Геометрія фізичного простору

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Геометрія фізичного простору

Введення

Об'єктивні, природні, а не писані нами, закони Природи прості до геніальності. Але їх дія настільки повсюдно і настільки неминуче, що ця простота сприймається нами, як витонченість, хоча і не зловмисність. Дія законів Природи не залежить від ступеня їх розуміння, поглядів, бажань, співвіднесення їх до тієї чи іншої наукової дисципліни. Цей постулат робить необхідної принципову відкритість будь-який з наук, в тому числі і фізики, науки про найбільш загальні закони руху матерії. І щоб говорити про ці самі "найбільш загальні закони", слід попередньо розібратися з предметом вивчення - з матерією і рухом. Ці первинні для фізики поняття не можуть бути постульовано в її рамках, що робило б фізику закритою системою знань з усіма, що випливають звідси сумними для неї наслідками, а повинні бути запозичені. Виходити слід з принципу єдності наукового знання в силу спільності, єдиності досліджуваної всіма науковими дисциплінами сутності - Природи. Для фізики такими джерелами первинних понять можуть бути геометрія, наука про найбільш загальні властивості просторів, інформатика, вірніше, найбільш фундаментальні поняття про інформацію того сонму наук, що мають загальний "інформ-корінь", але на перше місце слід поставити філософію, "науку всіх наук ".

Ця робота, хоча і написана в своїй основі істотно раніше "Формалізація філософських понять", базується на ній, є її наслідком і необхідним продовженням. З положень "Формалізація ..." випливає, що спостережуване простір може бути тільки дійсним з об'єктами, що представляють собою диференціюються дійсні безлічі неособих, невиділених між собою точок, що володіють ненульовими інваріантами. Всі інші безлічі будуть неспостережний. Однак, цілком імовірно, що Природа широко використовує математичний апарат теорії рядів, що дозволяє істотно розширити спостережуваний ряд композитами.

Безсумнівно, аналогічний підхід має місце і в структурному аналізі спостережуваного ряду множин. Іншими словами, повинен спостерігатися лише структурно неособий, невиділений ряд множин. Практично єдиним класом множин, повністю відповідає перерахованим вище умовам спостережуваності, є клас овальних множин.

Ці положення і лягли в аксіоматичну частина цієї роботи.

1. Аксіоми

1.1. Фізичне простір Всесвіту вещественно.

1.2. Фізичне простір Всесвіту не має виділених підпросторів.

1.3. Фізичні і геометричні властивості простору Всесвіту однозначно взаємообумовлені.

2. Основна теорема фізичного простору

Фізичне простір Всесвіту є комплексне простір види:

2.1. Ідея докази:

2.1.1. Фізичне простір Всесвіту є простір гладких кривих - наслідок аксіоми 1.2.

2.1.2. З усіх просторів гладких кривих фізичного простору Всесвіту відповідають простору кривих парного порядку, описуваних рівняннями з дійсними коренями - наслідок аксіоми 1.1.

2.1.3. Число характеристичних рівнянь простору кривих парного порядку з дійсними рішеннями і відсутністю виділених (особливих) підпросторів (у першому наближенні - кривими другого порядку) конечно:

2.1.3.1. (X 1) 2 - (X 2) 2 = 0

2.1.3.2. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 = 0

2.1.3.3. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 = 0

2.1.3.4. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 + (X 4) 2 = 0

2.1.3.5. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 = 0

2.1.3.6. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 = 0

2.1.3.7. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 + (X 6) 2 = 0

2.1.4. Множення рівнянь 2.1.3.1 ... 2.1.3.7 на (-1) дасть систему характеристичних рівнянь ортогональних підпросторів.

3. Наслідки

3.1. Фізичне простір Всесвіту є овальні гіперповерхні парного порядку 6-мірного проективного простору над полем комплексних чисел.

3.2. Фізичні підпростору (перерізу, поля, частки) з розмірністю менше 6 є k-кратні циліндри над овальної (6 - k)-мірною гіперповерхні.

3.3. Сингулярний базис фізичного простору:

3.3.1. Сингулярний базис ортогонального фізичного простору:

3.4. Групи обертання фізичного простору - SU (p, q).

3.5. Світові лінії фізичних тіл - криві парного порядку з дійсними рішеннями.

4. Підпростору

4.1. Фізичне простір Всесвіту має 4 (чотири) Ейлерови кута обертання (заряду).

Дійсно, рівняння найбільшої розрядності 2.1.3.7 наводиться з використанням рівнянь тригонометрії до наступного вигляду:

4.1.1.
- Sh 2 · cos 2 · cos 2 - sh 2 · cos 2 · sin 2 -
- Sh 2 · sin 2 + ch 2 · cos 2 + ch 2 · sin 2 - 1 = 0

4.1.1 *.
- Ch 2 · cos 2 · cos 2 - ch 2 · cos 2 · sin 2 -
- Ch 2 · sin 2 · cos 2 + sh 2 - ch 2 · sin 2 · sin 2 + 1 = 0

4.2. Фізичне простір Всесвіту має неспостережний координати.

Суть проблеми полягає не в тому, що якісь координати простору згорнуті до мікрорівня і тому не спостерігаються. Таких координат можна придумати як завгодно багато і ні довести, ні спростувати подібні висловлювання не можна, ніж вони дуже зручні. Вище була вже обговорена причина обов'язковості наявності з критих координат фізичного простору Всесвіту. Наявність неспостережуваних (побічно спостережуваних) координат вносить суттєві корективи у сприйняття навколишньої Всесвіту. Відрізняються дійсні (геометричні) підпростору і спостережувані (фізичні). Відрізняються дійсні (геометричні) і спостережувані (фізичні) характеристики підпросторів. До них можна віднести групи обертання, самі поняття маси, лінійних розмірів, положення, швидкості руху і багато інших.

4.3. Види полів (часток).

Рівняння 2.1.3.1 ... 2.1.3.7 залежно від їх сигнатури діляться на два великі класи:

4.3.1. Ферміони - з одного временіподобной координатою:

2.1.3.6. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 = 0

2.1.3.4. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 + (X 4) 2 = 0

2.1.3.2. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 = 0

Геометрично ферміони є квантований ряд k-кратних циліндрів над овальної (6-k)-мірною гіперповерхні (у просторі гравітаційного поля). Ферміони мають квантований зарядний ряд - кути обертання n / 2, де n = 0; ± 1; ± 2 і т. д. можуть приймати значення, тільки кратні.

У перетині вони повинні спостерігатися у вигляді (6-k-2)-мірних овальних об'єктів - центральних омбіліческіх поверхонь другого порядку: кіл, сфер, чотиривимірних сфер, з інваріантними числами, кратними квадрату чисел натурального ряду. Всі ферміони мають масу спокою - їх рівняння = 0. Релятивістська перетворюються з рівняння 4.1.1. тільки за умови формула маси підпорядковується перетворенню Лоренца.

Для ферміонів характерно, що тільки для частки, що є тілом відліку точно виконується (в її системі відліку) характеристичне рівняння. Для всіх інших аналогічних частинок, оскільки, принаймні, одна з їхніх просторових координат відрізняється від 0, характеристичне рівняння виконується тільки при ненульове куті нахилу її світової лінії по відношенню до світової лінії тіла відліку. В силу аксіоми 1.2. всі інші частки повинні володіти тим же властивістю і, отже, не може бути двох рівних кутів нахилу, що і є перефразованим принципом Фермі.

4.3.2. Бозони - з двома временіподобнимі координатами:

2.1.3.3. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 = 0

2.1.3.5. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 = 0

2.1.3.7. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 + (X 6) 2 = 0

Геометрично бозони також представляють собою квантований ряд k-кратних циліндрів (однополостного гіперболоїда) над овальної (6-k)-мірною гіперповерхні (у просторі гравітаційного поля) і могли б спостерігатися у вигляді перетинів вироджених конусів з інваріантними числами, кратними квадрату чисел натурального ряду.

Для бозонів характеристичні рівняння вимагають рівності сум квадратів временіподобних і пространственноподобних координат, тобто?, Але в силу    ізотропності світових ліній. Бозони мають нульову масу спокою (0 =?). Як і ферміони, бозони (крім гравітону) квантованими по -ізотропності n / 2 -кутах обертання кратно.

