Этюд физической модели Вселенной

Размещено на http://www.allbest.ru/

«Этюд физической модели Вселенной»

Колотов Андрей Владимирович

Мы должны быть поэтами,

если не хотим, чтобы Мир остановился

К. Чапек

«Война с саламандрами»

К написанию этой статьи меня побудило прочтение книги М. Клайна «Математика поиск истины». В этой книге, опубликованной на русском языке в 1988г. и не утратившей актуальности до сих пор, профессор Нью-Йоркского университета Морис Клайн описывает состояние современной физической науки.

Сделав беглый обзор по основным ее разделам, от макрофизики вселенной до физики элементарных частиц, автор приходит к выводу о том, что постепенно, физика, все больше и больше превращается в чисто математическую дисциплину, описывающую математические закономерности поведения тех или иных явлений природы, но не дающей представления о сути самих этих явлений. Физика оперирует понятиями: массы, гравитации, пространства, времени и т.д., но сами эти понятия никак не объясняются физически.

Приведу весьма характерную выдержку из книги Клайна где он рассуждает об электромагнитных взаимодействиях.

«Итак, мы можем утверждать, что не располагаем никаким физическим объяснением действия электрического и магнитного полей, равно как и знанием электромагнитных волн как волн. Только вводя в электромагнитные поля проводники, например приемные радиоантенны, мы убеждаемся, что эти волны действительно существуют. Тем не менее, с помощью радио волн мы передаем на гигантские расстояния сложные сообщения. Но какая именно субстанция распространяется в пространстве, нам так и не известно». (163; 4).

Сходным образом обстоят дела и в других разделах физики, как-то Общая Теория Относительности, Квантовая Механика и т.д.

На основании всего вышесказанного автор делает весьма странный, на мой взгляд, вывод о том, что построение физической модели этих явлений в принципе не возможно и любые попытки в этом направлении обречены на заведомую неудачу. Впрочем, и надобности в таких моделях автор не видит, цитирую: «Для нас наиболее существенно было понять, что наши модели структуры атома не физические. Они от начала и до конца математические. Математика позволяет открыть и установить порядок там, где царил хаос. По словам Дирака и Гейзенберга, непротиворечивое математическое описание природы - путь к истине в физике. Необходимость наглядного представления или физического объяснения - не более чем пережиток классической физики». (222; 4).

Однако с философской, да и с чисто практической позиции такой вывод, на мой взгляд, представляется преждевременным. Именно то обстоятельство, что уже достаточно долгое время физики довольствуются лишь математическими описаниями, по причине невозможности найти адекватные физические модели, неизбежно, по законам диалектики, должно привести к тому, что такие модели будут найдены. Отсутствие таковых на данный момент свидетельствует лишь о том, что до сих пор количество накопленных экспериментальных данных и математических моделей не превышало тот рубеж, за которым возможен резкий качественный скачок, который позволит такие модели создать.

Необходимость в этом давно назрела. Данная работа является «скромной» попыткой восполнить этот досадный пробел в современном естествознании.

Отправной базой для моих рассуждений послужила рукопись статьи преподавателя физики из города Рыбинск Гусева Е.В. «Теория твердого эфира и физическое мировоззрение». (См. приложение 2 к данной статье).

В своей работе автор предлагает рассматривать физическую среду как твердокристаллическую структуру, состоящую из элементарных частиц Амеров. Этой среде он дает название - «эфир». Элементарные частицы, которые мы воспринимаем в виде материи нашего мира, автор определяет как дефекты в твердокристаллической решетке эфира.

Например: если бы один из Амеров, по какой либо причине, покинул свое место, то в решетке появились бы 2 дефекта, вакансия и лишний Амер, который бы расположился между узлами решетки. Оба дефекта создали бы вокруг себя поля деформации эфира. Первый в виде разрежения, из-за частичного смещения соседних Амеров к пространству вакансии. Второй в виде напряжения, вследствие давления лишнего Амера на соседние частицы. Оба возникших дефекта и их поля деформации могли бы передаваться по эстафете в кристаллической решетке эфира, то есть обладали бы подвижностью. Подобные эффекты известны физикам, например, ими объясняется дырочная проводимость в полупроводниках.

Рассуждая дальше, автор предлагает рассматривать возникшие поля деформации эфира как аналогию электрических полей, возникающих вокруг отрицательно и положительно заряженных элементарных частиц. Проведя соответствующие расчеты, автор показывает, что, например, законы электростатики можно легко вывести из предлагаемой модели, используя теорию упругости, без привлечения дополнительных понятий, как например электрические поля.

В рамках предложенной модели легко объясняются и некоторые другие явления из области физики элементарных частиц. Например, известно, что в мощных электрических полях в вакууме, из «ничего» могут попарно рождаться частицы и античастицы. Возможен и обратный процесс. Например, частица и античастица могут аннигилировать, с выделением энергии в виде фотонов.

В рамках модели эти явления объясняются появлением дефекта в кристалле эфира по типу дырка - лишний Амер. А затем их последующим схлопыванием, при этом в упругой среде должны появляться продольные и поперечные волны с некоторой, постоянной, для данной среды, скоростью распространения. Далее автор уподобляет электромагнитные волны звуковым волнам в кристаллах. И те, и другие являются поперечными, и те и другие, квантуются (вследствие дискретности среды). Автор замечает, что явление квантования звука в кристаллах известно, квант звука называется фононом. Предположив, что скорость поперечной волны в эфире соответствует скорости света. Автор объясняет это явление. Но, продолжая свои рассуждения дальше, автор справедливо отмечает, что в такой среде, неизбежно должны были бы рождаться и продольные волны, скорость распространения которых была бы выше скорости света. Однако, как известно на данный момент, в наблюдаемой нами Вселенной, эффектов, вызываемых такими волнами, не обнаружено.

Кроме этого, предложенная к рассмотрению модель имеет еще один существенный недостаток, она не учитывает современных космогонических представлений.

С учетом этих замечаний только что описанную модель необходимо дополнить. И первое что необходимо сделать, это ввести четвертую координату пространства. Причём, в отличие от Теории Относительности, где речь идёт о трёх координатах пространства и особой четвёртой - времени, четвёртая координата здесь, понимается чисто геометрически, абсолютно ничем не отличаясь от остальных трёх координат.

