В предыдущих статьях я описывала процессы возникновения и развития Вселенной в общих чертах, начиная с этой статьи, я попробую это сделать более подробно. Начну я с одномерного пространства, поскольку нульмерное я уже разбирала в статье «Небытие, как нульмерное пространство».
Возникновение одномерного пространства, на мой взгляд, произошло за счет образования структур из объектов нульмерного пространства.
Структура – определённое взаиморасположение составных частей чего-либо.
Взаиморасположение – расположение, размещение чего-либо в пространстве относительно друг друга.
То есть, если в нульмерном пространстве точки – нульмерные объекты – кванты энергии, двигались хаотически и не имели постоянного местоположения, то в одномерном пространстве оно у них уже появляется, и они начинают занимать относительно друг друга определенное положение, образуя тем самым структуры.
А раз у точек появляется определенное местоположение, то его можно определить и обозначить.
Величина, определяющая положение точки в пространстве, называется координатой, а система отсчета, используемая для определения положения точки в пространстве, называется системой координат. Система координат образуется взаимно перпендикулярными осями координат. Точка, в которой пересекаются все оси координат, называется началом координат. Начало координат делит каждую из осей на два луча – положительную полуось и отрицательную полуось.
Таким образом, в одномерном пространстве, с возникновением одномерных структур, появляется система координат и симметрия.
Начало координат будет находиться в той точке, из которой произошел Большой взрыв, в ней будут пересекаться три основные оси: X, Y, Z. Оси эти будут заданы квантами, которые от взрыва разлетятся направо-налево (вдоль оси X), вверх и вниз (вдоль оси Y) и вглубь (вдоль оси Z).
Ось Z разделит пространство на две стороны – левую и правую, и будет представлять собой «ось зла» или ось мира.
«Ось зла» – протяженная область вселенских масштабов, формирующая вокруг себя структуру самой Вселенной, и не имеющая научного объяснения на сегодняшний день.
Изучая реликтовое излучение, в начале 2000-х годов, португальский космолог Жуан Магейжу обратил внимание на некоторую аномалию в распределении микроволнового излучения во Вселенной. Оказалось, что его флуктуации располагаются во Вселенной не хаотично, как утверждает теория Большого взрыва, а вдоль некой протяженной области, масштабы которой значительны по сравнению с Вселенной. Дальнейшее развитие этой гипотезы привело ученых к тому, что, вероятно, вся структура Вселенной выстраивается вокруг этой самой линии, которая получила название «ось зла».
Единственным политопом (многогранником), существующим в одномерном пространстве, является отрезок.
Гиперсфера в одномерном пространстве – это пара точек, расположенных на расстоянии друг от друга, равном L=2r, где r – радиус круга.
Если в математике пространство определяется, как множество, имеющее структуру, то одномерное пространство, в моем понимании, должно определяться, как множество одномерных структур, например, одномерных гиперсфер, которые будут служить элементами для строительства структур еще больших размерностей. То есть каждое предыдущее пространство будет являться ступенькой для построения последующего пространства.
Таким образом, объектами одномерного пространства являются одномерные структуры, то есть такие структуры, которые имеют только одну пространственную характеристику – протяжённость, или длину.
Но как в хаосе, представляющем из себя нульмерное пространство, могли образоваться структуры?
Согласно первому закону Ньютона, всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не приведет к изменению этого состояния. То есть, согласно этого закона, точки, которые представляют собой кванты энергии, в нульмерном пространстве должны двигаться равномерно и прямолинейно, но чтобы образовать структуры, они должны поменять свои траектории движения. А поскольку в нульмерном пространстве кроме точек больше нет никаких объектов, то только они и должны воздействовать друг на друга, то есть им нужно столкнуться, причем столкновение должно быть нецентральным, то есть не лоб в лоб, а под некоторым углом.
При нецентральном ударе возникает вращающий момент или момент силы, на который распределяется часть энергии и количества движения (импульса) соударяющихся тел. Момент силы в этом случае будет играть роль вращающего воздействия на тело. По правилу знаков: момент силы считается положительным, если сила стремится повернуть тело против хода часовой стрелки и отрицательным, если она вращает тело по ходу часовой стрелки.
То есть при соударении кванты обменяются энергией, которая станет двигаться по окружности, что задаст квантам импульс к перемещению вдоль кривой линии – дуги, таким образом, столкнувшись, кванты энергии создадут друг у друга вращающий момент. Вращательное движение материальной точки, коими и являются кванты энергии, будет заключаться ни в её вращении вокруг самой себя, а в её движении по окружности. То, что кванты энергии при своем движении будут описывать окружность, не означает, что они создадут двумерный объект – окружность, нет, это лишь путь – призрачная линия, по которой будет двигаться точка. А размерность пространства, как я уже говорила, в моем понимании, определяется размерностью самих структур, образованных квантами. То есть, чтобы получилась окружность, как структуру, нужно, чтобы множество квантов на одинаковом расстоянии от центра, выстроились рядом друг с другом в одну замкнутую линию.
