure and the growth of science. It serves as a forum for exchange of views and ideas among working scientists and theorists of science, and promotes interdisciplinary cooperation. The journal presents foundational issues of science in a way that is free from unnecessary technicalities, yet faithful to the scientific content. Its aim is not simply to identify and highlight foundational issues and problems, but to suggest constructive solutions. While acknowledging that various sciences have their own approaches and methods, the editors hold that important truths can be discovered about and by the sciences and that these transcend cultural and political contexts. The editors believe that the central foundational questions of contemporary science can be posed and answered without recourse to sociological or historical methods.

Моя статья на 200 % подходит под эти требования. Тем не менее, получил такой ответ:

Dear Dr. Lev,

We received your manuscript entitled

"A Simple Proof That Finite Mathematics Is More Fundamental Than Classical One"

Many thanks for considering Foundations of Science for your submission. We had a look at your article and it seems to us that your manuscript covers themes and technical results that make it more suitable to be submitted to a more specialised journal. As you can imagine, due to the highly interdisciplinary character of our journal, we receive in Foundations of Science a huge amount of submissions, and we have to carefully select those contributions whose content strictly fits the scopes and objectives of the journal – you can have a look at the webpage http://www.springer.com/philosophy

In this case, your manuscript falls outside the scopes of the journal. This is why we regret informing you that we cannot consider your manuscript for publication in Foundations of Science. We wish you all the best exploring other venues of publication in more specialised journals.

Best regards,

Sandro Sozzo

Managing Editor of Foundations of Science

Diederik Aerts

Editor-in-Chief of Foundations of Science

То что не подходит под editorial policy – полное вранье. И опять возникает вопрос: почему не послать рецензентам, пусть они дадут заключение. Но опять, сам редактор, который, судя по его работам, никогда не имел дела с конечной математикой, решает, что статья не подходит. И поэтому опять возникает вопрос: понимает ли он о чем статья?

Следующая попытка – Quantum Studies: Mathematics and Foundations. Даже слова quantum, mathematics и опять, как и в предыдущем случае, foundations сразу говорят, что моя статья как раз об этом и editorial policy это подтверждает. Главный редактор: Yakir Aharonov. Он известный физик и, наверное, наиболее известное его достижение – эффект Ахаронова-Бома (Aharonov-Bohm effect). Первая работа на эту тему вышла в 1959 г. когда ему было 26. На фотографии в Википедии он крутой: курит трубку перед шахматной доской с шахматными часами, но широкой публике неизвестно на каком уровне он играет. Можно понять, что, допустим, он разбирает партию. Но часы явно для крутости т. к. на фото он ни с кем не играет. Среди его многих званий – president of the IYAR, The Israeli Institute for Advanced Research. Он и его соавторы обсуждают нелинейные эффекты и парадоксы квантовой теории. Так что, вроде, foundations его действительно интересуют. Одно из его мест работы – Chapman University, где он ведет семинары по квантовой теории. Когда я написал ему и его людям о своем парадоксе с расплыванием и попросил сделать семинар, то ясно, что никакого ответа не получил. Учитывая его возраст и то, что у него много соавторов, непонятно, играет ли он активную роль в журнале или только свадебный генерал. Похоже, что верно второе, т.к. я получил такой ответ:

Dear Dr Lev,

I have read your manuscript, QSMF-D-19–00046 "A Simple Proof That Finite Quantum Theory And Finite Mathematics Are More Fundamental Than Standard Quantum Theory And Classical Mathematics, Respectively"

With regret, I must inform you that I have decided that your paper cannot be accepted for publication in Quantum Studies: Mathematics and Foundations. I would like to thank you very much for forwarding your manuscript to us for consideration and wish you every success in finding an alternative place of publication.

With kind regards,

Fabrizio Colombo, PhD

Managing Editor Quantum Studies: Mathematics and Foundations.

Т.е., статью читал Managing Editor и он же решил, что ее нельзя печатать. Так что похоже, что великий Aharonov эту статью даже не видел. Другие великие главреды, например ‘t Hooft и Wilczek хоть одним глазом смотрят на статьи, которые им поступают. Fabrizio Colombo – стандартный непрерывный математик. Из его статей даже непонятно, понимает ли он квантовую теорию и тем более непонятно может ли он судить о конечной квантовой теории. И он один из соавторов Ахаронова, например в статье Some mathematical properties of superoscillations, DC, Aharonov, Y, Colombo, F, Sabadini, I, Struppa, J. Phys. A 44, 365304. И такой человек решает брать ли статьи в Quantum Studies: Mathematics and Foundations. Понимает ли он, что поступает непорядочно? И обычная история, что никакого объяснения нет, т.е., научная этика не для него. Я сразу ответил:

Dear Professor Colombo,

Could you, please tell me why you decided so. The journal names contains the words quantum, mathematics, foundations and the paper is fully in the scope of QSMF, right? Did you find any errors? Do you think that the results are of no interest for physics and math? Do you have at least very basic knowledge in finite mathematics?

Thank you, Felix Lev.,

но ясно, что он не опустился до ответа.

Еще одна попытка: Physics Open. Там есть раздел Quantum Physics в нем одна из тем – Foundations. Казалось бы, очевидно, что моя статья как раз подходит. Но получил такой ответ:

Dear Dr. Lev,

Thank you for submitting your manuscript for publication in Physics Open. After an initial evaluation of your work, I regret to inform you that we are unable to accept your manuscript for publication. Unfortunately, the content of your submission is inadequate to be considered for publication in this journal, as it fails to meet the standards of high quality and credibility of Physics Open. Please refer to the authors" basic guidelines and best practices recommended by Elsevier should you consider submitting you work to an Elsevier journal in the future:

https://www.elsevier.com/journals/physics-open/2666–0326/guide-for-authors

With my best regards, Gabrielele Panarelli, PhD

Хотя этот Panarelli аж PhD, но у него нет никаких работ по квантовой теории и тем более по конечной математике. Но он заключает, что статья низкого уровня т. к. она «fails to meet the standards of high quality and credibility». В ответе непонятно, кто это «we» и почему сам редактор не опустился до ответа. Один из редакторов M. Mishchenko выпускник МФТИ и сейчас работает в NASA. Я, конечно, написал ему, что ответ опять-таки не соответствует научной этике. Но опять та же история, что с какими-то словами отфутболили, больше он общаться не собирается, а понятие, что автор имеет право на appeal – не для него.

Еще одна попытка: Scientific Reports. Журнал очень разрекламированный, вроде бы, у него самый большой тираж из всех научных журналов, высокий импакт фактор и т.д. В editorial policy произносятся очень хорошие слова: Scientific Reports publishes original research in all areas of the natural and clinical sciences. We believe that if your research is scientifically valid and technically sound then it deserves to be published and made accessible to the research community… Referees and Editorial Board Members will determine whether a paper is scientifically valid, rather than making judgments on significance or whether the submission represents a conceptual advance. Т.е., казалось бы, все просто: если результаты новые и правильные, то должны статью принять без субъективных суждений о потенциальной важности. Но получил такой ответ:

Dear Felix Lev,

Many thanks for submitting the manuscript “A Simple Proof That Finite Quantum Theory And Finite Mathematics Are More Fundamental Than Standard Quantum Theory And Classical Mathematics, Respectively" to Scientific Reports. However, we regret that as the subject of your study is beyond the scope of the journal we cannot consider it for publication as pure mathematics is beyond our scope. Scientific Reports publishes original research from all areas of the natural and clinical sciences. I apologize that this was not discovered earlier during the quality control stage.

Thank you for the opportunity to consider your work. I am sorry that we cannot be more positive on this occasion and hope you will not be deterred from submitting future work to Scientific Reports.

Best regards,

Mark Daly

Editorial Board Member

Scientific Reports

Этот Daly – член Editorial Board и про него журнал сообщает следующее:

Mark joined Scientific Reports in November 2017 after an undergraduate degree in physics at the University College Cork, Ireland, and PhD at the Okinawa Institute of Science and Technology, Japan. His interests lie in optical manipulation and structured light.

Т.е., у него есть аж PhD. И с таким “высоким” уровнем он думает, что моя статья по чистой математике (а в журнале есть разделы Mathematical Physics, Quantum Physics и др.). Т. е., опять все как обычно, что вопрос о фундаментальной статье, которая меняет стандартные парадигмы по физике и математике решает тот кто понятия не имеет о фундаментальной физике и математике. В инструкции для авторов пишут, что автор должен предложить кто из Editorial Board может быть handling editor. Я предложил Igor Yurkevich, который работает в Aston University, но ему даже не послали. Когда я ему об этом написал, то он ответил. Ответ очень интересный т. к. показывает мнение физика, который в этих кругах:

I am pretty sure that they even did not bother to send abstract to anyone. Usually such an invitation to handle a submission takes a week or so until someone picks it up. If not, they send another "chasing up" invitation to other Editorial Board members. Quick response means that some technical clerk read and decided not to proceed with formalities. This is now standard procedure in Nature and Science publishing journals. Someone's taste decides everything – era of scarce resources!

Т.е., даже высококвалифицированный физик понимает, что что-то не то в королевстве датском, но от высококвалифицированных физиков мало что зависит.

Еще одна попытка – журнал Mathematics, который, вроде бы, высоко не котируется и часто берет работы авторов, которые не в establishment. В отличие от так наз. престижных журналов, здесь отказ мотивировался рецензиями:

Рецензия 1: The Author of submitted manuscript believes that he presents and proofs fundamental ideas concerning general relations between the quantum theory and foundations of mathematics. He refers to the previously published papers (authored by him) and to results presented there. Some of those articles can be found in the references. Those papers were devoted to the finite mathematics and proposed by the Author «finite quantum theory». Unfortunately, it is difficult to judge positively the submitted manuscript. The Author presents in the first part of the paper some historical and philosophical considerations and remarks. Next, the Author presents proposed by him a statement and mathematical proof and discussion (Section 3), and finally, he goes back to the discussion of rather philosophical nature. Concerning the more mathematical part of the manuscript, it contains the figure and some considerations which have already been published by the Author in Physics of Particles and Nuclei Letters 14:77 (2017) – this article was not mentioned in the list of references. Concerning the latter, one can find there only the references to four books devoted to the philosophy and those concerning the papers which were written by the Author. In my opinion, the manuscript does not fit the topic s of the Mathematics journal. Maybe it will be more suitable for publishing in one of the journals devoted to the philosophy. Moreover, the form of the paper does not meet the standards of the journal. Thus, I can conclude that the article should be rejected.

Рецензия 2: This is another paper of the Author dealing with a kind of modular arithmetic and its purported application in physics. The method is motivated by the verification principle. According to Wikipedia (I am not a philosopher and therefore have to rely on external sources), «Verificationism, also known as the verification principle or the verifiability criterion of meaning, is the philosophical doctrine that only statements that are empirically verifiable (i.e. verifiable through the senses) are cognitively meaningful, or else they are truths of logic (tautologies)». This is in contrast to the Author's definition «A proposition is only cognitively meaningful if it can be definitively and conclusively determined to be either true or false (see e.g. Refs. [1])». – the term empirical is missing. Then the Author continues «Popper proposed the concept of falsicationism [3]: If no cases where a claim is false can be found, then the hypothesis is accepted as provisionally true». – I am afraid I am not able to see the relevance of this discussion to the mathematical content. I also find it trivial to demand that «According to the principles of quantum theory, there should be no statements accepted without proof and based on belief in their correctness (i.e. axioms)». This is a rather general principle for physical theories; not only quantum mechanics. I am afraid that the main statement of the paper is almost trivial: «Main Statement: Even classical mathematics itself is a special degenerated case of finite mathematics in the formal limit when the characteristic of the field or ring in the latter goes to infinity». Is that not done in analysis all the time? The Author also misses out the metamathematical debates on *) constructive mathematics; as exposed, e.g., in… и дальше идет список литературы.

Фраза из второй рецензии “Is that not done in analysis all the time?” показывает, что рецензент даже не понимает о чем идет речь. Но первый рецензент, вроде бы, понимает, что проблема фундаментальная. В таком случае, казалось бы, он должен просто сказать, являются ли результаты новыми и правильными. Но он конкретно результаты не рассматривает, а говорит, что статья больше подходит для философского журнала.

Я послал вопрос секретарю журнала Mr Zhang:

Thank you for your email informing about the editorial decision. The referee reports seem to be strange for the following reasons. The referees say that my results are not for a math journal but they do not judge a paper as a math paper. My paper contains new mathematical statements and in my understanding the main goal of the reports is to say whether the proofs are correct and new. However, the reports say nothing specific about this. The referees discuss philosophy, advise me to consider constructive math, finitism etc. but nothing specific is said about my results and one of the referees even says a strange phrase that “Is that not done in analysis all the time?”. As noted in the paper, philosophy is discussed only for illustration while the results are mathematical and do not depend on philosophy.

Let me also note that the special issue is titled «Mathematical Physics II» and I prove that standard quantum theory is a degenerated special case of FQT. This is a fully new result but the referees even do not mention this result. From the reports it is not clear to me whether the referees treat their recommendation as final or they accept that the author has a right to appeal. If I have a chance to appeal, I could try to submit a revised version. Is this acceptable? But to be honest I am puzzled because the reports say nothing specific on whether my results are correct or not. I can include the discussion of constructive math,finitism etc., but the main problem is whether the referees agree that my results are correct and new. Unfortunately, I could not find a clear explanation of this point. I would be grateful for your explanation.

Редактор этого special issue “Mathematical Physics II” – Dr. Enrico De Micheli. Mr Zhang ответил так:

The final decision was made by our academic editor according to his opinion along with the collected reports during the peer review. Hope your gentle understanding. We would like to thank you for having considered Mathematics and wish you every success in the future.

Т.е., редактор принял окончательное решение даже не дав автору права на appeal.

Выше я писал о своей попытке опубликовать статью о проблеме времени в Journal of Physics Communications. После этого решил, что иметь с ними дело бессмысленно. Но получил от них стандартное письмо (которое, наверняка было послано многим) с приглашением послать статью в журнал. Ответил им, что после моего первого опыта не планировал больше посылать им. Но если редакция пришлет мне официальное приглашение на статью https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02262153 в HAL, то эту статью пошлю. И получил такой ответ:

Dear Dr Lev,

Thank you very much for your recent message. We are very sorry to hear about your unfavourable experience with your previous submission to Journal of Physics Communications (JPCO).

With regards to your Article submitted in April-2018, we can see that an Editorial Board member was approached to expedite the review process as a result of difficulty obtaining reviewer reports of a high standard however, none were available to do so. This is a rare occurrence and we apologise for any inconvenience the delayed and ultimately withdrawn article caused. In response to your latter query, we'd be glad to consider your new paper and will strive to obtain quality and efficient reviews to report on the manuscript. Our Editor has viewed the article via the link you provided and advised that it would be a great fit for JPCO. We hope this helps. If there is anything we can assist you with, please don't hesitate to contact us.

Kind regards,

Isabella Formisano & Blythe Rowley

Editorial Assistants

Т.е., теперь они дают уже новое объяснение почему отвергли мою статью в апреле 2018 г.: потому что не могли найти рецензента. А дальше они клянутся, что сделают все чтобы получить квалифицированную рецензию на новую статью, что ее смотрел Editor и решил, что она будет a great fit для журнала. Казалось бы, после такого ответа есть надежда, что статья будет рассмотрена по существу. Но после того как послал статью, сразу получил стандартный ответ:

Dear Dr Lev,

Re: "Why Finite Mathematics Is More Fundamental Than Classical One" by Lev, Felix

Article reference: JPCO-101317

Thank you for your submission to Journal of Physics Communications.

To be publishable in this journal, articles must be of high scientific quality and be recognised as making a positive contribution to the literature.

Your Paper has been assessed and has been found not to meet these criteria. It therefore does not warrant publication in Journal of Physics Communications and has been withdrawn from consideration.

We are sorry that we cannot respond more positively and wish you luck in publishing your article elsewhere.

Yours sincerely

Sarah Hunter

Мой ответ на это письмо был такой:

Dear Editors,

After my first experience with JPCO I did not plan to submit new papers. However, in response to Dr. Messaritaki’s invitation I wrote that will submit my paper https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02262153 only if I receive an official invitation to submit this particular paper. In your response of Sep 18th you wrote «In response to your latter query, we'd be glad to consider your new paper and will strive to obtain quality and efficient reviews to report on the manuscript. Our Editor has viewed the article via the link you provided and advised that it would be a great fit for JPCO». However, when I submitted this paper I immediately received a rejection letter. Such an attitude to the author is obviously indecent.

