початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

РОЗШИРЕННЯ ВСЕСВІТУ - ЛОКАЛЬНА ФІЗИКА
(Досвід побудови сучасної фізичної картини світу)

В. М. М'ясніков

Санкт-Петербурзький державний електротехнічний університет
ім. В.І.Ульянова (Леніна) (ЛЕТІ)
вул. проф. Попова, будинок 5, Санкт-Петербург, 197376, Росія

Залиште коментар

• Вступ
• Кватера. Кватерние простору
• Простір-маса. Закон всесвітнього тяготенія.Модель матеріальної точки
• Всесвіт. Динаміка Всесвіту. Гравітаційний вакуум. Принцип Маха. Принцип відносності Ньютона
• розширення Всесвіту

РОЗШИРЕННЯ ВСЕСВІТУ ЛОКАЛЬНА ФІЗИКА

Локальна фізика, тобто сукупність фізичних законів, принципів, фізичних об'єктів і т.п. визначається законами розширення (еволюції) Всесвіту.

Зрозуміло, ми далекі від думки довести це твердження. Наша мета - показати, що це в принципі можливо, і навіть намітити якийсь конкретний шлях. Для цього формулюємо закони розширення, що випливають з нашої моделі, в формі постулатів, іменованих далі постулатами розширення.

Постулат 1. Всесвіт однорідний і ізотропний.

Постулат 2. (Космологічний постулат) Всі локальні закони фізики однакові в будь-яку епоху еволюції Всесвіту і в будь-якому місці Всесвіту.

Постулат 3. У Всесвіті існує гранична швидкість руху однієї матеріальної частинки відносно іншої матеріальної частинки. Граничне значення швидкості називаємо швидкістю розширення Всесвіту або, більш звично, швидкістю світла. Твердження про те, що ця швидкість не змінюється з еволюцією, вважаємо наслідком постулату 2. Зауважимо, що постулат 3 не стверджує, що взагалі не існує швидкостей, великих швидкості світла.

Постулат 4. Час, довжина і маса розширюються

тут - Відрізки часу, довжини і маса зараз (епоха ), - Відповідні відрізки часу, довжини і маса в епоху , H - постійна Хаббла в даний час (індекс «нуль» і рису для простоти опускаємо) і t - локальне час від теперішнього моменту до моменту, відповідного епосі .

Сформулюємо, нарешті, ще один постулат, який, взагалі кажучи, не слід з нашої моделі, але видається природним і необхідним з найзагальніших філософських міркувань:

Постулат 5. (закон інерції розширення Всесвіту). Всесвіт розширюється відповідно до постулатом 4 (законами (3)), поки і оскільки деякі причини не спонукають її відхилятися від цих законів. І якщо такі причини з'являються, Всесвіт прагне усунути ці причини, або, принаймні, звести їх дію до мінімуму.

Два необхідних зауваження до постулату 5:

1. Про термін «всесвіт». Твердження про те, що Всесвіт розширюється, тут означає, що розширюється будь-який об'єкт або будь-яка сукупність об'єктів, виділена у Всесвіті, в тому числі і сукупність всіх мислимих об'єктів, яку зазвичай і називають сьогодні терміном «Всесвіт».

2. Якщо Всесвіт це будь-який об'єкт або будь-яка їх сукупність, і ніяких об'єктів, котрі належать до Всесвіту в принципі не існує, і якщо Всесвіт розширюється відповідно до постулатами 1 - 4, то звідки можуть з'явитися причини, які спонукають Всесвіт відхилятися від законів розширення? Ми вважаємо, що взаємодія об'єктів є причиною відхилення сукупності цих об'єктів від розширення, але не в сенсі причинно-наслідкових відносин, а в тому сенсі, що взаємодія і відхилення від розширення - просто різні назви одного й того ж феномена відповідно в локальній фізики і моделі розширення Всесвіту. І тільки слідуючи нашій схемі «розширення => локальна фізика», ми розглядаємо розширення, точніше, відхилення від розширення, як первинне, і відповідно застосовуємо закон інерції розширення Всесвіту.

Якби Всесвіт розширювався в суворій відповідності з постулатами 1 - 4, то у Всесвіті в буквальному сенсі нічого б не було, в усякому разі того, що ми називаємо словом «фізика», тобто фізичних об'єктів, фізичних законів, і звичайно тих, хто міг би такі закони формулювати і вивчати, тобто нас з вами. Саме відхилення від розширення і породжує те фантастичне різноманіття фізичних об'єктів і явищ, які ми спостерігаємо і вивчаємо.