Итак, предположим, что мы имеем безграничное, четырех координатное пространство, плотно заполненное мелкими, условно сферическими частицами. Оставим им, предложенное Гусевым, название Амеры. Назовем эту субстанцию эфиром. Так как зримо представить себе четырехмерное пространство мы не можем, то дальнейшие рассуждения я буду проводить на трехмерной модели, взяв её как аналог четырёхмерного пространства. (В рамках этой модели, наш, трёхмерный мир, будет выглядеть как локальная область, с двумя координатами измерения).

Предположим, что в некоторой точке нашей трехмерной модели (аналог четырёх мерного пространства эфира), в точке О, происходит мощное возмущение (Большой взрыв).

Сразу же вслед за этим событием в пространстве модели рождается сферическая продольная волна Y. Со скоростью распространения, значительно превышающей скорость света и быстро покидающей место события (в дальнейшем мы ее не рассматриваем). Одновременно с волной Y рождается поперечная сферическая волна Z, скорость распространения которой, для нашей модели, равна скорости света.

Эта бесконечно расширяющаяся, со скоростью света, сфера с центром в точке О, будет являться моделью того пространства в котором мы живем. Рассмотрим ее подробнее (См. рис.1).

Рис. 1.

В трехмерном пространстве модели из точки О рождается продольная волна У и поперечная волна Z Скорость распространения волны Z равна скорости света.

1 - вектор скорости волны У (превышает скорость света)

2 - вектор скорости волны Z (равен скорости света)

Волна Z будет состоять из двух фаз и иметь некоторую, сопоставимую с размером Амера, длину волны. Длину волны Z назовем Толщиной Пространства. Для наблюдателя находящегося внутри волны, пространство его мира будет казаться двухкоординатным. Т.е. в первом приближении плоским. Хотя на самом деле эта плоскость будет частью сферы, т.е. будет иметь изгиб, обнаружить который можно будет лишь при наблюдении очень больших площадей пространства. Таким образом трехкоординатность мира модели будет явно проявлять себя лишь в микромире, а так же при наблюдении событий космического масштаба и будет практически не заметна на бытовом уровне. Волновое, двухмерное пространство модели будет соответствовать вакууму нашего трёхмерного мира (той Вселенной, в которой мы живём). В качестве волны оно будет иметь некоторую амплитуду и скорость, значит вакуум должен обладать энергией.

Пространство модели будет непрерывно увеличиваться, по мере прохождения волны в эфире. Поэтому, для неподвижного наблюдения все объекты покоящиеся в сфере и не связанные между собой теми или иными силами взаимодействия, будут непрерывно удаляться от него. Причем чем дальше от наблюдателя будет находиться объект, тем выше будет скорость этого движения. Заметим, что картина не будет зависеть от места наблюдения. То есть в расширяющемся пространстве модели будет отсутствовать выделенный центр, от которого разбегаются объекты.

Теперь перенесемся в нашу Вселенную и найдем чему будут соответствовать описанные в модели явления у нас.

Поскольку в четырехмерном пространстве рожденная, в результате возмущения, волна будет четырехмерной сферой, то для наблюдателя окружающее его пространство будет казаться трехкоординатным. Это следует из простого рассуждения. Рассмотрим волновой процесс в одномерном пространстве (см. рис.2).

Рис. 2.

При возмущении в точке О, в одномерном пространстве N, возникают две разбегающихся волны Х и Y, каждую из которых можно считать точкой.

Можно видеть, что в случае малой длины, волну в таком пространстве можно рассматривать как точку. В двухмерном мире волна будет окружностью (вспомните круги на воде). То есть в первом приближении ее можно рассматривать как прямую. В трех координатном пространстве волна будет иметь форму сферы, т.е. в первом приближении ее можно рассматривать как плоскость. Значит, с каждым добавлением новой координаты рожденная в таком пространстве волна будет отставать в количестве осей измерения на 1. Таким образом, в первом приближении, наша Вселенная будет казаться трехмерной. Более точно количество координатных осей в нашем мире будет характеризовать число р (р=3,14…), знаки после запятой охарактеризуют меру искривленности нашего пространства. Но, несмотря на трехмерность, с точки зрения пространства эфира, наш мир будет казаться «плоским», имеющим ничтожно малую Толщину (Т.П.), сопоставимую с размером элементарных частиц.

Согласно модели волна пространства является поперечной, состоит из 2-ух фаз и колеблется в трех взаимоперпендикулярных плоскостях, двигаясь по четвертой координатной оси. Какова ее длина? Занимает ли Т.П. всю волну, либо ее часть (например, одну из фаз, или промежуток между ними)? Это еще предстоит выяснить. Вся сфера волны в целом, должна обладать определенной мерой упругости и прочности. То есть, в какой-то мере вести себя как пленка или мембрана, с некоторым подобием стенок. Таким образом, при рассмотрении явлений в микромире влияние четвертой координатной оси должно возрастать.

Как известно, по данным астрономии, все галактики в нашей Вселенной уделяются от нас по закону Хаббла,

V=H•r

где V скорость разбегания галактик;

Н - постоянная Хаббла;

r - расстояние до галактики

Причем чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она удаляется. Этот факт хорошо согласуется с предложенной моделью. Таким образом, на смену нынешним представлениям о разбегающихся галактиках, должно придти представление о галактиках неподвижно лежащих на сфере волны, между которыми непрерывно рождается новое пространство. Попутно отмечу забавный парадокс. Когда-то люди считали, что земля плоская, неподвижная и лежит в центре мира. Как ни странно, но в свете предложенной концепции все эти утверждения соответствуют действительности. Земля - «плоская», обладает ничтожно малой толщиной по четвёртой координате (о материи буду говорить позже). С учетом масштабов волны Вселенной, можно считать, что она неподвижна, относительно четырехмерной сферы пространства. Поскольку все галактики удаляются от нее, ее по праву можно считать центром Вселенной (как впрочем, и любую другую точку на сфере).

