2.2. Качественная структура пространства
2.2. Качественная структура пространства
Все существующие теории пространства рассматривали пространство, как однородную субстанцию. Однородность пространства подразумевает, что свойства пространства — одинаковы во всех направлениях. А это означает, что материя должна проявлять себя в любой точке однородного пространства тождественно. Так ли это? Давайте проанализируем эту ситуацию.
Астрономам и астрофизикам известен факт, что во время полного солнечного затмения можно наблюдать объекты, которые наше Солнце закрывает собой. Исходя из позиций однородного пространства, это просто невозможно. Но тем не менее, это научный факт.
Невозможность этого определяется тем, что электромагнитные волны в однородном пространстве должны распространяться прямолинейно. Но если это так, то абсолютно невозможно наблюдать объекты, закрываемые другим, расположенным ближе к нам.
Объяснение этому феномену было дано следующим образом: массивный космический объект, которым является Солнце влияет на прямолинейное распространение световых волн, искривляя их траекторию, в результате чего, мы в состоянии наблюдать то, что находится за ним. Объяснение, безусловно правильное, только существует одно маленькое но. Если считать пространство однородным, то это становится невозможным. Возникает вопрос — а однородно ли оно? И единственно возможным объяснением этого факта может быть признание пространства неоднородным.
Давайте проанализируем и другие факты. Например, явление преломления разными средами прямолинейного распространения световых волн. Эти явления носят название оптических явлений природы. Суть их в том, что разные среды имеют плотность, отличную от плотности вакуума, которая принимается нулевой. Скорость распространения световых волн в вакууме С принимается за константу и равной 300 000 км/с. Среда оказывает сопротивление распространению световых волн, в результате чего скорость распространения их в данной среде становится меньше скорости распространения этих волн в вакууме и становится равной V. Таким образом, данная среда влияет на скорость распространения света с коэффициентом n, который назвали коэффициентом преломления среды:
n = c/v (2.2.1)
где:
n — коэффициент преломления;
c — скорость света (фотона);
v — скорость света (фотона) в среде.
C помощью этого коэффициента преломления можно рассчитать точку выхода света из этой среды на границе с другой средой. Практически каждый школьник производил подобные расчёты и эксперимент по пропусканию светового тучка через призму. Всё вроде бы просто и ясно. Но опять существует одно маленькое но. Оно появится, если сопоставить эту информацию с правилами квантовой физики, которая описывает природу волн, в том числе и оптического диапазона. Согласно понятиям квантовой физики, световые волны излучаются и поглощаются определёнными порциями, которые назвали фотонами. Каждый фотон имеет энергию, равную:
E = hf (2.2.2)
где:
h = 6,62 10-27 Erg/sek — постоянная Планка;
f — частота фотона.
Таким образом, каждый фотон имеет строго определённую энергию, и эта энергия определяет скорость перемещения его в среде. Поэтому, мы можем составить тождество:
mc2/2 = hf (2.2.3)
При прохождении через среду, скорость волны уменьшается пропорционально коэффициенту преломления данной среды (с = nv) и, следовательно, энергия фотона уменьшается:
Eср = mv2/2 = hf (2.2.4)
Естественно, что энергия фотона в среде получается меньше его энергии в вакууме:
Eср< E
Подставляя их уравнения, получим:
mv2/2 = hf < mc2/2 = hf (2.2.5)
Анализируя это соотношение, неизбежно придём к заключению, что, при изменении энергии фотона, должна измениться частота, а, следовательно, длина волны ?. Другими словами, входит в среду один фотон, а выходит другой. Получается явное противоречие с реальностью. Выводы линейной оптики противоречат квантовой механике. Каждый фотон имеет строго определённую энергию, он излучается при переходе электрона с большей разрешённой орбиты на меньшую; при поглощении атомом фотона, электрон атома переходит с нижней разрешённой орбиты на большую, так определяет квантовая физика. Но фотон, при прохождении среды, не меняется, в то время, как его скорость уменьшается. Как же быть с этим?
Если считать что пространство — однородно, т.е., его свойства и качества неизменны, получается абсурд. Абсурд исчезает если признать, что пространство — неоднородно, что его свойства и качества изменяются в разных направлениях, и, что материя, заполняющая пространство, влияет на свойства и качества пространства, которое она заполняет, а пространство влияет на материю. Проявляется, так называемая, обратная связь. В результате, устанавливается равновесное состояние между материей, заполняющей пространство и пространством, в котором данная материя находится. При таком равновесии, материя устойчива. В данной точке мы подошли к пониманию другого природного явления — радиоактивности.