Як ми показали, космологічне червоне зміщення є наслідок еволюції Всесвіту. Оскільки з еволюцією все відстані ростуть, в тому числі і відстані до спостережуваних галактик, що природно інтерпретувати як видалення від нас цих галактик, тобто червоне зміщення можна інтерпретувати і як ефект Доплера, в тому числі і ефект Доплера як енергетичний ефект. Крім того, ми показали, що віддалені галактики знаходяться в стані вільного падіння на гравітаційну сферу Всесвіту, тобто космологічне червоне зміщення можна інтерпретувати і як гравітаційне. Таким чином, всі відомі сучасній науці причини червоного зсуву можуть в рівній мірі пояснити космологічне червоне зміщення. Ми вважаємо, що це не випадково, і причина насправді одна. А якщо згадати принцип Маха. тотожність інертної і гравітаційної мас і ін., то, мабуть, має місце загальний принцип природи (або філософії природи), якийсь граничний варіант «бритви Оккама», який можна сформулювати приблизно так: однакові явища природи повинні мати один і той же пояснення (одну причину) (Вільям Оккам, 1289-1349: "entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem - суті не слід множити понад необхідність"). Інакше кажучи, Всесвіт не може собі дозволити «розкіш» мати більше одного примірника маси, кілька різних причин червоного (фіолетового) зміщення і т.п.

Останній принцип є філософським, і ми, природно, не включаємо його в число постулатів розширення, проте цей принцип, поряд з постулатами, покладений в основу всіх подальших міркувань.

Інерціальні системи. Припустимо, що Всесвіт розширюється в суворій відповідності з постулатами 1 - 4 (віддаючи звіт, що це лише крайня ідеалізація). Всесвіт однорідний і ізотропний (постулат 1), отже, в якості точки відліку можна вибрати будь-яку. Для зручності мови виберемо Землю. Система відліку, пов'язана з Землею, за потребою є інерціальній (мова йде про Землю просто як про точку в просторі Всесвіту, а не як про обертається масивному тілі). Нехай далі ми з Землі спостерігаємо далеку галактику з червоним зміщенням Z (Z << 1). Світло, який ми реєструємо сьогодні на Землі, був виданий галактикою в момент нашого земного часу, знак мінус - тому що відлік часу ведеться в минуле. Підставляючи t з урахуванням закону Хаббла в (3), отримуємо

З іншого боку, єдине джерело інформації від галактики - електромагнітна хвиля, параметри якої

- Частота, довжина хвилі, енергія - величини, вимірювані сьогодні на Землі (в спектрі галактики), розглядаємо в системі відліку Землі і зараз.

відповідні величини

вимірювані і на Землі і зараз (в еталонному спектрі), відповідно до постулатом 2 можна розглядати в системі відліку галактики в момент земного часу . Безпосереднє порівняння величин (5) і (6) в точності дають співвідношення (4) (саме в результаті такого порівняння і виявлено космологічне червоне зміщення), точніше, перші два співвідношення (4). Третє співвідношення (4) тут вводиться вперше, воно не було відомо в такому вигляді, тому що не було відомо, що постійна Планка розширюється. (Якщо вважати, що постійна Планка не має права продовжувати, то співвідношення для енергії має прямо протилежний зміст. Так це і вважається на сьогоднішній день і відоме під назвою «старіння» фотона.). Для переходу в систему відліку галактики не обов'язково «летіти» на цю галактику, можна залишитися на Землі, але обов'язково «перенестися» в часі в епоху, відповідну земним часом .

Зробимо перший попередній висновок: в тій мірі, в якій можна вважати Всесвіт однорідний і ізотропної, далекі галактики віддаляються від нас зі швидкістю , Мають місце співвідношення (4), і перехід до системи відліку, пов'язану з галактикою (необхідно інерційну) можна інтерпретувати як перенесення в минуле на певний для даної швидкості (даної галактики) час.

Уявімо тепер, що ми знаходимося в реальному нерухомій системі відліку. Інша, рухлива система рухається від нас по променю зору зі швидкістю V, і в цій системі є джерело, світло від якого ми спостерігаємо в нерухомій системі. Тоді має місце доплеровское червоне зміщення, тобто справедливі співвідношення (для V << c)

Порівнюючи (7) і (4), бачимо, що два перших співвідношення (4) збігаються з (7). Маючи на увазі, що червоне змішання повинно мати одну і ту ж причину ( «бритва Оккама»), вважаємо, що збіг має бути повним. Таким чином, ми можемо тепер визначити умови, при яких рухливу систему відліку можна вважати інерціальної в реальних умовах і при цьому вказати деякі властивості інерційних систем (поки для випадку видалення).

