Силовые нити пространства призрак или реальность

1.1. От атомистики до квантовой физики

Ещё в античные времена древнегреческие ученые Демокрит, Эпикур и Лукреций стремились дать понятийное осмысление окружающего их физического мира. Именно они ввели в обиход понятие пустого пространства и считали, что оно однородное и бесконечное. Время они представляли как субъективное ощущение действительности. Затем эту концепцию развил английский ученый Ньютон. Согласно его воззрениям пространство есть пустое «вместилище тел», оно неподвижное, непрерывное, однородное и изотропное во всех направления. Пространство бесконечное и проницаемое. Оно не воздействует на материю и само не подвергается воздействию со стороны материи и обладает тремя измерениями. Время абсолютно, его течение одинаково во всех инерциальных системах. Концепция пространства и времени Ньютона господствовала в естествознании на протяжении XVII – XIX веков и соответствовала науке того времени.

В конце XIX – начале XX веков научное представление о материи и пространстве претерпело глубокое изменение. В физическую картину мира было введено понятие поля как особой формы материи. В соответствии с этой концепцией все тела – это системы заряженных частиц, связанных между собой полем. Действия от одной частицы к другой передаются с конечной скоростью – скоростью света. При этом поле считалось как состояние эфира. Эфир же представлялся как абсолютно неподвижная среда, заполняющее мировое пространство. Затем в эту концепцию, немецкий ученый Лоренц внес преобразования. Согласно этим концепциям, при движении тел с около светскими скоростями, происходят изменения пространственных и временных свойств тел. Это приводит к сокращению длины тела в направлении их движения и замедлению происходящих в них физических процессов. Опираясь на эти преобразования, другой немецкий ученый Эйнштейн разработал Специальную теорию относительности, основанную на предельности скорости света и равноправности всех инерциальных систем отсчёта. Согласно этой теории пространство и время являются не абсолютными, а относительными величинами. Этими положениями своей теории Эйнштейн поставил окончательную точку в спорах ученых о физической сущности эфира. Понятие эфира потеряло всякий смысл, все что раньше считалось свойствами эфира сделалось кинематикой СТО, и все физические поля теперь рассматривались не как процессы, проходящие в эфире, а как физические объекты особого состояния материи. Следует отметить, что не все ученые разделяли и разделяют до сих пор эту точку зрения. Часть ученых продолжала и продолжает поддерживать концепцию светоносного эфира, да и сам Эйнштейн при создании обшей теории относительности вновь использовал термин эфира, однако, под этим термином уже понимал физическое пространство. Другие ученые, например, Ломоносов под эфиром подразумевал некую « тяготи тельную материю», которая заполняет все мировое пространство и сообщает всем телам силу тяготения, а Уиттекер предлагал подразумевать под термином эфир – вакуум. Бураго считает, что вся Вселенная заполнена эфирным газом и все тела поглощают эфир, который затем преобразуется в материю. Российским ученым Надеевым разработана эфиромеханическая теория эфира, где эфир представлен в четырех основных формах: звездной плазмы, вещества, физического вакуума и высвобожденного эфира

В настоящее время господствует точка зрения, что пространство заполнено «физическим вакуумом», наделенным физическими свойствами. И главный смысл этих утверждений заключается в том, что он присутствует всюду, пронизывая все пространство и материю. Даже внутри твердого массивного тела вакуумного пространства неизмеримо больше, чем вещества. Общепринято считать, что у физического вакуума самая высокая плотность энергии и он является неисчерпаемым резервуаром экологически чистой энергии. По расчетам Дж. Уиллера «в вакууме, заключенном в объеме обыкновенной электрической лампочки, энергии такое количество, что ее хватило бы, чтобы вскипятить все океаны на Земле». Но, несмотря на колоссальные запасы энергии в вакууме доступ к ней вследствие его высокой симметрии очень затруднителен.