Из предложенной модели следует, что постоянная Хаббла будет выражать собой расширение пространства нашей Вселенной. А зная численные значения скорости разбегания галактик, можно вычислить радиус сферы нашего мира и ее площадь.

Кроме того, в рамках предложенной модели находит простое объяснение парадокс Ольберса, который утверждает, что в случае бесконечной Вселенной, с бесконечным количеством звезд в ней, звездное небо, неизбежно должно быть таким же ярким, как и наше солнце.

Этого не происходит потому, что пространство нашего мира конечно, следовательно, и количество звезд в нем так же конечно. Кроме того, для неподвижного наблюдателя, будет принципиально доступна для наблюдения лишь половина сферы нашего пространства. Так как свет от объектов находящихся на другой половине сферы не будет успевать преодолевать вновь нарождающееся пространство Вселенной.

Таким образом, из предложенной модели следует, что пространство нашей Вселенной, является поперечной, четырехмерной - сферической волной в эфире, имеющей очень малую длину (ее размер предстоит выяснить) и скорость распространения, равную скорости света.

Теперь рассмотрим, чему будет соответствовать время в нашей модели. Очевидно, оно будет мерой движения пространства относительно эфира. Значит, время будет величиной векторной, имеющей свою скорость и направление. В нашем случае скорость вектора времени будет величиной постоянной, равной скорости поперечной волны в эфире. Т.е. 300000 км/сек. А направление вектора времени, будет перпендикулярно к фронту движения волны. Отсюда можно видеть, что каждый материальный объект в сфере волны пространства будет иметь собственное время, отличающееся от времени других объектов по направлению их векторов (см. рис.3)

Рис. 3.

У тел Х и Y разное направление векторов времени, расходящееся по радиусам от центра в точке О.

Кроме того, в случае движения такого объекта по сфере, его вектор времени будет так же изменяться по направлению.

С этих позиций относительность пространства и времени приобретает наглядное выражение. Например, рассмотрим тело Х, начинающее движение в сфере волны пространства из неподвижной точки Y, со скоростью, постепенно приближающейся к скорости света (см. рис.4). Можно видеть, что направление его вектора времени будет постепенно отклоняться, пока не станет перпендикулярным к вектору в точке Y. (Попутно следует отметить, что в какой то момент тело Х неизбежно отстанет от волны пространства и «выпадет» из него, провалившись во внутрь сферы).

Таким образом, для объекта Х ось времени в точке Y превратится в ось координаты, а координатная ось пространства модели станет осью времени.

Рис. 4.

Для тела Х, начавшего движение в пространстве модели со скоростью света, ось пространства становится осью времени, а ось времени превращается в ось координаты. Для наблюдателя в точке Y, время в точке X остановилось, т.к. нет движения по направлению вектора Y. Стрелка М показывает, как отклоняется вектор времени в точке Х.

Причем для каждого из наблюдателей в точках Х и Y, время противоположного наблюдателя остановится, обратившись в О.

Здесь я позволю себе некоторое отступление от основной темы. М. Клайн в своей книге, рассуждая о теории относительности, приводит следующее уравнение позволяющее найти величину замедления времени для объектов, движущихся со скоростями близкими к скорости света

где Я - показатель замедления времени за секунду;

V - скорость движения объекта

С - скорость света

В рамках предложенной модели величину Я можно найти исходя из простого сложения и вычитания векторов. Например: наблюдатель в точке Х движется со скоростью 270000 км/с (см. рис.4). Подставляя эту величину в приведенное выше уравнение, получаем Я=0,44. Теперь определим Я исходя из предложенной модели. Отложим от точки О вектор Y (см. рис.5).

эфир галактика волна свет

Рис. 5.

У - вектор времени неподвижного наблюдателя.

Х - вектор скорости движущегося наблюдателя.

Z - направление вектора времени, движущегося наблюдателя Х.

F - проекция вектора времени движущегося наблюдателя на вектор Y.

N - окружность с радиусом Y.

Он будет являться вектором времени неподвижного наблюдателя в сфере волны пространства. Для удобства расчетов возьмем длину вектора Y=30мм (т.к. скорость вектора времени 300000км/сек.). Отложим от точки О вектор Х, показывающий движение второго наблюдателя. Направление вектора Х будет перпендикулярно вектору Y (т.к. движение происходит в пространстве модели, а вектор времени перпендикулярен ему). Длина вектора Х, исходя из нашей пропорции, будет равна 27мм. Теперь определим направление вектора времени движущегося наблюдателя в точке Х. Для этого спроектируем вектор Х на окружность N с центром в точке О и радиусом 30мм (т.к. величина вектора времени const). Получим вектор Z.

Теперь осталось спроектировать вектор Z на вектор Y, получим вектор F. Отношение векторов Y и F даст наглядное представление о том, насколько замедлилось время в точке Х для неподвижного наблюдателя. Найдем численное значение величины Я. Для этого измерим вектор F, его длина равна 13мм. Найдем отношение длин векторов Y и F, получим Я=43,3%. Как видим, она достаточно хорошо совпадает с величиной Я рассчитанной по формуле. Ошибка возникает вследствие погрешности измерения векторов. Можно взять любые другие скорости движения Х, соотношение будет выполняться.

Это отступление от основной темы я предпринял, что бы еще раз вернуться к вопросу о том, должны ли мы требовать наглядности от современных физических теорий. И не является ли такое требование - «пережитком классической физики».

Теперь вернемся к основной теме.

Кроме скорости и направления, понятие времени будет по необходимости включать в себя еще один компонент. Нетрудно видеть, что бесконечно бегущая в эфире волна пространства, имея постоянную скорость и длину волны, будет непрерывно убывать по амплитуде. Можно предположить, что для наблюдателя это убывание амплитуды будет так же субъективно ощутимым.

В нашей Вселенной амплитуда волны пространства будет мерой энергии вакуума. Следовательно, можно ожидать, что она так же будет убывать со временем.

Таким образом, из предложенной модели следует, что окружающее нас пространство непрерывно движется в эфире по четвертой координате со скоростью света. Непрерывно убывая по амплитуде. Это движение и воспринимается нами как время.