Систему відліку, що рухається з постійною швидкістю V від (нерухомою) точки відліку по променю зору, можна вважати інерціальної в деяких фізичних умовах остільки, оскільки в цих умовах можна вважати простір однорідним і ізотропним. При цьому мають місце співвідношення (4) (для V << c), тобто в рухомий системі відліку, в порівнянні з нерухомою, довжина (в напрямку руху) скорочується, час прискорюється (секунда стає коротшим, тобто скорочується) і маса зменшується (скорочується). Перехід від нерухомої системи відліку в рухому можна інтерпретувати як перенесення (в часі) в минуле на деякий, залежне від швидкості, час.

Отримані висновки не збігаються з висновками спеціальної теорії відносності Ейнштейна. Причина в наступному. Якщо розглядати руху матеріальних частинок відносно нерухомої точки відліку, то всі рухи розбиваються на три принципово несвідомих один до одного виду: рух від точки відліку (відстань від точки відліку збільшується), рух до точки відліку (відстань зменшується) і рух по сфері постійного радіуса з центром в точці відліку (відстань не змінюється). Висновки СТО, в загальному правильні, відносяться до різних рухів, і три ефекту, сформульовані Ейнштейном, (сокраще-ня довжини, уповільнення часу, збільшення маси) НЕ мають місця, все три одночасно в одному і тому ж русі.

Якщо ж рухома система відліку наближається з постійною швидкістю до нерухому точку відліку, то перехід в рухому систему відліку можна інтерпретувати як перехід в часі в майбутнє, при цьому довжина збільшується, час уповільнюється, маса збільшується.

Що стосується третього виду руху, руху по сфері постійного радіуса з центром в точці відліку, то ми вважаємо, що такий рух не є фізичним (щодо центру сфери), і ніяких ефектів при такому русі не спостерігається. Зокрема, висновок Ейнштейна про т.зв. бічному ефекті Доплера є помилковим, такого ефекту немає. (Звісно ж розумним і, заново обговорити планетарну модель атома Резерфорда, постулати Бора, стаціонарні орбіти електрона в атомі і т.п.)

Спеціальна теорія відносності. Розглянуті вище властивості інерційних систем у Всесвіті природно ( «брітвa Оккама») призводять до формулювання локальної спеціальної теорії відносності, відмінною від СТО Ейнштейна. «Нова СТО» - не протиставлення (і вже тим більше - не «спростування»!) СТО Ейнштейна, але її подальший розвиток, її «нова редакція». «Новизна» складається в новому визначенні системи відліку і нове визначення одночасності просторово розділених подій в таких системах відліку.

Систему відліку ми визначаємо як точку відліку і навколишній простір, всі крапки якого визначаються щодо точки відліку ( «розглядаються виключно з точки відліку»). При цьому вибір нової точки відліку і / або інше визначення точок системи відносно точки відліку слід інтерпретувати як перехід до нової системи відліку.

Якісне опис ефектів СТО (три види рівномірних рухів у фіксованій системі відліку, збільшення / зменшення фізичних величин при таких рухах і деякі інші) випливає з властивостей інерційних систем у Всесвіті (плюс «бритва Оккама»). Кількісний опис вимагає додаткових понять. Одним з таких понять є поняття одночасності просторово розділених подій.

У кватерном просторі-часі (див. Вище розділ Кватера. Кватерние простору.) дві події є одночасними в даній системі відліку, якщо , або , де , а - Довжина радіальної складової вектора . Таке визначення одночасності в сукупності з наявністю групи Лоренц-інваріантних перетворень в просторах X, однозначно призводить до спеціальної теорії відносності з усіма зазначеними вище властивостями, зокрема, при переході в систему відліку, що віддаляється від нерухомої точки відліку, довжина зменшується, в наближається - довжина збільшується.

Ми стверджуємо, що останнє, стосовно довжині хвилі випромінювання рухомого джерела світла, відоме як ефект Доплера - червоне зміщення спектральних ліній для удаляющегося джерела і фіолетове зміщення для наближається джерела - показує, що ефект Доплера є БЕЗПОСЕРЕДНІМ і ПРЯМИМ експериментальним підтвердженням (або, якщо завгодно , - наслідком) спеціальної теорії відносності.