Величина, характеризующая количество вращательного движения называется моментом импульса. Для одной материальной точки момент импульса равен векторному произведению радиус-вектора точки на её импульс, для системы точек – сумме таких произведений.
Так столкнувшись точки – кванты энергии, думаю, и образуют одномерные гиперсферы, состоящие из двух точек, находящихся на расстоянии диаметра окружности, по которой они и будут вращаться. Как это могло произойти, я писала в статье «ВОЗНИКНОВЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ. Как все развивалось».
С возникновением одномерных структур, характеризуемых протяженностью, можно считать, что и появилась материя, поскольку как считал Рене Декарт, протяжение составляет сущностное свойство материи, или ее атрибут. Нет, и не может быть непротяженной материи. Протяжение – единственное, что отчетливо мыслится в понятии материи.
При этом Альберт Эйнштейн материю определил, как особую форму энергии.
С появлением материи, можно уже говорить и о массе, поскольку Исаак Ньютон ввел это понятие именно для определения количества материи, говоря о том, что масса есть мера материи. Само же понятие массы, как мне кажется, точно раскрыл Фрэнк Вильчек – лауреат Нобелевской премии по физике, в своей книге «Тонкая физика. Масса, эфир и объединение всемирных сил»: «Масса материи – это энергия, заключенная в фундаментальных строительных блоках, которые сами по себе массой не обладают». То есть можно сказать, что энергия – величина квантов, а масса – величина структур из квантов.
Еще одним свойством материи наряду с протяженностью, является дискретность, то есть материя состоит из отдельных частиц.
Частица – простейшая, элементарная часть материи. Понятие включает в себя элементарные частицы, но не ограничивается ими. «Простейшая» в моем понимании означает, что частица просто устроена и неважно какого она размера, важно, что она является структурной единицей материи, с которой начинают строиться все остальные формы и конструкции.
Я думаю, что одномерные гиперсферы, образованные точками (квантами энергии) нульмерного пространства, и будут являться первыми частицами материи, масса которых будет складываться из энергии этих материальных точек. Момент импульса одномерной гиперсферы – частицы, будет равен сумме моментов импульсов двух материальных точек, из которых она состоит. Таким образом, у частицы помимо массы появляется еще одна характеристика – собственный момент импульса, или как его еще называют спин.
В зависимости от значения спина все частицы можно разделить на две группы: частицы с целым спином (0, 1, 2) относятся к бозонам, с полуцелым (1/2, 3/2) – к фермионам.
Поскольку одномерные гиперсферы состоят из пары точек, находящихся на расстоянии диаметра окружности, то если они пройдут путь по окружности в 180 градусов, структура из них состоящая, не изменит своего изначального вида, значит можно сказать, что спин такой частицы будет равен 2, то есть будет являться целым и одномерная гиперсфера, как частица будет относиться к бозонам.
Но что это за структуры, которые образовались от столкновения квантов энергии? На мой взгляд, это могли быть черные и белые дыры.
Ведь, если физики рассчитывают черные дыры создать в лаборатории, то почему бы черным дырам таким же путем, как предполагают ученые, не образоваться после Большого взрыва. Вот как это процесс описывают в статье «Квантовые черные дыры»: «Еще более захватывающая возможность – создание черных дыр при помощи ускорителей частиц. Когда нужно добиться высокой плотности, нет инструментов лучше, чем ускорители БАК и «Теватрон» Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми недалеко от Чикаго. Агрегаты разгоняют субатомные частицы, такие как протоны, до скоростей, предельно близких к скорости света. При этом частицы приобретают огромную кинетическую энергию. Когда две такие частицы сталкиваются, их энергия концентрируется в крошечной области пространства. Поэтому можно предположить, что время от времени сталкивающиеся частицы прижимаются так тесно, что может образоваться черная дыра».
Таким образом, на мой взгляд, одномерные гиперсферы = черные/белые дыры = первичные частицы материи – бозоны.
Но почему два типа дыр? Потому что с появлением системы координат, пространство как бы разделилось на две стороны – левую отрицательную полуось системы координат и правую положительную полуось системы координат. Кванты энергии, столкнувшиеся с каждой из этих сторон пространства, будут вращаться в разные стороны – по часовой стрелке и против часовой стрелки. Одни будут представлять из себя черные дыры, а другие белые дыры. Белые дыры будут как бы зеркальным отражением черных дыр. Количество черных и белых дыр будет одинаковым. Процессы в них будут происходить одновременно и параллельно. Таким образом, можно сказать, что черная дыра представляет из себя частицу, а белая дыра – античастицу. Соответственно половина Вселенной, состоящей из черных дыр будет представлена материей, а другая половина из белых дыр – антиматерией. А все вместе они будут составлять темную материю.