Теперь перейдем к рассмотрению материальности нашей Вселенной. Элементарные частицы, из которых состоит материя в нашей модели, будут представлять из себя дефекты в кристаллической решетке эфира по типу - дырка, лишний Амер. Об этом я говорил чуть ранее, излагая идеи Гусева. Причем, эти дефекты будут непрерывно двигаться в эфире со скоростью света, вместе с волной пространства вдоль оси времени, плюс перемещаться с разными скоростями по координатам пространства (перпендикулярно оси времени). Особо следует отметить, что будут двигаться не частицы сквозь плотный эфир, а именно дефекты в кристаллической решетке, которые будут передаваться по эстафете, как бы прощелкивая пространство эфира (см. рис.6).

1. Частицы эфира находятся в покое.

2. Частица Х покинула свое место, заняв положение между узлами решетки. Она имеет импульс V.

3. Частица Х вытеснила соседний Амер, передав ему свой импульс V.

4. Процесс продолжается далее по эстафете.

Рис.6. Образование и движение дефекта в эфире.

Из рисунка видно, что процесс движения дефекта, будет напоминать движение продольной волны в эфире. Именно этим обстоятельством будет объясняться корпускулярно-волновой дуализм элементарных частиц и вообще материальных объектов в нашем мире. По-видимому, появление дефектов в эфире будет тесно связано с прохождением в нем поперечной волны пространства. Ибо дополнительное напряжение эфира, которое она создаст, станет стимулятором этого процесса.

Таким образом, на смену представлению о частице - электроне, движущейся со скоростью света в трехмерном пространстве, вокруг частицы протона. Должно придти представление об условно-неподвижных дефектах пространства, относительно которых со скоростью света движется вещественная среда - эфир, обладающая четырьмя координатами измерения.

Исходя из предложенной модели, находит простое и наглядное объяснение скандальная ситуация сложившаяся в физике с принципом неопределенности Гейзенберга. Который гласит: что невозможно в одно и то же время определить точно и координату частицы, и ее импульс. Обратимся к рис. 7.

Рис. 7. Срез пространства модели вдоль оси времени.

S - Толщина Пространства.

М - ядро атома (сгущение частиц эфира)

Р - область локализации электрона (перемещающаяся дырка в эфире)

А - Aмеры эфира пересекают область Р.

Рассмотрим электрон, локализованный в пространстве, в некоторой области Р, возле неподвижного ядра М. Очевидно, что в рамках модели, эта область будет являться дыркой в пространстве, которую непрерывно, со скоростью света, будут пересекать частицы эфира - Амеры. Именно их мы и будем принимать всякий раз за вещество электрона. Но нетрудно видеть, что хотя и возможно описать их местоположение в терминах трехкоординатного пространства, определить их импульс, в этой системе, будет невозможно. Т.к. он будет перпендикулярен всем 3 координатам пространства. То есть, иначе говоря, они будут двигаться из будущего в прошлое. В то же самое время дырка - электрон будет непрерывно перемещаться в области своей локализации Р, по некоторой орбите. Таким образом, его импульс можно будет всегда определить в терминах 3-х координат, но, будучи дыркой, он не будет иметь никакого вещественного наполнения. То есть о нем нельзя будет говорить как о частице. Ситуация с позитроном будет та же самая. Ибо всегда можно будет определить импульс перемещающегося в пространстве дефекта, но импульс частиц, наполняющих дефект, будет неопределим.

Таким образом, предложенная модель материи снимает возражения критиков теории твердого эфира, которые в книге М. Клайна высказаны следующим образом.

«Поскольку скорость электромагнитных волн очень велика, эфир вероятно, должен быть очень твердым: ведь чем тверже тело, тем быстрее распространяются в нем волны. С другой стороны, если эфир заполняет все пространство, то он должен быть абсолютно прозрачным и планеты должны двигаться сквозь него без трения. Нетрудно видеть, что свойства, которыми награждали эфир, взаимно исключали друг друга. Кроме того, эфир должен быть неосязаемым, не имеющим запаха и неотделимым от других субстанций. Существование такой среды физически невероятно. Отсюда следует, что такая среда - фикция, ничего не значащее слово, способное удовлетворить лишь те умы, которые не привыкли доискиваться до сути». (162-163; 4)

Итак, эфир может быть твердым и очень твердым. Планеты и другие тела будут двигаться в нем без трения, т.к. их движение будет сходно с процессом движения продольных волн в твердых средах. Частицы эфира трудно обнаружить, т.к. материальность нашего мира является на порядок более грубой (дефект в эфире, плюс окружающее его поле деформации). К тому же частицы эфира будут проскакивать ничтожную толщину нашего пространства с очень большой скоростью - 300000 км/сек. А то, что М. Клайну не удалось доискаться до сути явления, следует приписать излишне математизированному складу его мышления.

Поскольку материальные тела будут находиться на поверхности бесконечно расширяющейся сферы, то вновь нарождающееся пространство будет стремиться растаскивать материальные объекты по ее поверхности. И здесь я вынужден постулировать некоторую «загадочную» величину - собирающую силу.

Каждый материальный объект нашей Вселенной, от Галактик до элементарных частиц, будет испытывать воздействие некоторой силы, индивидуальной для каждого тела и существующей в виде вихревого вращательного движения. Сила будет направлена извне к центру любого объекта, а ее величина будет прямо пропорциональна величине, с которой пространство будет растаскивать материальные объекты.

Так как собирающая сила будет действовать против сил расширения пространства, а те в свою очередь обусловлены движением пространства по оси времени, то неизбежно появится сила, которая будет направлена против вектора времени (т.е. к центру сферы). Эта сила будет прогибать пространство вблизи материальных объектов во внутрь сферы (см. рис.8).

Рис. 8

1 - поверхность сферы пространства; 2 - собирающая сила; 3 - вектор времени; 4 - материальный объект на сфере пространства; 5 - сила, работающая против вектора времени и прогибающая пространство.