Квантовий релятивізм. Постійна Планка h розширюється з розширенням Всесвіту (див. Розділ Розширення Всесвіту), причому вельми швидко - пропорційно другого ступеня коефіцієнта розширення. На початку еволюції постійна Планка дорівнює нулю (точніше, ), Що вказує на те, що на початку еволюції ніяких обмежень "знизу" не було (ми маємо на увазі нерівності Гейзенберга, т.зв. співвідношення невизначеності), отже, енергія могла надходити в наш Всесвіт (з зовнішнього простору метавсесвіт?!) у вигляді випромінювання зі як завгодно малої енергією і довжиною хвилі в кожній точці про-стору. Саме це випромінювання, розширене за час еволюції і розігріте до температури 2.7 ° K, ми реєструємо сьогодні як реліктове.

Інший аспект розширення постійної Планка може привести до абсолютно несподіваних результатів в квантовій фізиці. Дійсно, всі властивості інерційних систем у Всесвіті переносяться в локальну спеціальну теорію відносності ( «бритва Оккама»), в тому числі, мабуть, і залежність постійної Планка від швидкості. А це означає, що при переході в рухому систему відліку постійна Планка практично дорівнює нулю в разі віддаляється з релятивістської швидкістю інерціальнійсистеми, або її величина багаторазово зростає в порівнянні з табличній «величиною спокою» в разі при-наближається системи відліку. Такий симбіоз теорії відносності і розширення постійної Планка, якщо ця гіпотеза підтвердиться, неминуче призведе до нових ідей і можливостей, з огляду на особливо, що зіткнення частинок є одним з основних «інструментів» у вивченні елементарних частинок.

Неінерційні системи. Сили інерції. Закон Ньютона. Розглянемо знову інерційну систему, і нехай в цій системі деяка частка рухається з прискоренням. Ми поки не будемо обговорювати питання про те, що є причиною прискорення.

Як впливає прискорення на простір? Частка і та причина, що змушує її рухатися з прискоренням, є зовнішніми по відношенню до інерціальній системі, і отже, вони не впливають на її простір. тобто не порушують її інерціальній. (Йдеться про вільну частці. Інша ситуація виникла б, якби частка була пов'язана в інерціальній системі. Якщо ж причину прискорення розглядати як «внутрішню» для системи відліку, то таку систему не можна називати інерційної).

Але в системі відліку, пов'язаної з часткою (рухомий), прискорення призводить до порушення, по крайней мере, ізотропності. Дійсно, позначаючи - Постійну складову швидкості, маємо , І підставляючи цю швидкість, наприклад, у другу співвідношення (4)

бачимо, що при переході в рухому систему відліку простір «деформується» у порівнянні з «інерціальним фоном» (з'являється додаткове доданок до «инерциальном» доданку ) В напрямку збільшення швидкості, тобто прискорення.

Останнє ми і інтерпретуємо як відхилення від розширення. І тоді, відповідно до постулатом 5, в рухомій системі відліку з'являється щось, що прагне усунути це відхилення і, очевидно, це щось має діяти в напрямку протилежному прискоренню.

Таким чином, якщо матеріальна частинка рухається з прискоренням щодо будь-якої інерціальнійсистеми, то в системі відліку, пов'язаної з цією часткою, виникає щось, зване силою інерції . Коефіцієнт m називають інертною масою частинки. Ми інтерпретуємо масу m як міру взаємодії частинки з усіма об'єктами Всесвіту.

Тепер ми в змозі відповісти і на запитання, що є причиною прискорення частинки відносно інерціальної системи? А що, власне, змінилося при постановці цього нового питання в порівнянні з попереднім? Маємо ту ж частку, то ж взаємодія цієї частки із Всесвітом, що характеризується тією ж масою m. Отже, і фізична величина, що є причиною прискорення, повинна бути і силою ( «бритва Оккама»), з тією лише різницею, що ця сила зовнішня по відношенню до частки. Інакше кажучи, в інерціальній системі відліку має місце закон Ньютона

Гравітація. Ми хочемо далі з'ясувати, яким має бути взаємодія між частками, що володіють единим властивістю «мати масу». При цьому ми вважаємо, що маса кожної частки повністю визначається її взаємодією з іншим речовиною Всесвіту.

При побудові нашої моделі ідеальної Всесвіту одним з найважливіших умов були т.зв. рівняння стану речовини і гравітаційного вакууму, які в кінцевому рахунку зводяться до умови , або

де - Кінетична енергія речовини в довільному обсязі V, а - потенціальна енергія.