Sincerely, Felix Lev.

Т.е., открытым текстом написал им, что такое отношение к автору неприличное. Вроде бы, после этого они должны обидеться и не иметь дел со мной. Но получил такой ответ:

Dear Dr Lev,

Re: "Why Finite Mathematics Is More Fundamental Than Classical One" by Lev, Felix

Article reference: JPCO-101317

Thank you for your email. We apologise that your paper was rejected. Due to a miscommunication, we were not aware your paper had been commissioned. I have now consulted the Editor and we are happy to reconsider your manuscript and continue processing it in JPCO. Please could you let us know if you are happy for us to continue processing your paper in this journal?

Yours sincerely

Sarah Hunter

Т.е., они извиняются, что произошло miscommunication (т.е., левая рука не знала что делает правая), они пересмотрели свое решение, решили опять рассматривать мою статью и просят сообщить счастлив ли я. Т.е., я послал им статью, написал, что готов заплатить 1495 долларов за open access, но все равно они отвергли, а теперь хотят опять рассмотреть статью. Но я решил, что после этого будет слишком, если я буду опять пытаться заплатить 1495 долларов: из-за их тупых догм они вначале отказались, а теперь, вроде бы, опять не против получить эти деньги. Поэтому написал им такой ответ:

Letter reference: HAA01

Dear Editors,

I am grateful that you have reconsidered your decision to immediately reject my paper. I thought about your request to confirm that I agree if you continue processing my paper. However, my decision is that I will not try to publish my paper in JPCO. I don't know whether or not you are interested in my reasons but they are described below.

First about me. I graduated from the Moscow Institute for Physics and Technology, got PhD from the Institute of Theoretical and Experimental Physics in Moscow and Dr. Sci. Degree (in Russia there are two doctoral degrees) from the Institute for High Energy Physics also known as the Serpukhov Accelerator. In Russia I worked as a leading scientist at the Joint Institute for Nuclear Research (Dubna, Moscow region) but in the US I work at a software company.

I gave talks at many international conferences, have many papers published in known journals on physics and mathematical physics (Annals Phys., Finite Fields and Applications, J. Math. Phys., J. Phys. A: Mathematical and Theoretical, Nucl. Phys. A, Phys. Lett., Physics of Particles and Nuclei, Phys. Rev. C and D, Phys. Rev. Letters, Theor. Math. Phys. and others) and 44 papers in arXiv.

My experience is that when I sent to known journals papers done in the framework of more or less mainstream approaches then typically such papers were accepted without problems. However, when a paper was based on non-mainstream approaches then great problems arose. This was not because the editors could say something specific or refute my results. Typically, they even did not understand what the paper was about, but they saw that the paper was not based on what was sacred for them.

The editorial policies of known journals are typically very impressive. However, when I dealt with those journals then typically it became obvious that the referees and board members did not feel obliged to follow those policies, they thought that they know better what papers should or should not be published and the referees often even did not understand that it was disgraceful to write a negative report if they understood nothing in the paper.

For example, I have five papers published in JPA, the last of them was published in 2004. All those papers have been done in frameworks of more or less mainstream approaches. The referee reports were very professional and helped to improve the papers. For example, in the last case there were two referee reports, positive and negative, the adjudicator advised in my favor, and this is a reasonable situation. However, all my next submissions to JPA have been rejected without any explanations, and nobody tried to understand my results. Typically, they sent me the same standard text as you sent on Sep 26th that"…articles must be of high scientific quality and be recognised as making a positive contribution to the literature. Your Paper has been assessed and has been found not to meet these criteria." So, in fact the statement is that my paper is not of high scientific quality and does not make a positive contribution to the literature. Scientific ethics implies that any negative statement should be substantiated but in all those cases no explanations have been given, and the phrase that the paper has been assessed gives no info on how it has been assessed.

For me it's interesting whether the editors understand that their actions contradict scientific ethics. I propose papers where quantum theory is based not on complex numbers but on finite math. I explain that my approach is more fundamental than standard one and moreover I have rigorously proved that standard quantum theory is a special degenerate case of quantum theory based on standard math. I have no doubt that my papers are fundamental and sooner or later (rather later than sooner) this will be acknowledged. My observation is that majority of physicists do not have even very basic knowledge in finite math. This is not a drawback because everybody knows something and does not know something, and it's impossible to know everything. I believe the mentality of physicists should be such that in physics different approaches should have a right to compete. However, the mentality of many physicists is such that if they don't understand something then this should not be published. My observation is that when physicists see that my papers are based on finite math then they immediately conclude that this is philosophy, pathology, exotics etc. and contradicts their dogmas (although, as I noted, typically they do not have even very basic knowledge in finite math).

When JPCO was created I was impressed by its editorial policy. The policy says that JPCO differs from other journals, that it «does not make a subjective assessment on the potential future significance of a paper, instead providing a rapid platform for communicating research that meets high standards of scientific rigour and contributes to the development of knowledge in physics». However, my experience with two papers shows that at least in my case the editors do not feel obliged to follow the editorial policy. They do not understand that my papers give FUNDAMENTAL contributions to the knowledge in physics. Therefore, the papers not only fully satisfy the JPCO policy but should be welcome by the editors. The most plausible explanation of such a situation is that when they see the words «finite mathematics» then their intention is to reject the paper right away and probably for them a strong argument in favor of their belief is that I am not from a university. It seems to me that the mentality of all editors should be such that they should welcome nonstandard approaches because this will make their journals more attractive. Especially, in view of the JPCO policy, this should be the case for the editors of JPCO. However, I see that the editors of JPCO have the same mentality as the editors of many other journals and if a submitted paper is not in mainstream then the paper has no chances to be published.

You acknowledged that the treatment of my paper was not fair because it had been commissioned. However, even if it had not been commissioned your response contradicts your policy and scientific ethics. So the fact that you have reconsidered your decision does not mean that mentality of the editors has been changed. In view of this situation, I think that if I agree that you continue processing my paper then the most probable scenario is the following. Probably you will not find referees who have even very basic knowledge in finite math and the mentality of majority of physicists is that if they do not understand something (e.g., if the words "finite mathematics" contradict their dogmas) then probably they will write a meaningless referee report with the advice to reject the paper. They will not care that their treatment of the paper contradicts the editorial policy and scientific ethics. In view of my experience, for editors this will be a good pretext to reject the paper. According to your policy, the authors have a right to appeal the decision. However, my experience with the first paper shows that all my arguments that the reports contradict the editorial policy and scientific ethics will not be taken into account and the appeal will not be considered. Since I am not young and do not want to have additional negative emotions, I have decided not to try to publish my paper in JPCO.

Sincerely, Felix Lev.

Следующая попытка: Taiwanese Journal of Mathematics. Их ответ был такой:

We do not have a full referee report, but quick opinions gathered suggest that it would be difficult to convince the editorial board to accept the article. Therefore, rather than begin a refereeing process that could take months, I am returning your manuscript to you now so that you have the chance to submit it elsewhere without delay.

Не буду комментировать этот ответ, но, во всяком случае, ответили через два дня и на том спасибо.

Еще одна попытка: Notre Dame Journal of Formal Logic. Ответа не было больше месяца и спросил о статусе:

Dear Professor Pillay,

The status of my paper is “With Editor” from November 6th, i.e. the paper is with the Editor for more than a month. I understand that the Editor is very busy. On the other hand, the paper is short (10 pages) and in my understanding rather simple. My understanding is that the paper is under review, right? Could you, please tell me when (even very approximately) the referee reports are expected.

Thank you. Sincerely, Felix Lev.

Т.е., по наивности я думал, что раз назначен редактор, который держит статью больше месяца, то статья на рецензии. Но в течение менее часа получил такие ответы от главного редактора:

Dear Felix,

The Editor-in-Chief on the philosophy side (Mic Detlefsen) died in October. We have appointed a replacement who will take over his papers. There are papers submitted in July which have not been dealt with yet.

Anand Pillay (Editor-in-Chief)

Dear Felix,

Actually I took the opportunity to look at your paper myself, and I can say quickly that it is not suitable for the Notre Dame Journal. The statement about $Z$ and the $Z/pZ$ (i.e. $F_p$) is obvious. (Also if you are interested there is a big literature about «pseudofinite» structures in logic. Easily found on google.)

So I will reject the paper.

Regards,

Anand Pillay

Dear Felix,

As I said in the email to you I am rejecting the paper. Sorry.

Anand Pillay

Editor-in-Chief

Notre Dame Journal of Formal Logic

Т.е. в первом ответе он как бы оправдывается, что из-за того, что бывший главный редактор, отвечающий за философию, умер, многие статьи задерживаются. Во-первых непонятно, почему он решил, что моя статья относится к философии. И непонятно, если статус был “With Editor”, то какому редактору послали. Ведь явно не тому, который умер, а тогда непонятно зачем он оправдывается. Но второй ответ пришел через 40 минут. Т.е., за эти 40 минут он посмотрел статью и решил отвергнуть. Из его ответа ясно, что до этого никто статью не смотрел, несмотря на статус “With Editor”. А третий ответ пришел через 5 минут.

Из его ответа ясно, что он статью не понял и не пытался понять, и, скорее всего, он не в состоянии понять. Я послал ему такое письмо:

Thank you for the info about your decision on my paper. I will not appeal the decision. However, let me note that when I send a paper to a journal, I am interested not only whether the paper will be accepted or not but also in knowing the opinion of qualified referees.

In fact, you were my referee and my understanding is that, although the formal status was “With Editor” for more than a month, nobody looked at the paper till Dec 10th, when it took you less than 40 minutes to come to the conclusion. From the formal point of view the reason of rejection was “The statement about Z and the Z/pZ (i.e. F_p) is obvious.” And also you advise me to look at the literature on «pseudofinite» structures. I would be very grateful if you answer the following questions.

I understand that the statement is simple, have no doubt that for you the statement is indeed obvious and several mathematicians said the same. However, in my understanding, in mathematics the statement that something is obvious needs to be explained. Could you, please give me a direct reference where this statement is proved and how the limit is understood. You and several mathematicians told me that this is obvious from ultraproducts, «pseudofinite» structures etc. and I agree. However, those notions are rather sophisticated. My paper is titled “A new look at potential vs. actual infinity”. Those notions are discussed in the framework of actual infinity. The mentality of many mathematicians is that problems with characteristic 0 are fundamental while finite rings or fields can be used as something auxiliary for tackling those problems. My observation is that the majority of mathematicians do not care that standard mathematics has foundational problems (as follows e.g. from Gödel's incompleteness theorems and from other considerations). My hope was that NDJFL does care about this.

My math professor was a famous mathematician M.A. Naimark, and I was very impressed by his lectures on calculus and group representations. As I note in the abstract, the technique of standard math involves only potential infinity while the basis does involve actual infinity: the theory starts with Z, then rational, real, complex numbers and sets with different cardinalities are introduced etc. As a rule, in mathematics legitimacy of every limit is thoroughly investigated but in standard math textbooks it is not even mentioned that Z is the limit of Z/p (by the way, Z/p=F_p only if p is prime) and nothing is said on whether the limit is legitimate. The matter is that when Z/p is replaced by Z we arrive at standard math which has foundational problems.

I came to my ideas from physics where I proved that quantum theory based on finite math is more fundamental than quantum theory based on standard math: the latter is a special degenerated case of the former in the formal limit p→∞, and in my paper I argue that analogously, standard math is a special degenerate case of the former in the formal limit p→∞.

So I believe that the fact that Z/p→Z when p→∞ should be proved without reference to ultraproducts, «pseudofinite» structures etc. but directly by analogy with the proof that some sequence (a_n)→∞ when n→∞. Unfortunately, this is not easily found in google and the majority of mathematicians prefer to work with Z from the beginning without caring whether or not Z is a limit of a finite set.

Основной смысл письма такой: в математике не должно быть аргумента, что просто что-то очевидно. Любое утверждение, что что-то очевидно должно доказываться или объясняться. И получил в ответ два письма написанные с интервалом 22 минуты:

I am not saying that your Statement 1 follows from some machinery such as ultraproducts, I am just saying that Statement 1 is obvious. Given integers a, b for all stuff. large primes p, a+b, a·b in Z coincides with a+b, a·b in F_p.

Let me clarify. It is not just obvious it is a matter of definition. For a prime p, the field F_p consists of elements 0,1….,p-1, with addition and multiplication modulo p. Namely for a, b in F_p, a+b (in F_p) is the remainder when a+b is divided by p. Likewise for a·b. So by definition, if a,b are in F_p, then for p bigger than max of a+b, a·b, a+b and a·b coincide in Z and in F_p.

Т.е., вначале он пишет, что это очевидно и пытается объяснить. А через 22 минуты уже пишет, что это не только очевидно, но и является определением.

Я написал большой ответ:

I am disappointed with the treatment of my paper at NDJFL. For more than a month the status was “With Editor”, and my naïve expectation was that somebody is reading the paper. However, only after my query you spent 40 minutes or less and the only reason of rejection was “The statement about Z and the Z/pZ (i.e., F_p) is obvious”. In mathematics the statements that something is obvious should always be explained but I thought that since Editor-in-Chief of such a prestige journal makes such a statement then maybe indeed it is extremely obvious, and I don’t understand something trivial. That’s why I wrote that I would be very grateful if you explain your words. However, I was amazed by your response.

In the first email you continue to state that Statement 1 is obvious: “Given integers a, b for all stuff. large primes p a+b, a·b in Z coincide with a+b, a·b in F_p” (probably “stuff.” is a misprint of “sufficiently”) but after 22 minutes you wrote another email:

“Let me clarify. It is not just obvious it is a matter of definition. For a prime p, the field F_p consists of elements 0,1….,p-1, with addition and multiplication modulo p. Namely for a,b in F_p, a+b (in F_p) is the remainder when a+b is divided by p. Likewise for a·b. So by definition, if a,b are in F_p, then for p bigger than max of a+b,a·b, a+b and a·b coincide in Z and in F_p.", so now you are saying that this is the matter of definition.

My first remark is technical. The problem deals only with rings and has nothing to do with division. So, it is not necessary to consider the field F_p and only primes. The problem is whether Z is the limit of rings R_p=(0,1,…p-1) (with operations modulo p) when p→∞.

Again, in mathematics, mathematical statements should be formulated unambiguously such that different interpretations should be excluded. For this reason the words “for any” and “there exist” are often used in mathematical statements. However, saying about a and b you are not using those words, and one can only guess what you mean. Consider you “definition” “So by definition, if a,b are in F_p, then for p bigger than max of a+b,a·b, a+b and a·b coincide in Z and in F_p.” literally. For example, if a=0 and b=0 then for p > 0, a+b and a·b coincide in Z and in F_p. Or if a<10 and b<10 then for p > 100, a+b and a·b coincide in Z and in F_p.”. So your “definition” is indeed obvious.

I guess that probably you meant something like this: for any p₀ there exists a set S such that for any a+bϵS,a·b ϵS, a+b and a·b coincide in Z and in F_p for any p >= p₀, and card(S)→∞ when p₀→∞.

However, even if my guess is correct, this still cannot be a correct definition that R_p→Z when p→∞. The definition should be such that not only for two elements from S their sum and product coincide in Z and in R_p but that it is possible to find a number n such that for any m<=n the result of any m operations of multiplication, summation or subtraction of elements from S should be the same in Z and in R_p, and that n→∞ when p→∞.

The exact formulation of the definition is given in my paper, and I prove that with this definition indeed R_p→Z when p→∞. As I said, the definition should be to some extent analogous to the definition that the sequence (a_n) →∞ when n→∞: for any M>0 there exists n₀ such that a_n>=M for any n>= n₀.

I asked several mathematicians to give me a reference where this is proved but nobody gave such a reference. The response of some of them was analogous to yours: this is obvious. Then I asked that if this the case then why in mathematical textbooks this is not even mentioned and standard math starts from Z from the beginning, but again no response. As I wrote, they don’t care that standard math has foundational problems (as follows e.g. from Gödel’s incompleteness theorems and other considerations). But when I asked Prof. Zelmanov (who is the Fields Medal laureate) he did not say that this is obvious and advised me to look at Terence Tao’s blog where ultraproducts are considered. In my paper I thank Prof. Zelmanov for his advice and refer to the blog.