Этот прогиб пространства вблизи материальных объектов мы называем гравитацией. Из теории Эйнштейна следует, что гравитацию порождает масса. В рамках предложенной модели именно Собирающая Сила будет причиной и появления массы и искривления пространства. Поскольку вектор времени всегда перпендикулярен фронту движения волны пространства, то его направление возле материальных объектов будет так же изменяться. Вследствие этого возникнет эффект «притяжения» (см. рис. 9).

Рис. 9.

1 - волна пространства x, y, z - материальные объекты Px, Py, Pz - вектора времени объектов x, y, z

Вектора времени объектов x и z сходятся, значит, эти объекты будут сближаться. Вектора времени объектов x и y расходятся, значит, объекты x и y будут удаляться друг от друга.

Скорость приращения пространства будет убывать по мере увеличения радиуса сферы, следовательно, можно ожидать, что будет иметь место постепенное уменьшение искривления пространства и времени вблизи центров массы. Численные оценки этого процесса можно будет сделать после установления радиуса Вселенной.

Еще одним следствием действия «собирающей» силы будет вращение материальных объектов. В микромире - спины элементарных частиц, в макромире - вращение планет, звездных систем, галактик и их объединений.

Рассмотрение физической природы собирающей силы выходит за рамки предлагаемой модели, поскольку она не является эффектом, формируемым в пространстве эфира.

Прежде чем перейти к следующей теме, я должен подвести маленький итог и дать несколько определений.

Итак, что такое материя? Исходя из предложенной модели: материя это - совокупность дефектов кристаллической решетки эфира.

Что такое масса? Масса это - мера или порция материи.

Что такое энергия? Энергия это - мера или степень деформации кристаллической решетки эфира.

Из предложенных определений следует, что например волновые процессы в эфире (о которых я буду говорить чуть позже) не будут относиться к явлениям материи и их следует отнести к явлениям пространства и энергии.

Основное отличие материи и массы от других энергетических явлений будет состоять в наличии собирающей силы. Рассмотрим, как будут соотноситься между собой масса и энергия. Всем известна знаменитая формула Эйнштейна Е=mc2. Можно видеть, что она очень похожа на формулу, выражающую кинетическую энергию движущихся объектов Екин.=mV2/2. Исходя из предложенной модели, это не должно вызывать удивление. Т.к. все материальные объекты движутся в эфире со скоростью света. Но формула Эйнштейна дает нам величину вдвое большую, чем это следует из формулы кинетической энергии. Эту добавку будет давать собирающая сила, деформирующая волну пространства (рис.8) и энергия, потраченная на создание массы (порции дефектов в эфире). Последняя величина всегда будет постоянной.

Теперь рассмотрим, каким образом будет меняться энергия тела движущегося в пространстве модели, со скоростью, приближающейся к скорости света. Теория Эйнштейна дает следующую формулу:

где Еполная - полная энергия тела;

m - масса покоя (в модели масса + собирающая сила);

с - скорость света;

V - скорость тела в пространстве

Посмотрим на числитель правой части уравнения, это уже знакомая нам величина Я - характеризующая замедление времени для движущихся объектов. Или, более точно, отклонение вектора времени таких объектов от вектора времени неподвижного тела (см. рис. 5). Из формулы следует, что по мере приближения V>С, полная энергия тела будет возрастать от величины энергии покоящегося тела до бесконечности, Епокоя>?. Этому будет две причины. Во-первых, будет увеличиваться кинетическая энергия тела, ее можно найти по формуле Екин.= mV2/2, V - найдется как сумма векторов скорости времени и скорости тела в пространстве модели (см. рис. 10).

Рис. 10

1 - вектор скорости времени 300000 км/сек;

2 - вектор скорости тела в пространстве модели V>С;

3 - суммарный вектор скорости.

Из рисунка видно, что по мере приближения V к С, суммарный вектор скорости будет все больше превышать скорость волны пространства (скорость вектора времени). Это будет означать, что какой-то участок сферы должен двигаться быстрее других, что невозможно по определению. Значит, он напротив начнет все больше и больше отставать от соседних участков. Соотношение векторов времени и суммарной скорости можно видеть на рис.11

Рис.11.

1 - вектор времени покоящегося тела;

2 - вектор скорости тела в пространстве модели V>С;

3 - вектор времени движущегося тела;

4 - суммарный вектор скорости движущегося тела.

При малых скоростях движения тела в пространстве модели, суммарный вектор скорости будет практически совпадать с вектором времени (рис. а). По мере приближения V>С они будут все более расходиться по величине и направлению (рис. б, в, г).

В результате пространство модели, вблизи тела, будет все более и более прогибаться вовнутрь сферы. Это будет одна часть процесса. При этом общая энергия тела возрастет незначительно, при V=С в 1,5 раза от первоначальной величины.

Вторая причина, увеличения энергии будет связана с тем, что по мере отклонения вектора времени от первоначального положения, поворачивающийся вместе с ним материальный объект станет все сильнее деформировать волну пространства. Закручивая ее таким образом, что постепенно, возле объекта, она будет вынуждена двигаться практически перпендикулярно к фронту движения остальной волны (см. рис. 12).

Рис. 12

а - волна пространства;

в - направление движения фронта волны;

Х - тело движущееся в пространстве модели V>С;

Р - вектор времени тела Х;

г - собирающая сила;

б - участок волны пространства, вынужденный двигаться перпендикулярно к фронту волны а.

При этом деформации будут подвергаться все большие и большие площади пространства, вплоть до всей четырехмерной сферы. Это будет выглядеть так, как будто объект Х стремиться сдвинуть всю сферу пространства относительно ее центра в точке О и увлечь в собственном направлении. Для наглядности, представьте себе футбольный мяч, перпендикулярно поверхности которого крепко приклеен гвоздь, шляпкой вниз. Допустим, вы решили наклонить его таким образом, что бы он коснулся стержнем поверхности мяча. Ясно, что по мере наклона сила сопротивления будет нарастать, и деформации будут подвергаться все большие и большие участки поверхности.

Еще одно сравнение. Представьте большой мыльный пузырь, висящий на соломинке. Предположим, что вы начинаете медленно сдвигать соломинку в сторону. Вначале будет деформироваться поверхность пузыря возле соломинки, вытягиваясь вслед за ней, а затем процесс станет захватывать все большие и большие площади поверхности, пока, наконец, весь пузырь не придет в движение и не последует за соломинкой.