Умова (8) можна розглядати як формулювання теореми про віріале для ідеальної Всесвіту. (І мабуть, слід додати до постулатам розширення), і тоді умова ідеального розширення формулюється як умова виконання теореми про віріале (8) в будь-якому обсязі, виділеному у Всесвіті. Далі, застосовуючи стандартну процедуру усереднення, теорему про віріале і умова ідеального розширення (8) можна поширити на реальні тіла з реальними кінетичної і потенційної енергіями.

Звертаємо увагу, що кінетична і потенційна енергії в формулюванні теореми про віріале (8) не є ньютоновскими, це релятивістські кінетична енергія, що включає енергію «спокою» частинок, і потенційна енергія, що включає «власну» потенційну енергію частинок у Всесвіті. «Власної» потенційної енергією частинки маси m ми називаємо (негативну) енергію

,

де - Гравітаційний радіус маси m. Власну потенційну енергію частки можна і інтерпретувати як потенційну енергію взаємодії частинки з усім речовиною Всесвіту (її гравітаційної сферою)

,

де М - маса Всесвіту, а R - гравітаційний радіус Всесвіту. І тоді маса матеріальної частинки може бути визначена як

.

Саме в цьому сенсі ми стверджуємо, що масу матеріальної частинки можна інтерпретувати як міру взаємодії частинки з усім речовиною Всесвіту, при цьому ми вважаємо, що немає необхідності ділити таку інтерпретацію маси на «підвиди» (інертну, гравітаційну активну і пасивну, електромагнітну і т. п.).

Виділимо у Всесвіті кінцевий обсяг V, в якому є тільки дві матеріальні частки. Система з двох частинок розширюється ідеально, якщо E + V = 0, де E і V - кінетична і потенційна енергії системи двох частинок. Але частинки, що становлять систему, розширюються, їх маси розширюються, отже, зростає і їх кінетична енергія, а разом з нею і кінетична енергія системи E. З іншого боку, відстань між частинками і розширюється, тобто їх потенційна енергія зменшується за абсолютною величиною, при цьому потенційна енергія системи V, будучи негативною, зростає.

Таким чином, в умови ідеального розширення системи E + V = 0, і перше, і друге доданки в лівій частині ростуть, що, природно, тягне за собою порушення цієї умови. Ми це інтерпретуємо як відхилення від розширення. І тоді, відповідно до постулатом 5, у Всесвіті з'являється щось, що прагне усунути або, принаймні, зменшити відхилення від розширення, тобто відхилення від нуля суми кінетичної і потенційної енергій. Останнє можливе лише при зменшенні відстані між частинками.

Отже, Всесвіт прагне зменшити відстань між матеріальними частинками, при цьому щось, що прагне зменшити відстань між частинками або, що те ж саме, збільшити за абсолютною величиною потенційну енергію, очевидно, має діяти в напрямку найбільшого збільшення модуля потенційної енергії, тобто в системі відліку однієї частинки

.

Це щось, що прагне зменшити відстань між матеріальними частками, давно і добре відомо і з часів І. Ньютона називається силою взаємного тяжіння матеріальних тіл.

Зауважимо, що розгляд гравітаційної взаємодії як прагнення зменшити відстані між матеріальними частинками, можна інтерпретувати і геометрично, тобто як прагнення змінити властивості простору ( «викривити» простір, змінити геометрію), що не тільки не виключає ейнштейнівської підхід до гравітації, але навіть підкреслює його природність. І нарешті, така інтерпретація гравітації природно і невимушено пояснює, чому гравітаційно пов'язані об'єкти «не беруть участі» в спостережуваному космологічної розширенні Всесвіту: гравітаційна зв'язок і є їх участь в розширенні Всесвіту.

(З іншого боку, "не участь» гравітаційно пов'язаних матеріальних тел в спостережуваному космологічної розширенні, в свою чергу, можна інтерпретувати як відхилення від розширення. І тоді Всесвіт, відповідно до постулатом 5, прагне збільшити відстані між матеріальними тілами. Останнє призводить ( « бритва Оккама »), в системі відліку будь-якого матеріального тіла, до появи сил відштовхування всіх інших матеріальних тел. ми назвали ці сили Хаббловском (див. розділ Всесвіт. Динаміка Всесвіту. ..). Там же ми відзначали, що наявність Хаббловском сил відштовхування можна інтерпретувати як існування негативного тиску, яке, в свою чергу, можна інтерпретувати як наявність «речовини» з негативною масою. Ми назвали це «речовина» гравітаційним вакуумом. Гравітаційний вакуум відштовхується від звичайної речовини, але «сам з собою» гравітаційно взаємодіє дуже пасивно. Взаємодія звичайної речовини і гравітаційного вакууму природно призводить до сил інерції, які є лише «злегка замаскованими» гравітаційними силами, отже, відпадає необхідність розрізнення інертною і гравітаційної мас або, що те ж саме, мають місце принцип еквівалентності Ейнштейна, принцип Маха, і т.п . )

