Эта тема давно заслуживала разговора, но не находилось пока серьёзного повода. И вот повод нашелся. Один из моих постоянных критиков просто «измордовал» меня этой самой виртуальностью! В сети Интернета я нашел замечательный материал Веры Афанасьевой «Виртуальность как основа физической картины мира» (2008 г.). В материале Веры Афанасьевой дан хороший, обстоятельный обзор темы, с самых первых упоминаний о виртуальности, кончая последними разработками учёных. Автор пишет: «Известно, что для решения основных задач динамики требуется записать дифференциальные уравнения движения системы материальных точек. Открытие начал механики принадлежит Галилею, но ясная и точная их формулировка была дана позднее Гюйгенсом и Ньютоном, а методология составления дифференциальных уравнений динамики на основе этих начал разработана Лагранжем и связана с виртуальными перемещениями. На представлении о виртуальных перемещениях основан один из вариационных принципов механики, так называемый принцип виртуальных перемещений, устанавливающий общее условие равновесия механической системы. Впервые принцип виртуальных перемещений был применен для вывода условий равновесия простых машин Гвидо Убальди (1545-1607 гг.), который применял его к рычагу, блоку и вороту; Галилей обобщил его на все простые машины; Бернулли доказал, что оно применяется на все вопросы статики. Значение и польза принципа виртуальных перемещений для решения задач механики были обоснованы И. Бернулли. Им же введено слово «virtuel» (от лат. virtus – способность, мощь). Введенные Галилеем виртуальные моменты (virtus movens) буквально означали способность производить перемещение».
Виртуальность! Пожалуй, ни одно слово в физике не претерпело такого кардинального изменения смысла и содержания! Сегодня «виртуальность» трактуется как воображаемый объект или состояние, которые реально не существуют, но могут возникнуть при определённых условиях. Иначе, виртуальность – возможность, подобно потенциальной энергии! Потенция – от латинского – сила, способность. А слово «виртуальный» берёт свои истоки от слова vir (с лат. – «мужчина»), иначе, способность, мощь. Как видите, и «виртуальность», и «потенция» означают по сути одно и тоже! Но если понятие «потенция» всё же сохранило смысл энергии, силы, то понятие «виртуальность» утратило этот смысл, став лишь призраком, миражом. Как произошла эта подмена понятий в физике – разобраться не так просто. Но не будем на этом задерживаться. Главное уяснить – почему «виртуальное» делается не виртуальным, и определяет этим само существование атомарной материи.
То, что частицы атомарного вещества являются лишь большой концентрацией поля, учёные осознали и поняли ещё в 19-м веке. Чёткая, ясная позиция, но как подобраться к ней и как понять физическую суть её, – оставалось и остаётся большой тайной. В 19-м веке у учёных не было сомнений в существовании единой материальной среды, эфира. Именно в эфире люди науки искали ответы на вопросы о природе полей гравитационного и магнитного, а также природе частицы вещества. Строилось множество моделей эфира и частиц, но все они, в конечном итоге, не подтверждались опытом. В начале 20-го века научный мир решил за благо – вообще отказаться от противоречивого эфира, встав на дорогу относительности, релятивизма. Конечно, не все учёные с подобным шагом согласились, но большинство подавило меньшинство. Однако к тридцатым годам 20-го века, со становлением квантовой механики, учёным всё-таки пришлось смириться с материальностью физического пространства.
Квантовая физика – это мир колебаний, колебательной динамики, которую нельзя остановить. Остановить колебание – всё равно что уничтожить материю, потому что колебание, колебательная динамика и обусловливают материальность мира. Отсюда такая сложность квантового мира, неопределённости и вероятности. Вернёмся опять к статье Веры Афанасьевой. «Понятие «виртуальный» в квантовой теории стало фундаментальным. Считается, что виртуальные процессы лежат в основе современной квантово-полевой теории материи, играя двоякую роль. С одной стороны, они определяют любые взаимодействия элементарных частиц, с другой – являются вспомогательным средством физического описания. Виртуальными в квантовой теории называются частицы, которые имеют те же квантовые числа, что и соответствующие реальные частицы, но для которых нарушается обычная связь между энергией, импульсом и массой. Возможность такого нарушения вытекает из принципа неопределенности Гейзенберга, согласно которому для очень коротких промежутков времени закон сохранения энергии не выполняется, что препятствует экспериментальной регистрации виртуальных частиц. Поэтому виртуальные частицы существуют лишь в промежуточных, переходных состояниях, и являются настолько короткоживущими, что не могут в принципе регистрироваться никакими приборами».
Среди учёных бытует мнение, что по-настоящему реальных частиц тоже не существует, ибо это математическая абстракция вроде абсолютно чёрного тела. Мол, вообще, нет противостояния реальных и виртуальных частиц, есть только частицы разной степени виртуальности. Ещё в 19-м веке учёные пытались рассматривать устойчивую частицу как некую динамику в материальной среде эфира. А квантовая теория сегодня прямо говорит, что все частицы, и виртуальные, и реальные, есть возбуждения единого поля. Трудность только в том – как создать физический и математический образ этих возбуждений! Если виртуальность виртуальных частиц проявляется в экспериментах косвенно, то реальность реальных частиц в опытах очевидна. Вроде бы, среда одна, едина, а почему одно – очевидно, другое – нет. По всей видимости, какое-то различие в форме динамик, которое позволяет одно регистрировать, а другое ускользает от регистрации, оставления явных следов.