Таким образом, процесс увеличения энергии движущегося тела будет иметь две составляющие: во-первых, продавливание пространства во внутрь сферы, во-вторых, одновременный его поворот вслед за отклонением оси времени, который будет деформировать волну пространства, вначале возле объекта, а затем, захватывая все большие площади, вплоть до всей волны пространства.

Заканчивая разговор о материи, позволю себе еще раз заострить внимание на четырех наиболее существенных, на мой взгляд, моментах:

Появление и существование материи неразрывно связано с волной пространства;

Причиной материи и массы является собирающая сила, рассмотрение физической природы и характера которой выходит за рамки разбираемой модели;

Все материальные объекты, обладая протяженностью по трем координатам, будут иметь ничтожно малую толщину относительно 4-ой координаты пространства.

Увеличение энергии движущихся масс будет обусловлено усилением деформации пространства модели, которая, в свою очередь, будет обусловлена увеличением, по необходимости, собирающей силы.

Предложенная модель позволяет также легко и наглядно объяснить еще один парадокс теории относительности. А именно сокращение линейных размеров тел, движущихся со скоростями, близкими к скорости света. Обратимся к рис. 13. Допустим, мы имеем круглое тело X с радиусом R, начавшее движение в пространстве модели в направлении, совпадающем с диаметром d1 [A1;A2] см. рис.13(а).

Рис. 13.

Круглое тело Х движется в пространстве модели в направлении, указанном стрелкой Y (рис. a, б)

(1) - волна пространства (вид сбоку).

X - тело с радиусом R.

d1[A1;A2]; d2[B1;B2] - взаимоперпендикулярные диаметры тела Х.

Р - вектор времени тела Х.

d3[С1;С2] - проекция диаметра d1[А1;А2] на волну пространства.

в) - тело X в восприятии постороннего наблюдателя.

В этом случае тело будет деформировать волну пространства, поворачиваясь относительно диаметра d2[B1;B2] таким образом, что диаметр d1[A1;A2] станет «выпадать» из пространства модели в эфир см.рис.13(б). Поскольку визуальное восприятие происходит в пространстве модели, то посторонний наблюдатель вместо диаметра d1[A1;A2] увидит его проекцию на волну пространства d3[С1;С2]. Следовательно, вместо круга он увидит эллипс. Величина визуального уменьшения диаметра d1[A1;A2] будет в точности соответствовать величине отклонения вектора времени, т.е. величине Я. Так, например, при скорости движения тела 270 000 км/c диаметр d1 «уменьшится» до 44% от первоначальной величины.

После всего сказанного становится понятным отрицательный результат опытов Майкельсона и Морли по обнаружению «эфирного ветра». Ведь они считали пространство эфира трехмерным. При движении тела Х в таком пространстве (рис 13 а), возникший «эфирный ветер» должен обдувать тело вдоль направления движения (вдоль стрелки y). Следовательно, измерение скорости света вдоль диаметров d1 и d2 должно давать различные результаты.

Исходя из предложенной модели, становится ясным, что «эфирный ветер» обдувает все тела «сверху», вдоль вектора времени. Следовательно, скорость света, измеренная вдоль диаметров d1 и d2, будет одинаковой (13 б).

Последний вопрос, который мне хотелось бы затронуть, касается электромагнитных волновых процессов.

Из предложенной модели следует, что электромагнитное излучение является поперечной волной в волне. (волна излучения в волне пространства). Его скорость равна скорости движения волны пространства (300000км/сек), но относительно эфира его скорость будет превышать эту величину примерно на четверть. Это можно объяснить тем, что волна излучения будет двигаться в среде, чья плотность отличается от плотности эфира в состоянии покоя. Квантование волн происходит, как уже было сказано ранее, от дискретности среды.

Из предложенной модели следует, что кроме электрической и магнитной составляющих, поперечная волна будет иметь еще одну составляющую. Плоскость колебания которой будет перпендикулярна к первым двум и будет совпадать с осью времени. Эта 3-я составляющая будет искривлять волну пространства вдоль оси времени, т.е. будет вести себя как гравитация. Именно этой, гравитационной составляющей будет объясняться тот факт, что фотон, отчасти, ведет себя как частица. Следует отметить, что корпускулярно-волновой дуализм фотона будет принципиально отличен от корпускулярно-волнового дуализма частиц материй.

Почему же мы не обнаруживаем продольных волн, которые должны возникать в результате прохождения частиц материи сквозь пространство эфира? Можно высказать предположение, что поскольку их скорость превышает скорость распространения поперечных волн, то сразу же после возникновения они покидают наше пространство. Обнаружить их можно лишь на очень малом расстоянии от генерирующих их частиц, до их выпадения из Т.П.

Из вышесказанного следует, что наша Вселенная является открытой системой, непрерывно излучающей продольные волны в окружающее ее пространство эфира.

В то же время утраченная энергия непрерывно восполняется действием собирающей силы.

В заключение хочется подвести некоторые итоги. Итак:

Сделана попытка, создать физическую модель Вселенной, объединяющая и объясняющая большинство известных на данный момент фактов и физических теорий. Для построения модели потребовалось ввести 2 новых «загадочных» понятия: «эфир» и «собирающая сила». Эти понятия описаны без объяснения их физической природы.

С помощью этих понятий, описан и объяснен, целый ряд понятий бывших ранее «загадочными». Как-то пространство, время, материя и т.д.

В рамках предложенной модели нашли наглядное объяснение некоторые парадоксы теоретической физики. Как-то парадокс Ольберса, принцип неопределенности Гейзенберга, относительность пространства и времени и др.

Модель позволяет предсказать некоторые явления, требующие экспериментальной проверки. Как-то уменьшение гравитации и внутренней энергии вакуума со временем, наличие 3-ей составляющей электромагнитных волн и др.

В качестве забавных следствий можно констатировать, установлено, что Земля «плоская», неподвижная и находится в центре мира. Автор проводит дальнейшие исследования с целью доказать, что она покоится на большой черепахе.