По современным представлениям ученых в вакууме беспрестанно образуются и исчезают пары частиц—античастиц: электрон—позитрон, протон антипротон и другие пары частиц – античастиц. Он буквально наполнен. появляющимися и исчезающими частицами. Но в определенных условиях виртуальные частицы становятся реальными. Так, например, если сумма энергий столкнувшихся фотонов будет равной или чуть большей 1,02 МэВ, то в результате столкновения может появиться пара электрон – позитрон, а если в результате столкновения объем энергии возрастет до 1,876 КэВ, то можно ожидать рождение пары протон – антипротон.

В последние десятилетия принято считать, что физический вакуум это фундаментальный вид физической реальности. И хотя теория физического вакуума пока ещё создана при её разработке необходимо учесть, что она должна органически переходить в квантовую теорию. Некоторые ученые, В. П Дорофеев и другие, полагают реальное существование физического вакуума в виде непрерывной среды, Его нельзя наблюдать, потому что это прямое следствие его непрерывности. Это делает физический вакуум парадоксальным объектом и он подвергается все более пристальному вниманию физиков. Ученым предстоит найти принципиально новые методы его изучения, выяснить природу физического вакуума, а это позволит по-иному увидеть физические явления. Физический вакуум порождает физические поля и вещество. Во Вселенной доминируют законы физического вакуума, которые науке ещё неизвестны. Как заявил американский физик Мартин Боджовалд, исследование вариаций реликтового излучения, проведенное итальянскими учеными под руководством Фабрицио Тамбурини с помощью телескопа Хаббла, дают ученым шанс обнаружить первые признаки «нитей», составляющих ткань Вселенной. По его мнению «Структура пространства-времени – это новый, возможно последний рубеж на пути к полному пониманию природы». Он считает, что физическую науку ждет новая картина реальности, ибо с пространством-временем ученые пока работают на уровне физики XIX века. Английский физик Арон Уолл и его коллеги из Стэнфордского института теоретической физики в своих научных работах пытаются решить загадки пространства – времени. Они рассматривают его как поток квантовой информации. Петр Зенчиковский из Института ядерной физики Польской академии наук считает, что пространство состоит из дискретных частиц.

Анализ литературных источников, посвященных теориям, утверждающих реальность существования физического вакуума и. наоборот, отвергающих эту реальность, показывает, что несмотря длительный период исследовательских работ. проведенных на высоком профессиональном уровне учеными разных стран, однозначного ответа по этим вопросам нет. Публикации на эту тему продолжаются до сих пор. В данной книге сделана попытка получить в этом плане определенную ясность по некоторым вопросам с помощью смоделированной системы базирующейся на следующих принципах.

1.2. Методика моделирования

R = W + P,

где W – материя, P – пространство

Т – время, это форма взаимодействия материи

и пространства.

Е – энергия, это форма взаимосвязи материи

и пространства.

Формулировка основных постулатов

1. Реалии (R) окружающего мира являются результатом взаимодействия материи и пространства. Последней неделимой частицей материи является положительно заряженный гравитон, а пространства отрицательный простон.

2. Формой их взаимосвязи является энергия, Она представлена в двух видах: энергии материи (Em) и энергии пространства ( – Ep.), которые взаимно переходят друг в друга.

3. Пространство в смоделированной системе представлено совокупностями простонов, собранных в «силовые нити», которые, в свою очередь, образуют своеобразную «сеть», равномерно напряженную во всех направлениях за счет сил отталкивания одноименных зарядов.

4. Материя в смоделированной системе представляет собой совокупность гравитонов, размещенных определенным образом между силовыми нитями пространства.

Гравитон это сгусток энергии материи, а простон это сгусток энергии пространства. Сгустки образовались в начальной стадии образования Вселенной. Частицы одинаковы по модулю и обратные по знаку

Все материальные тела (от частиц до галактик) движутся в силовых нитях пространства и деформируют их. Протон сжимает, а электрон расширяет силовые нити пространства, в этом их фундаментальное сходство и различие. Несмотря на то, что протон тяжелее электрона в 1840 раз, у частиц одинаковые по величине, но разные по знаку заряды.