Отже, перейдемо до розгляду ферміонів.

4.3.3. Електрон:

2.1.3.6. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 = 0

4.3. 3.1. - X 2 - y 2 - z 2 + e 2 - 1 = 0

4.3.3.1 *. - X 2 - y 2 - z 2 - e 2 + 1 = 0 або:

4.3.3.2. - Sh 2 · cos 2 · cos 2 - sh 2 · cos 2 · sin 2 - sh 2 · sin 2 + ch 2 - 1 = 0

4.3.3.2 *. - Cos 2 · cos 2 - cos 2 · sin 2 - sin 2 · cos 2 - sin 2 · sin 2 + 1 = 0

Рівняння 4.3.3.2 виходить з рівняння 4.1.1 за умови n / 2, де n = 0; ± 1; ± 2; ... і т. д. (тут і далі з усіма можливими комбінація ми), а рівняння 4.3.3.2 * з рівняння = 0. Рівняння 2.1.3.6 мають SU (1, 4)-групу обертання. Це 4.1.1 * за умови власна повна група обертання геометричних об'єктів даної розмірності. Її слід відрізняти від груп обертання спостережуваних фізичних об'єктів - елементарних частинок, тих же електронів, в що спостерігається фізичному просторі. Відмінність наступне.

Якщо фізичний об'єкт - електрон, спостерігається, з певним ступенем невизначеності, як локальний, точковий об'єкт, то геометричний об'єкт, що відповідає рівнянню 2.1.3.6, тут ми його також називаємо - "електрон", є принципово протяжним об'єктом - циліндром, вірніше комплексним тором. Одну з координат - час - ми принципово спостерігаємо лише в русі по ній зі швидкістю світла, причому в одному напрямку. Фізичний електрон є перетин геометричного підпростору-множини - рівняння 2.1.3.6. Від двох прихованих координат ми можемо мати лише непряму інформацію. Щоб мати пряму інформацію необхідно мати можливість поєднати з точкою спостереження початок відповідних координат, що для прихованих координат, як вказувалося вище, принципово неможливо. В результаті ми в принципі не можемо спостерігати геометричні об'єкти повністю, у всіх координатах. Нам доступні до спостереження лише перетину геометричних об'єктів. Тому слід принципово відрізняти групи обертання самих геометричних об'єктів і групи обертання спостережуваних перерізів цих об'єктів. Крім того, в силу принципу Фермі, завжди спостерігається в'язання двох геометричних об'єктів, тут - електрона і фотона з нахиленою щодо тіла відліку світової лінією, що необхідно для точного виконання рівняння 2.1.3.7, оскільки всі фізичні події відбуваються саме в просторі цього рівняння. Нахил світової лінії вносить свої корективи в спостережуване перетин - властивості фізичної частки - про що буде сказано нижче. Тому реальний електрон - це перетин зв'язки двох геометричних об'єктів (2.1.3.6 і 2.1.3.5), спостережуваний в цілком певному полі (просторі) - гравітаційному, що має приховані координати, має спостережувану групу обертання, що входить до груп обертання його геометричних утворюють, але не тотожну ім. Щоб наблизитися до опису групи обертання геометричного об'єкта, на званного тут електроном, необхідно до групи обертання фізичного об'єкта електрона - додати принаймні ще три групи - групи обертання фізичних об'єктів - позитрона і електронних нейтрино і антинейтрино. Це ж стосується всіх частинок.

4.3.4. Кварк:

2.1.3.4. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 + (X 4) 2 = 0

4.3.4.1. - X 2 - y 2 + e 2 - 1 = 0

4.3.4.1 *. - X 2 - y 2 - e 2 + 1 = 0 або

4.3.4.2. - Sh 2 · cos 2 - sh 2 · sin 2 + ch 2 - 1 = 0

4.3.4.2 *. cos 2 · cos 2 - cos 2 · sin 2 - sin 2 + 1 = 0

Рівняння 4.3.4.2 перетворюється з рівняння 4.1.1 при = умови n =    / 2; n / 2.

Група обертання рівняння 2.1.3.4 - SU (1, 3). Рівняння = = 0 і 4.3.4.2 * виділяється з рівняння 4.1.1 * за умови n / 2.

4.3.5. Слабкі (W і Z 0 - бозони) ферміони:

Рівняння 2.1.3.2. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 = 0 можна перетворити:

4.3.5.1. - X 2 + e 2 - 1 = 0

4.3.5.1 *. - X 2 - e 2 +1 = 0 або

4.3.5.2. - Sh 2 + ch 2 - 1 = 0

4.3.5.2 *. - Cos 2 - sin 2 + 1 = 0

Рівняння 4.3.5.2 перетворюється з рівняння 4.1.1 при = значеннях n = / 2; n = / 2; n / 2. Рівняння 4.3.5.2 * перетворюється з рівняння 4.1.1 * лише = = 0 і при n = / 2; n / 2. Рівняння 2.1.3.2 має SU (1, 2) - групу обертання.

Перейдемо до розгляду бозонів.

4.3.6. Гравітон:

2.1.3.7. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 + (X 6) 2 = 0 перетворюється:

4.3.6.1. - X 2 - y 2 - z 2 + t 2 + e 2 - 1 = 0

4.3.6.1 *. - X 2 - y 2 - z 2 + t 2 - e 2 +1 = 0

Використовуючи закони тригонометрії рівняння 4.3.6.1 і 4.3.6.1 * розкладаються на множники наступним чином:

4.3.6.2. - Sh 2 · cos 2 · cos 2 - sh 2 · cos 2 · sin 2 - sh 2 · sin 2 + ch 2 · cos 2 + ch 2 · sin 2 - 1 = 0

4.3.6.2 *. - Ch 2 · cos 2 · cos 2 - ch 2 · cos 2 · sin 2 - ch 2 · sin 2 · cos 2 + sh 2 - ch 2 · sin 2 · sin 2 + 1 = 0

4.3.7. Фотон:

2.1.3.5. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 = 0 перетворюється:

4.3.7.1. - X 2 - y 2 + t 2 + e 2 - 1 = 0

4.3.7.1 *. - X 2 - y 2 + t 2 - e 2 +1 = 0

Тригонометричне перетворення рівнянь 4.3.7.1 і 4.3.7.1 * призводить до наступного:

4.3.7.2. - Sh 2 · cos 2 - sh 2 · sin 2 + ch 2 · cos 2 + ch 2 · sin 2 - 1 = 0

4.3.7.2 *. - Ch 2 · cos 2 · cos 2 - ch 2 · cos 2 · sin 2 - ch 2 · sin 2 + sh 2 + 1 = 0

Рівняння 4.3.7.2 виходить з рівняння 4.3.6.2 за умови = n / 2, а рівняння 4.3.7.2 * з рівняння 4.3.6.2 * за умови = n / 2. Рівняння 2.1.3.5 має SU (2, 3)-групу обертання.

4.3.8. Глюон:

2.1.3.3. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 = 0 можна перетворити:

4.3.8.1. - X 2 + t 2 + e 2 - 1 = 0

4.3.8.1 *. - X 2 + t 2 - e 2 +1 = 0

4.3.8.2. - Sh 2 + ch 2 · cos 2 + ch 2 · sin 2 - 1 = 0

4.3.8.2 *. - Ch 2 · cos 2 - ch 2 · sin 2 + sh 2 + 1 = 0

Рівняння 4.3.8.2 перетворюється з рівняння 4.1.1 за умови = n = / 2; n / 2, а рівняння 4.3.8.2 * з = рівняння 4.1.1 * за умови n = / 2; n / 2. Рівняння 2.1.3.3 мають SU (2, 2) групу обертання.

4.4. Особливості підпросторів. Хоча кожне з підпросторів фізичного простору, відповідно до аксіомою 1.2, не є особливим, виділеним, але водночас і не ідентичним іншим. Кожне з підпросторів має свої особливості, які ми і розглянемо

4.4.1. Гравітон.

