Возникновение двумерного пространства, на мой взгляд, произошло на базе пространства одномерного за счет диссипации энергии одномерных структур и ее последующей конденсации.
Диссипация энергии (лат. dissipatio «рассеяние») – переход части энергии упорядоченных процессов в энергию неупорядоченных процессов.
Конденсация энергии (лат. condensatio «сгущение») – переход энергии неупорядоченных процессов в энергию упорядоченных процессов.
В статье «Что представляла собой Вселенная на стадии одномерного пространства» я писала о том, что одномерное пространство образовалось путем столкновения квантов энергии и образования ими одномерных структур – голых кольцеобразных сингулярностей, которые в своей совокупности составили бозонное поле с отрицательной температурой. Отрицательная температура связана с упорядочением квантов сверхвысоких энергий, которые до образования структур двигались хаотически, а образовав структуры, заняли относительно друг друга определенное положение и стали двигаться в определенном направлении. Таким образом, образовавшееся бозонное поле будет иметь высочайший уровень энергии, а кольцеобразные сингулярности будут находиться в сверхвозбужденном состоянии.
Возбуждённое состояние квантовой системы – все квантовые состояния с энергетическим уровнем, превышающим энергию основного состояния. Возбужденное состояние, как правило, неустойчиво и обладает конечным временем жизни. Система возвращается в основное состояние, теряя энергию.
Основное состояние квантовомеханической системы – стационарное состояние системы, при котором она имеет минимальный уровень энергии. В соответствии с третьим законом термодинамики, система может находиться в таком состоянии лишь при абсолютном ноле. Состояния с одинаковой наименьшей энергией называются вырожденными.
Стационарным состоянием (от лат. stationarius – стоящий на месте, неподвижный) называется состояние квантовой системы, при котором её энергия и другие динамические величины, характеризующие квантовое состояние, не изменяются со временем.
Отсюда следует, что голые кольцеобразные сингулярности (первичные дыры) неустойчивы и будут излучать энергию пока не придут к состоянию с ее наименьшим уровнем. В Википедии так и говорится: «Каждая изолированная нестабильная черная дыра быстро распадается до стабильной черной дыры».
Стабильные черные дыры являются экстремальными черными дырами с минимально возможной массой, поэтому их еще называют планковскими черными дырами, поскольку их масса равна планковской массе. Температура таких дыр нулевая, поэтому они больше не излучают. Планковская чёрная дыра является конечным продуктом эволюции чёрных дыр.
Таким образом, вращающиеся черные дыры могут быть в двух температурных состояниях: нагретом (с потерей энергии) и охлажденном (без потери энергии).
Неустойчивость состояния системы, по мнению сторонников синергетики, является источником ее развития.
Развитие (эволюция) – необратимое, направленное, закономерное изменение материальных объектов. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, которое выступает как изменение его состава или структуры (т.е. возникновение, трансформация или исчезновение его элементов или связей). Способность к развитию составляет одно из всеобщих свойств материи.
Но как именно будет происходить развитие голых кольцеобразных сингулярностей?
Поскольку кванты обладают колоссальной энергией, то масса структур из квантов – дыр, тоже будет колоссальной. А чем больше масса дыр, тем больше их размер (имеется в виду расстояние между двумя квантами, равное диаметру окружности, по которой они двигаются). Чем больше диаметр окружности, тем выше скорость движения квантов по окружности. Чем выше скорость движения квантов, тем выше температура дыры и тем выше скорость вращения дыры. Чем больше скорость, тем больше потеря кинетической энергии за единицу времени.
Таким образом, вращающиеся дыры будут производить большое количество энергии за счет своей энергии вращения.
Энергия будет выделяться потому, что момент силы, возникший у квантов при нецентральном столкновении, будет совершать работу по перемещению квантов вдоль дуги окружности. Энергия также будет выделяться в виде множества квантов. Так будет происходить переход кинетической энергии упорядоченных процессов в энергию неупорядоченных процессов, а, в конечном счете – в теплоту.
Кинетическая теория или молекулярно-кинетическая теория постулирует, что тепло является следствием хаотического движения чрезвычайно большого количества микроскопических частиц.
Из Википедии: «В механике совершение работы над телом является единственной причиной изменения его энергии; в других областях физики энергия изменяется и за счёт иных факторов (например, в термодинамике – теплообмена)».