Радиоактивность — явление, при котором, атом становится неустойчивым, происходит его распад, в результате которого выделяется энергия, и образуется более устойчивый атом или атомы. Неустойчивость возникает при поглощении данным атомом фотона. При поглощении фотона, происходит переход электрона с одной разрешённой орбиты на другую. Но почему при поглощении фотона один атом становится неустойчивым и распадается, в то время, как другой остаётся стабильным? Радиоактивными признаются трансурановые элементы, атомный вес которых превышает двести тридцать восемь а.е. и имеющие сложную структуру электронных орбит. Распад подобных атомов можно было бы объяснить их сложной структурой, которая нарушается при поглощении фотона и из устойчивого состояния переходит в неустойчивое, в результате чего, атом и распадается. Всё, казалось бы, прекрасно, если бы опять не вмешалось бы маленькое НО. Радиоактивны не только трансурановые элементы, но и изотопы всех других элементов. Любопытен тот факт, что, к примеру, радиоактивны изотопы водорода — дейтерий и тритий, с атомной массой две и три а.е., в то время, как атом золота — максимально устойчивый, при атомном весе почти сто девяносто семь а.е. В этом и аналогичных случаях невозможно объяснить устойчивость и неустойчивость сложностью структуры организации атомов. Вновь появляется парадокс и, казалось бы, неразрешимое противоречие. Всё было бы так, если исходить из предположения однородности пространства. Но если предположить, что пространство неоднородно — противоречие и абсурд исчезают.
Природу радиоактивности мы рассмотрим ниже. В данный момент нас интересует природа пространства. Как видно из приведённых выше примеров, как на уровне макрокосмоса, так и на уровне микрокосмоса, пространство — неоднородно. Понятие о том, что пространство является однородным во всех направлениях без «севера» и «юга», «верха» и «низа» является основой современной космологии, основанной на теории относительности Эйнштейна. Исследования, проведённые на радиотелескопе, вынесенном за пределы земной атмосферы, дали подтверждение о неоднородности пространства. Проанализировав радиоволны 160-ти отдалённых галактик, физики из Рочестерского и Канзасского Университетов США сделали поразительное открытие о том, что излучения вращаются по мере того, как они движутся сквозь пространство, в виде едва заметного рисунка, напоминающего штопор, непохожего ни на что, наблюдавшееся ранее. Полный поворот «штопора» наблюдается через каждый миллиард миль, который проходят радиоволны. Эти эффекты являются дополнением к тому, что известно, как эффект Фарадея, поляризация света, вызванная межгалактическими магнитными полями. Периодичность этих, вновь наблюдаемых вращений, зависит от угла, по которому движутся радиоволны относительно оси ориентации, проходящей через пространство. Чем параллельней направление движения волны с осью, тем больше радиус вращения. Данная ось ориентации не является физической величиной, а скорее определяет направление, по которому свет перемещается во Вселенной. По наблюдению с Земли, как утверждают исследователи, ось проходит в одном направлении, в сторону созвездия Sextants, и в другом направлении, в сторону созвездия Aquilа. Какое из направлений будет «верхом» или «низом», вероятно, будет произвольным выбором, считают они.
Это открытие было сделано доктором Джорджем Нодланд и доктором Джоном Ралстоном. Отчёт о котором они опубликовали в «Физическом Обзоре» в 1997 г[20]. Таким образом, качественная структура пространства должна быть неоднородной. Давайте проанализируем явление неоднородности пространства. Неоднородность пространства означает, что его свойства и качества — разные в разных областях пространства. Логично предположить два возможных состояния пространства — невозмущённое пространство, в котором его свойства изменяются непрерывно и плавно, в заданных направлениях, и возмущённое пространство, в котором наблюдается резкое изменение свойств и качеств.
Предположим, что невозмущённым пространство было в начале формирования пространственных структур, и, по мере формирования оных, возникают зоны возмущённого пространства. Зоны возмущения возникают под влиянием внешних факторов, которыми могут быть другие качественные пространства имеющие с данным пространством какие-то общие свойства и качества. Естественно эти пространства не могут быть полностью тождественными, а только частично. Таким образом, пространство может быть в возмущённом и невозмущённом состоянии, что является важным моментом для понимания природы звёзд, к которой мы вернёмся ниже. А в данный момент, давайте разберёмся с материей. Если пространство практически и теоретически не ограничено и его свойства и качества меняются непрерывно, то материя — конечна. Конечность материи обусловлена тем, что она имеет конкретные качества и свойства, которые имеют свои пределы и, вследствие этого, конечны. Пространство и материя взаимодействуют друг с другом, причём, взаимодействие — обоюдное. Поэтому, когда бесконечная величина с непрерывно изменяющимися свойствами и качествами, — пространство, — взаимодействует с конечной величиной с определёнными свойствами и качествами, — материей — их взаимодействие происходит в той только области пространства, где свойства и качества пространства и материи тождественны друг другу. И если предположить, что существует множество типов или форм материи, каждая из которых отличается от другой своими свойствами и качествами частично или полностью, и эти формы материи «накладываются» на пространство с непрерывно изменяющимися свойствами и качествами, то возникнет распределение этих свободных форм материй по пространству, по принципу тождества между свойствами пространства и форм материй.
Происходит процесс, аналогичный процессу разделения смеси жидкостей, имеющих разную плотность. Со временем, все жидкости смеси расположатся слоями одна над другой, более плотные жидкости (и, следовательно, более тяжёлые), переместятся вниз сосуда, а менее плотные (и, следовательно, более лёгкие) расположатся ближе к верху. Если пройдёт достаточно времени, то возникнут слои жидкостей с разной плотностью в одном сосуде. И если окрасить жидкости разной плотности в какой-либо цвет, например, самую плотную окрасить в красный цвет, и, по мере убывания плотности жидкостей, окрасить их соответственно, в оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый цвета, то в результате, после того, как смесь из этих жидкостей с разной плотностью успокоится, в сосуде появятся разноцветные слои жидкостей в порядке убывания их плотности — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый.
Жидкости с разной плотностью — это тоже материя, имеющая различия только по одному своему качеству — плотности. В данном случае, происходит своеобразное квантование (разделение) одной и той же материи по одному свойству или качеству. Поэтому, если предположить наличие множества форм материй, отличающихся друг от друга своими качествами и свойствами в пространстве с непрерывно изменяющимися свойствами и качествами, то произойдёт квантование этого пространства по этим формам материй. И если придать разным формам материи разные цвета, пространство превратится в цветной слоёный «пирог». И если, в случае смеси жидкостей, критерием разделения жидкостей в сосуде являлась плотность этих жидкостей, то, в случае с разными формами материй, возьмём за подобный критерий мерность пространства. Пространство с непрерывно изменяющейся мерностью назовём матричным пространством. Таким образом, в этом матричном пространстве, при взаимодействии его с формами материи, возникнут слои с тождественной мерностью. Каждый слой тождественной мерности этого матричного пространства назовём пространством-вселенной с данным уровнем мерности. Другими словами, изменение мерности матричного пространства на некоторую величину, ?L приводит к качественному изменению матричного пространства и образованию в нём пространства-вселенной нового качественного состава.
Наверно, многие в детстве играли, складывая из кубиков разные картинки. Так вот, изменение мерности пространства на величину ?L равносильно появлению нового кубика и возможности сложить с его помощью, переставив все кубики, новую «картинку»-вселенную. Это становится возможным, только тогда, когда все «кубики — одного размера». Если мы смешаем кубики разных размеров и попытаемся сложить из них какую-либо картинку, то, при всём желании, у нас ничего не получится, даже, если у нас достаточно «кубиков» на несколько «картинок». Сначала нужно рассортировать эти «кубики» по размерам, а затем складывать из них «картинки». Последовательное изменение мерности на одну и ту же величину ?L является квантованием матричного пространства и выражается коэффициентом квантования ?i, который и есть тот эталон, по которому отбираются «кубики», для создания новой «картинки».
Таким образом, как и из разного количества одинакового размера кубиков можно сложить разные картинки, так и из однотипных форм материй в матричном пространстве образуются пространства-вселенные. Эти пространства-вселенные образуют в матричном пространстве единую систему, как слоёный пирог, каждый слой которого качественно отличается от другого. При этом, каждый соседний слой этого пирога имеет, в своей «мозаике», на один «кубик» больше или меньше (Рис. 2.2.1).
Все эти слои находятся в постоянном движении и взаимодействии между собой. Результатом такого взаимодействия между соседними пространствами-вселенными является появление, в зонах соприкосновения, звёзд и «чёрных дыр» (Рис. 2.2.2). При этом, там, где пространство-вселенная соприкасается с другим, которое имеет в своём составе на один «кубик» больше, возникает звезда, а где на один «кубик» меньше — «чёрная дыра».