Найважливішою особливістю гравітаційного поля є те, що воно є пространствообразующім. Воно визначає розмірність спостережуваного фізичного простору (-1; 1; 1; 1) і його властивості, а всі інші поля діють у просторі гравітаційного поля. Ні для гравітації простору (поля), зовнішнього по відношенню до нього. Не можна виявитися зовнішнім по відношенню до гравітаційного поля. Тому будь-яке бачимо гравітаційна взаємодія є залишкове взаємодія всередині гравитонного потоку сил типу Вандерваальсовскіх, а, отже, гравітаційна взаємодія матеріальних тіл має бути дуже слабким, що і спостерігається. Спостереження гравітаційної взаємодії всередині гравітаційного поля-простору позначиться і на числі ступенів свободи.

Іншою найважливішою особливістю гравітаційного поля є накладаються їм режим квантування на всі інші підпростору. Будь підпростір фізичного простору має цілочисельні відносини кутів обертання, як показано вище, крім самого гравітаційного поля, природно.

Наступною відмінною рисою є те, що локально "пусте" простір має антигравітаційних ефектом, експоненціально зростаючим зі зростанням відстані. Це можна досить наочно продемонструвати геометрично. Якщо кому-небудь не подобається термін - "антигравітація" - то розмову можна вести в геометричних поняттях просторів негативною, позитивної або нульовий кривизни. Суть не зміниться (нагадуємо про аксіомі 1.3).

Поняття "порожнього" простору передбачає відсутність у ньому скільки-небудь значущих мас, набоїв, електромагнітних та інших полів. Помістимо в нього тіла відліку і пробне, не здатні відчутно спотворити геометрію простору. Для вільної системи тіл проекції їх світових ліній в будь-якому евклідовому перетині фізичного простору будуть, в загальному випадку, прямими лініями. Тому інтерес представляють гіперболічні перерізу (площині Минковского), див. 1.

Рис. 1

Світові лінії тіл відліку і пробного в "порожньому" просторі.
Модель Пуанкаре в одиничному колі

На псевдоевклидовой площині аналогами прямих є лінії оріціклов. Тому проекція світової лінії пробного тіла щодо лінії тіла відліку на псевдоевклидовой площині буде збігатися з оріціклом. З рис. 1, де псевдоевклидова площину представлена ​​одиничним колом Пуанкаре, випливає, що спочатку грунтується система тіл відліку і пробного, з часом не буде незмінною. Пробне тіло буде прискорено віддалятися від тіла відліку і прискорення зростатиме зі зростанням відстані. Рис. 1 є геометричне уявлення антигравітаційних властивостей "порожнього" простору. "Пусте" фізичний простір - простір негативної кривизни. Найважливішим наслідком такої властивості гравітаційного поля є те, що фізичний простір Всесвіту глобально не може бути порожнім наслідок того, що ненульова кривизна, незалежно від того негативна вона чи позитивна, не може бути глобальною. Геометричне рішення єдино - локальна кривизна якого знака повністю компенсується локальної кривизною протилежного знака. Глобально фізичний простір Всесвіту дуже близько до евклідової, але має локальну "брижі" - просторово рознесену, але глобально повністю взаімоскомпенсірованную локальну кривизну. Фізичне рішення також досить очевидно. Будь віртуальна пара досить віддалених частинок буде мати необхідної для уречевлення енергією. Внаслідок цього простір Всесвіту володітиме вираженою комірчастою структурою. Чим більше порожнеча, тим інтенсивніше до її периферії буде "дути вітер" космічних частинок, тим інтенсивніше на її околицях буде йти процес утворення матеріальних структур. Іншим наслідком буде наявність верхнього обмеження розмірів матеріальних об'єктів. Будь-який фізичний об'єкт, у тому числі і область порожнього простору, принципово не може мати розміри, навіть сумірні з локальним радіусом кривизни Всесвіту. Третім наслідком буде глобальне наближення геометрії простору Всесвіту до евклідової.

4.4.2. Фотон. Електромагнітне поле досить добре вивчено. Ми живемо в електромагнітному світі. Практично вся принимаемая нами інформація надходить через електромагнітне поле. Тому ми бачимо тривимірний світ, а не чотиривимірний, як якщо б могли спостерігати Гравітон, і не двовимірний, якби бачили глюони

4.4.3. Глюон. На відміну від гравітону, що має три вектори поляризації, і фотона, що має два вектори поляризації, глюон має всього один вектор поляризації. Глюонної простір двумерно (див. рівняння 2.1.3.3). Ця обставина визначає неквадратічность падіння сил глюонної взаємодії від відстані - явище конфайнмента.

Іншою особливістю глюонів є їх нерозрізненість з об'єктами ортогонального простору - глюіно. Дійсно, зміна знаків рівняння 2.1.3.3 на протилежні не змінює рівняння, через що глюон і глюіно по суті - один і той самий об'єкт. Це має досить далекосяжні наслідки.

4.4.4. Електрон. Відкритий однією з перших елементарних частинок - електрон, також добре вивчений. У сигнатурі рівнянь 2.1.3.6 і 2.1.3.7 має місце рівність числа пространственноподобних ординат, що робить можливим в рівнянні 2.1.3.6 лише їх перестановку в просторі рівняння 2.1.3.7, яка повинна приводити до наявності правих і лівих електронів.

4.4.5. Кварк.

2.1.3.4.Поле кварка:

2.1.3.4. (X 1) 2 - (Х) 2 + (X 3) 2 + (X 4) 2 = 0

4.3.4.1. - X 2 - y 2 + e 2 - 1 = 0

4.3.4.1 *. - X 2 - y 2 - e 2 + 1 = 0

добре вивчено, хоча вивчено як простір поля тяжіння. Тому є сенс навести вже відомі результати.

Є лише три види полів типу 2.1.3.4. Поля виду 2.1.3.4 мають рішення Коттлера або Шварцшильда. Немає ніякої заборони поширити останнє твердження на всі ферміони.

4.4.6. Слабкі ферміони (бозони):

2.1.3.2. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 = 0

4.3.5.1. - X 2 + e 2 - 1 = 0

4.3.5.1 *. - X 2 - e 2 + 1 = 0

Слабкі ферміони становлять найбільший інтерес.

Їх особливість проявляється вже в тому, що рівняння:

2.1.3.2. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 = 0. може бути написаним і в іншій редакції:

2.1.3.2 *. - (X 1) 2 + (X 2) 2 - (X 3) 2 = 0

І це рівняння (2.1.3.2 *.) точно також, як і рівняння (2.1.3.2.) Є циліндричним перетином рівняння: 2.1.3.7. (X 1) 2 - (X 2) 2 - (X 3) 2 + (X 4) 2 + (X 5) 2 + (X 6) 2 = 0, а тому має "повне право" включення в спостережуване фізичне простір. Тому є невизначеність у співвідношенні рівняння:

2.1.3.2. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 = 0. тільки до ферміонами або тільки до бозонів.

Одночасно рівняння: 2.1.3.2. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 = 0. разом з рівнянням:

2.1.3.2 *. - (X 1) 2 + (X 2) 2 - (X 3) 2 = 0. мають "таке ж право" бути включеними в систему рівнянь ортогонального підпростору.

Це чудова властивість приналежності рівнянь 2.1.3.2. (X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 = 0. і 2.1.3.2 *. - (X 1) 2 + (X 2) 2 - (X 3) 2 = 0. до обох ортогональним фізичним підпростору і невизначеність їх ферміони-бозонів положення обумовлює і особливість пов'язаних з ними взаємодій - слабких взаємодій.

Є необхідність розглянути процес слабкої взаємодії з геометричної точки зору докладніше. Згідно слідства 3.5 світова лінія будь елементарної частки - крива парного (у першому наближенні - другого) порядку з дійсними коренями. Для частинок з ненульовою масою спокою - це невироджених крива - овал другого (у першому наближенні) порядку (див. рис. 2).

Рис. 2

Світова лінія елементарної частки з ненульовою масою спокою (ферміони)

Рис. 2 - класичний, найбільш часто зустрічається випадок (але, з урахуванням тотожності частинок і можливою, в зв'язку з цим, комутацією світових ліній гарний овал рис. 2 в реальності має бути неймовірно складної постаттю Лісажу).