Из всего вышесказанного следует, настоятельная необходимость, изменить весь строй нынешнего физического мышления. Все наши образные модельные представления должны непременно учитывать наличие четвертой координаты пространства.

Прошло без малого 100 лет как Эйнштейн написал свои знаменитые уравнения. Мы же, признавая на бумаге пространство четырех мерным, по-прежнему продолжаем мыслить категориями трех координат. Создатель теории относительности, в свое время, призывал физиков заново переписать все известные ныне физические законы с учетом этого обстоятельства. Следует констатировать, что его слова, до сих пор не осмыслены нами должным образом.

Напоследок позволю себе еще раз повторить мысль, высказанную в начале этой статьи. Нынешняя физика остро нуждается в создании адекватной физической модели окружающего нас мира. Только создание такой модели позволит вызволить ее из дремучего леса математических формул, в котором она пребывает на данный момент и быстро двинуться дальше, к новым рубежам и открытиям.

Данная работа является попыткой сделать шаг в этом направлении. Даже если математическая проверка выявит грубые дефекты в предложенной мною модели, я выражаю надежду, что другим исследователям удастся внести необходимые коррективы и поправки.

Приглашаю всех желающих к сотрудничеству.

Томск 17 марта 2002 г.

Доработано 20 июля 2012 г.

ЛИТЕРАТУРА

Андреев Д.Л. «Роза мира» - М.; «Иной Мир». 1992г.

Библия. «Ветхий завет», кн. Бытие гл.1

Гусев Е. В. «Теория твердого эфира и физическое мировоззрение». (См. приложение 2 к данной статье). Депонированная рукопись ВИНИТИ. 10 февраля 1999 г. № 444-В 99. Известно, что у данного автора есть еще одна работа: Гусев Е. В. «Статика твердых материальных средств (Электростатика)». ВИНИТИ. 16 мая 1991г. №2023-В91 (депонированная рукопись).

Клайн М. «Математика поиск истины» - М.; «Мир». 1988г.

Мухин Л. М. «Мир Астрономии» - М.; «Молодая гвардия». 1987г.

«Физический энциклопедический словарь» - М.; «Большая Российская Энциклопедия». 1995г.

Хокинг С. «От большого взрыва до черных дыр» - М.; «Мир». 1990г.

Шмаков В. «Священная книга Тота великие арканы Таро». - Киев.; «София». 1993г.

Приложение 1

«Четырехмерная сфера. Подходы к визуализации».

Согласно предложенной модели, наше пространство является четырехмерной сферой. Отсюда следует насущная необходимость образного представления, если уж не самой сферы, то хотя бы ее свойств. Нижеследующие размышления имеют цель помочь читателю интуитивно приблизиться к пониманию этой геометрической формы.

Каждый из предложенных ниже подходов, является медитативным упражнением, направленным на развитие пространственного воображения. Рекомендую следующий порядок работы:

Внимательно прочитать текст упражнения;

Закрыв глаза четко, шаг за шагом, визуализировать описанное в тексте;

Дойдя до описания четырехмерной сферы сделать попытку визуализации.

Начнем с того, что название «сфера» к фигуре из пространства с четырьмя координатами измерения не совсем корректно. По-видимому, более правильно было бы говорить о фигуре вращения, как о более общем термине для пространств, где число осей измерения равно n.

Тем не менее, я буду употреблять в дальнейшем оба этих термина и заранее прошу прощения у читателя за эту маленькую вольность. Итак, попробуем определить, чем же будет фигура вращения для одномерного пространства. Для сферы характерна равноудаленность всех точек поверхности от ее центра, которая определяется радиусом сферы. Поэтому отложим на прямой М (модель одномерного пространства) точку О и по обе стороны от нее на расстоянии R, две точки А и В рис.1.

Можно сказать, что полученный развернутый угол АОВ=180? является одномерной сферой. Продолжим рассуждения дальше. Добавим вторую координату. Чем будет фигура вращения на плоскости ?

Для этого повернем точки А и В относительно центра О на 180? в плоскости двумерного пространства М1. Полученная окружность будет двумерной сферой см. рис.2.

Заметим, что точки А и В относительно прямой М поменяются местами и каждая из них превратится в дугу А1 и В1. Все точки на этих дугах будут равноудалены от центра в точке О. Точка О совершит поворот на 180? не покидая своего места. Добавим новую координату и построим фигуру вращения для него. Повернем дуги А и В относительно прямой М в пространство М2 на 180?. Получим сферу состоящую из двух полусфер А2 и В2 см. рис. 3.

При этом дуги А1 и В1 поменяются местами. Каждая из них превратится в полусферу. Все точки на полусферах будут равноудалены от центра в точке О. Точки на отрезке (АВ) внутри сферы совершат поворот на 180? не покидая своего места.

Таким образом можно видеть что мы получаем фигуру вращения всякий раз поворачивая уже имеющуюся фигуру на 180? относительно предыдущего пространства. Как получить четырехмерную сферу? Для этого нужно повернуть полусферы А2 и В2 относительно плоскости М1 на 180?. При этом все точки на полусферах А2 и В2 поменяются местами. Точки круга в плоскости М1 совершат поворот на 180? не покидая своих мест. Все точки поверхности вновь полученной фигуры вращения будут равноудалены от центра в точке О.

Это один подход. Теперь подойдем к делу немного с другой стороны. Предположим, что плоскость М1 является двумерным пространством населенным живыми существами. Так вот некий геометр из того пространства решил бы объяснить другому, что такое 3-х мерная окружность (сфера по нашему). Он изобразил бы не плоскости следующую фигуру см. рис.4.

И сказал бы другу: - Представь, что одна часть окружностей расположена по одну сторону от нашего пространства, а другая часть по другую его сторону. Причем все окружности плавно переходят одна в другую, и все точки на них равноудалены от центра в точке О. Теперь сравним как соотносится нарисованная геометром фигура с истинной сферой см. рис.5.



Подобно этому мы можем изобразить четырехмерную фигуру вращения как набор сфер см. рис. 6.