40 лет назад мне удалось, как полагаю, найти устойчивую колебательную динамику среды, которую можно отождествить с образом частицы протон. Колебательная динамика дыхания вакуума. Продольные осцилляции сжатия и расширения элементов среды физического вакуума в локальной области со скоростью света. Обратите внимание – продольные, иначе, прямые, вперёд-назад. Никаких вращений. Вот в этом и есть причина виртуальности! Тут есть энергия, тут есть импульсы движения, вызванные упругими взаимодействиями элементов среды, есть сила, мощь! Но нет той формы динамики, которая могла бы регистрироваться приборами! Какой динамики?! Вращения! Именно вращение делает материю из виртуальной – реальной, точнее, вещественной! Пока протон, как колебательная динамика дыхания вакуума, покоится в точке пространства среды физического вакуума, не движется ни в каком направлении, – протон, хоть и радиально пульсирует, виртуален, как бы призрачен, словом – мираж. Но стоит протону получить кольцевое, торообразное движение, вращение, как он перестаёт быть виртуальным, а становится вполне вещественным, реальным!.. Потому что получает орбитальный, магнитный момент вращения с возбуждением постоянного вихревого поля вокруг себя. А вихревое поле и есть так называемый электрический заряд! Частицы и квазичастицы делаются обнаруживаемыми приборами и приёмниками именно благодаря наличию своих вихревых полей! К слову сказать, электромагнитное поле – это на самом деле переменное магнитное поле, где имеется вихрь правой и левой закрутки, которые периодически сменяют друг друга. Кручение может взаимодействовать только с кручением. Так переменное магнитное поле может колебать в телах и средах вихревые по природе электроны и позитроны. Тогда как так называемые виртуальные колебания и волны среды физического вакуума колебать электроны и позитроны не могут.
Тезис мой прост: виртуальное в среде физического вакуума делается вещественным, «реальным», когда получает вращательный момент; для протона – орбитальный, магнитный момент. С этим же протон обретает своё постоянное вихревое поле, которое воспринимается как заряд протона. Виртуальность всего в квантовом мире на самом деле мнимая. В виртуальности, то есть, в необнаруживаемой динамике среды физического вакуума, и сокрыта её сила и мощь! И лишь получая вращение, создавая вихревые поля – виртуальность делается осязаемой, вещественной! Частицы начинают быть определимы приборами и датчиками. Если остановить протон в его кольцевом, вращательном движении – он перестанет быть «реальным» и сделается виртуальным, невидимым. Хотя энергия его собственных радиальных осцилляций никуда не делась, и его волновое поле тоже существует! Но протон потерял свои вихревые поля, потерял магнитный, орбитальный момент, потерял «заряд», и потому стал невидим приборами и датчиками. Повторяю, всё, что мы можем обнаружить приборами, частицы и поля, всё связано именно с вихревой, вращательной формой движения. Невращательная динамика в среде и среды физического вакуума, так называемая виртуальная динамика, не обнаружимы напрямую нашими приборами, лишь косвенные указания на их реальность. Невращательная динамика – это продольные осцилляции физического вакуума: протоны и порождаемые ими постоянные волновые поля такой же природы. Эти продольные волны-осцилляции, хоть и считаются виртуальными, но тоже переносят энергию, как и волны кручения.
Апофеозом неправоты прежнего взгляда на виртуальность в микромире стало открытие в 2012 году на БАКе бозона Хиггса, поля Хиггса. Стало понятно, что виртуальность – это не обозначение миража, призрака в микромире, а настоящая физика материальной среды, продольные осцилляции элементов среды физического вакуума. Всё физическое пространство есть поле Хиггса с огромной энергией движения. Никакого покоя, никаких статичных образований в микромире нет и быть не может. Всё в вечном движении, в переходах одних форм движений в другие.
Честно сказать, эпиграфом этого опуса я хотел сделать перефраз известной присказки: хочешь быть – умей вертеться! Но передумал, слишком затаскана, замусолена. «Быть» – в смысле быть реальным, вещественным, а не виртуальным. Но виртуальность на самом деле не менее вещественна, реальна! Она лишь не может быть обнаруживаема нашими приборами. И вряд ли такие индикаторы виртуальных форм квантовой динамики можно когда-нибудь сделать. Напомню, что слово «виртуальность» происходит от корня vir (с лат. – мужчина), иначе, мощь, способность. Эту мощь мы чувствуем везде и постоянно. Я говорю о силе гравитационного вакуумного давления, которое мы называем тяготением Земли. Масса Земли лишь создаёт вокруг себя неоднородность давления и плотности среды, создаёт их градиент, изменяет энергию среды. Так что о гравитации, как и о магнетизме, можно говорить как об исключительно квантовых явлениях, связанных с колебательной и вращательной динамикой среды физического вакуума, где энергии движения кратны постоянной Планка. Представления о потенциальной энергии, как говорил выше, избежали участи «виртуальности», где «мощь и способность» выродились в мираж, в призрак. Потенциальная энергия выступает как часть общей энергии системы наряду с кинетической энергией, энергией движения. Но прелесть ситуации в том, что и потенциальная энергия является энергией кинетической, но скрытой, неявной формы, как виртуальность, ведущая призрачное существование. Но она есть, и проявляется всегда и незамедлительно, в любых устойчивых формах динамик, будь то колебание или вращение. Без этих взаимных переходов скрытых и явных энергий движения не было всей физики нашего мира…