Вы верите, что в наше время можно открыть новую фундаментальную физическую константу? Признаюсь – сам я не верю, что лично Я смог такое сделать, однако речь не обо мне… . И в любом случае, моё «открытие», наверняка, удивит читателя и заставит задуматься наиболее пытливые умы. Ведь эта новая «константа» (точнее говоря, параметр современной нам Вселенной), в частности, говорит о том, что человеческая цивилизация в своём стремительном развитии подошла к некому Рубикону (за которым – гибель цивилизации?).
Напомню читателю, что в отличие от незыблемых (вечно неизменных) математических констант, физические константы, вероятно, могут… меняться (!) в ходе эволюции Вселенной – некие научные свидетельства этого (правда, ещё весьма спорные) появились в последние годы. Однако даже если физические константы и меняются со временем, то крайне медленно, и сколько-нибудь заметные изменения стоит ожидать лишь на масштабах порядка возраста Вселенной (около 13,75 млрд. лет или около 10^61 планковских времен, т.е. "квантов" времени). Иначе говоря, темпы изменения физических констант настолько мизерны, что они пока находятся за гранью технических возможностей экспериментальной науки. Трудно переоценить научное (в том числе философское) значение физических констант, ведь они характеризуют свойства нашего мира (Вселенной) в целом и возникают при математическом (единственно верном!) описании окружающего мира с помощью теоретической физики.
Итак, мы начинаем разговор об открытии (?) автором… новой безразмерной физической «константы»! Её числовое значение, вероятно, чуть меньше триллиона (10 в 12-й степени), поэтому данную «константу» мы будем называть i-триллионом (и-триллионом)
Напомню откуда вообще появляется (точное!) числовое значение i-триллиона. Для этого читателю достаточно вникнуть всего лишь в три нехитрых постулата (числофизики):
Постулат I. Каждое целое число бесконечного натурального ряда (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, …) мы будем отождествлять с квантом времени, то есть с планковским временем (элементарным временным интервалом – эви). Это время, за которое кванты света проходят планковскую длину. Иначе говоря, планковское время – это минимально возможный временной интервал, который требуется для протекания любого мыслимого физического события. Планковское время – это число порядка 10 в «минус» 44-й степени (от секунды). Однако даже и не пытайтесь хоть как-то представить себе столь крохотный миг времени – он лежит далеко за гранью нашего воображения!
Постулат II. Возраст нашей Вселенной (около 13,75 млрд. лет) мы будем представлять в виде… отрезка натурального ряда, содержащего колоссальное количество целых чисел – порядка 10 в 61-й степени – именно столько планковских времен укладывается в возрасте Вселенной (убедитесь в этом сами с цифрами в руках). Указанный колоссальный отрезок натурального ряда мы будем называть Большим отрезком. Это название навеяно из космологии так называемым Большим взрывом – моментом «зарождения» и начала расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в таинственном сингулярном состоянии (в части него у физиков есть множество вопросов).
Постулат III. Мой i-триллион – это максимально возможное количество целых делителей, которое может быть у некого целого числа (Ni) в рамках Большого отрезка (ясно, что число Ni расположено где-то в конце Большого отрезка, однако само указанное число Ni мне достоверно не известно, но кое-кто из читателей, наверняка, сможет его найти!). В части целых делителей поясню, что, например, у числа N = 20 имеется шесть целых делителей (1, 2, 4, 5, 10, 20), а вот число N = 1 (единица) – это единственное число, у которого лишь один делитель (кстати, в рамках числофизики единица является фантастически «богатым», многообразным, уникальным объектом!).
У натурального числа N количество всех целых делителей (включая 1 и само число N) удобно называть типом числа N. Мы будем полагать, что единица (N = 1) – это совершенно особое число, тип которого равен 1. Очевидно, что у всех простых чисел тип равен 2 (у них только два делителя).