Technically indeed it is possible to prove that R_p→Z follows from the results on ultraproducts although in ultraproducts they consider only fields and their goal is to use finite fields for proving some features of fields of characteristic zero. Nevertheless, this is not a direct proof, and the construction is rather sophisticated.

In summary, I think that, with the probability 99.99 %, in the literature there is no direct proof that R_p→Z when p→∞ and so my proof is new. Let me note that my paper contains not only this result: I explain that this result is the first step in proving that finite math is more fundamental than standard one: the latter is a special degenerated case of the former in the formal limit p→∞.

However, it seems obvious that you even did not try to carefully read my proof and other results of the paper. You noticed that I prove that R_p→Z, immediately (within minutes) decided that this is obvious (as you say, even without the machinery of ultraproducts) and immediately wrote a rejection. I am amazed that the attitude to my paper at such a prestigious journal was on such a level.

For me it is not a great tragedy that my paper will not be published in NDJFL. I have no doubt that the results are fundamental, they will be acknowledged sooner or later and published elsewhere. However, I treat such an attitude to me as disgraceful from the professional point of view. Such an attitude in fact means that you treat me as unprofessional who submitted to NDJFL a junk which does not deserve consideration.

Of course you have a right to have such an opinion. However, if you think that your attitude was a mistake I would be grateful if you tell me this and will be fully satisfied. I understand that we are only people, everybody makes mistakes, you are very busy handling such a journal, you have to look at many papers and probably some of them are indeed junk, so probably mistakes in your work are inevitable. However, decent people acknowledge that they make mistakes when this becomes obvious.

В этом ответе вначале популярно объясняю, что его объяснения не имеют смысла. Пишу, что был очень удивлен, что в таком престижном журнале моя статья была рассмотрена на таком уровне.

В конце пишу, что для меня главное – не то, что статья не будет опубликована в его журнале, а то, что отношение к статье было позорным. Как будто я полностью не профессионален и послал в журнал мусор на который не стоит тратить время. Пишу, что все мы люди и ошибаемся, он очень занят с журналом, ему надо смотреть много статей и, наверное, часть из них мусор, так что, наверное, в его работе ошибок не избежать. Но порядочные люди признают, что делают ошибки когда это выясняется. И если он признает, что ошибся, то я буду удовлетворен.

По моим понятиям, любой ученый и тем более математик должен признать, что он неправ когда ему это объясняют. Допустим, что он решил, что мой ответ не очень вежливый. Но, по моим понятиям, когда главному редактору объясняют, что отношение к статье и автору было хамским и что он написал ответ совершенно неправильный с математической точки зрения, то любой порядочный ученый должен извиниться и, по меньшей мере сказать, что все будет пересмотрено. Я на этом не настаивал, а всего лишь попросил, чтобы он признал ошибку и что тогда я буду полностью удовлетворен. Но он даже не ответил, что показывает, что его какие-либо моральные проблемы не волнуют.

Еще одна попытка: Israel Journal of Mathematics. Первый ответ был обычным:

Unfortunately your paper is out of the scope of the Israel Journal of Mathematics. Therefore we cannot consider it for publication. we do thank you for considering our journal.

Sincerely yours,

Tamar Ziegler

Editor in Chief

Israel Journal of Mathematics

Т.е., отклоняют статью, якобы, потому что она не в теме журнала. Но описание редакционной политики журнала такое: “The Israel Journal of Mathematics contains high-quality research papers on {\bf all} aspects of mathematics and theoretical computer science”. Т. е. пишут, что журнал рассматривает статьи высокого качества по всем темам математики. Поэтому статью нельзя отклонить с предлогом, что она не по теме; единственной причиной отклонения может быть только то что статья низкого качества. А это уже значит, что должна быть рецензия, где показано, что статья действительно низкого качества. Но когда я им это написал, то ответ был такой:

The Editorial Board had a look at your paper and decided that the Israel Journal of Mathematics is not the right place for it. Therefore we will not further consider the paper. This decision is final.

Т.е., теперь они говорят, что редколлегия смотрела и решила, что их журнал – неподходящее место для статьи. А почему – никаких объяснений. И еще предупреждают меня, что это решение окончательное, чтобы я их больше не беспокоил. И плевать они хотели на научную этику.

Попытка опубликовать статью в European Physics Journal H.

Первый ответ опять стандартный:

Dear Dr Lev,

Thank you very much for having submitted your manuscript entitled:

Analogy Between Finite Mathematics and Special Relativity to The European Physical Journal H.

Your manuscript has been carefully considered by our Editorial Board, and it appears that your manuscript does not belong to the Aims and Scopes as specified at https://epjh.epj.org/epjh-aims-and-scope

Therefore, we regret to inform you that your manuscript will not be considered further for publication in The European Physical Journal H. We are sorry not to be able to bring you a positive outcome and hope that you will consider EPJH in a future occasion.

Yours sincerely, EPJH Managing Editors

Comments from the editors and reviewers: (и никаких… нет).

Мой ответ:

Dear Editors,

Thank you for your email informing about the editorial decision on my paper. The email says that " your manuscript does not belong to the Aims and Scopes as specified at https://epjh.epj.org/epjh-aims-and-scope". However, this link contains the following sentences:

"Contributions addressing the history of physics and of physical ideas and concepts, the interplay of physics and mathematics as well as the natural sciences, and the history and philosophy of sciences, together with discussions." I believe that my paper fully satisfies these requirements. So I would be grateful if your decision is reconsidered.

Thank you.

Sincerely, Felix Lev.

Ответ журнала:

Dear Dr Lev,

The new Editors in Chief confirmed the rejection of your article. I copy their response: "Even if it would be scientifically sound, it does not account for "the historical development of ideas in contemporary physics" (as we demand in our aims and scope)." We are sorry not to be able to bring you a positive outcome and hope that you will consider EPJH in a future occasion.

Т.е., они говорят, что даже если статья "scientifically sound", то все равно не подходит т. к. нет "the historical development of ideas in contemporary physics". Т.е., они даже не пытались понять является ли статья "scientifically sound", а решили сразу отфутболить т. к., якобы, в ней нет истории. Но даже название статьи: "Analogy Between Finite Mathematics and Special Relativity" сразу говорит, что проводится параллель между конечной математикой и теорией относительности, которая является историей т.к. была предложена в 1905 г. Т.е., опять, то что написано в редакционной политике большого значения не имеет, им главное – отфутболить с какими-то бессмысленными словами.

Попытка получить приглашение от AVS QUantum Science на написание обзора.

По правилам этого журнала, они публикуют, как правило, обзоры по приглашениям. Чтобы получить приглашение, вначале надо заполнить форму с вопросами. В редакционной политике журнала написано, что журнал рассматривает применение quantum science в различных областях и все статьи должны быть "all through the foundations of Quantum Science". А в статьях главного редактора рекламирующих журнал, есть слова "quantum journej", "quantum science", т. е. все quantum. Из этих слов, казалось бы, следует, что читатели должны интересоваться не только приложениями квантовой теории но и ее обоснованием. Да и логически, как можно заниматься приложениями квантовой теории, если не понимаешь ее основы. Поэтому я послал им предложение об обзоре по основам квантовой теории. Это предложение довольно длинное и приводить его не буду. А первый ответ опять был стандартным:

Thank you for your interest in the journal. After reviewing your material, the editors do not think it is an appropriate fit for AVS Quantum Science at this time. It might be more appropriate for another AIP Publishing or AVS journal and you can review the portfolio here: https://publishing.aip.org/publications/find-the-right-journal/. Please keep AVS Quantum Science in mind in the future.

На этот глубокомысленный отзыв ушло три недели. Видно, что никаких аргументов нет, а просто не хотят брать. И, как обычно, я послал appeal:

The editorial policy of AVS Quantum Science claims that all applications should be discussed “all through the foundations of Quantum Science” and that the journal “covers recent advances in established fields or an emerging area of importance within quantum science”. Those sentences indicates without doubts that the journal is devoted not only to pure applications but also to foundations of Quantum Science. The title of my proposal explicitly indicates that my review will be devoted to foundation of quantum science. As indicated in the proposal, the review is based on my results published in J. Phys. A, J. Math. Phys., Phys. Rev. D, Finite Fields and Applications, Int. J. Mod. Phys. B and other known journals. Therefore the review is fully in the scope of AVS Quantum Science. However, my proposal has been rejected with the statement that the editors “do not think it is an appropriate fit for AVS Quantum Science” and no other explanations have been given. As follows from the above remarks, this statement fully contradicts the editorial policy of AVS Quantum Science. Scientific ethics implies that any negative statement should be substantiated, and so the statement that the editors only think something without explanation contradicts scientific ethics. This statement poses a question whether or not anybody tried to understand my proposal.

I would be grateful if the editorial decision is reconsidered.

И, как и ожидалось, в ответ получил подтверждение, что мой proposal отклоняется, и, чтобы написать такой глубокомысленный ответ, понадобилось две недели:

Dear Dr Lev,

In your latest mail to AQS, you appealed the editorial decision not to consider your proposal for contribution to AVS Quantum Science. AVS Quantum Science is a new journal which aims at providing the community with a wide range of publications that cover all fields related to quantum physics. While our ambition in the future is to host original research, original results and eventually novel ideas, we are currently focusing our interest in review articles. We are focusing mostly on reviews that have been invited but we are keeping open the possibility for non-invited contributors. In all cases, the editorial team is carefully selecting the topics, formats and authors before we actually propose to submit. This is why you were requested to send a preliminary Editorial Summary form.

Members of the editorial team have assessed your proposal with extreme care, and, as mentioned in our earlier correspondence, did not feel it would fit with our current journal objectives and would be more appropriate to other journals. While our criteria may evolve in the next years, when the journal is opening to wider ranges of contributions, our editorial decision cannot be reconsidered at this time.

Our analysis was neither a peer-review process nor a critical analysis of the work you were proposing to published. Our decision should therefore not be considered as negative statement about your work.

Best regards,

Philippe Bouyer

AVS Quantum Science

В моем appeal я писал, что как же так, в своей editorial policy вы клянетесь, что все должно быть "all through the foundations of Quantum Science”, а когда я предлагаю фундаментально новый подход к foundations, то вы его отклоняете, т. е. ваше решение противоречит вашей же editorial policy. И это не соответствует научной этике что вы пишете, что мы решили, а никаких объяснений нет. А в повторном ответе все так же, клянутся, что внимательно смотрели, но опять ничего конкретного нет. Видимо, они понятия не имеют что я им предлагал, но главное – опять та же история, что редакционная политика журнала не выполняется самой редакцией.

Мой общий вывод такой: если ты предложил что-то фундаментальное, но не считаешься великим ученым и не работаешь в престижном месте, то, не имея связей (попросту, говоря по-русски, блата), опубликовать это в так наз. престижных журналах почти невозможно. Очень часто вопрос о публикации в журнале, который провозглашает, что рассматривает фундаментальные проблемы, решается не редакторами, а тупарями, которые о фундаментальной науке понятия не имеют, но не имеют моральных проблем, решая, какие статьи рассмотреть а какие сразу отвергнуть. И даже редакторы таких журналов часто понятия не имеют о фундаментальной науке и не считают себя связанными тем, что написано в редакционной политике их журналов.

Я очень признателен журналам Physics of Particles and Nuclei и Physics of Particles and Nuclei Letters, редакции которых в ОИЯИ в Дубне за то что мои работы были рассмотрены в соответствии с научными критериями. Казалось бы, раз Springer публикует эти журналы на английском, то широкая научная общественность должна интересоваться этими журналами. Действительно, многие интересуются, но, видимо, есть и предрассудки, что раз редакция в России, то журналы, вроде, не очень престижные. А на самом деле многие так наз. престижные журналы публикуют ахинею и общественность это проглатывает. Я также благодарен редакции журнала Symmetry и главному редактору Сергею Одинцову за то что моя статья представленная в этот журнал была рассмотрена по всем правилам научной этики и опубликована в [14].

В предыдущей главе я описывал свои злоключения в связи с попыткой опубликовать книгу в Springer. Как я писал, книгу удалось опубликовать (см. [23]) во многом потому что Angela Lahee оказалась очень порядочным человеком. И один из главных строго доказанных результатов книги – то что классическая математика является частным вырожденным случаем конечной, и то, что стандартная квантовая теория является частным вырожденным случаем квантовой теории основанной на конечной математике. Поэтому мои попытки опубликовать эти результаты, в конце концов были реализованы, несмотря на приключения, описанные в этой главе.

Но тогда возникли такие соображения. Как написала мне Angela Lahee, почти все университеты имеют подписку на книги Springer. Но не все люди имеют доступ к университетским библиотекам, а даже электронный вариант книги стоит 109 долларов (а бумажный – 150). Кроме того, большинство из тех кто захочет почитать книгу, вряд ли захотят читать все 291 страниц, и, наверное, будут искать только то что им интересно. Изложение проблем, которые я сейчас обсуждаю, начинается со стр. 169. Поэтому я решил написать короткую статью, где эти проблемы обсуждаются на популярном уровне. Есть несколько известных журналов, которые публикуют популярные статьи по математике, и мне казалось, что такая статья будет этим журналам интересна.

Моей первой попыткой был журнал "The Mathematical Intelligencer". Editorial policy журнала говорит, что они не принимают обычный математический стиль теорема-доказательство, т.е., все должно быть на популярном уровне для широкой аудитории. Один из главных редакторов – Сергей Табачников, который закончил мехмат МГУ. Когда я учился в МФТИ, то некоторые думали, что мехмат МГУ – чуть ли не высшая каста. В связи с той проблемой, которую сейчас обсуждаю, мне было интересно знать мнение математиков, т.к. мне казалось, что уж им очевидно что такое конечное кольцо или конечное поле.

Рецензия на мою статью была такая:

Reviewer 1: I have read the article, and do not recommend publication. I am in principle very interested in things like ultrafinitism or questioning the role of the real numbers in physics, but this article struck me as having very little to say about such matters that wasn't too obvious to count as a genuine contribution. For instance, everybody understands (or at least all serious mathematicians and physicists understand) that infinite precision is not possible. So we use the real numbers not because we think that they map directly on to reality, but because it turns out to be convenient to do exact calculations within the real number system, obtain exact answers, and then use those exact answers to make predictions that can be verified, not exactly of course, but often to a high degree of precision. An argument against the real numbers has to offer some advantage of using a different system.

Ясно, что я написал appeal:

Author’s appeal on Editorial Decision

The decision to reject my paper was based on the advice of Reviewer 1, and there were no other referee reports. The motivation of Reviewer is as follows.

Reviewer says that “everybody understands that infinite precision is not possible” and that “So we use the real numbers not because we think that they map directly on to reality, but because it turns out to be convenient to do exact calculations within the real number system, obtain exact answers, and then use those exact answers to make predictions that can be verified, not exactly of course, but often to a high degree of precision.”

At this point, my approach is completely the same as the approach of Reviewer. However, Reviewer concludes the report with the sentence: “An argument against the real numbers has to offer some advantage of using a different system.”, and only this sentence is the reason for the advice to recommend rejection.

This sentence shows that Reviewer even did not carefully read the paper. From the very beginning of the paper, I explain that mathematics with infinitesimals cannot be universal. For example, as I note, many physicisists “… say that, for example, dx/dt should be understood as Δx/Δt where Δx and Δt are small but not infinitesimal. I ask them: but you work with dx/dt, not Δx/Δt. They reply that since mathematics with derivatives works well then there is no need to philosophize and develop something else.” Thus, the mentality of these physicists on the application of real numbers is the same as the mentality of Reviewer.

I fully agree that mathematics with infinitesimals is very powerful in many applications. However, I note that “The development of quantum theory has shown that the theory contains anomalies and divergences.”

The idea of the paper is to explain on popular level the results of my monograph “Finite mathematics as the foundation of classical mathematics and quantum theory…” recently published by Springer. Even the title of the monograph shows that “advantage of using a different system” is discussed in detail, and in the manuscript, I explain on popular level why finite mathematics is more general (fundamental) than classical one. I note that my results are fully in the spirit of the history of science. For example, nonrelativistic theory works in many cases with a very high accuracy, but it cannot explain phenomena where it is important that the speed of light c is finite and not infinitely large. I note that, analogously, in nature there are phenomena (e.g., gravity) which can be explained only in the framework of finite mathematics where it is important that the characteristics p of the ring is finite and not infinitely large.