Про квантової гравітації. Можливо, розширення Всесвіту дає і деякі міркування на користь квантової теорії гравітації. Міркування ці наступні. Припустимо, що існує абсолютно найменша, але не рівна нулю порція енергії або маси. Для визначеності будемо говорити про масу. позначимо її . Тоді відомі співвідношення для енергії дають

покладемо , Тобто візьмемо, частоту, рівну принципово найменшому у Всесвіті значенням. тоді

Таким чином, якщо абсолютно найменша маса в принципі існує, то вона не може бути менше . назвемо масу «Массіно». Можна, мабуть лише умовно, говорити про частку з масою . (Деякі автори називають частку маси Гравітоном, з нашої точки зору - невдало).

Розглянемо далі деяку частку з масою . Маса розширюється відповідно до постулатом 4 (див. (3)), тобто

,

або збільшення маси за час t -

Якщо найменше прирощення маси є Массіно (9), то

,

звідки найменше прирощення часу

,

де - Т.зв. комптонівська довжина хвилі частинки . А це вже наводить на певні міркування. Так розширення маси можна інтерпретувати як випромінювання квантів гравітації з частотою будь часткою, має масу. А звідси можливо і відповідної побудови теорії гравітації. З відомих нам, найбільш розробленою і найбільш близькою до вищевикладеного в ідейному плані є теорія гравітації К.П.Станюковіча (К.П.Станюковіч, Гравітаційне поле і елементарні частинки. Атомиздат, 1965. Див. І К.П.Станюковіч, В. П.Гуровіч. Еволюція матерії і гравітаційне поле (в Метагалактиці), в сб. «Філософські проблеми теорії тяжіння Ейнштейна і релятивістська космологія», «Наукова думка», Київ, 1966. в останній автори вказують, що вперше масу (9) обчислив з гідродинамічних міркувань радянський астроном К.П.Савченко в 1949 р).

Допущення про існування принципово найменшої маси «Массіно» дозволяє розглядати Комптонівське довжину і час як принципово найменші для частинки маси m, тобто як принципову «роздільну здатність взаємодії», і по довжині, і по часу, частки маси m із зовнішнім світом. Якщо це так, то зовсім інакше слід подивитися на багато явищ, такі, наприклад, як іонізація, фотоефект і навіть Планка теорія випромінювання і виросла з неї проблема квантування енергії ( «хвиля-частка», частки з нульовою масою спокою, співвідношення невизначеностей Гейзенберга і ін.).

Дійсно, якщо довжина хвилі падаючого на електрон світла багато більше комптонівської довжини хвилі електрона (тобто його роздільна здатність багато вище), то електрон поводиться як зарядженачастка в змінному (у міру проходження хвилі) електромагніьном поле хвилі. Якщо ж довжина хвилі світла порівнянна або менше роздільної здатності електрона, то електрон «накопичує» енергію, яку передає йому хвиля (або хвилі) за весь час і потім «миттєво» реагує на всю цю енергію відповідно до її кількості і якості. Ми ж, пояснюючи явище фотоефекту, приписуємо всю цю накопичену електроном за час порцію енергії як «миттєво» передану йому хвилею, і тим самим змушені вважати, що ця порція енергії вже була у хвилі в готовому вигляді, тобто хвиля - це потік квантів енергії.

Таким чином, дуалізм «хвиля-частка» - це властивість не світла (електромагнітної хвилі), але властивість системи «хвиля + електрон», причому електрон в цій системі не обов'язково той, на який хвиля падає (як в фотоефекті), але це може бути і електрон, що породив цю хвилю. Електромагнітна хвиля, як така, сама по собі, - це абстракція, яка існує тільки в наших теоріях. Реальна електромагнітна хвиля - це завжди або «електрон + хвиля» (мається на увазі електрон, що породив хвилю), або «хвиля + електрон» (електрон, з яким хвиля буде взаємодіяти), і питання «хвиля або частка?» Відноситься, можливо, в бульше ступеня до електрону, ніж власне до хвилі. Ми ж досі продовжуємо з подивом запитувати: що ж таке світло, хвиля або частка?