В современном мире все физические, химические, биологические, ядерные процессы, явления, взаимодействия происходят при непосредственном участии энергии материи и энергии пространства. Они взаимно переходят друг в друга и служат основой для формирования всего многообразия различных видов энергии (механической, химической, ядерной и др.) и способов их перехода одного вида в другой.

2.1. Мировая сеть силовых нитей, состоящая из простонов

Согласно базовым принципам смоделированной системы физический вакуум представляет собой отрицательно заряженную Мировую «сеть» из силовых нитей пространства, которая сформировалась в результате Большого Взрыва (Рис.1).

Рис. 1. Предполагаемая схема Мировой сети из силовых нитей пространства, состоящая из простонов.

S – Силовые нити, a b c d – расположение их в различных плоскостях

Общепринято считать, что пространство Вселенной, то есть Мировая сеть, постоянно увеличивается в размерах. Но скорость расширения Вселенной не всегда была одинаковой. В инфляционный период она была самой высокой. Мировая сеть в этот период развития Вселенной увеличивалась в размерах со скоростью многократно превышающей скорость света.

где R – радиус Вселенной, t – время,

х – скорость – взаимодействия материи и пространства

На этом этапе развития Вселенной доминировало излучение энергии. Энергия материи взаимодействовала с энергией пространства и расширяла Мировую сеть со скоростью в миллиарды раз превышающую скорость света. Расстояния между двумя силовыми нитями пространства были самыми минимальными.

Затем наступила кварковая эпоха. Скорость расширения Вселенной упала в разы. Как считают физики, в этот период своего развития Вселенная, начала медленно остывать. С уменьшением температуры начала снижалась степень сжатия силовых нитей пространства и начали образовываться первые минимальные кирпичики вещества кварки, состоящие из гравитонов, По мере дальнейшего остывания Вселенной продолжалась снижаться и степень сжатия силовых нитей пространства в Мировой сети. Кварки образовывали кварк-глюонную плазму. Расстояние между двумя силовыми нитями пространства значительно возросло. Однако степень сжатия силовых нитей пространства была ещё достаточно высокой, поэтому кварки не образовывали адроны, а фотоны не могли распространяться в Мировой сети.

В адронное лептонную эпоху плотность излучения и температура Вселенной существенно снизились. Уменьшалась и степень сжатия силовых нитей пространства в Мировой сети до величины, при которой стало возможным объединение кварков в адроны

Фотонная эпоха длилась тысячи лет. В ней также преобладала тенденция, снижения степени сжатия силовых нитей пространства Мировой сети. В результате расстояние между двумя силовыми нитями пространства достигло величины, при которой фотоны стали свободно распространяться в пространстве. Скорость расширения Вселенной, то есть увеличение в размерах Мировой сети, согласно, расчетов физиков теоретиков, достигла определенной величины и стала постоянной. Когда Вселенная, охладилась до температуры 30000 К, она стала прозрачной для прохождения световых волн, Степень сжатия при этом снизилась до 10—18 м и больше не увеличивалась и остается постоянной в пределах от 00 до30000 К

Степень сжатия силовых нитей пространства (R) это расстояние между двумя соседними силовыми нитями. С ростом температуры (Т) вещества оно уменьшается, а при охлаждении, наоборот возрастает.

T = R/ks,

где ks – коэффициент связи между степенью

сжатия и температурой, и он равен 0,3310—21

В настоящее время растяжение Мировой сети вновь ускорилась. В рамках теоретической модели это обусловлено следующими причинами. Разлетающиеся галактики растягивают Мировую сеть и тем самым сжимают её силовые нити. При этом высвобождается энергия пространства, затраченная на их расширение. Энергия пространства преобразуется в энергию материи, которая порождает силу, действующую в направлении движения галактик.

