Текст книги "Теория физического вакуума в популярном изложении"
Автор книги: Г. Шипов
Жанр:
Физика
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 9 страниц)
1.13. Относительность вакуумных возбуждений.
В теории гравитации Эйнштейна и в общерелятивистской электродинамике существуют две качественно различные категории; пространство-время и материя. Материя выступает на фоне пространства-времени, искривляя его. Обе эти теории используют Риманово пространство и в обеих теориях гравитационные и электромагнитные поля носят относительный характер.
Решение программы минимум по созданию единой теории поля (геометризация электромагнитного поля) потребовало расширения специального принципа относительности, на котором основана электродинамика Максвелла-Лоренца, до общего принципа относительности.
С другой стороны, решение программы максимум (геометризация полей материи) оказалось возможным благодаря введению в теорию вращательной относительности, которая указала на важную роль в явлениях природы торсионных полей. В механике эти поля проявляют себя как поля инерции, вызывающие в ускоренных системах отсчета силы инерции. Пространство событий, учитывающее вращательную относительность, наделено структурой геометрии абсолютного параллелизма с кривизной и кручением, отличными от нуля, причем роль материальных источников в новой теории играют все те же торсионные поля.
В теории, построенной с учетом вращательной относительности, нет двух категорий (пространства-времени и материальных источников), а есть только закрученное и искривленное десятимерное пространство Вайценбека. Следуя Клиффорду, можно теперь сказать, что в мире ничего не происходит кроме изменения кривизны и кручения пространства,поскольку материальные источники сведены к кручению Риччи.
В качестве полевых уравнений чисто полевой теории, названной теорией физического вакуума,выбраны не десять уравнений типа уравнений Эйнштейна с геометризированным тензором энергии-импульса материи, а сорок четыре уравнения, определяющих структуру геометрии Вайценбека (абсолютного параллелизма). Эти уравнения описывают пространственные холмы и вихри,которые воспринимаются нами как возбужденные состояния физического вакуума и обнаруживаются нашими приборами как элементарные частицы материи.
Ранее мы показали относительную природу гравитационных, электромагнитных и торсионных полей при различных координатных преобразованиях, включая вращательные. Единственным полем, которое ведет себя как некоторая абсолютная величина, как относительно поступательных, так и относительно вращательных координатных преобразований, оказывается риманова кривизна пространства. Опыты по рождению частиц из физического вакуума показывают, что их массы, заряды, спины или какие-либо другие физические характеристики относительны, т.е. появляются и исчезают в процессах рождения из вакуума или ухода в вакуум.
В теории физического вакуума эти характеристики определяются через риманову кривизну пространства, поэтому необходимо было ввести в теорию такой класс систем отсчета, в которых поле римановой кривизны ведет себя как относительная величина.
Рис. 14. Конформная система отсчета меняет длину своих базисных векторов по закону Е = W(x)e, где W(х)– масштабный фактор.
Этому требованию удовлетворяют конформные системыотсчета, у которых вектора базиса имеют переменную величину (см. рис.14.),т.е. могут изменяться от точки к точке, а так же в различные моменты времени. В пространстве событий, образованном множеством относительных координат конформных систем отсчета, риманова кривизна становится относительной, поэтому оказываются относительными массы, заряды, спин и другие характеристики вакуумных возбуждений. С помощью конформных координатных преобразований можно описывать процессы рождения и уничтожения элементарных частиц или их взаимные превращения. Например, масса покоя частицы m 0= constпри конформных преобразованиях координат становится переменной и меняется по закону m(x) = m 0/W(х), где W(х)– масштабный фактор конформных преобразований.
Таблица 2.
В математике конформная геометрия впервые была предложена немецким математиком Г. Вейлем. Поэтому наиболее богатое по своим свойствам пространство событий с геометрией Вайценбека, дополненное конформными свойствами (пространство Вайценбека-Вейля) больше всего подходит для описания структуры физического вакуума. В таблице 2наглядно представлено развитие принципа относительности в рамках дедуктивного подхода. Глядя на эту таблицу, можно прийти к заключению, что все в этом мире относительно.Более того, развитие теории относительности потребовало введения нового физического принципа – принципа всеобщей относительности,который утверждает, что все физические поля имеют относительную природу. Задача теоретика состоит в том, чтобы найти такие уравнения физики, в которых все поля относительны. Оказалось, что этому требованию в максимальной степени (на сегодняшний день) удовлетворяют уравнения физического вакуума, построенные на базе структурных уравнений геометрии Вайценбека-Вейля.