The Reviewer's remarks show that he/she is completely unfamiliar with the fact that the problem of infinities is one of the main problems of quantum theory and many famous scientists wrote that fundamental quantum theory should be based on finite mathematics.

In summary, the Reviewer’s advice to recommend rejection is completely unfounded. My paper satisfies all the requirements specified in the editorial policy of “The Mathematical Intelligencer”. I would be grateful if the Editorial decision is reconsidered.

Так как на этот appeal долго не было ответа, я написал Сергею Табачникову по-русски:

Уважаемый Сергей,

Решил написать Вам по-русски о моей статье, которая только что отвергнута в “The Mathematical Intelligencer”. Проблема не в том, что она отвергнута, а в том на каком уровне она отвергнута. Вначале очень кратко о себе. Я закончил МФТИ, в России защитил кандидатскую и докторскую и работал в Дубне. У меня много статей в известных журналах, а недавно Springer опубликовал мою монографию “Finite mathematics as the foundation of classical mathematics and quantum theory. With applications to gravity and particle theory”. Более подробно данные обо мне есть в моем ORCID: https://orcid.org/0000–0002–4476–3080.

Одна из основных проблем квантовой теории в том, что теория построенная на классической математике (с бесконечно малыми, непрерывностью и т.д.) приводит к расходящимся выражениям (проблема бесконечностей). Поэтому многие известные ученые предлагали, что самая общая (фундаментальная) квантовая теория должна быть построена на конечной математике. В книге строго доказано, что классическая математика является частным вырожденным случаем конечной математики в формальном пределе p→∞, где p – характеристика поля или кольца в конечной математике. Смысл этого утверждения такой, что любое явление, которое объясняет классическая математика, в принципе может быть объяснено с любой точностью в конечной математике, если p очень большое. Но есть и явления, которые могут быть объяснены только если p конечное, а не бесконечное.

Никто не спорит, что аппарат классической математики очень мощный и во многих случаях (но не всех) работает с очень большой точностью. И в таких случаях совершенно незачем применять конечную математику. Ситуация полностью аналогична тому, что есть в физике. Например, нерелятивистская теория является частным вырожденным случаем нерелятивистской в формальном пределе c→∞ (где c – скорость света), но в повседневной жизни нерелятивистская теория работает с очень большой точностью и тогда незачем применять релятивистскую теорию. Аналогично, классическая физика является частным вырожденным случаем квантовой в формальном пределе ћ→0, где ћ – постоянная Планка. Но в тех случаях когда классическая физика работает с большой точностью, незачем применять квантовую теорию; например, незачем описывать движение Луны уравнением Шредингера; в принципе это возможно, но приводит к неоправданным усложнениям. В своей статье я пытался на популярном уровне объяснить результаты своей книги. Ясно, что книга могла выйти только после одобрения высококвалифицированными рецензентами. И даже из названия книги ясно, что ней подробно приведены аргументы в пользу конечной математики. Статья полностью соответствует всем критериям editorial policy Вашего журнала. Однако, статья отвергнута с такой рецензией:

И я привожу эту рецензию.

Т.е., менталитет рецензента такой, что раз классическая математика во многих случаях работает, то незачем философствовать и применять что-то другое. Как я пишу в статье, такая философия у многих. Рецензент пишет, что должны быть аргументы в пользу применения другой математики. Но весь смысл статьи как раз в том, чтобы привести такие аргументы и ясно, что рецензент даже не читал внимательно статью. От статуса "Under review" до "Reviews completed" прошел всего один день так что рецензия была написана очень быстро. Статья была в редакции больше месяца и я надеялся, что за это время будет подготовлена серьезная рецензия. Однако, из рецензии ясно, что рецензент даже не читал статью внимательно.

Я только что отправил Prof. Fernando Gouvea мой appeal который приложен. В editorial policy ничего не говорится про appeals, но это обычная практика, что автор имеет право на appeal. Надеюсь, что мой appeal будет рассмотрен.

Заранее благодарен.

С уважением, Феликс Лев (Felix Lev).

Его ответы были такими:

Dear Dr. Lev:

Let me start by asking you to communicate with the magazine in English: I am the only member of the editorial board who speaks Russian, and we conduct all the magazine-related business in English. Thank you for your understanding.

Concerning your article and the editors" decision, let me assure you that the referee is a highly qualified mathematician who had studied your article in detail. Obviously, he will remain anonymous to you, but let me say that, as an author, I'd be very happy to have a reviewer of this caliber and quality. Let me be clear: we firmly stand by his recommendation to reject the article.

Let us look at your arguments.

You claim that "любое явление, которое объясняет классическая математика, в принципе может быть объяснено с любой точностью в конечной математике, если p очень большое. Но есть и явления, которые могут быть объяснены только если p конечное, а не бесконечное." (every phenomenon explained by classical mathematics, in principle, can be explained with arbitrary precision in finite mathematics, if p is very large. But there also exist phenomena that can be explained only if p is finite, and not infinite).

What does this statement mean? Perhaps your book provides enough detail, but it is not at all clear from your article. You illustrate it by examples, claiming that arithmetical identities such as 10+20=30 are ambiguous, whereas 10+20=30 (mod 40) or 10+20=5 (mod 25) are not. These examples are unconvincing, and they do not clarify the meaning of the general statement above. More generally, you describe the simple relations between the rings Z/Zp and Z as an argument toward this general statement; we find this unconvincing as well.

You say that the purpose of your article was to popularize your book. Unfortunately, this goal was not achieved: it is not clear from your article whether the approach that you promote is capable of obtaining new results or of consistently explaining known results in a new way. Perhaps one needs to read your book to make sense of your theory and to appreciate it, but your article comes short of being compelling.

The final paragraph of your article (in bold) is its main message. In our opinion, to convince the reader of the truth of this credo, and even to make precise sense of it, would need much more elaboration than presented in your article.

Sincerely yours,

Sergei Tabachnikov

The Mathematical Intelligencer

Professor of Mathematics, Penn State

И затем он послал второй ответ:

Dear Felix, I have finally read your letter; sorry for the delay, it's a very busy time for me.

I am not a physicist, and I am not familiar with the culture of the physics community, so I cannot comment on the phenomenon that you lament about: lack of acceptance, or even a meaningful criticism, of your theory. What I can try to comment upon is the mathematical side of the discussion.

In my opinion, everything in mathematics can be used to create models of natural phenomena, be this the classical differential calculus or calculus of finite differences, be this standard or nonstandard analysis (in which infinity is not a limit), be this based on the right of integers or the modular arithmetic (the rings Z/pZ), be this classical or constructivist logic. From the mathematical point of view, one needs to obtain a consistent and, preferably, elegant theory capable of explaining the relevant phenomena in the framework of the model at hand. From this point of view, both the Galilean and the Lorentz transformations are parts of mathematics on equal footing, although RT provides a more accurate description of the nature than NT.

My criticism of your article – and in it I agree with the referee – is that it essentially just a declaration that one can build quantum theory based on the rings Z/pZ, but it doesn't provide examples or any details. Perhaps one needs to read your book to appreciate your approach, but one cannot expect the reader to be familiar with the book. It well could be that your subject is too technical to be explained in an expository article in a magazine for general mathematical audience.

You also seem to claim that mathematics could be rebuilt starting with the rings Z/pZ, instead of Z (Peano arithmetic). This may be the case, but such an undertaking would take an enormous amount of work and, in my opinion, even if successful it will have little bearing on modeling nature. As I said, no mathematics is off limit if it's relevant in description of nature, and there is no need to rebuild the foundations for this purpose.

It may not be directly relevant, but let me mention something that is close to my research interests. Recently, the field of discrete differential geometry has emerged, and it continues to be an active research area (the name itself is an oxymoron). The situation is somewhat similar to what you described: instead of smooth objects, such as curves and surfaces, one studies discrete ones (polygons, polyhedra), and the former can be obtained from the latter as the limiting objects. Btw, this discrete differential geometry is intimately related with completely integrable systems, which are so common in mathematical physics.

These are my thoughts.

Best regards, yours Sergei

P. S. Thank you for the note about D. B. Fuchs. He is 81 now, and we continue our collaboration, working on a joint paper now.

Мой ответ на его письма был такой:

Dear Sergei,

Thank you for your response to my detailed letter. However, you probably will not be surprised if I say that I am disappointed with your response. You asked whether my approach “is capable of obtaining new results or of consistently explaining known results in a new way”. I was very glad that you asked this question and hoped that you will read my response. But now I am not sure that you were interested in my response at all and probably you decided from the beginning that the answer is negative.

I tried to answer your question in such a way that (in my understanding) the answer should be appreciated and understood by any mathematician, even by students of mathematical departments. For example, I give a popular explanation why in modular mathematics I have one irreducible representation (IR) which splits into two IRs in the formal limit p→∞. This (mathematically beautiful!) example immediately shows that, even from a pure mathematical point of view, modular theory is more general than standard one. Since you said nothing about this example then either you even did not read it at all or were unable to understand it.

I also give other simple MATHEMATICAL examples which show that there are cases when modular theory can solve problems which standard theory cannot. However, again, no specific comments on those examples are given, and so you either did not read those examples or were unable to understand them.

I understand that everybody has his/her own problems, and nobody can insist on what other people should or should not read. But it is beyond any logic that you asked a question and said nothing explicit about my response. You say: “My criticism of your article – and in it I agree with the referee – is that it essentially just a declaration that one can build quantum theory based on the rings Z/pZ, but it doesn't provide examples or any details.”

In my paper and the last letter, I give many simple MATHEMATICAL arguments but neither you nor the referee give any comments on these arguments. And so again, you either did not read the arguments or were unable to understand them. In the literature, criticism is defined as “the practice of judging the merits and faults of something”. But since there is no sign that you and the referee tried to understand my arguments, the word “criticism” in your letter is fully inappropriate. If it were only a discussion between two people, then everybody has a full right to read or not to read what he/she wants. But, in the given content, your opinion is understood not only as your personal opinion but as the opinion of the readers of your journal. I am not sure that your understanding of this opinion is realistic. For example, several physicists and mathematicians told me that they would be interested in reading a popular discussion of my approach. You say, “It well could be that your subject is too technical to be explained in an expository article in a magazine for general mathematical audience.” But I just tried to explain my results in an extremely popular (expository) level, and, in my understanding, this is fully what the editorial policy requires.

You explain to me that “From the mathematical point of view, one needs to obtain a consistent and, preferably, elegant theory capable of explaining the relevant phenomena in the framework of the model at hand”. According to the present knowledge, quantum theory is the most general model of nature which mankind has developed. So, in the content of your letter, your words can be understood only such that you do not think that my theory is elegant and capable of explaining the relevant phenomena. But in your letter, as I already noted, I do not see any sign that you tried and/or were able to understand what my theory is capable of.

Now let me comment on the following extract of your letter: “You also seem to claim that mathematics could be rebuilt starting with the rings Z/pZ, instead of Z (Peano arithmetic). This may be the case, but such an undertaking would take an enormous amount of work and, in my opinion, even if successful it will have little bearing on modeling nature. As I said, no mathematics is off limit if it's relevant in description of nature, and there is no need to rebuild the foundations for this purpose.”

In my paper and the last letter, I note that (during the last 80 years) there is a great problem that, by using the existing mathematics, physicists cannot construct a quantum theory which is mathematically consistent and can explain many existing experimental data. This is acknowledged by famous scientists and even Nobel Prize laureates (as I noted, even one of them wrote a paper titled “Living with Infinities”). Also, many authors and even some Nobel Prize laureates wrote papers conjecting that the ultimate quantum theory will be based on finite mathematics. Of course, constructing such a theory would take an enormous amount of work. However, in your opinion “, even if successful it will have little bearing on modeling nature” and “there is no need to rebuild the foundations”.

So, you do not know about existing fundamental problems, do not have ideas how to solve them, the opinion of famous scientists is not important to you, but your opinion is that “there is no need to rebuild the foundations”. So, your remarks are like those from the known Chekhov’s story “Letter to a learned neighbor” when a man writes to his neighbor: “You say that there are spots on the Sun; this cannot be because this can never be”.

You note that there are even similarities between our approaches because both start from a discrete approach. You will probably be indignant if someone, without any attempt to figure it out, says that your results are only declarations. You will probably say that you already have recognized works on this topic and this topic is related to generally recognized problems. But I can also say that I have papers in so-called prestigious journals, there are many other papers on this topic, and even Nobel Prize laureates wrote about this.

In summary, you asked me a question, I tried to answer this question in detail, there are no sign that you and the referee read my arguments and/or were able to understand them, but you say that my paper “is essentially just a declaration”. Giving negative statements about my arguments without any explicit mentioning them, contradicts scientific ethics and is simply indecent. I understand your last letter such that you do not want to spend any time on our discussion, and I also think that yourattitude is such that any further correspondence is meaningless.

I wish all the best to you and your journal. Felix.

P. S. Your statement that “both the Galilean and the Lorentz transformations are parts of mathematics on equal footing” is not correct. As explained in the famous Dyson’s paper “Missed opportunities” published in 1972 in Bull. Amer. Math. Soc., the Lorentz group is more general than the Galilei one because the latter can be obtained from the former by contraction c→∞. In turn, being semisimple, the Lorentz group (it is more correct to talk about its covering group SL(2,C)) has a maximal possible symmetry and cannot be obtained from a more symmetric group by contraction. And, as I tried to explain in the paper, finite mathematics is more general than classical one because the latter can be obtained from the former by contraction p.

Как обычно, я привожу эту длинную переписку, понимая, что вряд ли кто-то захочет всю ее читать. Но я должен привести эту переписку, чтобы не сказали, что я тенденциозен, утверждая, что рассмотрение моей статьи не соответствовало ни editorial policy ни научной этики. Действительно, Сергей Табачников пишет, что мои утверждения unconvincing и что мои аргументы – только declaration.

Не знаю, понимает ли он, что такие утверждения без всякой попытки обосновать их, противоречат научной этике. И еще, как я пишу в своем ответе, его слово "criticism" не соответствует своему значению. Определение "criticism" такое: "the expression of disapproval of someone or something based on perceived faults or mistakes". То есть, предполагается, что даны какие-то аргументы. А его письма не содержат никакого намека, что он хоть в чем-то пытался разобраться. И рецензия тоже показывает, что, как я отмечаю, рецензент даже не прочитал внимательно статью. Вначале он пишет, что ему интересен ультрафинитизм, потом пишет, что реально можно что-то посчитать только с действительными числами, а если не так, то должны быть аргументы. Но весь смысл статьи, чтобы привести такие аргументы и, похоже, он этого даже не понял.

Моя следующая попытка – Archiv der Mathematik, и ответ Editor-in-Chief Ralph Chill такой:

"…We are aware of your having discussed this paper with Clemens Heine, and we have valuated the paper by ourselves. It is true that the paper is of general nature, and could be of interest for a broader audience, but we feel that the paper does not fit into this particular journal. We want to encourage you to submit your paper to a another journal, where it certainly will find its place…

То есть, он признает, что "It is true that the paper is of general nature, and could be of interest for a broader audience… ". То есть, он фактически признает, что статья полностью соответствует editorial policy. Но, почему-то, "but we feel that the paper does not fit into this particular journal". И он ведь математик, а не поэт, поэтому когда он апеллирует к своим чувствам, то это странно. Казалось бы, вопрос очень простой: соответствует статья editorial policy? Да или Нет? Ясно, что я написал appeal, но он на него не ответил. То есть, опять-таки, он, наверное, не понимает, что такой ответ противоречит научной этике.

Моя следующая попытка – Expositiones Mathematicae. Их editorial policy такая:

Our aim is to publish papers of interest to a wide mathematical audience including graduate level students. This is a peer-reviewed journal that publishes papers in all branches of Mathematics under the headings "Main Articles" and "Mathematical Notes":

Main Articles are either original research papers or expository/survey articles on a current research topic or area.

Mathematical Notes must contain new results or novel points of view.

