Продолжение записей ноября 1983 года. Окончание.
Когда читаешь труды физиков или математиков о пространстве, то никак не можешь отделаться от мысли, что наблюдатель находится как бы вне этого пространства и обозревает его с некоторого расстояния, и само пространство представляет собой плоскость, распространяющуюся на бесконечное расстояние во все стороны, что, конечно, отнюдь не исключает, что пространство это плоско лишь при близком рассмотрении, на самом же деле оно сферически замкнуто. Физик надавливает пальцем на это плоское пространство. Образовавшуюся ямку заполняет электромагнитным или гравитационным излучением и говорит нам: «Вот вам модель первомассы – геон». Соединив известным способом два геона, физик предлагает нам геометрическую модель заряда в виде «ручки», только теперь электромагнитные силовые линии циркулируют не в «ямках» геона, а сквозь «ручку» из горловины в горловину. Гибрид геона и «ручки» есть некое подобие элементарной частицы.
Неправда ли, какая чепуховина получается, если смотреть на пространство «свысока».
А теперь поместим себя внутрь пространства, т. е. представим, что оно окружает нас со всех сторон, как воздух. Далее нам надо, идя последовательно путём Клиффорда и Эйнштейна, создать из этого пространства весь материальный мир. В основе их идей лежит мысль о геометризации пространства, способности его изменять свою кривизну.
Следует учесть важный момент: пространство не представляется состоящим из молекул, как воздух, оно не дискретно, а оно есть непрерывная среда, и среда с удивительными упругими свойствами, способная изменять свою плотность в бесконечном диапазоне. Как тут быть? Пальцем давить такое пространство не будешь, бесполезные усилия. Тогда о какой же кривизне пространства может идти речь, как её представить, ведь оно не плоско, а объёмно, как показать его кривизну?
Здесь придётся немного пофантазировать и прибегнуть к идеализации.
Представим себе пространство в виде покоящейся непрерывной упругой среды, простирающейся во всех трёх измерениях в бесконечность. Наблюдатель находится не вне этой среды, а в ней, окружен ею со всех сторон, и на процессы, которые будут происходить в этой среде, влияния не оказывает. Допустим, какие-то силы заставили эту среду нарушить состояние покоя: в некоторой области радиально сжаться, иначе говоря, деформироваться. Понятно, что такое состояние в упругой среде не будет устойчивым. В этом месте среды возникнет колебательный процесс и, естественно, от места возбуждения начнут распространяться сферические волны. Если колебательный процесс не поддерживать, он скоро затухнет и вновь в данной среде установится состояние покоя.
Итак, мы допустили существование необычного для нашего мира характерного движения, а именно, объёмно-радиального колебания в упругой среде.
-----------------------------
Что есть трёхмерное пространство?
Оно есть совокупность бесконечного множества наслоенных горизонтальных и вертикальных плоскостей, взятых из двухмерного пространства, образующих, таким образом, непрерывную среду, однородную во всех точках.
-----------------------------
Сфера – частный случай двухмерной геометрии, а именно, бесконечно деформированная плоскость.
------------------------------
Наблюдатель в трёхмерной геометрии находится внутри пространства в сравнении с положением внешнего наблюдателя в одномерном и двухмерном пространстве Евклидовой геометрии.
Наблюдатель в одномерном и двухмерном пространстве способен влиять на него, изменяя геометрическую кривизну посредством сгибания или деформации пальцем (простите мне это сравнение), т. е. наблюдатель выступает здесь не только как зритель, но и как участник, влияющий на характеристики этих пространств.
В трёхмерном пространстве дело обстоит иначе. Хотя наблюдатель находится внутри пространства, влиять на него, изменяя геометрию посредством сгибания или локальной деформации, он не может. Только не надо смешивать с тем случаем, когда наблюдатель способен изменять форму трёхмерного тела в данном трёхмерном пространстве. Он влияет, изменяя форму тела, а точнее, плоскости, ограничивающие тело, что скорее относится, опять же, к двухмерной геометрии.
---------------------------------
Если мы действительно хотим создать геометродинамику в трёхмерном пространстве, как основу теории вещества и поля, то мы должны отказаться от плоскостей. Новый взгляд на трёхмерное пространство и на представление о его кривизне, как локальном изменении плотности, безболезненно позволит сделать это.
-------------------------------
Для нас, живущих в трёхмерном пространстве, существует звук, цвет, свет постольку, поскольку мы способны ощущать их воздействие. Существа в двухмерном пространстве были бы глухи и слепы для восприятия воздействий звука, цвета и света, приходящими к ним из нашего трёхмерного пространства.