Мировая сеть является фундаментальной основой всех физических процессов и явлений. Это динамическая система, обладающая интенсивными флуктуациями. Силовые нити пронизывают Мировое пространство и все находящиеся в нем носители материи. Внутри твердого массивного тела занимаемый ими объем в разы больше объема, занимаемого материей, при этом значительная их часть находится в свободном от материи состоянии. Непосредственно силовые нити в настоящее время нельзя обнаружить, так как для этого нет соответствующих приборов, но в экспериментах, процессах можно наблюдать проявление их свойств. Так, благодаря отрицательному заряду они соединяют в определенные структуры, положительно заряженные частицы материи и удерживают их от распада. Если бы силовые нити не проходили бы сквозь лампы накаливания, то никакого спонтанного излучения не происходило, и они бы не светились. Плотность вещества в недрах Солнца составляет около 150 г/см3. Но, вследствие наличия в таком сверхплотном солнечном веществе силовых нитей свободных от материальных носителей, электронные нейтрино, рождающиеся в результате термоядерных реакциях в центре Солнца, беспрепятственно достигают его поверхности. В то время как фотонам для этого требуются многие годы.

Присутствующие в силовых нитях Мировой сети в свободном состоянии гравитоны и простоны и являются тем, «ничто» которое, как считают многие физики, обращается во множество пар частица – античастица. Эти частицы служат «кирпичиками» для образования различных пар частица – античастица, но только при благоприятных условиях. К ним относятся: величина степени сжатия силовых нитей пространства, соответствующая той степени сжатия, при которой данная частица образовалась из материальной энергии после Большого взрыва, а также общее количество энергии взаимодействующих фотонов, которая должна составлять не менее суммы масс покоя рождающейся пары частица – античастица. Например, для рождения пары протон – антипротон необходимо, чтобы сталкивались высокоэнергетические фотоны. Общее количество несущей ими энергии должно быть не менее суммы масс покоя этих частиц, то есть 1,8КэВ. Степень сжатия силовых нитей пространства в момент взаимодействия фотонов должна соответствовать степени их сжатия внутри протона. Если же одно из условий не выполняется, то появляются и тут же исчезают, так называемые «виртуальные частицы». При выполнении всех условий рождаются реальные частицы. В природе такие условия создаются вокруг массивных космических тел в ядрах Галактик. Зарождающиеся там античастицы достигают Земли. В настоящее время в космических излучениях наблюдаются позитроны, антипротоны и антинейтроны. Особенно оптимальные условия для рождения античастиц создаются вблизи черных дыр. Степень сжатия силовых нитей пространства вокруг этих космических объектов достигает таких величин, что пары частица – античастица рождаются непрерывно и в огромном количестве. При этом одна из частиц захватывается черной дырой, а вторая улетает от неё, образуя, так называемое излучение Хокинга

Одним из наиболее важных загадок физики является вопрос, почему во всей видимой части Вселенной присутствует одна лишь материя. Хотя согласно фундаментальным законам физики в момент рождения Вселенной должно было возникнуть одинаковое количество материи и антиматерии. Куда в таком случае делась антиматерия? По этому вопросу среди физиков теоретиков нет единого мнения. Одни объясняют отсутствие во Вселенной антивещества асимметрией между нею и веществом, которая возникла уже в процессе Большого Взрыва. Другие объясняют нарушение диспропорции между ними тем, что изначальное количество вещества (барионная материя) и антивещества (антибарионная материя) было одинаковым, но, вследствие несимметричности реакций относительности частиц (материи и антиматерии) и произошло увеличение первой и уменьшение второй. Третьи считают, что во Вселенной имеются области, где в одних доминирует материя, а в других антиматерия

2.2. Антимировая сеть силовых нитей, состоящая из гравитонов

В теории взаимодействия материи с пространством, материя и антиматерия сосуществуют вместе, но только в разных плоскостях. Это предположение аргументируется следующим образом.