Гравітація і теорія Лесажа. Розширення Всесвіту, що інтерпретується як розширення самого простору Всесвіту, тобто повсюдне збільшення обсягу будь-якого елементу простору, вимагає відповіді на питання «куди це додатковий простір дівається?»

Зрозуміло, що на кордоні (горизонті) Метагалактики розширення простору призводить до «витікання простору за горизонт», тобто збільшення радіусу Всесвіту, того, що ми, власне, і називаємо розширенням Всесвіту. А локально?

Ми вважаємо, що у «внутрішньому» просторі Всесвіту »(локально) є, більш-менш повсюдно, дискретне безліч компактних особливих областей (« особливих точок »), в які і« витікає »додаткове розширене простір з інтенсивністю, пропорційної« розміром »областей . Такі «особливі точки» природно ототожнюються з матеріальними частками, «розмір» яких оцінюється параметром, що має назву масою матеріальної частинки.

Таким чином, простір, розширюючись, «витікає» в «особливі точки» - матеріальні частинки, в число яких входить і «нескінченно віддалена особлива точка r = R» - сфера, що збігається з горизонтом Метагалактики, (подібно нескінченно віддаленої «точці» на комплексній площині, яка може бути особливою, докладніше див. [6]) з відповідною «інтенсивністю», природно захоплюючи за собою все, що міститься в цьому просторі, зокрема - інші «особливі точки» - матеріальні частки (зверніть увагу - незалежно від маси цих матеріальних частинок - факт, встановлений ще Галілеєм і підтверджений потім і ньютонівської теорії і загальною теорією відносності!). Можливість опису такого «захоплення» пробної матеріальної частинки «грошам, які тікають» в особливу точку простором є одним з достоїнств кватерного простору-маси і призводить до закону тяжіння (1) з усіма наслідками, що випливають з нього наслідками. (Для отримання такого динамічного простору, що розширюється досить в статичне простір-маса деяким чином ввести час .. Теорію простору-маси, включаючи і «простір-маса + час» ми називаємо, за відсутністю кращого назви, - «спеціальної загальної» теорією відносності.) .

Пропонована інтерпретація тяжіння перегукується з гіпотезою Жоржа Луї Лесажа (1724-1803) про природу тяжіння, згідно з якою в просторі Всесвіту існує однорідний і ізотропний фон рухомих космічних частинок, які за рахунок взаємного екранування тел від потоку цих частинок в просторі між тілами «пріталківают» матеріальні тіла один до одного. Подібні ідеї висловлювалися й до Лесажа Р. Декарт, Х. Гюйгенс, М.Ломоносова і ін.

Гіпотеза Ж.Лесажа мала серйозні протиріччя спостереженнями, на які вказували багато вчених (Лаплас, Пуанкаре та ін.). Основні заперечення зводилися до того, що для забезпечення спостерігається гравітації інтенсивність потоку фонових частинок повинна бути такою істотною, що під їх ударами все тіла повинні швидко розігріватися. Земля, например, по расчетам Пуанкаре, должна светиться при этом ярче Солнца. Кроме того, фон должен оказывать сопротивление движению тел. Тормозимые планеты должны падать на Солнце, электроны — на ядра атомов и т.п.

Ми, зі свого боку, додамо ще один аргумент проти гіпотези Лесажа. Припустимо, що, наприклад, Земля і Місяць стиснулися до їх гравітаційних сфер. Діаметр Землі став 9 міліметрів, Місяця - в 81 разів менше, тобто приблизно одну десяту міліметра, маси ж їх залишилися колишніми. Тяжіння Місяця до Землі і рух Місяця під дією сил тяжіння залишилися без зміни як з точки зору ньютонівської теорії, так і теорії відносності. Що ж стосується гіпотези Лесажа, то чи можна серйозно говорити про взаємне екранування для двох тіл діаметром 9 міліметрів і одну десяту частку міліметра відповідно, віддалених одна від одної на відстань 384 тис кілометрів?

Зазначені суперечності привели до того, що гіпотеза Лесажа була відкинута, однак досі, із завидною наполегливістю, пропонуються все нові і нові модифікації цієї гіпотези, вказуючи тим самим, що в ній «щось є».