Здесь возникает интересный момент. Сказано, что в термодинамике энергия изменяется за счет теплообмена. Теплообмен – это процесс переноса теплоты от более нагретых тел к менее нагретым. А как я уже раньше писала, образовавшееся бозонное поле будет иметь отрицательную температуру, а это означает, что система с такой температурой будет горячее, чем любая система с положительной температурой. Физический вакуум из свободных квантов энергии, представляющий собой нульмерное пространство и окружающий одномерное пространство, будет иметь положительную температуру (я об этом писала в статье «Возникновение Вселенной. Как все начиналось»). А это означает, что бозонное поле одномерного пространства должно передать свою энергию окружающему его вакууму. Но здесь возникает следующий момент.
Из Википедии: «Поскольку вблизи вращающихся массивных тел, согласно общей теории относительности, возникают дополнительные силы, действующие на пробные тела, пространство-время в непосредственной близости от кольца сингулярности будет искривляться в направлении вращения кольца».
То есть первичные черные дыры в виде голых кольцеобразных сингулярностей будут увлекать во вращение, рассеянную ими энергию. Отсюда следует, что если голые кольцеобразные сингулярности не передают свою энергию физическому вакууму, то они относятся к изолированным системам.
Изолированная система – система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией.
Но если не будет происходить оттока энергии из системы, в ней образуется хаос, энтропия в ней будет стремиться к максимуму и она окажется в неравновесном состоянии.
Понятие энтропии впервые было введено Рудольфом Клаузиусом в термодинамике в 1865 году для определения меры необратимого рассеивания (диссипации) энергии. Чем меньше элементы системы подчинены какому-либо порядку, тем выше энтропия.
При этом нулевое начало термодинамики утверждает, что вне зависимости от начального состояния изолированной системы, в конце концов, в ней установится термодинамическое равновесие, а также что все части системы при достижении термодинамического равновесия будут иметь одинаковую температуру.
То есть голые кольцеобразные сингулярности из систем в сверхвозбужденном состоянии с отрицательной температурой в итоге придут к системам в основном состоянии с абсолютно нулевой температурой.
А поскольку энтропия при нулевой температуре обращается в нуль, то во Вселенной образуются системы нового порядка.
При абсолютном нуле, хаотическое движение частиц прекращается, и они образуют упорядоченную структуру. Российский ученый П.Л. Капица, открывший сверхтекучесть гелия, говорил: «Современное понятие абсолютного нуля не есть понятие абсолютного покоя, наоборот, при абсолютном нуле может быть движение – и оно есть, но это есть состояние полного порядка…».
Но если в изолированной системе не будет происходить оттока энергии и энтропия ее будет стремиться к максимуму, то как именно тогда хаос придет в порядок?
Это произойдет путем самоорганизации системы.
В теории систем самоорганизация – это форма развития системы, при которой формообразующие или формирующие влияния исходят от элементов самой системы. Она представляет собой процесс упорядочения элементов одного уровня в системе за счёт внутренних факторов, без специфического внешнего воздействия. В ходе самоорганизации некоторая форма общего порядка возникает из локальных взаимодействий между частями изначально неупорядоченной системы. Результатом самоорганизации является появление единицы следующего качественного уровня.
Но обо всем по порядку. Сначала мы имеем голые кольцеобразные сингулярности, которые очень быстро вращаются, рассеивают свою энергию и тут же увлекают ее во вращение. Рассеивая свою энергию сингулярности, теряют в массе и скорости, а значит, они будут сжиматься, то есть расстояние между вращающимися квантами будет уменьшаться, они будут сближаться. Это будет происходить до тех пор, пока голая кольцеобразная сингулярность не превратиться в планковскую черную дыру. Но пока этого не произошло, проследим, что будет происходить на первоначальном этапе рассеивания энергии.
Кибернетик Хейнц фон Фёрстер сформулировавший в 1960 году принцип «порядка из шума», отмечал, что самоорганизации способствуют случайные возмущения – «шум».
Шум – беспорядочные колебания различной физической природы.
Хейнц фон Фёрстер полагал, что случайные возмущения позволяют системе исследовать множество состояний в ее пространстве состояний. Это увеличивает вероятность того, что система попадет в бассейн «сильного» или «глубокого» аттрактора, из которого она затем быстро войдет в сам аттрактор.
Но что же такое этот аттрактор?