При этом одна половина фигуры находится по одну сторону нашего пространства, а вторая по другую ее сторону. Поскольку четвертая ось нашего пространства соответствует времени, то можно сказать, что одна половина сферы лежит в будущем, а другая в прошлом. Причем все сферы плавно переходят одна в другую и все точки на их поверхностях равноудалены от центра в точке О.

Это второй подход. Третий подход дает возможность представить относительные размеры четырехмерной сферы, не выходя за пределы нашего пространства. Вновь начнем с пространства одномерного. Как представить размеры окружности, не выходя за пределы прямой? Для этого разделим одномерную сферу (угол АОВ) пополам и протащим обе половины по прямой М на длину, равную рR (см. рис. 7).

Отрезки [А; А1] и [В; В1] дадут такое представление. Как представить на плоскости размеры обычной сферы? Так же, разделив окружность пополам и протащив две ее дуги А1 и В1 по плоскости М1 на длину рR (рис. 8).

Два лепестка полученной фигуры А2, В2 дают такое представление. Подобным образом, разделив сферу пополам и протащив две полусферы по трехмерному пространству на рR, получим представления о размерах четырехмерной сферы (рис. 9).

Теперь подойдем к делу с новой стороны. Попробуем описать свойства фигуры вращения с точки зрения математики. Например, площадь фигуры вращения для пространства из n координат всегда будут характеризовать две величины р и r. . Чему например равна площадь двумерной сферы?

S=2рr - это всем известная формула длины окружности.

Для трехмерного пространства площадь сферы найдем по формуле:

S=4рr2

Для четырехмерной сферы площадь будет найдена по формуле:

S=2р2r3

Нетрудно видеть, что ее поверхность будет выражаться в единицах объема нашего мира, т.е. в м3, см3, мм3 и т.д., так же как поверхность обычной сферы в ед. площади - м2, см2, мм2 и т.д., так же как поверхность двумерной фигуры вращения в ед. длины, т.е. м, см, мм и т.д.

По мере увеличения радиуса нашей Вселенной скорость приращения пространства будет уменьшаться.

Графически зависимость приращения пространства от времени будет выглядеть следующим образом. Рис. 10.

В согласии с этим графиком будет убывать энергия вакуума, и изменяться искривление пространства и времени вблизи центров массы. Численные оценки станут возможны после определения радиуса пространства нашей Вселенной.

 Приложение 2

Гусев Евгений Викторович

ТЕОРИЯ ТВЁРДОГО ЭФИРА И ФИЗИЧЕСКОЕ МИРОВОЗЗРЕНИЕ

Введение

Данная работа является сокращенным и переработанным вариантом депонированной рукописи "Теория твёрдого эфира и физическое мировоззрение" [ 1 ], попыткой втиснуть в размеры журнальной статьи доказательство целого мировоззрения.

О существовании эфира писали еще древнегреческие философы, но научное обоснование впервые гипотеза получила в работах Гримальди и Гюйгенса. Гипотезу твёрдого эфира первым предложил Гук. В трудах Юнга, Френеля, Фарадея, Максвелла, Лоренца, Лармора и многих других известных ученых она получила дальнейшее развитие. Среди отечественных учёных сторонниками теории эфира были: Ломоносов, Эйлер, Умов и ряд других известных учёных. Данная работа является дальнейшим развитием теории твёрдого эфира. На основании накопленных к настоящему времени опытных и экспериментальных данных, в ней по аналогии доказывается: эфир находится в твёрдом состоянии, состоит из отдельных частиц - амеров и имеет структуру алмаза; амеры, в свою очередь, имеют сложное строение. В работе выясняется причина квантования энергии электромагнитных волн, природа шести элементарных частиц, природа волн де Бройля, находится ряд зависимостей и соотношений между физическими величинами, проводится численная проверка философских и теоретических представлений, а также рассматривается ряд других вопросов.

В данной работе применён метод доказательства по аналогии [3]. Схема доказательства по аналогии такова: исследуемый предмет, вероятно, имеет ещё один признак Х, поскольку остальные известные признаки этого предмета сходны с признаками другого предмета, обладающего, кроме того и, признаком Х. Применяя доказательство по аналогии необходимо помнить, что вывод, полученный посредством аналогии, даёт лишь вероятностное знание. Аналогия только наводит на догадки относительно ещё не изученных признаков предмета. Но эти догадки при условии полной аналогии имеют известную доказательную силу. При оценке степени вероятности умозаключения по аналогии в логике принимают в расчёт ряд следующих условий:

1) чем больше известно общих свойств (Р1, .... Рn) у сравниваемых предметов, тем выше степень вероятности вывода по аналогии;

2) чем существеннее найденные общие свойства у сравниваемых предметов, тем выше степень вероятности;

3) чем глубже познана взаимная закономерная связь сходных черт, тем вероятнее вывод, тем ближе к достоверности;

4) если предмет, в отношении которого мы делаем умозаключение по аналогии, обладает каким-нибудь свойством, не совместимым с тем свойством, о существовании которого мы умозаключаем, то общее сходство не имеет никакого значения.

В ряде случаев имеющихся опытных данных недостаточно, чтобы по отдельным свойствам провести аналогию. Поэтому с целью более полного понимания физических процессов проведён логический анализ. Анализ проводился методами молекулярно кинетической теории. С этой целью строилась модель среды. В основу анализа были положены законы механики. С целью упрощения анализа в статическом случае был применён закон Гука, в динамическом случае использовался принцип Гюйгенса - Френеля. Материальная среда рассматривалась как система взаимодействующих частиц. Изменение положения одной из них ведёт к изменению состояния других частиц. Развивающийся динамический процесс в среде рассматривался, как последовательная передача импульса и энергии от одной частицы к другой через взаимодействие (по эстафете).

В работах подобного рода ошибки неизбежны. По опыту, где умозаключение делается по аналогии, вероятность ошибки меньше, чем там, где проводится логический анализ.

1. Природа света и электромагнитных волн

С целью выяснения природы электромагнитных волн (света) проведём аналогию между звуковыми волнами и светом по существенным признакам. С целью учёта количества используемых признаков будем их нумеровать, обозначая признак символов П, за которым следует номер признака.