Clarity of exposition, accuracy of details, interest of subject matter and quality of research will be the decisive factors in our acceptance of an article for publication.

Ответ Editor-in-Chief Liming Ge:

"…Though your manuscript falls within the aim and scope of this journal, it is being declined due to lack of sufficient novelty… " То есть он прямо признает, что "your manuscript falls within the aim and scope of this journal".

Казалось бы, в таком случае он должен сразу отправить статью на рецензию. Но он статью отвергает "due to lack of sufficient novelty". Этот ответ показывает, что он даже не понимает о чем статья, т. к. сказать, что утверждение "классическая математика – частный вырожденный случай конечной" недостаточно новое – бессмыслица. Но даже если он не понимает этого, то он еще не понимает, что утверждение "due to lack of sufficient novelty" без какого-либо объяснения, противоречит научной этике.

Конечно, я написал appeal. В частности, написал, что утверждение "due to lack of sufficient novelty" может быть сделано только в рецензии, но статью на рецензию не посылали. Ответ Journal Manager: "Please find the below response from the editor. The manuscript does fall into our aims and scope. But as a Mathematical note, we only publish short articles within ten pages or fewer. The viewpoints expressed in the paper are mostly conclusions of the discussions in author's book. The editorial board does not find these points of views sufficiently novel, so we go beyond our requirement for a short research note…

То есть он подтверждает, что статья в рамках editorial policy. Но он пишет, что "But as a Mathematical note, we only publish short articles within ten pages or fewer. " Но в editorial policy ничего не написано про десять страниц. К тому же непонятно как считаются страницы: десять страниц в журнале или в рукописи, а если в рукописи, то с каким шрифтом. Дальше он пишет, что точка зрения статьи в основном является выводом обсуждения в книге, и опять-таки, редакция не находит эту точку зрения достаточно новой. Что не является новым, подход книги или обсуждения в статье? Он, конечно, не понимает, что то что в книге – совершенно новое. А статья сделана согласно их policy, что даже graduate level students должны понимать. Наконец, у Editor-in-Chief и этого editor одинаковая фраза: "sufficiently novel". А что это такое? Казалось бы, что-то может быть или новым или не новым, а что такое "достаточно новый"?

Наконец, еще одна попытка – Historia Mathematica, и ответ Editor Nathan Sidoli, Ph.D. такой: "…Unfortunately, the Editors feel that your paper is not suitable for publication in the journal and unlikely to be favorably reviewed by the referees… " Т.е., опять, Editor, который упоминает себя как Ph.D., и, который, вроде бы, математик, а не поэт, апеллирует к своим чувствам, но не отвечает прямо на вопрос, отвечает ли статья требованиям editorial policy и говорит, что unlikely, что статья будет благосклонно оценена рецензентами. Казалось бы, он вначале должен послать работу рецензентам и только потом смотреть как она будет оценена. Но, так же как я описывал ответ Mullen из Finite Fields and Their Applications, он, как и Mullen, уже заранее знает, что рецензии будут отрицательными. У него даже нет такой мысли, что вдруг они будут положительными. Т. е., опять тот же пример, что редактор журнала не заботится о научной этике. И в данном случае я даже не стал писать appeal.

Теперь эта популярная статья есть в vixra, во французском архиве HAL и, после всех моих злоключений, статья была опубликована в журнале Open Mathematics [24]. После этого arXiv согласился поместить эту статью, но только в gen-ph. Я писал appeals о том, что, очевидно, что проблемы рассматриваемые в статье не имеют никакого отношения к gen-ph. После этого они поместили эту статью также в quant-ph, не захотели помещать ее в математические разделы (хотя журнал математический), и все равно главным разделом остался gen-ph, так что я не могу сделать cross-listing в другие разделы.

Глава 17. Попытки опубликовать статьи о проблеме барионной асимметрии вселенной

Эта проблема заключается в следующем. Согласно современным теориям частиц и космологическим теориям, когда вселенная образовалась, то в ней было одинаковое число барионов и антибарионов. А т.к. полный барионный заряд – сохраняющееся квантовое число, то и на современном этапе вселенной, числа барионов и антибарионов должны быть одинаковыми. Но, по крайней мере, из того что мы видим, следует, что в окружающем нас мире, барионов намного больше чем антибарионов. Если бы их числа были одинаковыми, то, рано или поздно, барионы и антибарионы проаннигилировали бы друг с другом и обычной материи не осталось бы. В литературе проблема барионной асимметрии вселенной называется BAU (baryon asymmetry of the universe).

Ясно, что для понимания проблемы BAU надо прежде всего ответить на вопрос, правильно ли в современной теории трактуется понятие частица-античастица и сохранение барионного числа. В современных теориях барионное число сохраняется. Этим объясняют то что протон стабильный. Действительно, протон – барион с самой маленькой массой, поэтому он не может распасться на частицы с меньшими массами.

Но одно время в моде были GUT (grand unification theories), в которых барионное число не строго сохраняется, и есть малая, но ненулевая вероятность, что протон когда-то распадется. Разные модели давали разные оценки для времени жизни протона. Некоторые модели давали время жизни протона порядка 10²⁸ лет. Конечно, для одного протона мы не можем ждать 10²⁸ лет пока он распадется. Но были построены большие подземные лаборатории (чтобы исключить фон от космических лучей), в которых большие массы воды окружались счетчиками в надежде, что один из протонов распадется и это будет зарегистрировано. Но ни в каких таких экспериментах распад протона не был зарегистрирован. Теперь пишут, что более реальная оценка для времени жизни протона – порядка 10³⁴ лет, но тогда нереально зарегистрировать распад протона на Земле. На возможность того, что барионный заряд строго не сохраняется, впервые обратил внимание, кажется А.Д. Сахаров, и он писал, что это может быть объяснением проблемы BAU [25].

В своих статьях и в книге, я объясняю, что понятие частица-античастица не является универсальным. Исторически, это понятие возникло после того как Дирак показал, что его уравнение имеет решения с положительными и отрицательными энергиями. Решения с положительными энергиями соответствуют электрону, а с отрицательными – позитрону, который через некоторое время нашли.

Это было большим событием и убедило многих, что уравнение Дирака имеет фундаментальное значение. Поэтому, как обычно в QFT, на логические противоречия в уравнении Дирака перестали обращать внимание. Первое логическое противоречие такое. Так как уравнение Дирака линейное, то суперпозиция двух решений тоже является решением. В частности, суперпозиция решений с положительными и отрицательными энергиями является решением. Но суперпозиция электрона и позитрона запрещена правилом суперотбора т. к. считается, что электрический заряд – сохраняющаяся величина.

В параграфе 9.6 я подробно описал почему локальные поля не должны присутствовать в квантовой теории. В параграфе 11.2 подробно объяснено, что сохранение электрического заряда и барионного числа имеет место только в тех частных случаях, когда в неприводимых представлениях (IRs) алгебры симметрии, энергия или только положительная или только отрицательная. Это так для симметрии Пуанкаре и симметрии анти-де Ситтера в классической математике. Но для более общих симметрий, например даже для симметрии де Ситтера в классической математике и, тем более, для всех симметрий в конечной математике, IRs такие, что в каждом IR есть и положительные и отрицательные энергии. И тогда нет стандартного понятия частица-античастица, такие понятия как электрический заряд, барионное и лептонное квантовое число не являются универсальными, а имеют смысл с какой-то точностью только при некоторых условиях.

В настоящее время Пуанкаре симметрия работает с очень большой точностью, и поэтому эти понятия тоже работают с очень большой точностью. Но на ранних стадиях вселенной, симметрия не может быть Пуанкаре или стандартный анти-де Ситтер. Поэтому на ранних стадиях вселенной закон сохранения барионного числа не имеет смысла, и проблема BAU не возникает.

Так что решены две фундаментальные проблемы. Самая важная: раз понятие частица-античастица является только приближенным, то все так называемые фундаментальные теории частиц – Квантовая Электродинамика (QED), Квантовая Хромодинамика (QCD) и теория электрослабого взаимодействия – не являются фундаментальными. И второе: проблема барионной асимметрии вселенной, о которой многие, в том числе и Сахаров [25], писали как о фундаментальной проблеме, на самом деле просто не существует.

Одно время у меня были интенсивные обсуждения этой ситуации с Владимиром Кармановым, которые были очень полезными. Эти обсуждения подвигли меня то, чтобы написать о проблеме BAU статью, и я считал, что в этой статье должно быть два автора. Но Володя решил не участовать в совместной статье, и мне пришлось написать эту статью одному. Ну а дальше, как обычно, у меня начались приключения с журналами, когда я попытался эту статью опубликовать. Опишу только несколько приключений.

Решил вначале попробовать Physical Review D, хотя понимал, что там почти нет шансов. Хотя в 1994 году они опубликовали мою статью, но это была статья по моей старой деятельности, которую establishment более-менее принимал. В этом журнале положительное то, что, даже когда все рецензенты отвергают, то можешь попросить, чтобы статью дали кому-то из Editorial Board, и он должен написать свое мнение и указать свое имя. Поэтому есть надежда, что писать полную бессмыслицу ему будет стыдно. Как правило, они все равно писали бессмыслицу, но в главе 6 я описываю историю когда статью взяли потому что членом Editorial Board был Миша Шифман. В этой же главе описываю историю когда статью не взяли потому что она попала к Editorial Board member S. Pascazio. Но он хотя бы сделал вид, что хотел разобраться.

А эта статья вначале попала к члену redkollegii Dr. Ansar Fayyazuddin. Он ее сразу отфутболил с бессмысленной причиной. Но я написал, что теперь должен дать статью кому-то из Editorial Board. Но он не дал, а попытался опять отфутболить:

I am writing in reply to your letter of January 4. Our rejection was based on the fact that you provide no details or even a formulation of the theory that you purport to exist that allows for baryon asymmetry. In fact, it is not clear what you mean by baryon symmetry since you do not specify a theory of particle physics on which this symmetry would act. It is also not clear whether the (unspecified) purported theory satisfies the extensive tests that the Standard Model has passed over the last several decades. This paper is clearly not at a level that it can be reviewed because it fails to provide the elements that could be subjected to review. We maintain our earlier decision to not send it out for review.

И я написал:

Second author’s appeal on editorial decision

According to the editorial policy of Physical Review, “Authors may appeal a rejection of their manuscript by the editors… The Board member will present a signed advisory opinion to the editors, which will be sent to the authors”.

When my manuscript has been rejected for the first time, I wrote my first appeal and indicated that the rejection did not contain any explanations of the reasons. Dr. Fayyazuddin (who wrote the rejection letter) is a known physicist but he does not understand that rejection without any explanation of the reasons is contrary to scientific ethics. According to the editorial policy, it was necessary to send my appeal to a Board member. However, instead of doing this, Dr. Fayyazuddin responded to my appeal in his letter of Jan 6th. Here he explains why the manuscript has been rejected. It is strange that those reasons have been given only in the second Dr. Fayyazuddin’s letter. This letter is in fact a referee report. Below I explain why Dr. Fayyazuddin’s arguments are not adequate in the context of the manuscript.

As noted in my first appeal, the problem of the baryon asymmetry of the universe (BAU) is fully in the scope of Physical Review D because it is fully in the scope of quantum cosmology. However, Dr. Fayyazuddin has two objections. First, he says: “Our rejection was based on the fact that you provide no details or even a formulation of the theory that you purport to exist that allows for baryon asymmetry. In fact, it is not clear what you mean by baryon symmetry since you do not specify a theory of particle physics on which this symmetry would act”.

However, the problem statement is given in the very first paragraph of the manuscript: “The problem of the baryon asymmetry of the universe (BAU) is a long standing problem of modern physics described in a vast literature (see e.g. Ref. [1] and references therein). According to modern quantum theories, the baryon number is a conserved quantum number, and, according to modern cosmological theories, the universe has been created with equal numbers of baryons and antibaryons. Then a problem arises why there is an imbalance in baryonic matter and antibaryonic matter in the observable universe.”

What is unacceptable in this paragraph? The conservation of the baryon number in all modern particle theories is a well-known fact. The fact that modern cosmological theories state that the universe has been created with equal numbers of baryons and antibaryons is known to all quantum cosmologists. Ref. [1] contains several references where the BAU problem is discussed, and the title of Ref. [1] contains the words “Baryon Asymmetry of the Universe”. My manuscript is not a review of particle and cosmological theories, and the only purpose of the first paragraph is to mention facts known to all quantum cosmologists (and even the abbreviation BAU is well-known to them). Those facts are described even in Wikipedia in an article titled “Baryon Asymmetry”. So, any physicist interested in the BAU problem can easily find a vast literature on this problem.

The second Dr. Fayyazuddin’s objection is: “It is also not clear whether the (unspecified) purported theory satisfies the extensive tests that the Standard Model has passed over the last several decades”.

Standard Model is a successful model, but it is only a model based on Poincare symmetry. However, quantum theories describing early stages of the universe cannot be based on Poincare symmetry. As I note in the introduction, in his famous paper “Missed Opportunities”, Dyson explains that de Sitter symmetry is more general (fundamental) than Poincare one. As shown in my publications (e.g., in paper [3] in Physical Review D), the latter is a special degenerate case of the former in the formal limit R→∞ where R is the parameter of contraction from the de Sitter algebra to the Poincare one, and (as shown e.g., in section 2 of Ref. [3]) in semiclassical approximation R coincides with the radius of de Sitter space in General Relativity. Since now this radius is very large, Poincare symmetry works with a high accuracy. However, at early stages of the universe this parameter cannot be large, and Poincare symmetry cannot work at those stages.

So, Dr. Fayyazuddin’s argument with Standard Model is inadequate in the context of my work. Moreover, in view of this argument, all physicists working on de Sitter quantum theories should justify their results by investigating their agreement with Standard Model, but this is not consistent.

Let me also comment Dr. Fayyazuddin’s terminology where he talks about my theory only with an adjective “purported” and says: “you provide no details or even a formulation of the theory that you purport to exist”.

For explaining the BAU problem I do not need any theory describing specific interactions (e.g., QED, QCD and electroweak theory). I need only properties of irreducible representations (IRs) of the de Sitter algebra. Those properties are described in detail in sections 2 and 3. Dr. Fayyazuddin does not explicitly mention those sections, and so a question arises whether he carefully read them.

Let me now briefly describe why I think that the results of the manuscript are fundamental.

The notions of particle-antiparticle, baryon number and its conservation arise because the energy in IRs describing particles in Poincare invariant theories can be either strictly positive or strictly negative. The corresponding IRs are associated either with particles or with antiparticles. However, this is not the case for more general (fundamental) IRs of the de Sitter algebra. I note that one IR of the de Sitter algebra contains both, positive and negative energies. When symmetry is broken such that de Sitter symmetry becomes Poincare one then one IR for the former splits into two IRs for the latter with positive and negative energies. So, the very notions of particle-antiparticle, baryon number and its conservation arise as a result of symmetry breaking from a more general symmetry to a less general one. Since now the value of R is very large, Poincare symmetry works with a high accuracy, and those notions have a physical meaning with a high accuracy. However, they do not have a physical meaning at early stages of the universe. So, standard statements that the universe has been created with equal numbers of baryons and antibaryons do not have a physical meaning.

As I note in the manuscript, the Dyson paper appeared in 1972, and, in view of Dyson’s results, a question arises why modern particle theories (e.g., QED, QCD and the electroweak theory) are still based on Poincare symmetry and not de Sitter symmetry. I think that the problem of constructing particle theory based on de Sitter symmetry is one the most fundamental problems of quantum theory. Probably, many particle physicists think that since now R is much greater than sizes of elementary particles, then there is no need to construct such a theory. This argument is not consistent because usually more general theories shed a new light on standard concepts. As noted above, the very notions of particle-antiparticle, baryon number and its conservation arise as a result of symmetry breaking from de Sitter symmetry to Poincare one. So, in de Sitter quantum theory those notions will be replaced by fundamentally new ones. The fact that such a theory does not yet exist does not mean that investigation of de Sitter symmetry on quantum level should be prohibited.