Глава II. Новая картина мира.
2.1. Мир высшей реальности.
Уравнения теории физического вакуума позволяют выделить три мира, составляющих нашу реальность: грубоматериальный, тонкоматериальный и мир высшей реальности. В свою очередь мир высшей реальности разделяется на три уровня: Абсолютное «Ничто», первичный вакуум и вакуум (см. рис.15).
Рис. 15.Основные уровни реальности в теории физического вакуума.
Абсолютное «Ничто» описывается тождеством вида:
0 = 0
С точки зрения современной науки (в рамках двоичной логики «да» и «нет») это тождество бессодержательно, поскольку не позволяет сказать об Абсолютном «Ничто» ничего конкретного. Тем не менее, именно этот уровень реальности порождает уровни первичного вакуума и вакуума. К такому заключению мы приходим потому, что уровень Абсолютного «Ничто» обладает максимальной устойчивостью.Действительно, вакуумный уровень описывается системой уравнений, которые переходят в уравнения первичного вакуума, когда риманова кривизна обращается в нуль (см. рис. 13 б).Этот переход позволяют совершить конформные преобразования координат, изменяющие риманову кривизну пространства. В свою очередь, уравнения, описывающие первичный вакуум, опять же с помощью конформных преобразований, сводятся к тождеству 0=0, т.е. к Абсолютному «Ничто». В рамках формальной логики это максимально устойчивое состояние.
Обратный путь преобразований от тождества к уровню первичного вакуума требует дополнительных предположений относительно возможностейАбсолютного «Ничто». Единственным возможным объяснением обратного пути преобразования могут служить такие качества Абсолютного «Ничто», как Сверхсознание, обладающее Бесконечными Творческими Способностями. Абсолютное «Ничто» создает план первичного вакуума и план вакуума.
План первичного вакуума представляет собой некоторую первичную матрицу, согласно которой будет создано первичное торсионное поле. По своим свойствам первичное торсионное поле отличается от обычной материи тем, что не искривляет пространство, т.е. не участвует в силовых взаимодействиях, поэтому рожденное из первичного вакуума первичное торсионное поле образует тонко-материальный мир.
План вакуума содержит информацию, в соответствии с которой будет построена рожденная из вакуума грубая материя, участвующая в силовых взаимодействиях. Эта информация содержится в уравнениях вакуума в виде физических законов, устанавливающих отношения между грубоматериальными объектами. Уравнения вакуума и первичного вакуума устроены так, что они не содержат никаких конкретных физических констант. Пустота не может характеризоваться чем-то конкретным. Более того, сами уравнения носят характер тождеств, поскольку удовлетворяют любому набору искомых переменных. Допустимыми оказываются любые виды тонкоматериальной и грубоматериальной материи.
2.2. Тонкоматериальный мир.
После того, как Абсолютным «Ничто» – Творцом созданы планы первичного вакуума и вакуума, из первичного вакуума рождается тонкоматериальный мир, представленный первичными торсионными полями. Анализ уравнений первичных торсионных полей показывает, что тензор энергии-импульса этих полей равен нулю,хотя сами поля отличны от нуля. Поля с нулевым тензором энергии-импульса не искривляют пространство и несут информацию только о вращательных свойствах тонкой материи. В общем случае «вращательная» информация может менять величину и направление вращения собственного углового момента материальных объектов без изменения траектории их центра масс.
На основе анализа экспериментальных данных А. Акимовым была предложена фитонная модель первичного физического вакуума (см. рис 16).Фитоны представляют собой скомпенсированные право-левые первичные вихри, заполняющие весь первичный вакуум. Спонтанно или под внешним воздействием фитоны распадаются на право и лево ориентируемые первичные спины, вызывая спиновую поляризацию вакуума. Решения уравнений первичного вакуума показывают, что в природе существуют объекты, у которых нет ни массы, ни заряда, а есть только спин. Из-за отсутствия потенциальной энергии взаимодействия у этих объектов их проникающая способность оказывается значительной.