Однак рис. 2 не повний, тому, що не дає геометрично зрозумілої відповіді на наступні питання: чому відбувається народження пари? що відбувається при їх анігіляції? причому тут слабкі ферміони? і де ж ці всюдисущі нейтрино?

Останнім взагалі як би не залишається місця при вище прийнятої класифікації полів. Пошук відповідей призводить до зміни знаків базису.

Немає ніякого принципового геометричного (і фізичного) заборони до зміни знаків базису фізичного простору (множенні векторів базису на -1). Помінявши знаки базису на протилежні одержимо ортогональное комплексне під простір.

У цьому випадку все стає на місце. У ортогональному фізичному підпросторі світові лінії частинок (приймемо для них загальна назва - "нейтрино") будуть розташовуватися для нашої системи координат на мал. 3.

Рис. 3

Світові лінії нейтрино

Зміна знаків в рівняннях 2.1.3.1 ... 2.1.3.7 істотно змінить властивості більшості з них, крім рівнянь 2.1.3.1, про який мова піде нижче, і рівняння 2.1.3.2.

У рівнянні 2.1.3.2 зміна знаків призведе до наступного:

(X 1) 2 - (X 2) 2 + (X 3) 2 = 0 при зміні знаків отримаємо:

2.1.3.2 *. - (X 1) 2 + (X 2) 2 - (X 3) 2 = 0 або

x 2 - e 2 + 1 = 0

2.1.3.2.1 *. - X 2 + e 2 - 1 = 0

У порівнянні з рівняннями:

- X 2 + e 2 - 1 = 0

4.3.5.1 *. x 2 - e 2 + 1 = 0 відбулася лише їх перестановка.

Це унікальна властивість дозволяє їм бути єдиними взаємодіючими матеріальними частинками ферміонів типу для обох підпросторів. А реакція анігіляції (і, відповідно, народження пари) отримує своє логічне завершення (див. рис.4).

Рис. 4

Реакція анігіляції. Світові лінії частинок

Отримують логічне пояснення всі особливості слабких взаємодій. Як наслідок ми можемо констатувати, що електрон, позитрон, електронні нейтрино і антинейтрино - суть чотири фізичні іпостасі однієї геометричній сутності. Це ж стосується й інших ферміонів.

4.4.7. Поле 2.1.3.1. (Поле Хіггса).

На відміну від інших полів, поле 2.1.3.1 не має не прихованих координат, а значить, не наблюдаемо і діє завжди і скрізь. Так само як і поле слабких ферміонів, поле 2.1.3.1 діє в обох підпростору. Поле 2.1.3.1 є закон збереження в його найбільш загальному вигляді. Оскільки поле визначає кривизну простору залежно від його енергетичного стану, в характеристичне рівняння 2.1.3.1 повинна входити стала Планка. Група обертання поля 2.1.3.1 - SU (1, 1). У що спостерігається підпросторі група проявить себе як група U (1), але кожному з багатьох значень однієї змінної будуть відповідати два, протилежних за знаком значення іншої змінної. Є вагомі підстави вважати, що саме це поле вводить в усі підпростору більшої розмірності ту особливість їх вирішення, яку фізики називають спонтанним порушенням симетрії.

5. Лірика

Отже, спробуємо розібратися, що ж у нас вийшло. Наявність неспостережуваних координат призводить до суттєвого обмеження сприйняття навколишнього нас фізичного простору. Спостереженню доступна тільки чотиривимірні оболонка комплексного тора. Тому будь-який перетин (2.1.3.1 ... 2.1.3.7) повинно спостерігатися не у вигляді n-мірного циліндра, а сферичним в максимумі тілом. Іншими словами, будь-які бачимо нами тіла (у тому числі і ми з Вами) є "плоскатікі" на поверхні комплексного тора і про наявність якихось інших його вимірів ми можемо судити тільки з особливих додатковим характеристикам взаємодії між тілами і їх власного внутрішнього стану. Крім того, будь-яка система координат, пов'язана з будь-яким матеріальним тілом буде системою координат на поверхні тора і, отже, буде тільки відносною.

Фізичним рухом комплексного тора є обертання з постійною кутовий швидкістю, що геометрично відповідає властивості ортогональності першої та другої похідних радіус-векторів простору подій. Це призводить до того, що на поверхнях рівної кривизни все тіла мають одну швидкість - швидкість світла. Немає в природі інших дійсних швидкостей. Тому наступним наслідком обмеженості нашого сприйняття є відносність спостерігається швидкості. Видимий складова швидкості буде залежати від кута нахилу світових ліній частинок у повній відповідності з перетвореннями Лоренца.

Як вище вже констатувалося, фізичне простір не може бути порожнім. Будь-яке досить велике порожній простір буде мати енергію антигравітації для народження частинок. Від його центру буде спрямований вектор руху космічних променів. І цей процес буде йти до тих пір, поки гравітація матерії не врівноважить антигравітацію вакууму і ймовірність народження нових частинок не стане досить малою. Таким чином, гравітація обмежує не тільки мінімальні , А й максимальні розміри фізичних тіл. Жоден фізичний об'єкт, у тому числі область порожнього простору, не може бути більше радіуса кривизни Всесвіту. В результаті розподіл речовини в просторі буде носити яскраво виражену комірчасту структуру з величезними порожнечами і зосередженням матерії на кордонах цих порожнин і сильною диференціацією по щільності і відповідної разнознаковой локальної кривизною простору. Середня щільність речовини при інтегруванні по досить великому обсягу (на Мега-уровне) для будь-якої точки Всесвіту буде константою і приблизно дорівнює критичної, сили тяжіння і антигравітації будуть у середньому врівноважені, а геометрія спостережуваного простору близька до евклідової (але гіперболічні ефекти ніхто не скасовує) . Світові лінії частинок вже не будуть аналогами прямих. Середня врівноваженість сил визначить незмінність в середньому відстаней між масами, а світові лінії частинок співпадуть з еквідістантамі. (Див. рис. 5).

Рис. 5

Світові лінії тіл відліку і пробного у фізичному просторі Всесвіту, заповненому речовиною з критичної щільністю

Модель Пуанкаре в одиничному колі.

Зсув випромінювання пробних тел:

5.1. (Для кола Пуанкаре).

5.2. - В лінійних розмірах фізичного простору, де r - відстань до спостережуваного тіла.

Звертає на себе увагу зміна знака зсуву випромінювання. Якщо для "порожнього" простору зсув випромінювання пробного тіла було блакитним, то в разі заповнення простору речовиною з критичної щільністю, усунення випромінювання пробного тіла стає червоним (див. формулу 5.2). Геометрично величина зсуву стає не показником швидкості взаємного видалення тіл, як загальноприйнято (нагадуємо, що в даному випадку світові лінії є еквідістанти і відстань між тілами в середньому незмінно), а мірою (індикатором) відстані між тілами.

Фізично червоне зміщення є показником основного фізичного процесу Всесвіту. Це процес кругообігу енергії між вакуумом, речовиною і випромінюванням. Вакуум витрачає частину своєї енергії на народження речовини. Речовина частину своєї енергії перетворює у випромінювання. Випромінювання частину своєї енергії повертає вакууму. Швидкість основного фізичного процесу (його средневесовая температура) і визначає средневесовую температуру фону випромінювання, який можна назвати "реліктовим".

Повертаючись до нейтрино, слід зазначити, що кількість нейтрино одно числу частинок, як кількісно, ​​так і по перетинах, оскільки геометрично - це суть одна частка з різними векторами руху.

Повинні розрізнятися два класи нейтрино:

5.4.1. Ізотропні - гравітіно, Фотина, глюіно і т. д.

5.4.2. Тахіон - електронні, кваркових та інші нейтрино і антинейтрино.

Справжня гіпотеза також передбачає, що нейтрино осциляції повинні приблизно на 8 хвилин випереджати електромагнітні і, що ще важливіше (оскільки таке випередження можна пояснити і низкою інших причин), повинно мати місце сезонне зміна випередження.

В рамках цієї гіпотези досить вдало вирішуються відомі космологічні парадокси. Всі поля в середньому нульові. Небо для спостерігача має бути чорним. Будь-які взаємодії кінцеві. Всесвіт нескінченний у всіх вимірах, локально дуже динамічне, але глобально стаціонарне. І немає підстав для притягнення гіпотези "Великого Вибуху" з його парадоксами.