Таким образом, можно сказать, что i-триллион – это максимально возможный тип целого числа в рамках Большого отрезка (то есть за всё время существования нашей Вселенной). Можно сказать, что i-триллион – это отношение максимально возможного типа (Tmax) на Большом отрезке к минимально возможному типу (Tmin = 1)
i-триллион = Tmax/Tmin (1)
Вообще говоря, именно это определение i-триллиона (как отношение Tmax/Tmin) следует вспоминать во всех примерах, приведенных ниже (из физического мира).
Добавлю ещё, что в рамках числофизики десять миллиардов лет назад (туда мы «перемещаемся», когда уменьшаем длину Большого отрезка в 3,7 раза) i-триллион был на 17% меньше, чем в конце Большого отрезка (самый его конец – это современная нам эпоха). Сравните указанный темп изменения (во времени) i-триллиона с возможным изменением (во времени) самой таинственной физической константы – ПТС (постоянная тонкой структуры).
На этом автор прекращает «мучить» читателя теоретическими рассуждениями, поскольку теперь каждому читателю должно быть понятно, что такое i-триллион. Остается последний (уже во многом практический) вопрос: а почему, собственно говоря, можно предположить, что i-триллион – это физическая «константа»? Простейший ответ таков – да хотя бы потому, что i-триллион часто «обнаруживается» при рассмотрении реального (физического) мира. Ниже приводятся наиболее очевидные проявления (ипостаси) i-триллиона в реальном мире.
Масса самой тяжелой фундаментальной частицы (t-кварка) равна 174100 МэВ, а масса самой легкой фундаментальной частицы (электронного нейтрино) не превосходит 0,0000022 МэВ. Значит, масса нейтрино вполне может оказаться в 9 раз меньше установленной (учеными-экспериментаторами на сегодняшний день), но тогда отношение массы самой тяжелой частицы к массе самой легкой частицы будет равно… i-триллиону, то есть отношению самого «тяжелого» числа к самому «лёгкому» числу в рамках Большого отрезка (виртуальной космологии, см. выше).
Объяснение указанного равенства двух отношений (из реальной физики и числофизики), по мнению автора, заключается в следующим. Ряд натуральных чисел (его Большой отрезок, см. выше) имеет как бы «внутреннюю» структуру (её формируют целые делители каждого числа и прочее), и эта структура (вы не поверите!)… архисложная, ведь теория чисел – это сложнейший раздел высшей математики! При этом мир чисел (его математическая структура) как бы «моделирует» реальный физический мир (его фундаментальные математические модели, соотношения, взаимосвязи). Образно говоря, мир чисел является как бы своеобразным «зеркалом» Вселенной – об этом и рассказывает моя числофизика. Более того, мир чисел как бы «указывает» физическому миру каким ему следует быть в настоящее время (в числофизике – это, вообще говоря, конец Большого отрезка). Именно мир чисел «диктует» нам, что отношение массы самой тяжелой частицы к массе самой легкой частицы должно быть равно i-триллиону (которое также можно трактовать как отношение максимально возможного типа на Большом отрезке к минимально возможному типу: Tmax/Tmin, см. выше). И если данная «бредовая» гипотеза (и не более того!) чересчур раздражает осведомленного читателя, то очень прошу его сообщить мне, почему указанное соотношение из физики численно совпадает именно с i-триллионом, в том числе во всех ниже перечисленных примерах! И как бы меня не обвиняли, что якобы я «притягиваю числа за уши» (дабы получить свой «заветный» i-триллион) – всё равно этот i-триллион (или нечто очень близкое к нему!) явно угадывается в окружающем нас физическом мире (как, скажем, и совершенно очевидная «магия» числа 7).
Во всех прочих примерах (приведенных ниже) мы будем просто «обнаруживать» заветный i-триллион, полагая, что глубинные объяснения этому будут аналогичны (просто мир чисел – это «зеркало» Вселенной!). Рассмотренные примеры сами по себе (без всякого i-триллион) – очень познавательные. В принципе, об этом следует прочитать каждому культурному человеку!
Итак, продолжим конкретные примеры «обнаружения» i-триллиона.