Рис. 16.Фитонная модель первичного физического вакуума, предложенная А. Акимовым.
В современной физике известна элементарная частица нейтрино, которая (теоретически) подобно первичному торсионному полю, обладает только спином. Экспериментально установлена высокая проникающая способность нейтрино. Известно, что нейтрино может пройти сквозь Землю без взаимодействия. Отличие нейтрино от первичного торсионного поля состоит в том, что нейтрино представляет собой разновидность вторичного торсионного поля,которое создается грубой материей, обладающей массой, зарядами и т.д. Считается, что нейтрино обладает энергией, правда однозначно не установлено какой энергией, действительной или мнимой, оно обладает. Если предположить,что энергия нейтрино мнимая (существуют эксперименты, указывающие на это), то тогда скорость распространения нейтрино должна превышать скорость света. Причем, чем меньше мнимая энергия нейтрино, тем больше его скорость. В пределе, когда мнимая энергия обратится в нуль (при отличном от нуля импульсе) скорость нейтрино должна устремиться к бесконечности.
У первичного торсионного поля энергия и импульс равны нулю с самого начала, поэтому говорить о скорости распространения этого поля, вообще говоря, не имеет смысла. Если такое поле появляется, то оно накрываетсразу все пространство. Оно как бы сразу есть везде и всегда.
Экспериментально обнаружена способность геометрических поверхностей (в первом приближении вне зависимости от материала, из которых они изготовлены) поляризовать вакуум по спину. Например, достаточно в вакуум поместить конус, как произойдет поляризация вакуума, изображенная на рис. 17.
Рис. 17.Спиновая поляризация первичного вакуума, создаваемая конусом. Пунктирными линиями обозначены диаграммы направленности статических торсионных полей.
Сверху над вершиной конуса образуется правое статическое торсионное поле S R, а внутри конуса и ниже его основания левое поле S L. В точках аи б, делящих высоту конуса h на три равных части, наблюдается повышенная интенсивность поля.
Свойство геометрических поверхностей вызывать торсионную поляризацию вакуума получило название эффекта форм.Этот эффект представляет собой, по-видимому, одно из проявлений тонкоматериального мира. Он широко известен заинтересованным исследователям. Более того, существуют различные устройства и методы, использующие эффект форм, запатентованнные в ряде стран.
2.3. Грубоматериальный мир.
Присутствие первичных торсионных полей в пространстве делает структуру физического вакуума неустойчивой, вызывая рождение из вакуума элементарных частиц – простейших представителей грубоматериального мира. Этот мир образуют все виды материи, обладающие энергией. Здесь можно выделить четыре уровня реальности: твердое тело, жидкость, газ и элементарные частицы (см. рис. 15).
Современная физика занимается исследованием грубоматериального мира. В школе, институте или университете общая физика обычно начинается с механики Ньютона, которая описывает законы движения твердых тел. Затем последовательно изучают жидкости, газы и, наконец, элементарные частицы. Считается, что теория элементарных частиц представляет собой передний край современной физики. На решение этой проблемы направлены колоссальные материальные и ментальные ресурсы. Однако до сих пор теория элементарных частиц окончательно не построена. Имеются лишь различные предварительные модели, которые совершенствуются по мере накопления экспериментальных данных.
В настоящий момент существует большое количество научно-популярных изданий, посвященных описанию грубоматериального мира. Поэтому мы не будем их пересказывать, а перейдем к изложению основных следствий новойтеории.
2.4. Как устроено пространство событий теории физического вакуума.
Рассмотрим сначала пространство событий теории физического вакуума со структурой геометрии Вайценбека. Это пространство образует множество относительных координат произвольно ускоренных (с учетом вращения) систем отсчета, и его использование в физике приводит к объединению вращательной и общей относительности.
Пространство имеет десять измерений, которые образуют четыре трансляционных координаты х, у, z, x 0= ctи шесть вращательных: ф 1, ф 2, ф 3, q 1, q 2, q 3. Почему десять координат? Ответ простой – произвольно ускоренная система отсчета, образованная четырьмя ортогональными векторами, имеет десять степеней свободы и, следовательно, должна описываться десятью координатами.