Згадувана вище гіпотеза (теорія тяжіння) Станюковича формально і перегукується з гіпотезою Лесажа, але принципово відрізняється від неї тим, що потоки частинок (або гравітаційних хвиль-частинок, К.П.Станюковіч називає їх релятивістським газом) випромінюються самими матеріальними тілами рівномірно на всі боки з інтенсивністю, пропорційній їх масам. У просторі між тілами зустрічні потоки релятивистского газу взаємно послаблюються, тоді як «в зовнішньому» просторі залишаються без зміни, в результаті виникають реактивні сили, пріталківающіе тіла один до одного. Кількісні оцінки таких сил призводять до обернено пропорційній залежності від квадрата відстані між тілами. Теорія Станюковича не має зазначених вище недоліків, властивих гіпотезі Лесажа, однак і теорія Станюковича, і гіпотеза Лесажа мають, на наш погляд, ще один дуже серйозний недолік - вони не можуть пояснити незалежність прискорення вільного падіння від маси пробного тіла з тієї простої причини, що саме поняття пробного тіла позбавлене сенсу в цих теоріях.

Пропонована нами інтерпретація тяжіння, зберігаючи наочність і «простоту» гіпотези Лесажа, не має її недоліків і пояснює практично все (і навіть більше, наприклад, чорні діри) в рамках ньютонівської теорії тяжіння.

Гравітаційна енергія. Витрачається чи гравітаційна енергія при гравітаційній взаємодії? А якщо витрачається, то звідки береться і як поповнюється?

Розглянемо для прикладу систему Сонце-Земля. Щомиті Сонце має затратити певну роботу, щоб утримати Землю на еліптичній орбіті. Очевидно при цьому енергія витрачається. (Якщо ж інтерпретувати рух Землі по орбіті як рух за інерцією в викривленому просторі-часі, по Ейнштейну, то для підтримки кривизни простору-часу Сонце все одно повинна витрачати енергію, тому що простір свідомо має властивість «пружності». В іншому випадку можна уявити ситуацію, коли «прибравши» Сонце, кривизна залишається.).

Скільки ж енергії витрачено Сонцем для підтримки порядку в сонячній системі за час її існування? А електромагнітне випромінювання Сонця, а сонячний вітер і т.д.? Неважко підрахувати, що тільки електромагнітне випромінювання еквівалентно втрати Сонцем в одну секунду маси приблизно . Звичайно, це дуже мало в порівнянні з масою Сонця, але хто підрахував повну енергію, що випромінюється Сонцем в світовий простір?

Чи не є джерелом енергії Сонця розширення його маси? Дійсно, маса Сонця розширюється

звідки приріст маси одно

що дає в одну секунду , Тобто величину всього лише в 850 разів більше маси, що втрачається Сонцем тільки за рахунок електромагнітного випромінювання. Важко повірити, що таке «збіг» є випадковим!

Розробка зазначених вище ідей, а й багатьох інших в рамках «нових» спеціальної (кватерное простір-час) і «спеціальної загальної» (кватерное простір-маса і кватерное простір-радіус кривизни Всесвіту) теорії відносності ми називаємо програмою «Розширення Всесвіту Ю локальна фізика ».

Викладені в статті ідеї і результати застосування цих ідей для побудови фізичної картини світу є далеко не повною вибіркою з неопублікованої книги автора «Натуральна філософія» (з натяком на ньютонівські «Начала»). Дану статтю можна розглядати як рекламну для тих, хто побажав би допомогти автору у публікації книги і можливості продовження роботи по програмі «Розширення Всесвіту Ю локальна фізика».

Скорочений варіант цієї статті опубліковано (жовтень 2000) в [7].

ЛІТЕРАТУРА

1. WRHamilton, Lectures on quaternions, Dublin, 1853

2. Л. Д. Ландау, Е. М. Ліфшиц. Теорія поля, «Наука», М., 1973.

3. Я.Б.Зельдович, И.Д. Новиков. Будова і еволюція Всесвіту. «Наука» М., 1975

4. Космологія. Теорія і спостереження. "Мир". М., 1978

5. Проблеми фізики: класика і сучасність. «Світ», М., 1983

6. В. М. М'ясніков. Натуральна філософія. (Книга, близько 400 стр. Неопубліковані)
7. В.М.Мясніков. Розширення Всесвіту => локальна фізика. Праці Конгресу-98 «Фундаментальні проблеми природознавства». Том II. Серія «Проблеми дослідження Всесвіту» вип. 22. С-Пб., 2000.

8. Див. І сайт автора http://Quater1.narod.ru, де наводяться повний текст книги автора "Натуральна філософія", дана стаття та інші статті автора.

Версія для друку
Автор: В. М. М'ясніков
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 19.01.2005гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів