Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Дискуссии - Наука

В.А. Шашлов
Пространство-время, материя, взаимодействия

Oб авторе


В рамках проективной концепции Мироздания исследованы основные категории материального мира. Пространство-время, материя, взаимодействия получены как следствия существования атрибута Субстанции, представляющего собой внутреннее пространство в форме аффинно-проективного пространства.


Постановка проблемы

Стремление постичь Вселенную присуще человеку с незапамятных времен. За долгие века люди прошли путь от исследования окрестностей своего места обитания до путешествия вокруг Земли (рубеж XV-XVI веков). В течение следующих 5ти веков (к началу XXI века) объектом исследований стала вся Вселенная: измерен размер Вселенной, выяснено, что Вселенная расширяется и даже делает это с ускорением.

Одновременно происходил процесс постижения структуры микромира. Открыто множество элементарных частиц, из которых построена вся известная материя, а те виды частиц, которые пока неизвестны, назвали «темной материей».

Примечание. «Темной энергией» стали именовать неизвестный вид энергии, который, как полагают, вызывает ускоренное расширение Вселенной.

Наконец, ученые установили, что все возможные способы взаимодействия частиц материи могут быть описаны с помощью всего 4-х типов взаимодействий.

Однако наиболее фундаментальные проблемы так и остались нерешенными:

1. что представляет собой пространство-время?

2. какова природа материи?

3. каков механизм взаимодействий?

Для ответа на эти и многие другие связанные с этими проблемами вопросы и предназначена данная работа. Большая часть излагаемых далее результатов опубликована в [1-5] и более ранних работах, однако будет не лишним еще раз взглянуть на эти результаты с общей точки зрения, а также выявить дополнительные взаимосвязи между пространством-временем, материей и взаимодействиями.


Цель работы

Целью работы является исследование 3-х наиболее фундаментальных категорий материального мира: пространства-времени, материи, взаимодействий с помощью проективной геометрии. Именно проективная геометрия является тем математическим аппаратом, который необходим для понимания природы Мироздания.


Содержание работы

В соответствие с поставленной целью, работа состоит из 3-х разделов, которые посвящены, соответственно, пространству-времени, материи и взаимодействиям.


I. Пространство-время

В настоящее время имеется 3 точки зрения на природу пространства-времени.

1. Пространство-время является самостоятельным объектом, существующим независимо от материи. Это субстанциональная концепция пространства-времени, которая была введена Ньютоном и является одной из основ Стандартной модели. Именно «абсолютное» пространство придает материи инертные свойства: либо непосредственно (как у Ньютона), либо вследствие «разлитого» по пространству хиггсова поля.

2. Пространство и время представляют совокупность отношений между частицами материи. Это реляционная концепция, которая была введена Лейбницем и возродилась после работ Маха и создания специальной теории относительности (СТО), хотя из СТО реляционная концепция никоим образом не следует. Наиболее известным сторонником этой концепции является профессор МГУ Ю.С. Владимиров.

3. Пространство-время – это следствие неизвестной пока, более фундаментальной (чем известные виды материи и энергии) физической сущности. Данная концепция только начинает развиваться, и еще не приобрела сторонников среди авторитетных ученых.

Предлагаемое автором понимание пространства-времени относится именно к этому, третьему направлению и предельно кратко может быть выражено следующим образом: пространство-время является проявлением внутреннего пространства. Раскрытие смысла этого утверждения и составляет содержание данного раздела.

Прежде всего, необходимо выяснить, что такое «внутреннее пространство». В Стандартной модели, внутреннее пространство – это чисто математическая структура, которая имеет 3 разновидности: это 1-мерное, 3-мерное и 8-мерное пространства, геометрия которых определяется наличием в этих пространствах групп преобразований U(1), SU(2), SU(3). Данные 3 пространства встраиваются в каждую точку пространства-времени перпендикулярно четырем измерениям (в дополнительных, «воображаемых» измерениях), вследствие чего образуются 3 вида расслоенных пространств, в которых внутренние пространства выступают в качестве слоев. Далее вводится операция локального нарушения симметрии данных слоев, в результате чего получаются уравнения электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий.