I understand that many physicists may not like those conclusions. However, they are based on rigorous mathematical results about IRs of the de Sitter algebra. As noted in my first appeal, those results are described in detail in my publications, e.g., in sections 4 and 5 of my paper in Physical Review D [3], in my paper in Journal of Physics A [8], in my Springer monograph [4] and in other my publications, e.g., in Journal of Mathematical Physics. Those publications could be possible only after approval of highly qualified referees, and my manuscript is based on my results in [3,4,8]. So, as noted in my first appeal, I believe that the only scientific way to reject my manuscript is to explicitly show that something is erroneous either in [3,4,8] or in the manuscript.

In summary, I believe that Dr. Fayyazuddin’s objections against the publication of my manuscript are not based on consistent physical arguments. So, I think that, according to the editorial policy of Physical Review, the manuscript should be either sent for a review or my appeal should be sent to a Board member.

Теперь уже мою статью дали члену Editorial Board, и я получил такой ответ:

The above manuscript has been reviewed by Professor James M. Cline in his capacity as a member of our Editorial Board in accord with our standard procedure for a formal author appeal. A copy of his report is enclosed. In view of this report, we regret to inform you that your appeal is denied. Our decision against publication is maintained, и дальше идет то, что написал James M. Cline:

This paper purports to say something about the baryon asymmetry, but in fact there is no physics to be found in it. The editor was perfectly justified in not sending it out for review, since it would be impossible, and a waste of time on the part of a referee, to find something wrong with a paper that makes no sense from the outset.

То есть этот великий ученый James M. Cline (раз он в Editorial Board of Physical Review D, то он великий ученый по определению) не стал даже делать вид, что он читал статью и appeal (что, вроде, является его обязанностью), а просто написал, что в статье нет физики, и было полностью оправдано не посылать ее на рецензию, т. к. это было бы просто потерей времени для рецензента искать что-то неправильное в статье, которая не имеет смысла с самого начала. Этим он показал, что он не просто тупой, который ничего не понял, но еще и хам, который понятия не имеет о научной этике.

Следующая попытка – журнал Nuclear Physics B, который все эти вопросы рассматривает. И опять статья попала к Hubert Saleur, который, как я писал в главе 6, отверг мою другую статью со стандартным текстом и потом даже не захотел отвечать на appeal. И теперь он отверг статью с этим же самым текстом. То есть, этот текст у него заготовлен на все случаи жизни когда он хочет отвергнуть статью, и совершенно не важно о чем статья.

Наконец, еще одна попытка – Journal of Mathematical Physics. Статья была сразу отвергнута просто потому, что Associate Editor написал без всякого объяснения “This paper does not present an important result in mathematical physics.”, продемонстрировав, что он либо просто тупой, что ничего не понял, либо даже не пытался понять. И, конечно, я написал appeal:

The rejection of my paper was based on the Associate Editor’s comment consisting of one sentence: “This paper does not present an important result in mathematical physics.” This comment, given without any explanation, indicates that the Associate Editor did not carefully read the paper and/or was unable to understand its results. The fact that the paper contains fundamental new results in mathematical physics has been explained in the cover letter and in the paper itself. However, in view of the comment, I will try to briefly explain this point again.

The concept of particle-antiparticle is a fundamental concept of mathematical physics and particle physics. This concept is considered in detail in my book recently published by Springer: Felix Lev, Finite Mathematics as the Foundation of Classical Mathematics and Quantum Theory. With Application to Gravity and Particle theory. ISBN 978–3–030–61101–9. Springer, https://www.springer.com/us/book/9783030611002. Here it is explained that the concept has a physical meaning only in very special cases when the symmetry algebra is such that its irreducible representations (IRs) contain states with either only positive or only negative energies, i.e., the IRs cannot contain states with both signs of energies. For algebras important for particle physics this takes place only for IRs of the Poincare and anti-de Sitter Lie algebras over complex numbers. Those algebras are special degenerate cases of more general algebras for which IRs contain states with both signs of energies, and therefore for such algebras the concept of particle-antiparticle does not have a physical meaning. At the present stage of the universe the Poincare symmetry works with a very high accuracy and that is why at this stage the concept of particle-antiparticle also is valid with a very high accuracy. However, at very early stages of the universe the symmetry algebras cannot be such that the concept of particle-antiparticle has a physical meaning. This immediately explains that the known problem of the baryon asymmetry of the universe (BAU) does not arise. The explicit consideration of relevant IRs requires lengthy calculations, and they were described in the book and in my papers published in known journals (in particular, in my two rather long papers in JMP). But the BAU problem has been mentioned in the book very briefly. On the contrary, in the given paper (which is rather short) I explain only the meaning of the results on IRs with references to the book, and then explain how the results on IRs are applied to the BAU problem.

When Professor Solovej became the Editor in Chief of JMP, he wrote in his introductory note that “…It should publish high-quality papers of interest to both mathematics and physics, and this criterion should be applied vigorously in the review of papers. …We should put quality before quantity.” I believe that my paper fully satisfies these requirements because it considers not only mathematical results of constructing different IRs but also shows how those results are applied to the known physical problem. I believe that for quantum physicists it should be obvious that the concept of particle-antiparticle is fundamental, my approach to this concept is fully new, the BAU problem is fundamental, and my approach to this problem also is new. So, I believe that my paper should be published or not depending only on whether my results are correct or not. So, when the Associate Editor writes that “This paper does not present an important result in mathematical physics” then this sentence can be treated as a scientific conclusion only if he/she explicitly explains why he/she treats my results as non-important. I think it is obvious that when the author sends a paper to JMP, he/she is interested not only in whether the paper will be published or not but also in knowing the opinion of qualified physicists/mathematicians. However, my previous paper also has been rejected with only one sentence: “The paper is not of sufficient mathematical quality to warrant publication in Journal of Mathematical Physics.” and without any explanation. This poses a question whether JMP understands that official negative statements without any explanation contradict scientific ethics.

When I wrote an appeal on the first rejection, Professor Solovej responded: “It is certainly not enough that the statements are correct. Your paper seems better suited for a journal addressing fundamental issues of physics.” I was surprised that JMP does not consider papers “addressing fundamental issues of physics”. But maybe, my paper was treated as only a mathematical one? In any case, the present paper fully satisfies Professor Solovej’s criteria because it shows how mathematics is applied to a fundamental problem of physics. I would be grateful if the editorial decision on my paper is reconsidered. I still hope that JMP has highly qualified physicists and mathematicians who can judge my paper on the basis of scientific criteria.

И теперь ответ написал главный редактор Jan Philip Solovej:

"We regret to inform you that your request to appeal the decision on the manuscript cited above has been declined. We found your manuscript to be speculative and the presentation to be superficial. Maybe many details can be found in your book, but we believe a paper should be a much more stand alone document. From this point of view the paper in itself does not make an important contribution to Mathematical Physics.

То есть, без какого-либо объяснения, говорится, что "…manuscript to be speculative and the presentation to be superficial" и поэтому статья не является важным вкладом в Математическую Физику. То есть, опять, он либо просто тупой что ничего не понял, либо, скорее всего, и не пытался понять, и, конечно, думать о научной этике – ниже его достоинства.

То что Dr. Fayyazuddin не собирается выполнять научную этику, подтвердила другая история с моей статьей, которую я тоже послал в Physical Review D. Он ее сразу отфутболил с таким текстом: "From our understanding of the paper's context, motivation, presentation, level of argumentation, and degree of importance and interest to physics research, we conclude that your paper is not suited for Physical Review D. " Никаких объяснений он не дает, такой текст можно написать о чем угодно и здесь нет никаких намеков, что он хотя бы посмотрел статью. Непонятно, понимает ли Dr. Fayyazuddin, что он полностью нарушает научную этику и позорит Physical Review D или он настолько тупой, что этого не понимает.

Пока что статья с решением проблемы BAU есть в vixra и во французском архиве HAL [26], а недавно она была опубликована в Proceedings of the 25th Bled conference и в arXiv: [27], но, как обычно, arXiv не захотел перевести статью из gen-ph в hep-th где она должна быть: "After careful consideration, our moderators have denied your appeal. We understand this is a disappointing result, but please note this is the final decision and no further consideration will be given."

Глава 18. Проблема нейтринных осцилляций

Одна из фундаментальных проблем физики частиц – так называемая проблема поколений. Например, есть электрон, μ-мезон и τ-лептон. Их массы сильно различаются: масса электрона – 0.511 MeV, μ-мезона – 105.66 MeV, а τ-лептона – 1,777 MeV. Но они не участвуют в сильных взаимодействиях, в электромагнитных взаимодействиях участвуют одинаково, а в слабых взаимодействиях участвуют почти одинаково. Смысл «почти» будет объяснен ниже. Аналогично, есть три вида нейтрино: электронное, мюонное и τ-лептонное. Эти нейтрино не участвуют в сильных и электромагнитных взаимодействиях, а в слабых взаимодействиях участвуют почти одинаково. Смысл «почти» в обоих случаях такой. Раньше считалось, что электрон и электронное нейтрино имеют лептонное электронное число +1, мюон и мюонное нейтрино имеют лептонное мюонное число +1, а τ-лептон и τ-нейтрино имеют лептонное τ число +1. Соответствующие античастицы имеют соответствующие лептонные числа -1.

И долгое время считалось, что лептонное квантовое число является строго сохраняющимся. Например, в распаде нейтрона на протон, позитрон и нейтрино, рождается электронное нейтрино, в распаде π⁺→μ⁺+ν_μ рождается мюонное нейтрино и т. д.

Но затем обнаружили, что когда нейтрино пролетает относительное большое расстояние, то нейтринное лептонное число может измениться: например, электронное лептонное число может стать мюонным лептонным числом и т. д. Пожалуй, самый впечатляющий эффект – что число электронных нейтрино от Солнца оказалось в три раза меньше чем ожидалось исходя из солнечных моделей. За экспериментальное обнаружение этого эффекта, Ray Davis и Masatoshi Koshiba получили Нобелевскую премию в 2002 м году.

Для объяснения нейтринных осцилляций предложили такую модель. Есть три вида нейтрино с разными массами. Эти состояния явлются элементарными частицами так как, по определению, элементарная частица описывается неприводимым представлением алгебры Пуанкаре с определенной массой. Эти массовые состояния не имеют лептонных квантовых чисел. А электронное, мюонное и τ-нейтрино различаются тем, что они являются разными суперпозициями массовых состояний. Тогда flavor свободного нейтрино осциллирует в процессе полета этого нейтрино.

Принцип суперпозиции в квантовой теории не запрещает состояния которые являются суперпозициями или прямыми суммами состояний элементарных частиц. Понятие прямой суммы полностью отличается от понятия тензорного произведения. Тензорное произведение двух элементарных частиц – это две элементарные частицы, а прямая сумма – это одна частица, которая не является элементарной так является суперпозицией элементарных частиц. В связи с понятием тензорного произведения, в литературе широко обсуждается понятие entanglement.

Особенно известным это понятие стало в связи с обсуждением статьи [28]. В ней Einstein, Podolsky и Rosen предложили такой эксперимент. Допустим, что некоторая частица распадается на два состояния A и Б с одинаковой вероятностью и потом эти состояния удаляются друг от друга. Допустим, что через какое-то большое время мы обнаруживаем на большом расстоянии справа от точки распада состояние А. Тогда мы точно знаем, что на большом расстоянии слева от точки распада может быть обнаружено только состояние B. И наоборот, если мы обнаружили B, то точно знаем, что слева может быть обнаружено А. После распада, волновая функция системы является тензорным произведением частиц А и B. Но, если мы справа обнаружили А, то, исходя из принципа редукции волновой функции, уже точно знаем, что волновая функция левого состояния – уже не тензорное произведение А и B, а только состояние B. Авторы [28] считают, что этот эксперимент показывает неполноту квантовой теории так как, после эксперимента справа, волновая функция левого состояния сразу редуцируется, вопреки требованию, что никакую информацию нельзя передать со скоростью быстрее скорости света. Но никакого противоречия с квантовой теорией нет так волновая функция описывает только вероятности и больше ничего. Если наблюдатель, обнаружил состояние А справа, то наблюдатель слева получит эту информацию не сразу, а только через какое-то время. В данном случае, волновая функция системы является тензорным произведением волновой функции ψ_A в Гильбертовом пространстве H_A и волновой функции ψ_B в Гильбертовом пространстве H_B, то есть, нужны два Гильбертовых пространства.

Однако, прямая сумма ψ_A+ ψ_B состояний ψ_A и ψ_B является элементом одного Гильбертова пространства H. Здесь мы не можем обнаружить и A и B: если в результате эксперимента обнаружилось состояние А, то, согласно принципу редукции волновой функции, после эксперимента, волновая функция уже не будет суперпозицией ψ_A+ ψ_B и может остаться только A и, даже, например, в случае нейтрино, это состояние может полностью поглотиться.

То есть, состояния (f₁,f₂,f₃)=(ν_e,ν_μ,ν_τ) с разными «flavors» уже являются не элементарными частицами, а суперпозициями элементарных частиц (ν₁,ν₂,ν₃) с разными массами m_i:

f_i=Σ_j=1³ U_ij ν_j,(i=1,2,3) (18.1)

где U_ij являются элементами комплексной 3х3 матрицы.

До проблемы нейтринных осцилляций, прямая сумма элементарных частиц использовалась только в QCD для описания перемешивания кварков при помощи угла Cabibbo или матрицы Cabibbo—Kobayashi—Maskawa. Кардинальная разница между случаями кварков и нейтрино такая. Так как кварки не могут быть в свободных состояниях, то кварки в одной прямой сумме находятся внутри одного и того же нуклона или мезона и расстояния между такими кварками не могут превосходить размер данного нуклона или мезона. С другой стороны, нет теоретических ограничений на расстояния между разными нейтринными массовыми состояниями из одной и той же прямой суммы.

Теперь возникает кардинальный вопрос: какой должна быть суперпозиция массовых состояний? Почему-то (видимо, для упрощения жизни) предполагается, что разные массовые состояния имеют одинаковые импульсы, но никаких теоретических аргументов в пользу этого предположения нет. Например, автор статьи [29] пишет:

"Why should one assume that the different mass eigenstates ν_j in a beam have a common momentum but different energies? Why not assume they have a common energy but different momenta? Or different momenta and different energies? And what oscillation pattern is predicted if one does make one of these alternate assumptions?

К этому списку вопросов можно добавить: "Почему не предположить, что разные массовые состояния имеют одинаковые скорости и даже непонятно, почему направления импульсов всех частиц должны быть одинаковыми?"

Параметризация матрицы U из уравнения (18.1) кардинально зависит от того какую модель для прямой суммы мы выберем. Если импульсы масс m_i одинаковые, то их скорости разные. Обычно матрицу U параметризуют, исходя из предположения, что импульсы компонент одинаковые. Тогда, при общепринятом выборе величин разности квадратов масс компонент, через год расстояния между компонентами будут порядка одного метра [30]. А например, для нейтрино приходящих от Сириуса (расстояние до которого «всего» 8.6 световых лет), расстояния между компонентами будут порядка 8,6m. Но для основной части нейтрино от звезд, расстояния между компонентами будут порядка километры или больше.

Возникает проблема, может ли взаимодействие таких нейтрино с детектором на Земле все еще быть описано в терминах (ν_e,ν_μ,ν_τ). Как утверждается в [29], осцилляции не будут происходить при таких условиях. С другой стороны, в модели где скорости масс m_i одинаковы, расстояния между их волновыми пакетами не будут меняться со временем. А если импульсы масс имеют разные направления, то вообще непонятно, какие теоретические предсказания можно сделать. Эта проблема представляет большой теоретический интерес, однако ее экспериментальное исследование проблематично. Большинство нейтрино детектируемых нейтринными обсерваториями, являются либо солнечными нейтрино либо нейтрино образовавшимися когда высокоэнергетичные частицы из космоса сталкиваются с частицами земной атмосферы. Поэтому очень трудно обнаружить нейтрино которое пришло к Земле от далекой звезды.

Так как нет никаких теоретических аргументов в пользу той или иной модели прямой суммы, то непонятно следующее: допустим, что мы выбрали какую-то модель и нам удалось найти параметры матрицы U, которые с хорошей точностью описывают эксперимент. Даже это, даст ли какой-то намек на то какая теория суперпозиции описывает реальную физику? Но, несмотря на большое количество попыток параметризации матрицы U, непонятно, есть ли теоретические аргументы в пользу того или иного выбора параметризации. Например, в статье [31] обсуждается, что, если предположить, что импульсы компонент одинаковые, то какие параметры матрицы U известны с хорошей точностью, какие известны с большой неопределенностью и какие совсем неизвестны.