Пространство событий теории физического вакуума не только искривлено и закручено. Что такое кривизна пространства? Представим себе половину длины окружности и проведем через концы этой кривой ось вращения. Заставим кривую вращаться (см. рис. 18).В результате кривая будет заметать двумерную поверхность, образующую сферу. Поверхность сферы представляет собой двумерное искривленное пространство. Если провести на поверхности сферы параллельные линии – меридианы, то они пересекутся на полюсах. Напомним, что в плоских геометриях, например, в геометрии Евклида, параллельные линии не пересекаются, сколько бы мы их не продолжали.
Рис. 18.Вращение половины длины окружности вокруг оси, проходящей через диаметр, заметает в пространстве двумерную сферу. Поверхность сферы представляет собой двумерное искривленное пространство.
Рис. 19.Перекрученная бумажная лента в пределе, когда ее ширина стремится к нулю, превращается в закрученную линию.
А как можно представить закрученное пространство? Пусть мы имеем бумажную ленту (см. рис. 19).Закрепим один конец ленты, а другой будем поворачивать. В результате получим скрученную ленту. Устремим ширину ленты к нулю, тогда в пределе мы получим скрученную линию. Единичный вектор, присоединенный к какой-нибудь точке этой линии, будет вращаться по мере передвижения вектора вдоль линии. Если теперь взять закрученную полуокружность на рис.18и начать вращать ее вокруг диаметра, то мы получим сферу, поверхность которой будет не только искривлена, но и закручена. Траектории частиц, принадлежащие такой поверхности, будут соответствовать движению в некотором силовом поле с учетом вращения вокруг собственной оси (т.е. с учетом «классического» спина). Это был пример двумерного по трансляционным координатам искривленного и закрученного пространства, в то время как пространство теории физического вакуума по трансляционным координатам четырехмерно.
Если рассматривать одни лишь трансляционные координаты, то в специальной теории относительности, в теории Эйнштейна и общерелятивистской электродинамике доступное наблюдателю пространство событий находится внутри и на поверхности светового конусабудущего (см. рис 20).
После создания модели электрон-позитронного вакуума, Дирак предложил рассматривать позитрон как электрон, который движется вспять по времени, т.е. в прошлое. Впоследствии все античастицы стали рассматривать как соответствующие им частицы, движущиеся вспять по времени. Поэтому в квантовой теории поля на микроуровне пространство событий включает в себя (дополнительно к конусу будущего) конус прошлого.
В теории физического вакуума допустимыми оказываются все области пространства событий (см. рис. 20).Этот вывод следует из двух теоретических следствий новой теории.
Рис. 20.Различные области пространства событий. I– пространство специальной и общей теории относительности, I + II -то же квантовой теории поля; I + II + III -теории физического вакуума.
Рис. 21.Триплетный характер решений уравнений физического вакуума. Скорости решений. V 1– брадионного, с– люксонного; V 2-тахионного.
Во-первых, решения уравнений вакуума носят триплетный 
характер. Каждое решение описывает один и тот же объект, но этот объект может проявить себя либо как брадион -частица, которая движется со скоростью меньше скорости света, либо как люксон -частица, которая движется со скоростью света, либо как тахион -частица, которая движется со сверхсветовыми скоростями (см. рис. 21).
Из специальной теории относительности известно, что тахионы обладают мнимой энергией и, следовательно, мнимой массой: m = iЕc 2. Известна так же теорема, согласно которой системы, состоящие из совокупности положительных и мнимых масс, могут иметь отрицательную массу.
Во-вторых, закон сохранения энергии при рождении из вакуума положительных масс требует одновременного рождения масс отрицательных. Отрицательные массы порождают отрицательные энергии: Е = – mc 2, a отрицательные энергии соответствуют частицам, которые движутся вспять по времени (внутри и на поверхности конуса прошлого).