6. Взаємодії великих енергій

Не все так гладко, як це ми намагалися зобразити в попередньому розділі.

Уважний читач відразу відзначить, що така, якщо можна так сказати, класична, інтерпретація слабких взаємодій, веде до свого парадоксу - число частинок Всесвіту стає константою. Дійсно, анігіляція пари частка - античастка геометрично лише змінює вісь пари на перпендикулярну в комплексному торі. Вони стають Тахіон парою нейтрино - антинейтрино. І, аналогічно, зворотна реакція. Принципово неможливо появи чогось ще. Всі симетрично, на відміну від навколишньої дійсності. Але цей парадокс дозволяється взаємодіями великих енергій. При субсветовой взаємної швидкості частинок вирішальну роль починають грати явища, пов'язані з неевклідових характером геометрії простору Всесвіту. Вся справа в тому, що при великому куті нахилу світових ліній частинок їх базиси стають непріводімим (див. рис. 6).

Рис. 6

Базиси тіла відліку і релятивістської частинки. Модель Пуанкаре в одиничному колі

На Рис. 6 - кут нахилу світової лінії кут спостерігається частки по відношенню до світової лінії тіла відліку; кут - спостережуваний кут нахилу нормального перерізу світової лінії частки; - спостережуваний кут між векторами базису частки -кут.

Рис. 6 демонструє, що ніякими зміщеннями, ніякими поворотами базиси тіл відліку й частки, що рухається з околосветовой швидкістю, поєднати не можна.

Всі просторово подібні орти такий частки для тіла відліку матимуть обов'язкову часу подібну складову, тим більшу, чим вище швидкість частки. В результаті релятивістське тіло спостерігається і сприймається тілом відліку не тільки і не стільки як дане фізична частка, скільки як Тахіон (нейтринна) частка з особливими, відмінними від нейтрино даної частки (в силу збереження у частки таких інваріантів, як заряд, спін і т. д.), властивостями.

Це не сповільнить позначитися і на реакціях таких частинок. У реакціях високо енергійних часток, крім симетричних реакцій, повинні спостерігатися з усе більшою ймовірністю і пов'язані реакції. При дуже великому вугіллі нахилу світових ліній частинок їх базис стає майже компланарними з дуже невизначеним розкладанням, що й дає привід говорити про "Великому Об'єднанні".

7. Додаток

Можливо, є сенс ще раз нагадати про особливості гіперболічних просторів. Всі дійсні та уявні "парадокси" близькосвітлових швидкостей, наприклад, скорочення розмірів тіл у напрямку руху, є наслідком саме з неповноти, а тому, відносності системи координат спостерігача.

Перетворення Лоренца, пов'язані з масою, швидкістю, часом, лінійними розмірами релятівісткі рухомих частинок, показують не якісь дійсні зміни в геометричних об'єктах. Ні з одним циліндром (див. слідство 3.2.) Абсолютно нічого не відбувається. Повертається його світова лінія, і тільки. А наслідком повороту на комплексній площині завжди будуть зміну співвідношення дійсної та уявної складових виміру якихось інваріантів, що ми і спостерігаємо.

7.1. Зміна геометрії релятивістських тел.

Геометрична суть корпускулярно-хвильового дуалізму досить проста і наочна:

Рис. 7

Залежність спостережуваної площі перерізу від кута повороту світової лінії частки

Модель Пуанкаре в одиничному колі. Рис. 7 демонструє суть явища зміни умов наблюдаемості релятівісткі рухомих частинок. При повороті світової лінії частинки відносно світової лінії тіла відліку нормальне перетин циліндра   на кут. Це призводить до наступного: для спостерігача повертається на кут.

Збільшення площі спостережуваного перерізу (у тому числі і перетину реакцій). Це призводить до "розмазування" релятивістських частинок по простору-часу. Дійсно, похилий переріз циліндра завжди більше ортогонального. Формулу визначити праці не складає. Слід обумовити, що збільшується спостерігається площа простору подій, але не розміри частки (не забувайте про Лоренцева скорочення розмірів) у фізичному просторі.

Необхідність переходу до імовірнісного опису перерізів (тел). Зростання спостережуваного перерізу не є зростання радіуса самого циліндра. Перетин розтягується, розмазується уздовж світової лінії тіла в просторі подій. Для спостерігача це розтягнення не тільки у фізичному просторі, але і в часі, що змушує наше детерминистское тривимірне мислення, не відразу зрозуміли, як це можна одночасно реєструвати де, грубо кажучи, частка була півгодини тому, де вона є зараз, і де вона буде через півгодини, переходити до імовірнісних описам частинок.

Розтяжка (розмазування) спостережуваних перетинів робить необхідним перехід від точкового опису релятивістських тіл до струнному. Не спостерігається труднощів принципового характеру для виведення з геометричних співвідношень Рис. 7 рівнянь Шредінгера.

Рис. 8

Основні векторні співвідношення релятивістського руху.
Модель Пуанкаре в одиничному колі

Рис. 8 показує, що з евклідовим модулями простору подій нічого не відбувається. Але відносна система координат дозволяє спостерігати і аналізувати відносні гіперболічні координати і, відповідно, гіперболічні модулі.

Лінія A 1 - A 0 - A 2 - є лінія одиничного оріцікла. Будь радіус-вектор, проведений від початку координат до будь-якої точки цієї лінії, наприклад C 0, C, 0 - A 2, має гіперболічний модуль, рівний одиниці. Поворот світової лінії частки на кут змінює співвідношення дійсної та уявної складових її проекції, що   призводить до зміни гіперболічного модуля одиниці довжини світової лінії частки. Для спостерігача - це скорочення довжини по Лоренцу-Фіцджеральдом. Рис. 7 і рис. 8 демонструє, що при релятивістському русі геометричні об'єкти повертаються і тільки. Все "чудеса" близькосвітлових швидкостей є наслідок неповної системи спостереження.

7.2. "Рух" в просторі подій.

7.2.1. "Рух" тіла відліку.

"Рух" тіла відліку - переміщення початку (нульової точки) системи координат, пов'язаної з тілом відліку, по світовій лінії (внутрішньої осі комплексного тора підпростору) частки, прийнятої за тіло відліку.

Таке "рух" відбувається завжди з постійною кутовий швидкістю і, відповідно, з лінійною швидкістю світла (постійної у разі постійності кривизни простору подій в околицях даної точки).

В принципі, як будь-яке тіло з кінцевою масою спокою, частка відліку повинна мати світову лінію, описувану рівнянням парної (у першому наближенні - другий) ступеня. Як правило, вважається, що частка відліку не бере участь більше ні в яких взаємодіях (вільна), а по сему його світова лінія повинна бути нескінченною прямій. Це вихідний, класичний постулат. Жодне з відомих підпросторів йому повністю не відповідає. Реальні частки обов'язково беруть участь (рано чи пізно) у взаємодіях і в вільному стані нескінченно довго не існують. А тому їх світові лінії є суперпозиція декількох рівнянь парної ступеня (складний тор, що розкладається на ряд елементарних кривих у першому наближенні другого порядку). Локально, в межах відрізка своєї світової лінії, неотличимой від відрізка прямої з необхідним ступенем точності, реальний ферміони може прийматися за тіло відліку.

Тому, з урахуванням вищезгаданих обмежень, за світову лінію тіла відліку буде прийматися пряма, що збігається з віссю ct.

Тому, коли ми говорили про "рух" пробних тіл, то говорили саме про його "рух" щодо "вільного ферміони", прийнятого за тіло відліку, у вищевказаних межах.

7.2.2. "Рух" пробних тел. Що таке "рух" пробного тіла?

Звичайно, це не переміщення підпростору, що описує дане, пробне тіло, у просторі подій щодо підпростору пробного тіла або будь-якої точки простору подій взагалі. Простір подій абсолютно твердо. Цього вимагає принцип причинності. Світова лінія частки в ньому "викарбувано раз і назавжди", якщо можна так сказати, і не може бути переміщена. Тому під "рухом пробного тіла" розуміли ті особливості спостереження світової лінії пробного тіла в силу розташування її світової лінії під кутом по відношенню до світової лінії тіла відліку. Єдиним можливим "рухом" на світовий лінії пробного тіла може бути поворот пов'язаної з пробним тілом відносної системи відліку і переміщення початку відліку відповідно до вигином цієї світової лінії.