Итак, хотя явление нейтринных осцилляций подтверждено в большом количестве экспериментов, но нет никакой надежной теории описывающей физику этого явления.

Поэтому я думаю, что физика нейтринных осцилляций должна описываться в подходах, которые кардинально отличаются от того что есть сейчас, и в физической литературе должны приветствоваться разные подходы к этой проблеме.

В статье [30] я предложил подход в котором нейтрино остается элементарной частицей, а осцилляции возникают из-за того, что в AdS квантовой теории, кинематика свободного нейтрино отличается от кинематики свободного нейтрино в Пуанкаре инвариантной теории. В этом подходе пока еще остаются проблемы которые требуют решения. Послал статью в журнал Universe. Было три рецензента, и, после моих ответов на рецензии, два из них рекомендовали публикацию, Рецензент #3 остался против, и журнал отверг статью. Этот рецензент не комментировал мои аргументы, что описание разных видов нейтрино при помощи прямых сумм не основано на каких-либо серьезных теоретических; он/она по-прежнему рассуждает в терминах "mass and flavor eigenstates, Cabibbo-like mixing angles, PMNS matrix elements, MSW theory etc. " Это еще куда ни шло. Но, наверное, самый «мощный» его аргумент такой, что статья является “the drastic deviation from the standard principles of quantum field theory and special relativity” и что она отвергает

E²-p²=m² (18.2)

В своем ответе на первую рецензию, я популярно объяснил следующее. Теория относительности не отвергает E=p²/(2m), но говорит, что это соотношение является приближенным, и оно работает с хорошей точностью когда vc. Аналогично, AdS не отвергает (18.2), но говорит, что это соотношение работает с хорошей точностью только в каком-то приближении. Но Рецензент #3 полностью проигнорировал мое объяснение и опять написал, что отклонение от (18.2) недопустимо. То есть, он/она не говорит, что мое объяснение неверно, а просто его игнорирует. Допустим это еще можно было как-то понять, если бы он/она были в принципе против де Ситтера. Но он/она даже рекомендует мне какие-то статьи по AdS/CFT. То есть, он/она совершенно не понимает, что для де Ситтеровской симметрии соотношение (18.2) может быть только приближенным. Я сразу написал редакции короткое письмо в котором написал, что Рецензент #3 не понимает самых основ де Ситтеровской симметрии и попросил чтобы редакция спросила у ЛЮБОГО эксперта по де Ситтер симметрии является ли соотношение (18.2) точным или приближенным. А потом послал им такой appeal:

Manuscript ID: universe-2083477: “de Sitter symmetry and neutrino oscillations” by F. Lev.

Author’s appeal on editorial decision

My paper has been rejected on the basis of the report of Reviewer #3 and Academic Editor’s note: “The author did not address the issues raised by reviewer n.3 in a satisfactory manner”. The editors did not take into account that Reviewer #1 and Reviewer #2 recommended publication.

As I note even in the abstract: “Although the phenomenon of neutrino oscillations has been confirmed in many experiments, the theoretical explanation of this phenomenon in the literature is essentially model dependent and is not based on rigorous physical principles”, and the discussion in the paper explains this statement in detail. I propose a fully new approach. Even from the title of my paper, it is clear that any reviewer should have at least very basic knowledge in de Sitter symmetry at quantum level. However, Reviewer #3 does not have this knowledge. His/her remarks about E²-p²=m² immediately demonstrates this. In my reply to his/her report, I explain in detail that in AdS quantum theory, this relation can be only approximate. I also point out to the fundamental Dyson's result that AdS quantum theory is more general (fundamental) than Poincare quantum theory.

I believe that in this situation, any decent scientist should acknowledge that he/she was not right. However, in his/her second report, Reviewer #3 does not discuss my explanation at all and again repeats his/her statement about E²-p²=m². Scientific ethics assumes that, in the discussion between the author and the reviewer, both sides should try to understand each other, and it should not be such that the reviewer's statement is the ultimate truth that is not subject to discussion. I have no doubt that for any expert in de Sitter quantum theory it will be ridiculous that E²-p²=m² in this theory is discussed in a prestigious journal which has an impact factor of 2.813, and that this is in fact the main reason for rejecting the paper. It is also ridiculous that Reviewer #3 quotes papers on AdS/CFT without having any basic knowledge in AdS quantum theory.

I do not claim that my approach solves the problem of neutrino oscillations. The problem is very complex and what I propose is only an initial approach to solving the problem. I note that my paper is submitted to the section “Mathematical Physics”. In my understanding, it is not assumed that a paper on mathematical physics should immediately describe some experiments: the goal of mathematical physics is to propose new mathematical approaches which, hopefully, sooner or later will be used in physics. However, in the report of Reviewer #3 there is no sign that he/she treated my paper as submitted to Mathematical Physics. In particular, there is no sign that Reviewer #3 is familiar with representations of the AdS algebra in Hilbert spaces.

In the essential part of his/her report, Reviewer #3 discusses mass and flavor eigenstates, Cabibbo-like mixing angles, PMNS matrix elements, MSW theory etc. So, he/she discusses the problem in the framework of the existing approach to neutrino oscillations. However, I state in the paper that this approach contains several very essential theoretical uncertainties. Reviewer #3 does not comment on my statements, in particular, he/she does not say that they are incorrect. Moreover, those statements essentially come from Kayser's paper which Reviewer #3 recommended. So, the idea of my paper is to consider the problem without representing flavor states as direct sums of mass eigenstates. Nevertheless, Reviewer #3 discusses my paper in the framework of the approach which he/she likes, but in the context of my paper this is meaningless.

Reviewer #3 writes that in my paper there is no prediction for neutrino masses and for theoretical change in the decay rate of a muon. I already responded to these remarks, but Reviewer #3 repeats them again without commenting on my response.

Reviewer #3 does not agree with my explanation why the status of the electron, muon and τ- lepton differs from the status of the neutrino. He/she writes: “But if we set a typical m of the order 0.01eV for neutrinos, we still get a very large mR.” But I explain that the matter is that for the electron, muon and τ-lepton, the variations of ${\tilde W}$ are much less than mR, while for the neutrino they are of the same order or greater.

Reviewer #3 writes: “I also don't see any alternative theory proposed in the article”. He/she repeats that my paper contains “the drastic deviation from the standard principles of quantum field theory and special relativity” and again writes: “I didn't find any compelling argument to reject E2-p2=m2.” So, Reviewer #3 even does not understand how ridiculous it is to recommend papers on AdS/CFT and at the same time accuse me of deviating from special relativity and from E²-p²=m². Those statements show that Reviewer #3 is completely unqualified to understand my paper, because all its results come from the fact that in ADS quantum theory the relation E²-p²=m² is not exact.

I would be grateful for the info on whether this appeal will be considered.

Как видно, в частности я написал, что это не укладывается в голове, что статья в престижном журнале с импакт фактором 2.813 отвергается из-за того, что один из рецензентов не понимает, что в де Ситтер инвариантной теории соотношение E²-p²=m² может быть лишь приближенным, и это несмотря на то, что рецензент рекомендует статьи по AdS/CFT. В конце appeal я попросил их сообщить будет ли мой appeal рассматриваться. По моим понятиям, им должно быть стыдно, что статья отвергнута таким способом, и по всем правилам научной этики, они должны рассмотреть appeal. И получил такой ответ:

After considering your appeal, a member of the Editorial Board has decided to uphold the original decision, и в их линке причина описана так:

Academic Editor Notes:

The appeal's document does not add any additional information and there is no reason to change our previous decision.

То есть ясно, что мой appeal никто всерьез не рассматривал и/или даже не хотел рассматривать. В их письме написано, что это решение принял "a member of the Editorial Board". Во время представления статьи, надо было предложить пять потенциальных рецензентов. В моем предложении, трое из них были members of the Editorial Board.

Как я писал выше, из трех рецензентов, двое были за а Рецензент # 3 был против. Эти двое написали, что подпишут свой отзыв, а Рецензент # 3 (который отверг статью) написал, что не подпишет. Я вполне допускаю, что он/она одновременно были и "a member of the Editorial Board". Если это так, то ясно, что у него/нее не было никакого желания рассматривать appeal.

Этот журнал также объявил Special Issue "Origin of the Flavor Structure in the Standard Model and Beyond" в котором главный редактор: Prof. Dr. Fei Wang. Они пригласили меня послать им статью для этого Special Issue. Я написал им, что моя статья [30] полностью по их теме, но она отвергнута журналом Universe. Послал им свой appeal и спросил, будут ли они рассматривать мою статью, если я ее официально им пошлю. Но никакого ответа тоже не получил. Такое поведение – ни да ни нет – тоже полностью противоречит всем правилам научной этики.

Глава 19. Заключение

Основные цели этих заметок такие. Во-первых, я хотел на возможно более популярном уровне описать свое понимание фундаментальной квантовой физики и математики и то, что я пытался сделать. Самое главное в моем подходе – это, пожалуй, то, что изложено в разделе 9.5 и главе 12. Сейчас очень кратко повторю что является самым главным.

Понятие бесконечно малых предложили Ньютон и Лейбниц. В те времена об элементарных частицах и атомах ничего не знали и думали, что, в принципе, любое вещество можно разделить на любое число частей. Но теперь ясно, что как только доходим до уровня элементарных частиц, то дальнейшее деление невозможно. Так что в природе нет бесконечно малых, и обычное деление не является универсальным: оно имеет смысл только до какого-то предела.

Казалось бы, это очевидно? И тогда ясно, что фундаментальная квантовая физика должна быть построена без бесконечно малых. Казалось бы, все понимают, что построение такой физики – далеко не простая задача, и, казалось бы, попытки такого построения должны поощряться. Однако, мои истории, описанные выше, показывают, что, как правило, establishment не только не поощряет такие попытки, но делает все, чтобы результаты в этом направлении не были опубликованы.

Что еще поразительно. Как правило, физики даже произносят слова, что в природе есть малые, но не бесконечно малые. И, казалось бы, отсюда очевидно, что стандартная математика с бесконечно малыми, непрерывностью и т.д. не может быть теорией на которой основана самая фундаментальная физика; она может быть только хорошим приближением. Но здесь физики говорят, что раз стандартная математика в целом работает, то зачем философствовать и привлекать что-то другое. Как правило, конечную математику большинство физиков не знают и, когда они слышат что-то типа поля Галуа, то, для душевного спокойствия, им проще считать, что это какая-то экзотика или патология.

Я понимаю, что, как правило, перед физиками стоят проблемы, которые могут быть решены в рамках обычных подходов. И я ни в коем случае не утверждаю, что все физики должны переключиться на конечную математику. Но, во всяком случае, я думаю, что физики не должны быть агрессивно против попыток построитьквантовую физику без бесконечно малых. Но, мои истории показывают, что, почему-то, многие физики агрессивно против и иногда даже стоят насмерть против публикаций с попытками рассмотреть подходы с конечной математикой.

Когда я учился в МФТИ и слушал лекции М.А. Наймарка, В.С. Владимирова и других известных математиков, то мне казалось, что мехмат МГУ – чуть ли не высшая каста, так как для математиков строгость является высшим приоритетом. Но потом, общаясь с математиками, я был удивлен, что они знают про теоремы Гёделя и проблемы с обоснованием математики, но у них образ мышления такой, что раз во многих случаях стандартная математика работает, то незачем переживать из-за проблем в ее обосновании. В этом смысле их образ мышления похож на образ мышления физиков, которые думают, что раз теория во многих случаях работает, то незачем наводить строгость. Но все же, математики, как правило, знают конечную математику и я надеялся, что им будет интересно узнать, что конечная математика – более общая чем стандартная. И, так как в конечной математике нет проблем с обоснованием, то математики, во всяком случае, не должны быть агрессивно против моих публикаций. Но, как я описывал, что очень странно, что даже многие «конечные» математики агрессивно против, а стандартные математики тем более.

Кроме проблемы бесконечно малых, я описал другие задачи, в которых я предложил новые подходы, но, так как они не в духе того, что делает establishment, то у меня были большие проблемы с публикацией. Но, из всех этих задач, есть одна, которая, наверное, затмевает все остальные. Это проблема dark energy.

Казалось бы, в физике общепринято, что когда появляются новые экспериментальные данные, то вначале надо попытаться объяснить их, исходя из имеющейся науки. Только если это не получается, то можно привлекать какую-то экзотику.

Но здесь все наоборот: сразу стали привлекать dark energy, quintessence и другую бессмыслицу. Возникла большая активность, пишут статьи, проводят конференции, планируют дорогостоящие эксперименты и даже дают нобелевские премии. А я во всех своих статьях на эту тему (например, в последней популярной статье [18]) и в своей книге [23] объясняю, что проблем с объяснением космологического расширения нет, все объясняется исходя из известной науки, и поэтому dark energy и quintessence – ахинея. Казалось бы, если establishment честный, то они должны прочитать хотя бы [18] и прямо сказать я чего-то не понимаю или они. Но они делают вид, что мои публикации на эту тему они не замечают.

Многие физики знают, что в стандартной квантовой теории есть проблемы, например, бесконечности. В перенормируемых теориях от них можно формально избавиться (если не очень следить за математической строгостью). Но догма такая, что квантовая гравитация – это неперенормируемая QFT, и там от бесконечностей нельзя избавиться даже во втором приближении теории возмущений. И, даже в перенормируемых теориях, свойства ряда теории возмущений совершенно непонятны, например, сходится ли он, является ли асимптотическим и т.д. Так что, если константа взаимодействия не маленькая, то тоже ничего посчитать нельзя.

Некоторые физики считают, что все эти проблемы – несерьезные, а те, кто считают эти проблемы серьезными, думают, что надо где-то улучшить QFT или string theory и тогда эти проблемы будут решены. Но предполагается, что все это будет сделано в обычной непрерывной математике, хотя, из сказанного выше, кажется очевидным, что такая математика не может быть фундаментальной на квантовом уровне.

Попытки решить фундаментальные проблемы дискретного мира при помощи непрерывной математики, хорошо иллюстрируется в анекдоте, который мне рассказал Толя Штилькинд и который я привел в разд. 11.4. Но т. к. многие читатели этих заметок, могут захотеть прочитать только введение и заключение (if any), то приведу этот анекдот опять.

"Группа обезьян получила задание достичь Луну. После этого все обезьяны начали карабкаться на деревья. Та обезьяна, которая залезла выше всех, думает, что у нее самый большой прогресс, и она ближе к цели чем остальные обезьяны". Этот анекдот я привел даже в своей книге [23], и он также содержит мораль, что, чтобы достичь Луну, надо вначале слезть с деревьев. В данном случае, слезть с деревьев означает признать, что фундаментальные проблемы квантовой теории нельзя решить при помощи непрерывной математики. Но большинство физиков это не принимают, т.е., им комфортней сидеть на деревьях и выяснять кто выше залез.

В этих заметках я предлагаю решать фундаментальные проблемы квантовой теории при помощи конечной математики и привожу аргументы в пользу этого. Читатель может иметь разные мнения о том насколько мой подход разумный, фундаментальный и т. д. Но, по моим понятиям, наука может развиваться только если разные подходы имеют право на существование. Как реализовать это на практике?

С формальной точки зрения, для этого, вроде бы, есть все условия. Есть много журналов, в которых редакционная политика клянется, что все представленные работы по тематике журнала будут внимательно и объективно рассмотрены и т. д. Однако, в большинстве случаев все эти слова никакого отношения к действительности не имеют. Как я писал в главе 10, эта ситуация ассоциируется у меня с тем, что в СССР сталинская конституция была очень демократической, там разрешались свобода слова, собраний и т.д., но все понимали, что если хочешь жить, то лучше об этом забыть.

На самом деле, ситуация такая. У абсолютного большинства редакторов и рецензентов менталитет такой, что если им кажется, что статья не в рамках стандартов, то они даже не хотят разбираться, а ищут повод, чтобы статью тут же отфутболить. В главе 10 я описал свое видение причин почему так происходит.