Рассмотрим теперь свойства пространства Вайценбека-Вейля, структурой которого обладает множество относительных координат конформных систем отсчета (см. рис. 14).Такое пространство имеет 15 координат. Пять дополнительных координат включают в себя:
а) четыре специальных конформных координаты,описывающих композицию инверсии, трансляции и повторной инверсии;
б) пятая координата соответствует конформным растяжениям.
Замечательным свойством пространства Вайценбека-Вейля оказывается равноправие бесконечно удаленной точки со всеми остальными точками пространства. Отсюда следует важный для физики вывод – рождение каких-либо объектов из вакуума является существенно нелокальным процессом,поскольку в нем участвуют бесконечно удаленные точки пространства.
2.5. Что рождается из физического вакуума?
На этот вопрос современная физика отвечает так. Из вакуума рождаются пары частиц, причем каждая пара представляет собой частицу и античастицу, например, электрон и позитрон. В теории физического вакуума рождение тонкой материи начинается с уровня первичного вакуума. Происходит расслоение первичного вакуума по спину (см. рис. 16),в результате чего появляются правыеи левые первичные торсионные поля.Эти поля покрывают все пространство и выступают как своего рода катализаторы, вызывая рождение грубой материи с вакуумного уровня.Поскольку первоначальная энергия вакуума равна нулю, то происходит одновременное рождение правой материи с положительной массойm +и левой материи с отрицательной массойm -. Поэтому глобально всегда выполняется закон сохранения масс:
m ++ m -= 0.
Полный спектр частиц, рождаемых в теории вакуума, изображен на рис. 22.
Рис. 22.Классы частиц, рождаемых из физического вакуума: а) с положительной массой покоя m+ ; б) с отрицательной массой покоя m-; в) с положительной массой движения m+ 0 ; г) с отрицательной массой движения m– 0; д) с мнимой массой im+ ; е) с мнимой массой im- .
На плоскости Е/с – р(энергия-импульс), принятой в специальной теории относительности, изображены шесть классов частиц, рождаемых из физического вакуума.
1. Частицы с положительной массой покоя и положительной энергией (правая материя)
m +> 0, E > 0.
Примером таких частиц являются электроны, протоны, нейтроныи т.д.
2. Частицы с отрицательной массой покоя и отрицательной энергией (левая материя)
m -< 0, E < 0.
К левой материи относятся античастицы – позитроны, антипротоныи т.д.
3. Частицы с нулевой массой покоя и положительной энергией (правая материя)
m += 0, E > 0.
Такой частицей является фотон.
4. Частицы с нулевой массой покоя и отрицательной энергией (левая материя)
m -= 0, E < 0.
Эта частица должна рождаться из вакуума одновременно с фотоном.
5. Частицы с мнимой массой покоя и мнимой энергией, имеющей положительный знак перед мнимой единицей (правая материя)
m += im, E = ie.
Один из видов торсионного поля – тахион.
6. Частицы с мнимой массой покоя и мнимой энергией, имеющей отрицательный знак перед мнимой единицей (левая материя)
m -= -im, E = -ie.
Торсионное поле, сопровождающее рождение тахиона (частица 5) из вакуума – антитахион.
Российский физик Я.П. Терлецкий предложил называть частицы с положительной массой и положительной энергией позитонами,а если эти величины отрицательны – негатонами.Поскольку первоначальная энергия, импульс, масса, заряд, спин и другие физические характеристики вакуума равны нулю, то законы сохранения требуют, чтобы частицы рождались из вакуума не парами, а квадригами 
(квадриги Терлецкого). Например, при рождении из вакуума таких основных частиц как протоны и электроны (обозначим их как +1p +и е -), одновременно должны рождаться негатонные протон-электронные пары ( -1p -и е +) или
0 = +1p +и е -+ -1p -и е +
В таких процессах рождения соблюдаются сразу шесть законов сохранения: массы, заряда, спина, барионного числа (слева внизу у буквы), лептонного числа (обозначения не введены) и четности.
Наблюдаемое во Вселенной отсутствие скопления отрицательных масс объясняется тем, что отрицательные массы взаимно отталкиваются, образуя равномерный фон плотностью
р -= -10 -30 г/см 3.
Эта плотность настолько ничтожна, что почти не влияет на лабораторные эксперименты. Зато в масштабах галактик ее влияние может быть существенным.