Считается, что около 84,54% вещества во Вселенной является тёмной материей, и лишь малая доля представляет собой обычное барионное вещество, составляющее звёзды, планеты и живые организмы.
На самом деле, мне кажется, что на этом этапе возникло три типа дыр – черные, белые и одна серая дыра. Я об этом писала в статье «ВОЗНИКНОВЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ. Как все развивалось». Если в черных дырах кванты будут вращаться по часовой стрелке, в белых – против часовой стрелки, то в серой дыре движение будет одновременно происходить в двух направлениях, и по часовой стрелке и против часовой стрелки. Только серая дыра будет образована не двумя квантами, а десятью, распределенными по два кванта на пяти орбитах, где кванты будут вращаться в разные стороны.
Так с возникновением одномерных структур, в абсолютном пространстве наряду с хаосом, возникнет и порядок.
Процесс возникновения порядка из хаоса носит название спонтанный порядок.
Но если одномерные структуры это частицы материи, то в совокупности они должны составлять какую-то среду, которая должная иметь какие-то характеристики. Эту особую среду, думаю, следует рассматривать, как физическое поле.
А поскольку изначальные частицы материи относятся к бозонам, то можно предположить, что их совокупность составит бозонное поле, которое по своей сути будет являться квантовым полем, считающимся наиболее фундаментальной и универсальной формой материи.
Но что будут из себя представлять дыры на этом этапе?
Образование черной дыры идет рука об руку с появлением внутри нее гравитационной сингулярности.
Гравитационная сингулярность – точка (или подмножество) в пространстве-времени, через которую невозможно гладко продолжить входящую в неё геодезическую линию.
С топологической точки зрения различают точечную сингулярность и кольцевую.
Точечная сингулярность – это сингулярность, имеющая топологию точки и находящаяся в центре невращающейся черной дыры, описываемой метрикой Шварцшильда.
Кольцевая сингулярность – это сингулярность, имеющая топологию кольца и находящаяся в центре вращающейся черной дыры, описываемой метрикой Керра.
Также до начала 1990-х годов было распространено мнение, что согласно общей теории относительности любая сингулярность скрыта за горизонтом событий, и что голые сингулярности невозможны. Однако в 1991 году физики Стюарт Шапиро и Саул Теукольский провели компьютерное моделирование вращающейся плоскости пыли, которая показала, что общая теория относительности может допускать «голые» сингулярности.
Исходя из выше сказанного, на мой взгляд, одномерные гиперсферы, образованные движущимися друг за другом по окружности квантами энергии, на этом этапе как раз можно рассматривать как голые кольцеобразные сингулярности. Это, думаю, самая первая стадия существования дыр.
Что же касается их характеристик, то по идее, это должны были быть объекты сверхвысоких энергий, а значит и сверхмассивные, с отрицательной температурой.
Почему с отрицательной температурой?
В 1949 году Ларс Онсагер проанализировал игрушечную модель, состоящую из нейтральной системы точечных вихрей, ограниченных конечной областью. Он смог показать, что ограниченная область позволяет системе демонстрировать отрицательные температуры. Онсагер сделал первое предсказание о том, что некоторые изолированные системы могут демонстрировать отрицательную температуру Больцмана. Отрицательные температуры могут существовать только в системе с ограниченным числом энергетических состояний. Ограниченный диапазон состояний, доступных системе с отрицательной температурой, означает, что отрицательная температура связана с возникающим упорядочением системы при высоких энергиях. Так в точечно-вихревом анализе Онсагера отрицательная температура связана с появлением крупномасштабных скоплений вихрей.
Система с действительно отрицательной температурой горячее, чем любая система с положительной температурой. Если система с отрицательной температурой и система с положительной температурой соприкасаются, тепло будет поступать от системы с отрицательной температурой к системе с положительной температурой.
Исходя из этого, мне кажется, что совокупность голых кольцеобразных сингулярностей, коими и являлись дыры на первоначальном этапе, можно рассматривать, как упорядоченную систему сверхэнергетических структур, ограниченных конечной областью, с ограниченным числом энергетических состояний, а значит можно предположить, что и температура этой системы была отрицательная.
Таким образом, вся совокупность первичных дыр на этой стадии будет составлять бозонное поле Вселенной, которое будет представлять собой горячую темную материю.
Горячая темная материя – это гипотетическая форма темной материи, состоящая из частиц, которые движутся с ультрарелятивистскими скоростями, то есть со скоростями равными скорости света.
Релятивистская скорость – это скорость, близкая к скорости света. Чем ближе скорость частиц к скорости света, тем больше масса и общая их энергия приближается к бесконечности.