Проективная концепция Мироздания предлагает принципиально новое понимание: внутреннее пространство – это самостоятельная физическая сущность, которая математически описывается тремя разновидностями аффинно-проективного пространства: вещественного (RP3), комплексного (СP3), кватернионного (НP3).


Примечание. Носителями всех взаимодействий служат прямые линии этих 3-х разновидностей внутреннего пространства, как это описано в разделе III.


Естественными (предпочтительными) координатами аффинно-проективного пространства являются однородные аффинные координаты. Это четверки чисел (х0, х1, х2, х3), рассматриваемые с точностью до пропорциональности: четверки чисел, которые отличаются на один и тот же множитель, являются эквивалентными. Эквивалентные четверки описывают одну и ту же точку аффинно-проективного пространства.

Однако эти же самые четверки чисел представляют собой аффинные координаты 4-мерного аффинного пространства. Данное пространство является прообразом пространства-времени. Итак, прообраз пространства-времени формируется из координат, которые описывают внутреннее пространство: пространство-время – это множество значений однородных аффинных координат внутреннего пространства.

Данное понимание пространства-времени отвергает как субстанциональную, так и реляционную концепции: пространство-время – это множество наборов четверок чисел (это – не материя), но свойства этого множества определяются не частицами материи, а более глубокой физической сущностью (атрибутом Субстанции).

Предлагаемая модель объясняет, почему пространство-время является 4-мерным аффинным пространством. Это являются следствием того, что множество значений каждой из 4-х однородных координат составляет аффинную прямую, и количество таких координат для внутреннего пространства равно 4. Покажем, что в рамках данной модели находит объяснение также направленность и необратимость времени.

Исходное состояние внутреннего пространства было проективным и описывалось однородными проективными координатами. Эти координаты были равноправными. Однако на первой стадии космологической эволюции одна из плоскостей внутреннего пространства преобразовалась в бесконечно удаленную плоскость. В математике эта процедура носит название «выделение бесконечно удаленной плоскости» и приводит к преобразованию проективного пространства в аффинно-проективное пространство.

Преобразование внутреннего пространства в аффинно-проективное пространство означает, что одна координата стала отличаться от остальных 3-х координат. Такой координатой стала координата, которая для всех бесконечно удаленных точек принимает нулевое значение, т.е. уравнение бесконечно удаленной плоскости имеет вид х0 = 0 (в качестве выделенной координаты выбирают х0). В 4-мерном прообразе пространства-времени это уравнение соответствует 3-мерной гиперплоскости. Данная гиперплоскость недостижима для других точек пространства-времени, поэтому прообраз пространства-времени разделяется этой гиперплоскостью на 2 несвязанные части: х0 > 0 и х0 < 0.

Вместе с тем, допустимым аффинным преобразованием любую точку прообраза пространства-времени можно перевести в точку, сколь угодно близкую к гиперплоскости х0 = 0: данное преобразование соответствует переходу к моменту времени «настоящее». Поскольку точки гиперплоскости х0 = 0 недостижимы, непрерывный путь через эту гиперплоскость отсутствует: из момента «настоящее» координата х0 может изменяться только в направлении, противоположном направлению на гиперплоскость х0 = 0.

Это означает, что координата х0 способна изменяться только в направлении, в котором происходит увеличение ее абсолютной величины, и не может изменить свой знак. Данные свойства и проявляются как направленность и необратимость времени.

Метрические свойства внутреннего пространства, а вместе с ними и метрические свойства пространства-времени, возникают так, как описывает образование метрики теория проективного мероопределения, которая была разработана полтора века назад Кэли (1859 год) и Клейном (1872 год).

Согласно теории проективного мероопределения, метрика – это свойство проективного пространства, наделенного инвариантной поверхностью второго порядка, которая носит название «Абсолют». Вид метрики определяется видом Абсолюта.

Абсолют внутреннего пространства является невырожденным и вещественным. Единственный вид такого Абсолюта – это: (х0)2 - (х1)2 - (х2)2 - (х3)2 = 0. Абсолют приобретает такой вид на третьей стадии космологической эволюции, когда мнимый Абсолют СP3-пространства проникает в RP3-пространство: данное проникновение и является причиной Большого взрыва (см. Приложение).