Общепринято считать, что материя и пространство образовались из энергии Большого Взрыва. В теоретической модели энергия представлена как продукт взаимодействия энергии материи и энергии пространства. Из этого можно предположить, что образование происходило в двух вариантах. В первом варианте из энергии материи образовались гравитоны, а из них материя. Из энергии пространства образовались простоны, а из них Мировая сеть из силовых нитей (пространство). То есть образовался наш мир. Во втором варианте из простонов образовалась антиматерия, а из гравитонов образовалась Антимировая сеть из силовых нитей, состоящих из гравитонов, то есть антимир. Оба мира существуют вместе, но только в разных плоскостях. Иллюстрацией к этому предположению могут служить следующие физические процессы, происходящие в реальности: рождение электрона и позитрона, частицы и античастицы при встрече двух квантов энергии. А также аннигиляция электрона, при встрече с позитроном. В первом варианте, для образования электрон позитронной пары необходимо столкновение двух фотонов. Общая энергия фотонов должны быть не менее двух масс электронов 1,02 МэВ. Электрон образуется из свободных простонов, а позитрон из свободных гравитонов. Обе частицы в свободном состоянии находятся в Мировой сети. Высвободившаяся в результате столкновения фотонов энергия локально сжимает силовые нити пространства до степени, превосходящей степень сжатия их внутри электрона и позитрона. При этом материальная энергия фотонов расходуется на образование энергетических связей внутри позитрона, а энергия пространства на образование энергетических связей внутри электрона. После образования частицы не аннигилируют, а разлетаются в разные плоскости. Во втором варианте частицы встречаются в одной плоскости и взаимно уничтожаются. В этом случае внутри позитрона и электрона разрушаются энергетические связи, соединяющие гравитоны и простоны. Законсервированные в энергетических связях энергии материи и энергии пространства высвобождаются, а свободные гравитоны и простоны возвращаются в. Мировую сеть.

Выводы

Физический вакуум это Мировая «сеть» из силовых нитей пространства, которая состоит из отрицательно заряженных фундаментальных частиц простонов. Она сформировалась в результате Большого Взрыва/

3.1. Масса

В смоделированной системе всё, что материально, то имеет массу и состоит из положительно заряженных гравитонов, размещенных определенным образом между отрицательными простонами в силовых нитях пространства. Взаимное притяжение частиц создает условия, при которых частицы материи объединяются в определенные структуры, приобретают формы, удерживаются от распада. Если бы силовые нити не проходили бы сквозь лампы накаливания, то никакого спонтанного излучения не происходило, и они бы не светились. Плотность вещества в недрах Солнца составляет около 150 г/см3. Но, вследствие наличия в таком сверхплотном солнечном веществе силовых нитей свободных от материальных носителей, электронные нейтрино, рождающиеся в результате термоядерных реакциях в центре Солнца, беспрепятственно достигают его поверхности

Современное представление о массе базируется на общепринятой квантовой теории поля в лице Стандартной модели. При этом особое место в Стандартной модели занимает, так называемое поле Хиггса. Дело в том, что согласно симметрии микромира, элементарным частицам запрещено иметь массу, а скалярное поле Хигсса спонтанно нарушает эту симметрию, и вытекающие из неё запреты не выполняются. Считается, что элементарные частицы приобретают массу взаимодействуя с этим полем, причем чем сильнее (плотнее) это взаимодействие, тем большую массу приобретает частица и, наоборот.

В теории взаимодействия материи и пространства массу элементарные частицы приобретают в процессе движения гравитонов в силовых нитях пространства. Рассмотрим это на примере рождения пары частица – античастица протон – антипротон при столкновении двух фотонов с энергией равной двойной сумме масс протона 1,88 КэВ (Рис.2.а).

Рис. 2. Схема рождения пары частица – античастица,

протон —антипротон, hv – фотон,

a – рождение пары частица – античастица,

b – механизм возникновения массы протона,

c – механизм возникновения массы антипротона

S – силовая нить

3.1.1. Гравитационная масса

На современном этапе развития физической науки считается, что масса имеет внутреннее и внешнее свойство. Под внутренним свойством массы, подразумевается её инертное свойство, а под внешним её гравитационное свойство. В концепции теории взаимодействия материи с пространством материальное тело проявляет свои гравитационные свойства через сжатие силовых нитей окружающего его пространства. Степень сжатия и дальность распространения этого сжатия определяется массой материального тела. Предельное расстояние, на котором материальное тело может оказать доминирующее гравитационное воздействие на другое тело, называется гравитационной эффективностью этого тела.