Безусловно, что природу материи можно постичь только через изучение её свойств, через изучение разнообразных физически явлений. При этом всё сводится к тому, как трактовать эти явления, как интерпретировать результаты экспериментов? Именно этим на протяжении всей истории науки занимаются физики и философы, разрабатывая разнообразные теории и концепции мироустройства. В одной из первых публикаций на канале «Часть 2.3. Что такое Материя?» я изложил свой взгляд на природу материи.
В основе моих взглядов лежит положение о том, что пространство является реальной физической средой, имеющей определенные свойства.
Часто приходится сталкиваться с критикой или непониманием этой точки зрения. При этом сторонники теории эфира согласны с тем, что в природе существует некая универсальная среда, состоящая из частиц непонятной природы. И эта среда, по их представлению, находится в пустом пространстве, которое является абстрактным математическим описанием. А раз это пространство абстрактное, то, следовательно, и свойств иметь не может и искривляться в нём нечему, так как оно пустое. Релятивисты, в свою очередь, утверждают, что пространство может искривляться, что является причиной гравитации. И связано это с изменением метрики пространства. Но это искривление пространства не означает его материальность и не означает наличие у пространства каких-либо свойств физической среды. При этом ни те, ни другие не говорят о том, что такое материя и вещество, какова их природа?
Пока сторонники эфира и релятивисты выясняют между собой отношения и разбираются в том, кто сильнее неправ, я продолжу рассмотрение подхода, основанного на том, что пространство это физическая среда.
Этот подход позволяет сразу ответить на вопрос, что такое Материя?
Общая теория относительности утверждает, что материальное тело искривляет пространство. Но на эту ситуацию можно взглянуть иначе: искривлённое пространство воспринимается нами как материальное тело.
На первый взгляд это выглядит странным и неожиданным. Но рассмотрим аналогию. Представим ровную гладкую стеклянную пластинку. Если на поверхности такой пластинки сделать небольшое гладкое углубление, то это приведёт к тому, что свет будет иначе проходить через это искривление поверхности, и мы увидим на поверхности пластинки некий объект. Этот объект можно охарактеризовать некоторым размером. То есть, обыкновенное искривление поверхности стеклянной пластинки воспринимается нами как некий материальный объект определенного размера. Аналогично этому, искривление пространства воспринимается нами как материальный объект с определенными свойствами и характеристиками. Следовательно, можно предположить, что
Материя - это искривлённое пространство.
Таким образом, искривление трехмерного пространства воспринимается как материальный объект, обладающий определённой энергией, имеющий определённую массу и размеры, взаимодействующий с другими такими же объектами. Взаимодействие объектов, являющихся пространственными деформациями, рассматривается в публикации «Часть 2.15. Почему тела притягиваются? В чем заключается причина инерции?».
Общая теория относительности рассматривает гравитацию как результат искривления четырёхмерного пространства-времени. Как же в этот подход вписываются другие фундаментальные взаимодействия?
В своё время на Эйнштейна большое впечатление произвела теория Калуцы-Клейна, которая явилась развитием его общей теории относительности. Введя дополнительное пространственное измерение, авторы этой теории получили систему уравнений, объединяющую уравнения теории относительности и уравнения электродинамики Максвелла.
Это позволяет предположить, что электромагнитные взаимодействия обусловлены искривлением дополнительного пространственного измерения. А электрический заряд представляет собой характеристику искривления соответствующего пространственного измерения многомерного пространства.
Таким образом,
Заряд – это характеристика искривления соответствующего измерения пространства.
Такое представление о природе массы и электрического заряда позволяет понять некоторые тайны физики. Например, какова природа фундаментальных взаимодействий? Почему гравитационные поля не взаимодействуют с электромагнитными полями?
Фундаментальные взаимодействия обусловлены искривлением соответствующих размерностей пространства. В этом смысле они имеют различную природу и несводимы друг к другу. Поэтому гравитационные взаимодействия не являются разновидностью электромагнитных взаимодействий, поэтому гравитационные поля не взаимодействуют с электромагнитными полями. Они обусловлены различными пространственными измерениями. Масса является характеристикой и мерой энергии искривления трёхмерного пространства. Заряд является характеристикой и мерой энергии искривления соответствующей дополнительной размерности пространства. Говоря о том, что масса это разновидность энергии, необходимо понимать, что заряд это тоже разновидность энергии. Но энергия электромагнитного поля (заряда) не имеет никакого отношения к энергии гравитационного поля (массы). Поэтому ошибочно говорить о некой массе электромагнитного поля, также как ошибочно говорить о неком заряде гравитационного поля.
Однако элементарные частицы являются сложной совокупностью пространственных деформаций. Они обладают и массой, и зарядом, и другими характеристиками. Всё это существенно усложняет картину взаимодействия элементарных частиц, интерпретацию процессов обмена энергией между частицами, которые происходят через промежуточные энергетические состояния.
Также пока остаётся открытым вопрос: что такое фотон, какова его природа? Об этом поговорим в следующих публикациях.