В теории проективного мероопределения показано, что метрика внутри данного Абсолюта является гиперболической. Из вида неоднородных координат аффинно-проективного пространства: v1 = х10, v2 = х20, v3 = х30 следует, что внутреннее пространство имеет физический смысл (расширенного) пространства скоростей. Поскольку Большой взрыв произошел внутри Абсолюта, то все частицы материи образовались также внутри Абсолюта. Это означает, что геометрия пространства скоростей частиц материи имеет вид геометрии Лобачевского: из проективной модели вытекает один из основных результатов специальной теории относительности (СТО).

В 4-мерном аффинном пространстве уравнение (х0)2 - (х1)2 - (х2)2 - (х3)2 = 0 является уравнением инвариантного конуса, наличие которого задает в прообразе пространства-времени псевдоевклидову метрику: это также самый главный результат СТО.


Примечание 1. Псевдоевклидова метрика пространства-времени установлена Минковским и Пуанкаре, причем Пуанкаре сделал это независимо от Эйнштейна. Однако Пуанкаре не смог сделать из своего замечательного открытия вывод, что различие эталонов пространства и времени при разных состояниях движения столь же реально, сколь реально различие проекций эталона длины при повороте в обычном пространстве. Причина в том, что Пуанкаре продолжал оставаться в заблуждении, что свойства пространства и времени можно выбирать, руководствуясь маловразумительным критерием «удобства», а не критерием соответствия объективной реальности.

Примечание 2. Прав был В.И. Ленин, когда характеризовал Пуанкаре, как не слишком опытного философа. Именно приверженность к неадекватной философской системе не позволила Пуанкаре дать физическую интерпретацию открытому им псевдоевклидову пространству и стать «отцом» теории относительности: суть теории относительности состоит в том, что пространство-время псевдоевклидово.


Модель пространства-времени, как проявления аффинно-проективного внутреннего пространства, объясняет природу инерции и принцип относительности.

В инерциальных системах отсчета прямолинейное и равномерное движение описывается пропорциональным изменением пространственно-временных координат. Поскольку координаты пространства и времени являются однородными координатами внутреннего пространства, такое пропорциональное изменение не изменяет положение частицы во внутреннем пространстве. Это означает, что внутреннее пространство не влияет на данное состояние движения, вследствие чего данное состояние может сохраняться неограниченно долго, что составляет содержание закона инерции.

Принцип относительности, т.е. равноправие всех инерциальных состояний движения, является следствием равноправности точек внутреннего пространства (когда можно пренебречь искривлениями, создаваемыми тяготеющими массами).

Понимание пространства-времени, как проявления внутреннего пространства, позволяет уточнить общую теорию относительности (ОТО) в принципиально важном вопросе: «Какова скорость течения времени в поле тяготения?».

Ответ, предлагаемый ОТО, хорошо известен: тяготение искривляет пространство-время, что влечет за собой замедление времени. Это интерпретируется так, что вблизи тяготеющих масс расстояния между уровнями энергии в атомах и ядрах становятся меньше, вследствие чего построенные на переходах между этими уровнями Часы идут медленнее, чем такие же Часы вдали от масс.


Примечание 1. Дело выглядит так, словно искривленное время «заставляет» замедляться процессы в ядрах, атомах … . Эта точка зрения не согласуется с исходной задумкой Эйнштейна, который исходил из принципа Маха. Хотя в окончательной редакции ОТО (после того, как Эйнштейн встал на позиции геометрической парадигмы в познании мира), данный вывод является неотъемлемой частью ОТО.

Примечание 2. Если природа была бы устроена так, как утверждает ОТО, то при движении атомов и ядер между точками с разным значением гравитационного потенциала, разность между всеми энергетическими уровнями в атомах и ядрах должна была бы непрерывно и синхронно (!) изменяться, что представляется мало реальным.


Однако этот, кажущийся незыблемым, вывод ОТО не соответствует действительности. Часы, падающие в гравитационном поле, замедляют свой ход не из-за того, что изменяется положение уровней энергии в атомах и ядрах, а из-за того, что Часы движутся по искривленной мировой линии пространства-времени. Вследствие этого, проекции эталонных отрезков этой мировой линии, измеряемых ускоренно движущимися по этой мировой линии Часами, на временную ось, соответствующую Часам, которые остались неподвижными, больше (поскольку метрика псевдоевклидова) эталонных отрезков времени, измеряемых Часами, движущимися по искривленной мировой линии. Соответственно, эталонные отрезки времени вдоль искривленной мировой линии оказываются меньше эталонных отрезков времени, измеряемые неподвижными Часами.

Этот эффект и проявляется как эффект замедления времени в поле тяготения: замедление времени в поле тяготения происходит по той же самой причине, как в СТО: это псевдоевклидов характер метрики пространства-времени.


Примечание. При рассмотрении эффектов замедления времени в СТО, никто не говорит об изменении положения энергетических уровней в атомах и ядрах. В ОТО также пора отказаться от этой ошибочной идеи.


Искривление пространства-времени в гравитационном поле имеет такой же потенциальный характер, как сокращение длин и замедление времени в инерциальных системах отсчета (согласно СТО, замедление времени становится реальным только в том случае, если Часы претерпевают ускоренное движение).

Точно так же, замедление времени (и вообще, искривление пространства-времени) в поле тяготения имеет место лишь в том случае, если пробные тела (Часы) совершают ускоренное движение в этом поле. Это означает, что тяготение искривляет пространство-время лишь потенциально: чтобы это искривление стало реальным, частицы (Часы) должны совершать ускоренное движение.

Данный вывод является следствием того, что природа тяготения заключается в искривлении внутреннего пространства (а не пространства-времени). Эффект замедления времени будет иметь место только для Часов, которые движутся ускоренно (находятся в состоянии свободного падения), тогда как Часы, которые неподвижны относительно тяготеющего тела, должны идти синхронно.

Указанное уточнение теории Эйнштейна оставляет неизменными все результаты, полученные в рамках ОТО для объектов, которые свободно падают в поле тяготения. К таким объектам относятся, в частности, Меркурий и луч света в поле тяготения Солнца. Это означает, что численные значения эффектов смещения перигелия Меркурия и отклонения лучей света звезд должны иметь те же самые величины, как в ОТО.

Точно также, по формулам ОТО должно вычисляться гравитационное замедление времени при измерении Часами, которые падают в поле тяготения Земли, например, на космических орбитах, и используются в системах точного времени (GPS, ГЛОНАСС). Однако это не относится к Часам, которые неподвижны относительно Земли. Все такие Часы находятся в одной и той же точке внутреннего пространства (в которой находится сама Земля), поэтому должны идти в одинаковом темпе, независимо от значения гравитационного потенциала в точках пространства, где они расположены.

Предложенное уточнение ОТО допускает несложную экспериментальную проверку. В настоящее время созданы лабораторные экземпляры часов, имеющие точность ~ 10-17. Следует сравнить темп хода 2-х таких часов в течение нескольких дней, разнеся их по высоте на несколько метров. Если справедлива ОТО, нижние часы должны показать меньшее время, чем верхние. Если же справедлива проективная модель пространства-времени, показания часов должны остаться одинаковыми.


Примечание. Часы измеряют время независимо от того, «краснеют» или «синеют» подлетающие к ним фотоны: скорость течения времени определяется строением внутреннего пространства, а не изменением частоты фотонов.


Чтобы сделать предлагаемое решение проблемы определения скорости течения времени в поле тяготения более понятным, укажу еще раз, в чем заключается его отличие от общепринятого решения. Согласно ОТО, тяготение представляет собой искривление пространства-времени (в первую очередь, времени: ньютоновское приближение получается из уравнений Эйнштейна, когда искривляется только временная координатная ось). В проективной модели тяготение – это искривление внутреннего пространства, которое имеет физический смысл расширенного пространства скоростей. Это означает, что наличие тяготеющих масс приводит к образованию в пространстве скоростей искривленных областей. При попадании в эти области, пробные тела, не имеющие жесткой связи с тяготеющим телом, приобретают ускорения: наличие таких ускорений и проявляется как действие гравитационного поля.


Примечание. Движение всех таких тел можно описывать как движение по геодезическим линиям псевдориманова пространства-времени. В данном случае применим математический аппарат ОТО: уравнения этих геодезических получаются в качестве следствий уравнений Эйнштейна.


Напротив, в тех случаях, когда Часы жестко скреплены с тяготеющей массой, относительная скорость Часов и данной массы равна нулю. Эти Часы не находятся в искривленной области внутреннего пространства, создаваемой этой массой (поскольку их скорость остается неизменной относительно этой массы). По этой причине данные Часы должны идти в том же темпе, как Часы в любой другой системе отсчета, которая неподвижна относительно данной тяготеющей массы.

Основной вывод I раздела: понимание пространства-времени, как проявления внутреннего пространства, объясняет все свойства пространства-времени.


II. Материя

Понимание природы материи должно включать в себя нахождение ответов, по крайней мере, на следующие 8 вопросов:

1. почему материя существует в форме фермионов с минимальным спином (1/2)ħ?

2. почему имеется 2 класса фермионов: лептоны и барионы?

3. почему в состав адронов входят кварки с дробным зарядом, кратным (1/3)е?

4. какова природа массы?

5. какова природа заряда?

6. каков физический смысл постоянной Планка?

7. каков физический смысл принципа Паули?

8. почему существует 3 семейства лептонов и кварков?

Надежды на то, что ответы на эти вопросы будут получены в рамках Стандартной модели, нет никакой. Вопрос о природе спина (п.1) даже не поднимается. Вопросы о причине разделения частиц на лептоны и барионы (п.2) и существовании внутри адронов кварков с дробным зарядом (п.3) также не рассматриваются. Что касается п.4, то решение, предлагаемое Стандартной моделью не убедительное и не полное: не объясняется, почему различие масс разных типов частиц материи столь велико. О природе электрического заряда (п.5) Стандартная модель не говорит «ни полслова». В вопросах о постоянной Планка (п.6) и принципе Паули (п.7) ситуация аналогичная: эти 2 понятия стали настолько обыденными, что ни один «серьезный» физик уже не размышляет об их природе.


Примечание. Наличие 3-х семейств (п.8) худо-бедно пытается объяснить теория струн, однако эта теория сама нуждается в серьезном обосновании своего права на существование. Физикам «старой закалки» в страшном сне не могло привидеться, что высокое имя «Теория» будет носить математическая модель, которая даже не предсказывает ни одного эффекта, который мог бы быть проверен экспериментально.


Проективная модель строения материи позволяет, хотя бы в первом приближении, дать ответы на все 8 вопросов.

Определяющую роль также играет внутреннее пространство. Согласно проективной модели, частицы материи являются объектами внутреннего пространства, поэтому свойства частиц отражают свойства внутреннего пространства.

Каждая частица материи состоит из 3-х элементов внутреннего пространства:

1) замкнутая поверхность,

2) связка аффинно-проективных прямых,

3) бесконечно удаленная плоскость.

Объекты, включающие в себя эти 3 элемента внутреннего пространства, и представляют собой частицы материи.

Замкнутые поверхности выполняют функцию центрального кора (керна) частицы, и могут быть односторонними и двусторонними. Частицы, образованные на основе односторонних поверхностей составляют обычную материю, а частицы, образованные на основе двусторонних поверхностей, вероятно, – темную материю.

Кор частицы располагается в центре связки: каждая прямая связки проходит через центральную поверхность, благодаря чему возникает соединение данных объектов, что и приводит к образованию частиц материи. Третий элемент – бесконечно удаленная плоскость – является общим для всех частиц Вселенной: связка прямых любой частицы материи проходит через бесконечно удаленную плоскость внутреннего пространства.


Примечание 1. Все частицы материи можно рассматривать как «подвешенные» (на своих связках) к бесконечно удаленной плоскости внутреннего пространства.

Примечание 2. Каждая частица «заполняет» своей связкой все внутреннее пространство: прямые связки проходят через все точки внутреннего пространства.


Проективная модель материи дает следующие ответы на поставленные вопросы.

1. Спин частиц порождается кручением RP1-прямых, которые входят в состав связки каждой частицы материи. Кручение данной прямой создает момент количества движения: этот момент и проявляется как спин (s).