Сторонники синергетики наряду с неустойчивостью ещё одной причиной развития называют «притяжение». Что это значит? При изучении процессов самоорганизации было зафиксировано то обстоятельство, что среди возможных ветвей эволюции системы, далеко не все являются вероятными, «что природа не индифферентна, что у неё есть «влечения» по отношению к некоторым состояниям», – в связи с этим синергетика называет конечные состояния этих систем «аттракторами» (лат. attractio – притяжение). Аттрактор определяется как состояние, к которому тяготеет система. Это относительно устойчивые состояния. Вот как о них интересно пишут в своей статье «Эволюция Вселенной с точки зрения синергетики» Е.Н.Князева и С.П.Курдюмов: «Результаты синергетики как бы возвращают нас к идеям древних о потенциальном и непроявленном. В частности, они близки к представлениям Платона о неких первообразцах и совершенных формах в мире идей, уподобиться которым стремятся вещи видимого, всегда несовершенного мира. Или же к представлениям Аристотеля об энтелехии, о некой внутренней энергии, заложенной в материи, вынуждающей её к обретению определенной формы».
Аттрактор имеет область притяжения, множество начальных точек, таких, что при увеличении времени все фазовые траектории (кривые, составленные из точек, представляющих состояние системы), начавшиеся в них стремятся именно к этому аттрактору.
Основными типами аттракторов являются:
- устойчивые предельные точки;
- устойчивые циклы (траектория стремится к некоторой замкнутой кривой);
- торы (к поверхности которых приближается траектория).
Таким образом, с момента возникновения в системе хаоса, в ней начнется процесс самоорганизации, который пройдет в три стадии:
1. Возникновение неравновесного состояния системы;
2. Переход системы в метастабильное состояние;
3. Переход системы в равновесное состояние.
Самоорганизация будет происходить путем релаксации, представляющей из себя многоступенчатый процесс установления термодинамического равновесия.
Релаксация же будет происходить по средствам релаксационных колебаний или автоколебаний.
Релаксационные колебания, автоколебания, возникают в системах, в которых существенную роль играют диссипативные силы. В данном случае – это внутренне трение. Рассеяние энергии, обусловленное этими силами, приводит к тому, что энергия, накопленная в одном из двух (или более) накопителей, входящих в состав автоколебательной системы, не переходит полностью к другому накопителю, а рассеивается в системе, превращаясь в тепло. Каждый период релаксационных колебаний может быть разделён на несколько резко разграниченных этапов, соответствующих медленным и быстрым изменениям состояния системы, в которой происходят релаксационные колебания.
Системы, в которых происходят медленные и быстрые изменения состояний, называются быстро-медленными системами. Быстро-медленные системы описывают различные физические и иные явления, в которых постепенное эволюционное накопление малых изменений со временем приводит к скачкообразному переходу системы на новый динамический режим.
Данное поведение системы в дальнейшем ляжет в основу закона перехода количественных изменений в качественные изменения. Так предметом закона является переход от незначительных и скрытых, постепенных количественных изменений к изменениям коренным, открытым – качественным, где качественные изменения наступают не случайно, а закономерно, в виде скачкообразного перехода от одного состояния к другому состоянию. Скачки происходят в точках бифуркаций – критических состояниях системы, при которых система становится неустойчивой относительно флуктуаций (колебаний) и возникает неопределенность: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и высокий уровень упорядоченности.
Автоколебания, на мой взгляд, и будут представлять собой «шум» о котором говорил кибернетик Хейнц фон Фёрстер.
Исходя из выше сказанного, процесс самоорганизации, на мой взгляд, будет происходить следующим образом.
Голая кольцеобразная сингулярность, вращающаяся с огромной скоростью, начнет рассеивать свою энергию в виде множества квантов, которые станут увлекаться ее вращением. Я бы это изначальное множество квантов рассматривала как квантовый газ, а именно как Бозе-газ, поскольку только бозоны, сколь угодно большое их количество, может находиться в одном квантовом состоянии.
Из-за огромной скорости вращения сингулярности, у производимого ею Бозе-газа будет высокая температура и высокая скорость движения квантов, что породит в изолированной системе квантовый хаос. А чем больше хаос, тем выше энтропия. Энтропия, как я уже писала выше, – это мера необратимого рассеивания (диссипации) энергии. Но почему растет энтропия? Потому что высокая скорость движения квантов приводит их к внутреннему трению, то есть к соприкосновению квантов между собой, в результате чего кванты Бозе-газа начинают терять свою энергию. То есть трение представляет собой особую форму диссипативного процесса. Энергия, которую теряют кванты Бозе-газа, представляет собой тепло. И что же получается? Сингулярность выделяет свою энергию вращения в виде множества квантов, представляющих собой квантовый газ, а кванты газа, соприкасаясь друг с другом, выделяют тепло – кванты энергии наименьшей ее величины. То есть в изолированной системе происходит перемешивание квантов энергии различной величины, что приводит к ее неоднородности, а значит и неравновесному состоянию.