Головна особливість такого "руху": Відсутність будь-яких проявів поняття "часу" в просторі подій. Дійсно, положення початку системи відліку тіла відліку і системи відліку пробного тіла абсолютно ніяк не пов'язані і можуть бути включені до будь-яких точках їх світових ліній. Положення світової лінії пробного тіла в просторі подій і особливості спостереження будь-якої ділянки цієї світової лінії від цього ніяк не змінюються. Всі особливості спостереження будуть визначатися тільки тим, як "закарбувала" світова лінія пробного тіла в простір подій і під яким кутом її ділянка знаходиться по відношенню до світової лінії тіла відліку. Те Лоренц - перетворене, залежне від цього кута перетину, і яке досить просто і однаково точно розраховується для будь-якої ділянки, є саме розрахункова величина, до самого пробного тіла відношення не має. Для тіла відліку світова лінія пробного тіла вся вже готова, спостерігалася, відповідно однозначно характеризуема в кожній своїй точці, нерухома (незмінна) у просторі подій і незалежна від систем відліку. Абсолютно не має при цьому значення, чи буде пробне тіло для якоїсь іншої системи відліку тілом відліку, де і як буде при цьому проходити початок координат тіла відліку, куди і як буде направлено обертання тора частинки і, що те ж саме, вектор швидкості осі "Ct". Саме в силу цієї властивості спостерігаються не тільки частинки, а й античастинки, вектор швидкості яких "- Ct".

Це властивість однозначно вказує на те, що фізичний час, "мить справжнього", і, всі пов'язані з ним, похідні, є відносні макроскопічні поняття. Поняття "часу" для мікроявищ є умовність, дійсним ж є лише їх взаємне положення в просторі подій. Часу в мікросвіті немає.

7.3. Абсолютна система відліку (ефір). Як не дивно, але підтвердивши, що з будь-яким матеріальним тілом можна зв'язати лише відносну систему відліку, система рівнянь п. 2., Проте, дала і абсолютну систему.

2.1.3.7. 1) 2 - (Х 2) 2 - (Х 3) 2 + (Х 4) 2 + (Х 5) 2 + (Х 6) 2 = 0

Це рівняння вказує на точку поза простором подій, щодо якої координати будь-якої іншої точки описуються найбільш просто. Те, що ця точка для нас принципово недосяжна - окрема тема. Важливо, що вона є. У зв'язку з цим випливає і друге питання. Він називається - ефір, якщо під ефіром розуміти те, з чим можна було б пов'язати абсолютну систему відліку (нагадую, до жодного матеріального тіла (див. п. 4.2.) Таку систему відліку прив'язати не можна). При такому розумінні питання можна однозначно сказати - ефір є. А, що розуміється так, ефірна поверхню і є той простір подій, де і розписана вся наша життєва драма. Одне з найважливіших властивостей ефірної поверхні (простору подій) - його абсолютна твердість. Ні одна точка його поверхні (простір подій) не може змінити своїх властивостей - порушаться причинно-наслідкові зв'язки. Виходячи з вищесказаного, можна сказати, де починається ефір. Його верхня межа починається не нижче . Який бальзам на душу любителів праматерії. Але, через те, що є, не втечеш. Фантазувати на тему праматерії можна скільки душі завгодно, проте нагадую, матеріальний Всесвіт закінчується ефірної поверхнею.

7.4. Квант простору-часу. Фізичне простір за своїми властивостями ділиться як би на три поверхи.

Глобально, на мегарівні, простір подій має геометрію, дуже близьку до евклідової (див. п. 4.4.1) і нульову середню кривизну. Швидкість світла в евклідовому просторі - нескінченна в силу нескінченності радіуса кривизни. На мегарівні будь-який сигнал в просторі з нульовою кривизною міг би поширюватися миттєво.

Швидкість світла величина кінцева на локальному макро рівні, де кривизна простору подій відмінна від нуля, а, отже, радіус кривизни простору подій кінцевий (не залежно, дійсний або уявний). Останнім є мікро рівень, до якого не застосовуються поняття макро часу і визначальними є поняття простору подій. Відмінною особливістю мегарівні є відсутність взаємодій. Глобальне взаємодію принципово неможливо. Глобальне поширення сигналу принципово заборонено червоним (див. п. 5.) Зміщенням. У процесі поширення електромагнітний квант міг би стати рівним по довжині хвилі порівнянним з тим порожнім простором, в якому він поширювався, і неминуче був би поглинений оточуючим речовиною. А по сему жодне дальнодействующіх взаємодія не може поширюватися нескінченно далеко, глобально. Тому немає і не може бути, глобальних подій, ні, відповідно, поняття глобального часу.

Відмінні особливості мікро рівня розглянуті вище.

Макро рівень займає діапазон від розмірів, порівнянних з радіусом кривизни простору, до атомних розмірів. Весь простір Всесвіту при цьому виявляється "розбитим" на досить схожі (однорідні) області "позитивної плюс негативної" кривизни.

"Квантом простору - часу" я і хотів назвати єдину в сенсі гравітаційних і, відповідно, просторово-часових, властивостей область (клітинку) простору. Це аналогічно терміну - "період хвилі": один негативний період і один позитивний - відстань між точками, що коливаються в одній фазі. Так і тут під, може бути не зовсім вдало обраним терміном "квант", можна позначити область простору між областями з одного "фазою" гравітаційного градієнта, тим більше, що така пористого спостерігається в дійсності. Ось що мається на увазі. Якщо фізична простір глобально досить по своїй геометрії близько підходить до Евклидову, то воно і складається фактично з нескінченної кількості таких "квантів" з досить повторюваними властивостями. Тому, щоб дізнатися про всі, цілком достатньо досліджувати один з них.

Це буде гігантський обсяг "порожнього" простору негативної кривизни (осередок) та навколишні скупчення галактик з обумовленою концентрацією матерії позитивної кривизною простору (вузол, стінка, ребро комірки). Ось, що таке локальний "квант простору-часу". Поняття макро часу існує, починаючи з цих розмірів (обмеження зверху).

Визнаю, дана трактування дещо відрізняється від загальноприйнятої, де під квантом простору-часу розуміються теоретично мінімально можливі розміри тіла (частки, об'єкта) . Але, дану область я вимушено віддав іншому поняттю (див. вище - ефір). Якщо моя гіпотеза вірна, то таке трактування неминуча і найбільш адекватна. Знизу обмеження застосовності поняття "кванта простору-часу" і, природно, поняття макро часу має місце при переході до молекулярно-атомним масштабами. Розпад атома є класичне випадкова подія, а не "смерть від старості", а в дуже великих молекулах, наприклад ДНК, вже має місце накопичення дефектів і стають застосовні часові поняття.

7.5. Всесвіт, як Велика Система. З попереднім питанням тісно пов'язана й інша тема. Відкритість, не ізольованість і взаємне перекриття "квантів простору-часу" дальнодействующих взаємодіями призводять до розгляду об'єктів "квантів", як єдиного комплексу - Великий Системи.

Деякі особливості Великий Системи:

  • локальність взаємодії, вище вже зазначалося про принципову неможливість глобального взаємодії;

  • кінцівку спектрального ряду будь-якої взаємодії в межах вищевказаних обмежень;

  • неповторність макро взаємодії. Нескінченність Великий Системи в поєднанні з локальністю взаємодії принципово не допускають можливості повторення будь-якого макро події, макро стану самої Системи;

  • теплова розмитість макро взаємодії реліктовим взаємодією;

  • спрямованість макро взаємодії, як наслідок його неповторності;

  • відсутність підпросторів з ненульовими параметрами, що відповідають поняттю геометричній (фізичної, математичної) точки.

Ці особливості Великий Системи призводять до деяких макропонятіям:

    1. Макро Час. Макросостояніе Великий Системи ми називаємо "митями справжнього (минулого, майбутнього)", їх послідовність - макровременем (вірніше, просто Часом). Характеризується неповторністю і спрямованістю (див. вище). Вище і нижче макро світу це поняття стає умовним. Саме в макровремені зміна макростостояній Великий Системи і сприймається як зміна "миттєвостей цього", рух у Часі. В силу практичної коллинеарности світових ліній об'єктів Великий Системи вектор макровремені спрямований у бік їх середнього геометричного.

    2. Квант дії. Будь підпростір описуються рівняннями, не допускають їх трактування як окремих геометричних точок. Жодне з семи (див. п. 2.) Рівнянь підпросторів не описує геометричний об'єкт, який можна інтерпретувати, як геометричну точку. Жоден геометричний об'єкт простору подій в силу цього не може мати інваріанти з тільки нульовими значеннями. Співвідношення невизначеностей: D EDt ~ h геометрично еквівалентно саме одному з "не нульових" похідних інваріантів простору подій. Таким чином, співвідношення невизначеностей є фундаментальне поняття і не може бути віднесено до суто технічним експериментальним погрішностей. В силу вищесказаного будь-яка зміна стану Великий Системи, а це і є квант дії в просторі подій, може бути лише в межах ненульового інваріанта (в межах співвідношення невизначеностей).

    3. Локальність будь-яких взаємодій в поєднанні з принципом невизначеності Великий Системи постулюють не тільки спрямованість вектора макро часу, але й принципову неможливість абсолютно точного прогнозу макрособитій як минулого, так і майбутнього. Однак це не заважає, знаючи характеристики "кванта простору-часу" прогнозувати можливий діапазон станів і їх послідовність для Великої Системи в цілому.

7.6. Окрім, якщо можна так сказати, "чистих" підпросторів, розглянутих в основній частині, повинні існувати (і фактично існують) "нечисті", складові підпростору. Під кілька іронічним терміном "нечисті" підпростору будемо розуміти стійке об'єднання (сукупність) підпросторів меншою розмірності, що має властивості, подібні, але не тотожні, підпростір більшої розмірності. Найближчий приклад - протон. Протон - в нашому розумінні сукупність шести чотиривимірних підпросторів: трьох кварків і трьох глюонів з відповідною колірною гамою для отримання нейтральної забарвлення. Але в певних, досить стандартних, умовах не надто високоенергічних взаємодій, протон поводиться не як будь-яке з шести його складових підпросторів, а подібно (саме подібно, не тотожне) пятімерной підпростір - електрону. Думаю, це загальна властивість, застосовне до будь підпростір. Оскільки підпростором найбільшою розмірності є гравітон, то слід очікувати, що всі фізичні об'єкти в тій чи іншій мірі будуть мати гравітоноподобнимі властивостями.

7.7. Самоорганізація. Те, що розміщене під заголовком "Подоби" повинно входити в більш загальне поняття самоорганізації. Самоорганізація не є первинне, самостійне, ні від чого не залежне і ким-то з самого початку заданий, властивість підпросторів, що йому нерідко приписують. Ні, самоорганізація є все те ж послідовне, повсюдне і невідворотне застосування Природою своїх Законів, зокрема, застосування рівнянь підпросторів (див. рівняння 2.1.3.1. - 2.1.3.7. Геометрії фізичного простору) вже до самих підпростору. Виходячи з цього під самоорганізацією можна розуміти взаємну структурну адаптацію геометрії підпросторів (структурну адаптацію матерії до конкретних фізичних умов). З визначення випливає принципова локальність явища. У масштабі Всесвіту, немає глобальних подій, немає глобального часу, не може бути й глобальної самоорганізації. Самоорганізація існує як макроявищ, істотно залежить від конкретних макропараметрів (просторових, тимчасових, енергетичних). Наприклад того ж протона. Це синтетичне освіта, сталий і, відповідно, виявляючи властивості єдиної системи, в досить широкому діапазоні дій, об'єднання фундаментальних підпросторів (кварків і глюонів) не тільки результат цілочисельного напівхвильового сильної взаємодії його складових (рішення рівняння 2.1.3.3. Спільно з рівнянням 2.1.3.4 . у першому наближенні), а й електромагнітного, і теж цілочисельного напівхвильового, а й гравітаційного, як би не мала була остання поправка. Чому цілочисельного напівхвильового - зазначено вище, у властивостях підпросторів. Але, головне не це. Головне те, що з утворенням протона продовження дії рівнянь знову ж ні КИМ не скасовується. Системи рівнянь (2.1.3.1. - 2.1.3.7.) Мають безлічі цілочисельних рішень з різним ступенем локальної стійкості, причому впорядковані множини. Ось про це не згадують багато теоретиків.

Той же протон - квазістійкий система підпросторів, взаємодіючи електромагнітно (і гравітаційно) з електроном, утворює атом водню (знову ж таки, целочисленной полуволновой) - знову ж систему, в деякому діапазоні дій володіє своїм безліччю локально стійких станів. Цього діапазону локальної стійкості виявилося цілком достатньо, щоб людство досить довго відносилося до атома, як до "єдиної" і "неділимої" першооснові матерії.

Той же протон, взаємодіючи сильно, електромагнітно і гравітаційно з іншими протонами і своїм "сильним двійником" - нейтроном, утворює ядра інших атомів - системи з істотно більш широким, порівняно з атомом, як цілого, діапазоном локальної стійкості. Знову ж таки, на атомному рівні ніким не закінчується дія рівнянь. Атоми тими ж цілочисельними рішеннями рівняння об'єднуються в молекули зі своїм безліччю станів локальної стійкості і так до галактики (останнього упорядкованої множини цілочисельних рішень гравітаційної взаємодії). Немає початкового особливої ​​властивості самоорганізації, є невідворотність і повсюдність застосування Природою своїх Законів. А ось одним із наслідків їх послідовного застосування і є та впорядкована множинність станів (рішень), що ми називаємо самоорганізацією Всесвіту. Характерною особливістю такої самоорганізації є структурна рекурсія. Слід спеціально обумовити принципову кінцівку структурної диференціації речовини Всесвіту. Ця кінцівка зумовлена ​​величиною кванта дії.

Самоорганізація, і пов'язана з нею Інформація, мають всі властивості математичних множин. Більш того, ці множини підпорядковані своїм структурним причинно-наслідковим закономірностям, приміром, ентропійних та негентропійної. Але не треба забувати, це не самостійні, а похідні геометричні (фізичні) поняття. Не будемо "винаходити" додаткові сутності без необхідності, але будемо послідовно і повно застосовувати наявні.

7.10. Межпространственние світові лінії. Деякі можливі варіанти межпространственного (по обох підпростору фізичного простору) проходження світової лінії частки.

Варіант 1. Одне і те ж підпростір буде спостерігатися як дві просторово розділені частинки.

Варіант.2. Частка (підпростір) спостерігається як кілька частинок, розділених не тільки просторово, а й у часі.

Варіант 3. Частка (підпростір) спостерігається у вигляді декількох спільнот однотипних часток.

Можливо, нерозрізненість однотипних елементарних часток є наслідок того, що це по суті одна частка зі складної світової лінією.

Не повинно бути абсолютно стабільних (з нескінченно довгою в будь-якому з підпросторів світової лінією) частинок.

7.11. Статистичні властивості частинок.

7.11.1. Поведінка точкового об'єкта (геометричної точки).

Рухи геометричної точки в просторі і часі в будь-якому випадку описується її світової лінією. Таким чином, дослідження поведінки точкового об'єкта зводиться до досить елементарного питання дослідження лінії в просторі Мінковського.

У гіперболічної геометрії Лобачевського, як і в Евклідової, як і в сферичної геометрії через дві точки можна провести тільки одну пряму. А прямої є світова лінія будь-якого вільного точкового об'єкта. Оскільки пряма є абсолютно детермінованим об'єктом, будь-яка точка якої вичісляема з будь-яким ступенем точності, то поведінка точкових об'єктів абсолютно детерміновано.

Можливе виникнення питання: проте, як справи з поведінкою взаємодіє точкового об'єкта?