Прямые связки заполняют полный телесный угол 4π, поэтому спиновый момент количества движения существует сразу во всех направлениях пространства.


Примечание. В Стандартной модели данное свойство спина постулируется.


Когда частица попадает в область пространства, где имеется выделенное направление, в связке выделяется прямая, которая совпадает с выделенным направлением. Момент количества движения, порождаемый кручением данной прямой, и проявляется в виде спина, который обнаруживается в экспериментах, в которых измеряется момент количества движения частиц относительно данного фиксированного направления.

Суммарный момент количества движения в полном телесном угле 4π, которым обладает каждая частица материи, также способен проявляться как самостоятельная физическая величина. Из соображений размерности видно, что эта величина имеет физический смысл «действия». В данных процессах суммарный момент количества движения частицы материи выступает в качестве элементарного кванта действия, который и представляет собой постоянную Планка (h).

Из определения постоянной Планка, как суммарного момента количества движения частиц материи, следует, что она связана со спином соотношением h = 4π*s. На основании этого получаем численное значение минимальной величины спина: s = h/4π = (1/2)ħ. Минимальный спиновый момент количества движения фермионов: s = 1/2 есть не что иное, как деленный на 4π квант действия.

Процессы преобразования суммарного момента количества движения частиц материи в квант действия происходят с изменением пространственной (Δх) или временной (Δt) координаты. Вследствие этого, действие проявляется в виде приращения импульса (Δр) и приращения энергии (ΔЕ): эти величины представляют собой пространственную и временную «плотность кванта действия»: h = Δр*Δх и h = ΔЕ*Δt.

2. Существование 2-х классов фермионов обусловлено тем, что принадлежащие этим классам частицы образованы на основе разных поверхностей. А именно, лептоны образованы на основе 2-х простейших типов замкнутых односторонних поверхностей: односторонней сферы и одностороннего тора, а барионы – на основе поверхности Боя. Наличие 2-х типов лептонов обусловлено этой же самой причиной: заряженные лептоны (электроны, позитроны) образованы на основе односторонней сферы, а нейтральные лептоны (нейтрино, антинейтрино) – на основе одностороннего тора.

Данное строение лептонов объясняет, почему электроны имеют электрический заряд, а нейтрино – нет: это обусловлено различной топологией односторонней сферы и одностороннего тора. Вследствие разной топологии, пересекающие эти поверхности RP1-прямые, различным образом изменяют свою ориентацию: в случае односторонней сферы ориентация прямых изменяется, а в случае одностороннего тора – нет.

В первом случае формируется связка, в которой все проективные прямые ориентированы либо от центрального кора, либо на центральный кор, что и соответствует образованию (+) или (-) заряда. Во втором случае (при отсутствии изменения ориентации) прямые связки оказываются неориентированными, а образованные с помощью таких связок частицы являются электрически нейтральными.

3. Класс адронов, включающий барионы и мезоны, образован на основе всего одного типа поверхности, а именно – поверхности Боя. Данная поверхность содержит 3 лепестка, по которым распределяются прямые связки. Имеется множество способов такого распределения, что является причиной многочисленности класса адронов: каждый из возможных способов распределения связок по лепесткам поверхности Боя порождает определенный вид адрона.

Полный спектр адронов получается как результат всех возможных способов распределения связок прямых по лепесткам поверхности Боя.

Указанные 3 поверхности исчерпывают все простейшие типы замкнутых односторонних поверхностей, поэтому вполне естественно, что все известные частицы образованы на основе этих 3-х поверхностей.


Примечание 1. Имеется еще одна относительно несложная замкнутая односторонняя поверхность, которая носит название «поверхность Штейнера», содержащая 6 лепестков. Данная поверхность также может служить основой для формирования особого вида частиц материи: тетракварков и пентокварков.

Примечание 2. Тетракварки и пентокварки могут образовываться и на основе поверхности Боя: с каждым лепестком может соединиться 2 доли связки прямых, и данный лепесток станет «носителем» 2-х кварков, в результате чего на 3-х лепестках поверхности Боя может собраться 4 или 5 долей полной связки.