В результате колебаний квантов энергии, образующих тепло, в какой-то момент они выстроятся в одну замкнутую кривую линию – окружность, представляющую собой двумерную структуру – двумерную гиперсферу, которая и будет составлять аттрактор типа устойчивого предельного цикла. В этот момент система перейдет в метастабильное состояние.
Метастабильное состояние – состояние неустойчивого равновесия физической системы, в котором система может находиться длительное время.
С образованием предельного цикла, все остальные кванты энергии, образующиеся в результате диссипации квантового газа, будут составлять фазовые траектории, которые будут стремиться к этому предельному циклу. Они как бы будут «наматываться» на него изнутри. Температура в системе в результате упорядочивания квантов будет опускаться, кванты будут сгущаться и в скором времени квантовый газ превратится в сверхкритический флюид.
Сверхкритический флюид (СКФ) (от англ. fluid «способный течь») – состояние вещества, при котором исчезает различие между жидкой и газовой фазой. Свойства вещества в сверхкритическом состоянии – промежуточные, между его свойствами в газовой и жидкой фазе. Так, СКФ обладает высокой плотностью, близкой к жидкости, низкой вязкостью и при отсутствии межфазных границ поверхностное натяжение также исчезает. Коэффициент диффузии при этом имеет промежуточное значение между жидкостью и газом. Можно сказать и так: сверхкритические среды – это газы, сжатые до плотностей, приближающихся к плотностям жидкостей. Возникновение критических состояний вещества происходит путем образования более упорядоченной фазы на фоне менее упорядоченной фазы посредством флуктуационного механизма.
Так через какое-то время, рассеянные сингулярностью кванты в виде квантового газа, в процессе автоколебаний также рассеют свою энергию и превратятся в тепло, кванты которого, тяготея к аттрактору в виде предельного цикла, выстроятся в упорядоченные двумерные структуры, которые в своей совокупности образуют фазовую плоскость.
Вращение флюида в горизонтальной плоскости вокруг сингулярности будет являть собой процесс адвекции.
Вот так и произойдет диссипация и конденсация энергии, о которых я писала в начале статьи.
Вся же эта плоская изолированная система из множества квантов энергии будет составлять одну огромную черную дыру.
Состоять же дыра будет из четырех компонентов: сингулярности, горизонта событий, эргосферы и предела статичности, которые я опишу исходя из своих представлений, не соответствующих научной теории, как в принципе, и большинство всего, что здесь написано.
1. Сингулярность – два изначальных кванта энергии, рассеявших свою энергию, сблизившихся и превративших одномерную структуру, которую они образовали, в так называемую планковскую черную дыру. Это ядро будущей галактики.
2. Горизонт событий формируется перед сингулярностью черной дыры и состоит из множества квантов энергии, образованных в результате диссипации квантового газа, и выстроившихся в замкнутую кривую линию вокруг сингулярности. Это последняя окружность, сформировавшаяся из рассеянной энергии кольцеобразной сингулярности и представляющая собой что-то типа первого энергетического уровня квантовой системы под названием «черная дыра».
3. Эргосфера – область вращающейся чёрной дыры, расположенная между горизонтом событий и пределом статичности. Объекты, находящиеся в пределах эргосферы, неизбежно вращаются вместе с чёрной дырой. Эта область составляет основную часть фазовой плоскости и образована фазовыми траекториями из множества квантов энергии, рассеянных квантовым газом.
4. Предел статичности – это аттрактор «предельный цикл», самая первая окружность, сформировавшаяся в итоге диссипации квантового газа и выстраивания квантов тепла, в результате их колебаний, рядом друг с другом в замкнутую кривую линию. Это предел черной дыры, последний ее энергетический уровень, и предел будущей галактики.
На примере одной первичной черной дыры, то есть одной голой кольцеобразной сингулярности, я описала, как будет происходить ее дальнейшее развитие. Но на стадии одномерного пространства образовалась не одна черная дыра, а некоторое их количество, также как и некоторое количество белых дыр, которые, на мой взгляд, будут эволюционировать таким же образом. Только в черной дыре флюид будет вращаться вокруг сингулярности по часовой стрелке, а в белой дыре – против часовой стрелки. В серой же дыре вращение соответственно будет происходить в двух противоположных направлениях одновременно.
Вся совокупность дыр на этой стадии будет составлять торсионное поле Вселенной, которое будет представлять собой теплую темную материю.
Торсионные поля – термин, первоначально введённый математиком Эли Картаном в 1922 году для обозначения гипотетического физического поля, порождаемого кручением пространства.
Теплая темная материя – гипотетическая форма темной материи, состоящая из частиц, которые движутся с релятивистскими скоростями, то есть скоростями близкими к скорости света.