-------------------------------
Трёхмерное пространство – бесконечное, однородное, покоящееся. Из положения об однородности пространства во всех точках, допустим, в некоторой области его, существование условной сферы (объяснить – почему сферы, а не куба или тетраэдра). Деформацию в подобном пространстве возможно представить только как строго радиальное смещение плотности к центру условной сферы.
Подобное явление можно изобразить графически, для простоты спроецировав сферу на плоскость, используя непрерывный чёрно-белый спектр.
Изменение плотности (фаза сжатия) – чёрного цвета.
Изменение плотности (фаза расширения) – белого цвета.
------------------------------
Характеристическое движение пространства, взятое за основу в построении единой теории поля. Объёмно-радиальное колебание.
Нулевое состояние; деформация (поляризация) сжатия «+»; деформация расширения «– ».
Градиент деформации.
Планковская универсальная длина
--------------------------------
План действий
1. Выяснить: существует ли математическая теория объёмно-радиальных колебаний в упругих средах (специальная литература, энциклопедии и прочее). Если нет, то связаться с институтом математики и узнать точнее. В противном случае предложить разработать эту теорию и создать математическую модель, а также уравнение данного движения.
2. Предложить институту теоретической физики взять за основу эту модель движения в построении единой теории поля».
Перелом произошел. Та фантастическая картина «двухмерного» периода весны и лета 83 года рухнула. Никаких фокусных центров вселенных, никаких бесконечных скоростей движения излучений. В центре вселенной теперь помещался радиальный осциллятор с максимумом амплитуды. Скорости движения излучений ограничивались известной величиной – постоянной скорости света (300 тысяч км в секунду). Эта же скорость определяет частоту колебаний радиальных осцилляций.
Существующая сегодня версия начала вселенной (Большой взрыв) получила здесь альтернативу. Согласитесь, в принятом ныне сценарии рождения и эволюции вселенной есть что-то мистическое, непостигаемое. Якобы было миллиарды лет назад время, когда не только материи, но и пространства не было, вообще ничего. Неведомо откуда появляется некий первоначальный сгусток материи и взрывается – Большой взрыв. Неким таинственным образом оформилось пространство, ведь осколкам взрыва надо в чём-то перемещаться. В первые секунды после взрыва родилась вся материя в виде частиц, наполняющих нынешний Космос. По мере удаления от места взрыва частицы объединялись в атомы, атомы в тела. Каково будущее такой вселенной – пока точно неизвестно. Или она будет расширяться бесконечно. Или на каком-то этапе расширение затормозится и сменится сжатием, материя начнёт движение вспять, к месту первоначального взрыва, и так без конца.
Не находите вы, читатель, в этом кратком втором описании нынешнего сценария рождения и эволюции вселенной знакомые черты? Ведь это радиальный осциллятор, только не в микрообъёме, а в объёме вселенной.
Было совершенно естественным связать модель полученного мной радиального осциллятора с единственной устойчивой тяжелой частицей – протоном, ядром атома водорода. На смену модели атома Резерфорда пришла модель радиального осциллятора, локального колебательного движения в среде. Согласитесь, она более реалистична и проста. Физические характеристики материальной среды и осциллятора, как мне тогда казалось, вывести не составит особого труда, тем более, что известна фундаментальная величина – скорость света.
Такую форму колебания в среде оставалось только постулировать, принимать как данность, ведь постулировали когда-то движение по орбите электрона вокруг ядра в атоме Резерфорда. А что касается электрического заряда, то здесь он просто упразднялся за ненадобностью. Все «электрические» явления можно было вывести из поступательных и вращательных движений радиальных осцилляторов с учётом их волновых полей, наведённых волновых возмущений иного рода, правой-левой спиральности, с учётом самой чрезвычайно плотной материальной среды. А плотность среды, говоря сегодняшним языком, – физического вакуума, – колоссальна. Судя по скорости света, она в сотни тысяч раз превосходит плотность самого плотного тела, известного человеку. Но мы не ощущаем эту огромную плотность среды, она не мешает движению в ней так называемой «весомой» материи, потому что мы сами и «весомая» материя состоим из этой среды. Обнаружить абсолютное движение «весомой» материи относительно единой среды (опыт Майкельсона) невозможно, как невозможно волне обнаружить абсолютное движение относительно своего носителя. Вместе с тем, такая частица-осциллятор, как целое, не может двигаться поступательно в собственной среде-пространстве со скоростью, превосходящей скорость света. Придание частице ускорения, приближающегося к скорости света, равносильно прибавлению амплитуды собственных колебаний частицы, т. е. прибавлению «массы», так как частота радиальных колебаний частицы определена также скоростью света.