Изучение свойств топ-кварков (t-кварков) – одна из задач, стоящих перед Большим адронным коллайдером (БАК), построенным недалеко от Женевы. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире, главнейшая задача которой – «поимка» так называемого хиггсовского бозона. Согласно расчетам ученых этот бозон будет появляться не чаще, чем один раз на i-триллион столкновений, происходящих в детекторе БАК примерно в течение одного дня. Из данного факта следует, что Земной день – это отрезок времени характерный (жизненно важный) для любой инопланетной цивилизации. Иначе говоря, разумная жизнь возможна только на планетах, похожих (по своим физическим параметрам, параметрам своих орбит) на нашу Землю (подробнее об этом ещё будет сказано ниже, см. про экзопланеты).
Атом – это наименьшая (химически) неделимая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра (это тяжелые нуклоны) и окружающего его электронного облака (которое более чем в 1836 раз легче ядра). Отношение объема атома к объему ядра атома – это i-триллион. Поэтому, кстати, можно сказать, что в некотором смысле атом любого химического элемента это… «пустое» пространство!
Согласно теории струн размеры замкнутых струн (как бы «диаметры» их «вибрирующих колец») могут варьироваться в широких пределах. При этом вполне вероятно, что отношение максимально возможного размера (не превосходящего размеров кварков и лептонов) к минимально возможному размеру струн (порядка планковской длины) будет равно именно i-триллиону.
Точное количество галактик в наблюдаемой части Вселенной неизвестно, но их должно не менее, чем 10 в 11-й степени (галактик) – на это указывают все научные источники. При этом теория предсказывает, что полная Вселенная имеет размер намного больший (нежели наблюдаемый). Таким образом, имеет право на существование следующая гипотеза: в настоящую эпоху во Вселенной количество галактик равно i-триллиону. Кстати, учитывая колоссальные размеры Вселенной, можно сказать, что в некотором смысле наша Вселенная это… «пустое» пространство (см. выше про атом)! Ведь средняя плотность видимой материи во Вселенной – это один атом в кубе (пространства) с ребром около 2,55 м.
Число звезд в наиболее крупных галактиках (к которым относится и наша Галактика, видимая нами с «ребра» в ночном небе и носящая название Млечный Путь) приближается именно к i-триллиону. Иначе говоря, масса самых крупных галактик может достигать 10 в 12-й степени масс Солнца (которое, напомню, является самой рядовой, типичной звездой во Вселенной).
Из всех известных в настоящее время экзопланет только Глизе (точнее говоря, Глизе 581 c) наиболее похожа по своим параметрам и вероятным условиям на Землю (то есть на Глизе также может быть разумная жизнь!). Поэтому именно Глизе является пока одной из наиболее «ценных» находок среди 500 экзопланет (в 400 «чужих» планетных системах). Расстояние от Земли до Глизе – около 20 световых лет, что в i-триллион раз больше размера крупного астероида (4 Веста), который человек ещё способен увидеть в ночном небе невооруженным глазом. Иначе говоря, характерное расстояние между «братьями по разуму» в космосе в i-триллион раз больше минимально возможного расстоянии между ними (когда оба «брата» находятся на одном астероиде).
Характерный диаметр твердых планет (таких как наша Земля) в i-триллион раз превышает характерный размер космической пыли (частиц в космосе размером от нескольких молекул до 0,1 мм). То есть частица пыли – это, в некотором смысле,… наименьшая твердая «планета».
Наибольшая возможная масса планеты (иначе планета превращается в звезду) в i-триллион раз превосходит массу среднего (или чуть меньше этого) астероида. Масса Солнца в i-триллион раз больше массы всех микрометеоритов в Солнечной системе.
Согласно науке, называемой нуклеосинтез, наиболее распространенный химический элемент во Вселенной – это атом водорода, а наименее распространенный – атом тантала. Отношение указанных распространенностей – это i-триллион.
Температуры абсолютного нуля (0 градусов Кельвина или «минус» 273,15 градуса Цельсия) достичь невозможно. Очевидно, к ней ближе всего температура в межгалактическом пространстве (средняя плотность которого – менее 1 атома водорода на 1 кубометр). В 2003 г. ученым-экспериментаторам в лаборатории удалось опуститься «всего лишь» до температуры 10 в «минус» 10-й степени по шкале Кельвина, что только два порядка больше «обратного» i-триллиона (10 в «минус» 12-й степени).
Химический элемент с самой высокой плотностью в твердом состоянии – это осмий (22590 кг/куб.м при 298 К). Однако плотность нейтронных звезд (а, по сути дела, плотность атомных ядер) в i-триллион раз больше плотности осмия!
Квазар – это яркий объект в центре галактики, который, как правило (?), производит в i-триллион раз больше энергии в секунду, чем наше Солнце (а иногда и в 10 раз больше указанного!). Отсюда следует, что секунда – это единица времени важная (значимая, характерная) для всех разумных цивилизаций в космосе. Иначе говоря, у «зеленых человечек», наверняка, есть своя «секунда», очень близкая к «нашей» секунде.
Самые большие чёрные дыры по своей массе в i-триллион раз превосходят самые маленькие звезды – коричневые карлики, масса которых около 0,08 от массы Солнца (самой типичной, ординарной звезды во Вселенной).
Физики Колин Фроггатт и Хольгер Нильсен дали новое объяснение «тёмной материи»: её основа – сверхплотные «тёмные шары» диаметром 20 см и массой 10 в 11-й степени кг, которые могут быть «спрятаны» внутри звёзд. При этом отношение диаметра крупной звезды к диаметру «тёмного шара» равно i-триллиону.
На Земле насчитывается до i-триллиона типов органических молекул – кирпичиков живой материи (правда, только 50 из них участвуют в фундаментальных процессах жизнедеятельности).
Самый крупный живой организм из когда-либо живших на Земле – это синий кит. Самый тяжелый синий кит (из выловленных человеком) весил почти 177 тонн (при длине 33 м). Это в i-триллион раз больше веса наименьшей живой материи. К последней можно отнести, скажем, вироиды – мельчайший живой объект на Земле. Самые малые вироиды (малые цитоплазматические РНК) вируса желтых рисовых пятнышек имеют длину всего 220 нуклеотидов.
Самое высокое дерево на Земле (которое также является живой системой) – это секвойя, высота которой достигает 115 м. Элементарная живая система, основная структурно-функциональная единица всех живых организмов – это клетка (животного происхождения или растительная), минимальный размер которой от 0,1 – 0,25 мкм до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе). Внутри клетки носителем (архиважной) генетической информации является ДНК. В свою очередь, полимер ДНК, составлен из нуклеотидов, а длина каждого нуклеотида порядка 10 в «минус» 10-й степени метра, что в i-триллион раз меньше высоты секвойи.
Семя сейшельской пальмы (самое большое семя на Земле) весит до 23 кг, а семя у орхидных (самые маленькие семена на Земле) весит тысячные доли миллиграмма. Отношение весов указанных семян устремляется к i-триллиону.
Средний рост человека на Земле в i-триллион/10 раз меньше среднего расстояния от Земли до Солнца (и это расстояние – наиболее оптимальное для существования жизни на экзопланетах). Любопытно, что средний рост человека (1,62 м) – это середина (центр!) логарифмической шкалы всех мыслимых расстояний мироздания: от характерного размера кварков и лептонов (10 в «минус» 26-й степени метра) до характерного размера нашей Вселенной (10 в 26-й степени метров). То есть в логарифмической шкале в некотором смысле человек (разумное существо) – это центр мироздания!
Мозг человека содержит i-триллион клеток (а всё тело человека – это в 100 раз больше клеток). Ёмкость «долговременной» человеческой памяти порядка i-триллион/10 бит информации, то есть человек 70 лет мог бы «грузить» в память по 60 бит информации каждую секунду(!), однако природа почему-то надежно «прячет» от нас большинство воспоминаний. Интенсивность звука, воспринимаемого нашим ухом, может меняться в i-триллион/10 раз.
Длина спирали ДНК у человека порядка i-триллион/100 звеньев. В крови женщины около i-триллиона кровяных пластинок, а у мужчины их чуть больше. В лимфе человека i-триллион/10 лимфоцитов. На поверхности тела человека живёт примерно i-триллион бактерий. Минимальная продолжительность жизни (1–2 дня) – у клеток кишечного эпителия, i-триллион/10 этих клеток ежедневно погибает.
Количество всех людей, когда-либо живших на Земле, быстро приближается к i-триллиону/10 человек. Согласно теории Капицы С. П. в 2005 г. скорость роста населения уже достигла своего максимума, а дальше – смена форм и параметров развития человечества, причем ничего подобного на Земле ещё не было.
Мощность наибольшей водородной бомбы, созданной человеком, – 100 мегатонн в тротиловом эквиваленте (СССР, 1961 г.). Эта наибольшая рукотворная бомба именно в i-триллион раз превышает мощность обычной ручной осколочной гранаты (весом 0,3÷1,2 кг). Граната – это, по сути дела, наименьшая рукотворная бомба. Человечество уже осознало, что применение водородных бомб свыше 100 мегатонн – это конец нашей цивилизации.
Физический предел миниатюризации полупроводниковых устройств в i-триллион/10 раз больше аттометра – предельной «глубины проникновения» в микромир ученых-экспериментаторов на сегодняшний день (скоро ученые «опустятся» ещё на один порядок, и тогда мы получим заветный i-триллион).
Радиоволны: отношение гипервысоких частот к крайне низким частотам (3÷30 Гц) равно i-триллиону. Атомные часы (на атомах цезия 133) совершают почти i-триллион/100 колебаний в секунду, а новейшие часы, основанные на одном атоме ртути совершают ещё больше колебаний в секунду (предельное число колебаний – это i-триллион ?). См. также в Разделе 100, главу «Да будет свет».
Самое высокое здание, построенное человеком, имеет высоту около 1 км (так, «Дубайская башня» имеет высоту 828 м). Наномир – это конгломераты атомов и молекул, размеры таких кластеров в i-триллион раз меньше 1 км. Подобный кластер из наномира – это как бы минимальное строение («здание»), созданное разумом и руками человека. В будущем из столь мизерных кластеров человек собирается конструировать буквально всё (в том числе и здания высотой до 4 км)!
Самый большой корабль в мире (нефтеналивной танкер) весит около i-триллиона грамм. Напомним, что 1 грамм – это вес одной (советской) копейки, то есть, практически, минимальный вес, доступный человеку в его ощущениях, когда он ещё способен обойтись без точных весов. Кстати, уже сейчас в мире ежегодно добывается около i-триллиона литров сырой нефти и около i-триллиона кубометров природного газа.
Согласно списку самых дорогих картин в мире (проданных на аукционах живописи) максимальная стоимость близка к i-триллиону/100 центов (самая дешевая картина вполне может стоить буквально несколько центов).
Общее количество денег, потраченных на оборону и оружие в 2004 году, впервые в истории человечества превысило i-триллион долларов США. В сентябре 2008 г. президент США (ещё Дж. Буш) хотел выделить i-триллион долларов, чтобы избежать последствий неизбежного финансового кризиса капитализма (но конгрессмены 13 голосами «против» заблокировали тогда это решение).
Состояние самого богатого человека в мире уже почти достигло i-триллиона/10 долларов. Очевидно, что до суммы в i-триллион долларов осталось совсем немного. Для справок: например, в 2004 г. почти миллиард (!) человек на планете имели доход равный одному доллару в день (сейчас на планете проживает 7 миллиардов человек). Таким образом, уже совсем скоро состояние самого богатого человека в i-триллион раз превысит состояние самого бедного (это предельный коэффициент расслоения в обществе?). А что же дальше ожидает человечество? Да, скорее всего, дальше – … НИЧЕГО! Например, в 2029 г. (или в 2036 г.) человеческая цивилизация может погибнуть от удара о Землю астероида Апофес. А затем на Земле будет развиваться (почти с «нуля») новая цивилизация и до тех пор, пока вновь по всем направлениям деятельности человека (см. все примеры выше) не будет достигнут пресловутый… i-триллион. Таким образом, в социальном аспекте, вероятно, i-триллион является своеобразным рубиконом – символом некой границы, последствия пересечения которой нельзя предсказать и предотвратить. Приближаясь на всех поприщах к i-триллиону, цивилизация должна осознавать, что, скорее всего, речь идет о неизбежности её гибели.