З точки зору теорії блізкодействія взаємодія фізичних об'єктів є обмін тими чи іншими переносниками взаємодії, наприклад, фотонами, гравітонами, глюонами. У проміжках між взаємодіями в обмінними частками, очевидно, поведінка точкового об'єкта буде відповідати вільному (див. вище) поведінці. А в момент взаємодії цей симбіоз якось незручно зараховувати до точкового. Тому твердження про абсолютний детермінізм точкових об'єктів залишається в силі.

Так само йде справа і з польовими поглядами. У цьому разі світова лінія будь-якої частинки є пряма, а будь-яке польове взаємодія є викривлення самого простору.

Однак варто відразу обумовити, що жоден фізичний об'єкт не може бути ототожнений з геометричною крапкою. Те, що в тих чи інших завданнях той чи інший фізичний об'єкт вважається точковим зовсім не означає, що він є геометричній точкою, а тільки те, що в рамках цього завдання неточечность фізичного об'єкта не впливає на результати, і тільки.

7.11.2. Поведінка фізичних об'єктів. Будь-який реальний фізичний об'єкт має ненульові фізичні (значить - геометричні) інваріанти, отже уявити тільки безліччю точок з цим же властивістю. Поведінка реального фізичного об'єкта має відповідати поведінки безлічі точок з ненульовими інваріантами, наприклад з ненульовою загальною площею (обсягом і т. д.). Відповідно, світова лінія реального фізичного об'єкта є безліч світових ліній кожної з його точок. І ось тут виявляється принципова різниця з поведінкою точкового об'єкта.

Ні, все як і раніше, для кожної окремої точки об'єкта все передбачувано і детерміноване. Однак точки об'єкта не збігаються, мають ненульовими інваріантами взаімоположенія. Відповідно, такими ж властивостями володіють і їх світові лінії. Оскільки загальноприйнято вважати інваріантні властивості частинок константами, не змінюються ні в часі, ні в просторі, то загальним властивістю світових ліній реальних фізичних об'єктів буде не тільки їх розбіжність, але і їх паралельність. Не міняє принципово це твердження і такі власні властивості частинок, як спін.

Однак паралельні прямі в гіперболічної геометрії Лобачевського мають ряд важливих особливих властивостей.

Якщо в евклідової геометрії через точку поза прямою можна провести тільки одну пряму, паралельну даній, то в гіперболічної геометрії мова йде вже про безліч, сімействі прямих, що проходять через дану точку і паралельних даної.

В результаті, яку б точку реального фізичного об'єкта ми не взяли б за основу, однозначно визначити поведінку всього безлічі точок об'єкту, тобто самого об'єкта, не представляється можливим принципово. Світові лінії будь-якої іншої точки об'єкта виявляться представимо незліченним (хоча і з цілком певними характеристиками, такими, як кути паралельності тощо) паралельними (сверхпараллельнимі).

Таким чином, поведінка будь-якого реального фізичного об'єкта в реальному фізичному просторі є принципово невизначеним, імовірнісним, залежним від Спостерігача (системи відліку), хоча і з цілком кінцевими характеристиками цієї невизначеності.

8. Подробиці

8.1. "Пусте" гіперболічне простір: = A / B tg B = A / tg = 2A / (1-A tg 2) A = th (x A / R v) 1-A 2 = 1 - th 2 x = sch 2 x = 1/ch 2 x B = (1 - A 2) / 2 = 1/2ch 2 x = sch 2 x / 2 V = 2shx * chx = sh2x = tg a = V? x = 2ch2x /

Зі співвідношення: V x <1 (c = 1), необхідно випливає, що не може бути локального фізичного об'єкта, у тому числі обсягу порожнього простору, з розмірами, великими X 1. Відноситься не тільки до цієї гіпотези, а й до всіх теоріям, в тій чи іншій мірі визнають гіперболічний характер фізичного простору, наприклад ОТО.

Уравненіе спостерігається світової лінії пробного тіла в "порожньому" гіперболічної просторі.

У колі Пуанкаре (гіперболічні перетині фізичного простору) світова лінія пробного тіла для "порожнього" простору буде відповідати дузі кола радіуса R: R = (1-A) / 2A.

Враховуючи класичне рівняння кола: (xx 0) 2 + (yy 0) 2 = R 2.

І задаючи: x 0 = R + A і y 0 = 0 отримаємо: x 2 - x / A - A x +1 + y 2 = 0, де x = th x, y = thct, c = 1.

Це ж рівняння в лінійному варіанті змінних: th 2 x - (th (x A / R v) + th (R v / x A)) * th x +1 + th 2 (ct) = 0.

8.2. Гіперпростір з критичною густиною речовини R = (1 + A) / 2A.

Враховуючи класичне рівняння кола: (xx 0) 2 + (yy 0) 2 = R 2.

І задаючи: x 0 =-R + A y 0 = 0 отримаємо x 2 + (1/A-2A) x + A 2-1-A + y 2 = 0.

8.3. Система світобудови. Є тільки одна посилка, з якої можуть і повинні зводитися будь-які будівлі фізичних гіпотез, у тому числі і "Геометрії фізичного простору". Постулат досить простий: Всесвіт єдина.

8.4. Обмеження.

8.4.1. Неможливість подорожі в часі.

"Подорож у часі" передбачає повернення світової лінії тіла до якоїсь своїй точці (відрізку). Це передбачає самопересеченія світової лінії, поява на ній особливих точок (точок самоперетинів), що суперечить аксіомі 1.2.

8.4.2. Неможливість транспортаціі.

Під транспортація розуміється можливість миттєвого переміщення тіла з однієї точки простору в іншу. Здавалося б гіпотеза допускає це. Дійсно, світові лінії ферміони нейтрино можуть бувальщина практично паралельні просторово-подібної осі, що відповідає ідеї миттєвості просторового переміщення. Проте така можливість існує лише для поодиноких ферміонів, які і так невиразні. Будь же, складнішою об'єкт, наприклад, протон, крім ферміонів включає в себе бозони, що мають ізотропні (і тільки ізотропні) світові лінії. Такий об'єкт принципово не може бути підданий транспортаціі. Звичайно, його можна розкласти на складові і ферміонів частина транпортовать. Однак немає сенсу займатися транспортація тільки ферміонів частини. Як правило, їх достатньо в будь-якій точці Всесвіту, в тому числі і в кінцевій точці транспортаціі і вони невиразні.

Бозона частина може прийти в точку транспортаціі тільки по светоподобного світової лінії, що істотно пізніше. Так, що і бозона частина краще збирати з "місцевого матеріалу".

Сборка об'єкта з "місцевого матеріалу" не є його транспортація за визначенням.

Але питання навіть не в цьому. Не можливо синфазно транспортувати навіть два ферміонів, не те щоб, припустимо, пляшку пива. Бозон ще можна якось пов'язати з ферміонів. А ось забезпечити когерентність анігіляціонного процесу навіть не для пляшки пива, а одиничного протона не представляється можливим. Не мають слабкі взаємодії ні дальнодействующих, ні блізкодействія, взагалі ніяких бозонів, немає коштів фазирования процесу. І труднощі ця принципова.

Висновок

Будемо сподіватися, що Читач у роботі побачив більше, ніж "шкільна" виклад фізичних основ космології. Це взагалі не робота з космології і навіть не з фізики, тим більше не декларація про наміри їх перекроювання. Будівля фізики досить успішно будується і без нас. Це філософська робота. І її мета належить до виключної компетенції філософії, як науки всіх наук - перевірка "трасування" фундаменту фізики, точок "закладки наріжних каменів", перевірка з "зовнішньої", по відношенню до фізики, точки зору. Оцінка ж глибини фундаменту фізики проводиться під взаємозалежної роботі: "Формалізація філософських понять". Наскільки виконана поставлена ​​мета - судити Вам.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Математика | Реферат
184.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Геометрія простору подвійний планетної системи Земля - ​​Місяць
Гармонізація фізичного і розумового розвитку молодших школярів в процесі фізичного виховання
Геометрія
Гіперболічна геометрія
Неевклидова геометрія
Геометрія чисел
Аналітична геометрія на площині
Геометрія з давніх часів до сьогодення
Сакральна геометрія духовної людини
© Усі права захищені
написати до нас