Рассмотрим, для примера, мою ситуацию. В разделе 11.4 я привел аргументы, что рано или поздно фундаментальная квантовая теория будет основана на конечной математике, а такие подходы как квантовая теория поля или теория струн не основаны на строгих физических принципах и рано или поздно уйдут в историю. Моя первая работа в этом подходе вышла в 1988 г. в Ядерной Физике, потом вышли две большие статьи в Journal of Mathematical Physics в 1989 и 1993 гг. В то время еще не было больших трудностей в опубликовании статей, которые не в mainstream. Потом у меня появились намного более сильные результаты, но ситуация в physics community сильно изменилась. В главах 12–17 я описал проблемы с опубликованием моих статей и то с каким трудом давалась каждая публикация. Несмотря на то, что посылал свои статьи, наверное, почти во все так наз. престижные журналы, до сих пор не получил ни одной рецензии, в которой бы говорилось, что подход неправильный, нереалистический и т.д. То, что по этой теме удалось опубликовать статью в Physical Review D – исключение т.к. просто так сложились обстоятельства. Но, как правило, редакторы старались отфутболить статью даже до рецензии, а если дело до рецензии доходило, то рецензенты оказывались не только тупыми, но и, самое главное, злобными. Менталитет многих из них был такой, что если статья с конечной математикой будет опубликована, то произойдет конец света, поэтому они должны стоять насмерть, чтобы такую статью не пропустить. Не понимаю, осознают ли они, что поступают мерзко, или думают, что они должны зарубить статью из каких-то высоких научных соображений, даже если ничего в ней не понимают. К счастью, в таких российских журналах как “Теоретическая и Математическая Физика” и “Physics of Elementary Particles and Atomic Nuclei” научный уровень рецензентов никак не ниже, а иногда и выше чем в так называемых престижных западных журналах, а уровень научной порядочности намного выше.

В главе 10 я высказал свою точку зрения, что основная проблема в науке сейчас – почти полное отсутствие каких-либо моральных критериев, и что те, которые не соблюдают научную этику, не боятся, что об этом узнают и их репутация пострадает. Типичные нарушения научной этики такие: 1) даже редакторы не следуют editorial policy своих журналов; 2) рецензенты тоже считают необязательным следовать этим правилам, как правило, они даже не читают editorial policy т. к. думают, что они лучше знают какие статьи можно печатать; 3) рецензенты дают отрицательные отзывы, даже если они совершенно не понимают, что сделано в статье и не делают никаких попыток понять; 4) рецензенты не допускают, что задача, рассматриваемая в статье может решаться в разных подходах, они разрешают только те подходы, которые понимают; 5) редакторы и рецензенты высказывают отрицательные суждения о статье без всякой попытки обосновать эти суждения, т.е., они, видимо, не понимают, что это полностью противоречит научной этике. Читатель сам сможет судить, подтверждают ли истории описанные выше эту точку зрения. Я думаю, что полностью подтверждают и поэтому, как я подробно описал, считаю, что у меня и ученых перечисленных ниже, разные понятия о научной этике:

1. Gerard ‘t Hooft, лауреат Нобелевской премии.

2. Frank Wilczek, лауреат Нобелевской премии.

3. Alexander Polyakov, лауреат Мильнеровской премии, премии имени Дирака и других премий.

4. Grigory Volovik, лауреат Lars Onsager Prize и Simon Prize.

5. John Heil, editor of Journal of the American Philosophical Association.

6. Bruno Nachtergaele, editor of Journal of Mathematical Physics.

7. Steven G. Krantz, editor of Notices of the Americam Mathematical Society.

8. Sven Heinemeyer, associative editor of European Physical Journal C.

9. Brian Greene, professor at Columbia University, chairman of the World Science Festival and Chief Editor of “Annals of Physics”.

10. Carlo Rovelli, Editor-in-Chief of Foundations of Physics, Centre de Physique Théorique de Luminy, Aix-Marseille University.

11. Marek Zukowski, Associate Editor Physical Review A.

12. Saverio Pascazio, Universita di Bari.

13. Michael Thoennessen, Editor-in-Chief of the APS.

14. FOM moderators:

Martin Davis

Alasdair Urquhart

John Baldwin

Harvey Friedman

Steve Simpson

John Burgess

Andreas Blass

15. Gary Mullen, Editor Finite Fields and Their Applications.

16. Terence Tao, лауреат премии Филдса и других премий.

17. Alessandra Silvestri, Editor of Physics of the Dark Universe.

18. Diederik Aerts, Editor-in-Chief of Foundations of Science.

19. Hubert Saleur, Editor, Nuclear Physics, Section B

20. Michael Mishchenko, Editor-in-Chief of Physics Open.

21. Mark Daly, Editorial Board Member Scientific Reports

22. Enrico De Micheli, Consiglio Nazionale delle Ricerche Via De Marini, 6, 16149 Genova, Italy.

23. Anand Pillay, Editor-in-Chief of Notre Dame Journal of Formal Logic.

24. Tamar Ziegler, Editor in Chief of Israel Journal of Mathematics.

25. Sergei Tabachnikov, Editor-in-Chief, The Mathematical Intelligence.

26. Ralph Chill, Editor-in-Chief, Archiv der Mathematik.

27. Liming Ge, Editor-in-Chief, Expositiones Mathematicae.

28. Nathan Sidoli, Editor-in-Chief, Historia Mathematics.

29. Ansar Fayyazuddin, Ph.D. Associate Editor Physical Review D.

30. James M. Cline, Editorial Board, Physical Review D.

31. Jan Philip Solovej, Editor-in-Chief, Journal of Mathematical Physics.

32. Philippe Brax, editor of Physics Letters B.

Если эти ученые считают, что я не прав, то буду благодарен, если они напишут свое мнение. Но я писал appeals в редакции, и на них не реагировали, т. е., у них были все возможности ответить. Я пишу, что главное почему я упоминаю этих людей – потому что сейчас в научном сообществе, многие, которые что-то решают, совсем не беспокоятся о том, что они нарушают научную этику и о том, что их репутация пострадает, если об этом кто-то узнает. И, как я писал, я думаю, что такая ситуация – одна из причин деградации в современной науке. Кроме того, упоминание этих людей и указанных выше причин почему я включил их в список, может быть полезной информацией для других ученых, которые думают куда посылать свои работы и хотят знать что их может ожидать.

Наконец, как описано во многих случаях выше, во всяком случае по отношению ко мне, arXiv, как правило, не только не соблюдает научную этику но и делает все чтобы ученые не узнали о моих работах.

Когда я начинал работать над физикой с конечной математикой, то, конечно, понимал, что многие будут против и будут стараться сделать все, чтобы меня не пропустить. Особенно те, у которых QFT – почти как религия, ничего другого они не признают и считают, что все остальное, как выражались в ИТЭФе, патология, онанизм и т.д. В этой связи можно вспомнить такую историю. Когда обсуждался вопрос о президенте международной шахматной федерации, то Ботвинник сказал, что Эйве (Euwe) – идеальный кандидат т.к. у него нет врагов. На что Эйве вспомнил высказывание какого-то философа, что кто не имел врагов, тот не жил. Но самым большим разочарованием было то, что многие хорошие знакомые и даже друзья, которые, как я надеялся, хотя бы морально меня поддержат, не захотели это сделать. К счастью, некоторые люди меня поддержали, и я им очень благодарен. Боюсь, что если захочу всех их перечислить, то могу кого-то пропустить, и это будет обидно.

Но все же, не могу не сказать, что, начиная с совместных работ с Леонидом Авксентьевичем Кондратюком и до настоящего времени, все мои работы исходят из идеи Леонида Авксентьевича, что на квантовом уровне алгебра первична, а пространство вторично. Эта идея подробно описана в разделах 9.6 и 11.1. Мне кажется, что многие проблемы возникли из-за того, что квантовые физики до сих пор не приняли эту идею. Например, один из очевидных примеров – как возникла проблема космологической постоянной и темной энергии. Как я подробно описываю в разделах 9.3 и 11.3, если эту идею принять, то сразу становится ясно, что так наз. проблема темной энергии – бессмыслица, и проблемы космологической постоянной не существует. Я также не сомневаюсь, что гравитация должна рассматриваться исходя из этой идеи, хотя здесь не все проблемы решены. Леонид Авксентьевич также сильно помог мне и в жизни, например, с аспирантурой и защитой кандидатской.

Я также очень рад, что встретил Скиффа Николаевича Соколова. Он оказал большое влияние на меня как ученый и как человек, и организовал защиту моей докторской диссертации. Эдуард Мирмович предложил идею, что только угловые моменты являются фундаментальными физическими величинами. Эта идея и знаменитая статья Дайсона “Missed Opportunities” дали мне толчок для изучения де Ситтер-инвариантных теорий. Я очень благодарен также Михаилу Ароновичу Ольшанецкому за поддержку моих работ. Алексей Борисович Кайдалов – пример ученого, который, хотя и не занимался моими проблемами, но считал, что разные подходы имеют право на существование и пытался мне помочь, несмотря на проблемы, возникающие из-за этого. Другой пример такого ученого – Боря Копелиович, который очень сильно помог мне и в жизни. Если бы я случайно не встретил его 30 декабря 1991 г., то, конечно, в Дубну не попал бы, мы бы не уехали в Америку, и моя жизнь и, самое главное, жизнь наших детей сложилась бы совсем по-другому. Я очень признателен Теодору Штилькинду и Володе Нечитайло за моральную поддержку, хотя они тоже не занимались моими проблемами. И, конечно, мне очень повезло, что встретил свою жену Наташу, без которой жизнь была бы совсем другой. Я благодарен своим друзьям Диме Быковицкому, Юре Короленко, Валере Мельнику, Володе Нечитайло, Вадиму Новожилову, Мише Партенскому и Теодору Штилькинду, которые прочитали эти заметки и сделали важные замечания.

Литература

[1] М. Й. Лев, Береза Картузька, Жовтень, № 3, 70–81 (1980).

[2] E. Wigner, The unreasonable effectiveness of mathematics in the natural sciences. Communications in Pure and Applied Mathematics 13, (1960), no. 1, 1–14, DOI: https://doi.org/10.1002/cpa.3160130102.

[3] S. Weinberg. The Quantum Theory of Fields, Vol. I, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1999.

[4] S. Weinberg, Living with Infinities, arXiv preprint (2009).

[5] P. A. M. Dirac, Forms of Relativistic Dynamics. Rev. Mod. Phys., 21, 392–399 (1949).

[6] N. N. Bogolubov, A. A. Logunov, A. I. Oksak and I. T. Todorov, General Principles of Quantum Field Theory. Nauka: Moscow (1987).

[7] F. Lev, Finite Mathematics, Finite Quantum Theory and Applications to Gravity and Particle Theory, arXiv 1104.4647 (2019).

[8] F. Lev, The Problem of Constructing the Current Operators in Quantum Field Theory, arXiv 9508158 (1995).

[9] F. Lev, Exact Construction of the Electromagnetic Current Operator in Relativistic Quantum Mechanics, Ann. Phys. 237, 355–419 (1995).

[10] F. M. Lev, Could Only Fermions Be Elementary? J. Phys., A37, 3287–3304 (2004).

[11] A. M. Polyakov, Decay of vacuum energy, Nucl. Phys. B834, 316–329 (2010).

[12] F. Lev, Cosmological Acceleration as a Consequence of Quantum de Sitter Symmetry, arXiv:1905.02788 (2019).

[13] F. Lev, Cosmological Acceleration as a Consequence of Quantum de Sitter Symmetry, Physics of Particles and Nuclei Letters 17, 126–135 (2020).

[14] F. M. Lev, Symmetries in Foundation of Quantum Theory and Mathematics. Symmetry 12(3), 409 (2020).

[15] S. Vagnozzi, L. Visinelli, P. Brax, A-Ch. Davis and J. Sakstein, Direct detection of dark energy: the XENON1T excess and future prospects. Phys. Rev. D104, 063023 (2021).

[16] E. Aprile, K. Abe, F. Agostini et. al., Search for New Physics in Electronic Recoil Data from XENONnT, arXiv:2207.11330 (2022).

[17] F. Lev, de Sitter Symmetry and Quantum Theory. Phys. Rev. D85, 065003 (2012).

[18] F. M. Lev, Discussion of cosmological acceleration and dark energy, Proceedings to the 25th Workshop What Comes Beyond the Standard Models Bled, July 4_10, 2022, 271–278 (2023); arXiv: 2302.10794, https://doi.org/10.48550/arXiv.2302.10794 (2023).

[19] F. Lev, A New Look at the Position Operator in Quantum Theory, Physics of Particles and Nuclei, 46, 24–59 (2015).

[20] F. Lev, Fundamental Quantal Paradox and its Resolution. Physics of Particles and Nuclei Letters, 14, 444–452 (2017).

[21] F. Lev, Finite Mathematics, Finite Quantum Theory And A Conjecture On The Nature Of Time, Physics of Particles and Nuclei – Springer, 50, 443–469 (2019).

[22] C. Rovelli, Space is blue and birds fly through it, arXiv 1802.02382 (2018).

[23] F. Lev, Finite mathematics as the foundation of classical mathematics and quantum theory. With application to gravity and particle theory. ISBN 978–3–030–61101–9. Springer, https://www.springer.com/us/book/9783030611002 (2020).

[24] F. Lev, Discussion of foundation of mathematics and quantum theory, Open Mathematics, 20, no. 1, 94–107 (2022). https://doi.org/10.1515/math-2022–0011.

[25] А.Д. Сахаров, Барионная Асимметрия Вселенной, Обзорный доклад на конференции посвященной 100-летию А.А. Фридмана. Ленинград, 22–26 июня 1988 г.

[26] F. Lev, A New Look at the Baryon Asymmetry of the Universe. vixra 2012.0154, https://vixra.org/abs/2012.0154, hal-03085905, https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03085905 (2021).

[27] F. Lev, The Problem of Particle-Antiparticle in Particle Theory, Proceedings to the 25th Workshop What Comes Beyond the Standard Models, Bled, July 4–10, 146–161 (2022); https://arxiv.org/abs/2201.13231.235.

[28] A. Einstein, B. Podolsky and N. Rosen, Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Physical Review 47, 777_780 (1935).

[29] B. Kayser, On the quantum mechanics of neutrino oscillation, Phys. Rev. D24, 110–116 (1981).

[30] F.Lev, de Sitter symmetry and neutrino oscillations, arXiv: https://arxiv.org/abs/2211.00070.

[31] F. Capozzi, A. Marrone, D.Montanino and A. Palazzo, Neutrino masses and mixings: Status of known and unknown 3ν parameters. Nucl. Phys. B 00, 1–14 (2016).

Оглавление

Аннотация

Глава 1. Предисловие

Глава 2. О Моих Родителях

Глава 3. Неудачная Шахматная Карьера

Глава 4. Поступление в МФТИ

Глава 5. Учеба в МФТИ

Глава 6. Специализация в МФТИ

Глава 7. Защита кандидатской и докторской и переезд в Дубну

Глава 8. Мои впечатления о школе Ландау

Глава 9. Мои соображения о фундаментальной физике

  9.1. О классической электродинамике

  9.2. Об ОТО

  9.3. О проблеме темной энергии

  9.4. Почему квантовая теория более реалистична чем классическая

  9.5. О математике в квантовой теории

  9.6. О квантовой теории поля

  9.7. Успехи и проблемы QFT

Глава 10. Замечания о развитии науки

Глава 11. Основные идеи на которых основаны мои работы

  11.1. Алгебра первична, а пространство вторично

  11.2. Симметрия де Ситтера

  11.3. О размерностях

  11.4. Почему конечная математика самая фундаментальная и фундаментальная квантовая теория будет основана на конечной математике

  11.5. Гравитация как кинематическое следствие конечности мира

Глава 12. Попытки опубликовать свои работы по космологической постоянной и по физике основанной на конечной математике

Глава 13. Парадокс с наблюдением фотонов от звезд и попытки опубликовать работы по этой теме

Глава 14. О проблеме времени и попытках опубликовать работы по этой теме

Глава 15. Попытка опубликовать монографию в Springer

  15.1. Предложение о монографии

  15.2. Ответы рецензентов

Глава 16. Попытки опубликовать строгое доказательство что конечная квантовая теория и конечная математика более фундаментальны чем стандартная квантовая теория и классическая математика соответственно

Глава 17. Попытки опубликовать статьи о проблеме барионной асимметрии вселенной

Глава 18. Проблема нейтринных осцилляций

Глава 19. Заключение

Литература