В декабре 1983 года я написал небольшую статью «О кривизне трёхмерного пространства», в которой попытался организовать в нечто стройное свои размышления над книгой В. Клиффорда. Цитировать работу не буду, так как она повторяет «Некоторые комментарии к размышлениям В. Клиффорда о кривизне пространства». Приведу лишь самое окончание статьи: «О приложимости изложенного взгляда на кривизну трёхмерного пространства к естествознанию предоставляю судить специалистам. Но когда они хотя бы бегло попытаются сделать это, перед ними откроется бездна: здесь и иллюстрации к уравнениям поля Максвелла, и разгадка квантового принципа Планка, и воплощение мечты Эйнштейна».
О мечте Эйнштейна я здесь сказал не случайно. Перед написанием этой статьи я успел познакомиться с ещё одной книгой Джона Уилера «Предвидение Эйнштейна» и с книгой В. С. Барашенкова «Проблемы субатомного пространства и времени». Книга Уилера посвящена в основном попыткам построить единую теорию поля на основе геометродинамики. «Я глубоко потрясён, – пишет Уилер, – сознанием всего величия пророческой мечты Эйнштейна, владевшей им на протяжении последних сорока лет его жизни. Я спрашиваю себя, как воплощается сегодня надежда Эйнштейна понять материю как форму проявления пустого искривлённого пространства-времени. Его давняя мечта, так и не осуществлённая им на протяжении всей его жизни и к осуществлению которой не приблизились ещё и сегодня, может быть выражена древним изречением «Всё есть Ничто». Сегодня эту мысль можно высказать в виде точной рабочей гипотезы: материя есть возбуждённое состояние динамической геометрии».
Приведу ещё одну цитату из книги Уилера, которая заставила меня сделать небольшой показательный комментарий.
«В эйнштейновском описании природы геометрия не просто искривлённое пространство, а искривлённое динамическое пространство. Эта динамика неожиданно проявилась даже в самых простейших моделях Вселенных – в сферических пространствах, заполненных материей с некоторой постоянной плотностью. Знаменитое предсказание Фридмана, что сферическое пространство вначале расширяется до некоторой максимальной величины, а затем сжимается до сколлапсированного состояния, Эйнштейн некоторое время считал слишком ужасающим, чтобы принять его. Впоследствии открытый Хабблом эффект разбегания галактик убедительно подтвердил это фундаментальное предсказание геометродинамики».
Мой комментарий к этим строчкам был таков: «Фридман здесь предложил замечательную модель, но не Вселенной, а атома. Именно представление о локальном объёмно-радиальном колебании пространства, как характерной форме движения, должно прийти на смену «ручкам» Уилера и нашим «планкеонам». Хотя, в сущности, фридмановскую модель атома можно с полным правом назвать планкеоном, ибо в основе её лежит универсальная планковская длина 10-33 см».
Книга Джона Уилера замечательная, я сделал из неё немало выписок, но приводить их здесь не буду, так как картина в общих чертах ясна. Замечу только, что те образы геометродинамики: «ручки», геоны, «кротовые норы» в пространстве – удивительно легко и просто могли бы быть истолкованы с новой позиции: образов радиальных осцилляций плотности в единой среде. Надо только захотеть встать на эту позицию.
В книге В. С. Барашенкова «Проблемы субатомного пространства и времени» меня привлёк параграф «Геометродинамика». Здесь я позволю себе процитировать критические замечания автора относительно геометродинамики.
«В рамках классической геометродинамики не удаётся найти достаточно удовлетворительного представления понятию «электромагнитной фазы» – величины, характеризующей соотношение между «электрической» и «магнитной» частями поля в точке. Неопределённость этой фазы приводит к тому, что однозначное восстановление единого электромагнитного поля по его «гравитационным следам» во многих случаях невозможно.
Не оправдавшими себя оказались также надежды построить геометродинамическую модель частиц: геоны и «заряды-ручки» по своим свойствам существенно отличаются от всех известных физических объектов.
Геометродинамика совершенно не объясняет многообразие полей и взаимодействий, существующих в природе. Можно было бы, конечно, попытаться дополнить эту теорию электрон-позитронными, пионными, нуклонными и другими известными нам сейчас полями (или «более элементарными» полями кварков, глюонов и т. п.). Однако мы снова пришли бы тогда к обычным затруднениям теории поля и были бы вынуждены ввести в теорию константы связи и характерные массы в качестве простейших необъяснённых составных частей. При этом исчезли бы основные черты геометродинамики, согласно которой, во-первых, пространство-время не просто арена для физических процессов, а – основное содержание мира, во-вторых, не существует нуждающихся в объяснении «мировых констант» и постоянных связи, как нет и независимо существующих полей, взаимодействующих друг с другом.