"Сейчас чёрная дыра Ton 618 считается самой огромной чёрной дырой во Вселенной. Её масса – 66 миллиардов солнечных масс... ". Таким образом, наибольшая чёрная дыра – это почти ТРИЛЛИОН масс наиболее типичной звезды (по имени Солнце). Что очередной раз подтверждает моё открытие в части и-триллиона – важнейшего параметра Вселенной в наше "сегодня".
В марте 2021 года было опубликовано любопытное исследование в области астробиологии: ученые оценили вероятность появления разумной жизни на других планетах. Согласно их математической модели, шанс на появление разумной жизни в течение средней продолжительности существования планеты земного типа примерно 1 из 10^12 .
Тем не менее, стоит помнить, что только в нашей галактике может быть 300 000 000 пригодных для жизни планет (по оценкам Института SETI). А так как только в наблюдаемой Вселенной насчитывается два триллиона галактик, то вполне возможно, что где-то на ее бескрайних просторах есть другие разумные цивилизации. Но, к сожалению, вероятность того, что братья по разуму когда-нибудь встретятся с нами, ничтожно мала.
Важное дополнение к статье. Длина волны 21 см – это середина на логарифмической шкале длин волн (всевозможных электромагнитных излучений). А вот предельные значения длин волн (в меньшую и большую стороны от середины) – это почти на 12 порядков (в триллион раз) меньше и больше 21 см.
Есть и другие примеры подобных шкал в природе. Так, живая клетка (порядка 10^–5 м) – это середина на логарифмической шкале предельных расстояний: от планковской длины (порядка 10^–35 м) до размера видимой Вселенной (порядка 10^26 м). То есть количество сортов (видов) материи с размером порядка 10^–5 м (середина шкалы) – больше всего во Вселенной. Иначе говоря, в середине шкалы – наибольшее «видовое разнообразие» объектов природы. Поэтому именно там и появилась живая клетка, а потом и разумное существо (на всех экзопланетах их размер одного порядка). А вот планковский размер (скажем, квантовая струна в теории струн) – объект во многом уникальный, «штучный» объект (но все квантовые струны данного «сорта» – одинаковы, как и все электроны). И наша Вселенная – тоже «штучный» объект (но вполне могут быть её копии – это почти доказанный научный факт).
В качестве послесловия к данной главе
Количество всех мыслимых слов в русском языке также близко к i-триллиону. Данная оценка – это количество всех возможных размещений, которые можно образовать из 33 букв русского алфавита по 8 букв (речь идет об обычной комбинаторной задаче). Ведь по оценке автора в среднем слово состоит из 8 букв, в чем, кстати, проявляется вездесущая «магия» числа 7 . Значит, русский язык (вся его лексика – около 200000 слов), использует лишь мизерную часть потенциальных возможностей алфавита – не более 0,001% всех слов, которые можно было бы составить из 33 букв. Далее. Если принять, что в среднем «длина» короткой фразы-мысли равна 8 словам (и это вполне правдоподобно!), то тогда число всех возможных фраз-мыслей будет колоссальным – порядка 10 в 42-й степени!. Поэтому ВСЁ сказанное и написанное человечеством за всю его историю – это ничтожная часть того, что в принципе позволяют «генерировать» языки на планете Земля. Однако, увы, горы словесного (гуманитарного) мусора, которыми завален интернет, – не более, чем пустой звук, практически, не приближающий нас к Истине (и даже не делающий нас хоть чуточку лучше), поскольку Истина написана на языке… математики. Именно об этом напоминает нам i-триллион (и вся числофизика). И остается только сожалеть, что подавляющее большинство из нас терпеть не может математику (ни в каком виде!) и уповает на «силу мысли» невежественных, но очень влиятельных людей.
Все труды автора (почти 50 книг и более 100 статей) можно увидеть "ВКонтакте" в его сообществах: "ЧИСЛОФИЗИКА" и «Закон распределения богатства (ЗРБ)».