Особенно трудна геометризированная трактовка полей для нейтрино, электронов и других частиц с полуцелым спином. Описывающие их спинорные величины нельзя построить из тензорных функций гравитационного и электромагнитного полей. (…)
В квантовой геометродинамике сохраняются все трудности определения электромагнитной фазы, свойственные её частному случаю – классической геометродинамике.
В целом можно сказать, что попытка построения физической картины мира на основе лишь свойств пространства и времени по-прежнему остаётся на стадии программы, несмотря на многолетние усилия самого Эйнштейна и многих других выдающихся теоретиков. Более того, трудности на пути выполнения этой программы с течением времени не уменьшаются, а наоборот, возрастают.
Программа построения чисто геометрической картины Мира, когда вещество, материя, целиком сводятся к пространству, а физика – к геометрии, совершенно несостоятельна и в методологическом отношении. Вполне естественно, что в свойствах пространства и времени, представляющих собой форму существования материи, находят отражение определённые черты материального содержания пространства и происходящих в нём процессов. Соответствующие изменения пространственно-временной формы настолько специфичны, что по форме можно в известной степени судить и о самом содержании. Тем не менее, отсюда вовсе не следует, что форма стала определяющей, первичной по отношению к своему содержанию; тем более нельзя утверждать, что содержание возникает из формы.
Как отмечал сам Эйнштейн, при геометродинамическом подходе «пространство (…) выступает как реальность, которая в определённом смысле является высшей по отношению к материальному миру».
Реальная физическая ситуация, действительное положение вещей в геометродинамике фактически вывернуты наизнанку, поставлены на голову. Пространственной форме здесь по существу присваивают свойства определяющей её материальной первоосновы, которая, наоборот, рассматривается как некий атрибут своей формы. При этом время в конечном счёте также становится атрибутом пространства, формой его существования, выражающей свойство изменения, самопреобразования пространства. Неудивительно, что при такой постановке вопроса не удаётся построить последовательной и достаточно подробной картины физических явлений. «Следов», оставляемых материальными процессами в свойствах пространства и времени, совершенно недостаточно для того, чтобы можно было во всех деталях восстановить неисчерпаемое богатство материального мира. Впечатляющая аналогия, которую Уилер пытался провести между геометризацией масс и гидродинамическим описанием вихрей на поверхности жидкости, совершенно незаконна: в отличие от гидродинамики, где вихри и остальная часть жидкости «состоят» из одного и того же вещества, природа пространства-времени и материальных объектов принципиально различна».
Мне показалось, что в данном случае мой подход к пониманию материи и пространства примирил бы взгляды Барашенкова и Уилера.
В конце декабря 83 года и в начале января 84 написал статью «О радиальных колебаниях плотности в упругой среде». Статья отвлечённая, как бы не связанная с идеями о кривизне пространства. Сам по себе факт возможности существования радиальных колебаний в упругих средах представлял интерес. Ведь физика сред не запрещает подобного рода движений. Сложность только в том, что среда нашего пространства (физического вакуума) уникальна, ни на что не похожа. Она непрерывна и прерывна одновременно, дискретные элементы среды не исключают её непрерывность. В пространстве нет шариков и пружинок, но поведение элементов, их динамика подобны поведению этой механической аналогии. Мне пришлось ввести образ масштабной точки – дискретный элемент среды. Масштабная точка представляет собой бесконечное количество коаксиальных колец разного диаметра: от бесконечно малых до бесконечно больших. Масштабная точка по существу бесконечна как вглубь, так и вширь. Сближение или разведение масштабных точек сопровождается энергетическими изменениями. Коллективные, согласованные колебательные движения (от центра к центру) масштабных точек и есть то, что я называю сегодня дыханием вакуума. Энергия, заключённая в этих радиальных осцилляциях плотности масштабных точек, огромна, ведь чтобы деформировать такую плотность среды – нужны силы чрезвычайные.
Статья «О радиальных колебаниях плотности в упругой среде» была первой работой, которой я попытался заявить о своём открытии. Перепечатал на пишущей машинке и послал в один научно-популярный журнал (какой – не помню). Хотя надежды на публикацию и на положительный отклик не было совершенно.
* * *
На этом большой опус «На пути к дыханию вакуума (1983 год)» заканчивается. Благодарю всех, кто прочёл его, кто так или иначе откликнулся. Те, кто прочли опус со вниманием от начала до конца, как бы поучаствовали в «новом сотворении мира»… Планы на будущее? Думаю позднее изложить здесь два небольших опуса на тему открытия нового понимания природы явления атомной (ядерной) периодичности и понимания природы гравитации (февраль-апрель 1984 г.). Эти открытия были сделаны благодаря открытию колебательной динамики дыхания вакуума, опираясь на него. Связь тут прямая. И есть намерение – написать опус на тему «виртуальность»...