Кварковое строение адронов является прямым следствием того, что адроны построены на основе поверхности Боя. На каждый из 3-х лепестков поверхности Боя приходится 1/3 часть полной связки прямых. Поскольку полная связка соответствует единичному заряду (е), то заряд каждого лепестка оказывается равным (1/3)е. Это соответствует образованию нижних кварков. Однако доля связки, принадлежащая каждому лепестку, может «перескочить» на соседний лепесток, в результате чего заряд данного лепестка окажется в 2 раза больше. Данные лепестки будут иметь абсолютную величину заряда равную (2/3)е и представляют собой верхние кварки.

Данная модель объясняет причину существования нижних и верхних кварков.

Примечание. Одновременно находит весьма простое и элегантное решение проблема конфайнмента: невозможность отделения кварков друг от друга объясняется тем, что этим свойством обладают лепестки поверхности Боя.

4. Масса частиц порождается натяжением связки RP1-прямых, входящей в состав каждой частицы материи. Натяжение связки удерживает частицы в фиксированных точках внутреннего пространства. При любой попытке вывести частицу из этой точки в любом направлении, натяжение связки в противоположном направлении увеличивается и возникает градиент натяжения, который стремится возвратить частицу в исходную точку. Данное свойство проявляется в виде наличия у частицы инертной массы (m).

То же самое натяжение RP1-прямых, которое обуславливает существование инертной массы, имеет своим следствием искривление RP1-прямых и, следовательно, искривление внутреннего пространства (которое «составлено» из RP1-прямых). Это искривление проявляется в виде гравитационного поля. Поскольку степень искривления пропорциональна натяжению, то гравитационная и инертная массы также оказываются пропорциональными друг другу: проективная модель объясняет наличие инертной и гравитационной масс, а также пропорциональность этих масс друг другу.

Натяжение RP1-прямых выполняет еще одну важную функцию: это натяжение создает внутреннюю энергию частицы (Е0), из чего непосредственно следует, что внутренняя энергия частиц пропорциональна массе: Е0 ~ m. При выборе стандартных единиц измерения, эта формула принимает общеизвестный вид Е0 = mс2.

5. Электрические заряды формируются благодаря фокусированию RP1-прямых, входящих в состав связок частиц материи, их центральными корами. Образующиеся при этом электрические фокусы представляют собой «точечные» заряды частиц. Знак заряда определяется ориентацией прямых, составляющих связку данной частицы материи.

Тем самым, делается излишней одна из главных гипотез современной физики о существовании электрического заряда, как самостоятельной физической сущности. Согласно данной точке зрения, первичными являются не заряды, а RP1-прямые, выполняющие функцию электрических силовых линий. Заряды появляются как результат фокусирования электрических силовых линий центральными корами частиц.

Данная модель возникновения электрического заряда объясняет 2 важнейших экспериментальных факта: почему существует минимальный заряд, и почему заряд является инвариантом преобразований Лоренца.

Первое свойство обусловлено тем, что элементарный заряд – это полная связка прямых (в случае кварковых зарядов – часть этой связки).

Второе свойство отражает то обстоятельство, что в каждой точке внутреннего пространства скоростей связка прямых имеет один и тот же вид.

6. Физический смысл постоянной Планка (кванта действия): это суммарный момент количества движения, которым обладает каждый фермион, поскольку в его состав входит связка (наделенных крутящим моментом) проективных прямых.

В пространстве-времени квант действия проявляется в виде приращений энергии и импульса. Эти приращения представляют собой «плотность кванта действия» по временной координате и вдоль пространственной координаты. В любом физическом процессе результатами преобразования кванта действия в свои «плотности» являются изменения энергии и импульса, которые также носят название «кванты». Величины этих квантов определяются величинами временных (Δt) и пространственных (Δх) интервалов, в которых происходит данный процесс (осуществляется такое преобразование).

Процессы с преобразованием полного момента количества движения частиц материи через квант действия в изменения энергии и импульса, и представляют собой «квантовые процессы», которые изучаются квантовой механикой.

7. Чтобы выяснить физический смысл принципа Паули, следует заметить, что полный набор квантовых чисел частицы представляет собор набор величин, который полностью характеризует положение данной частицы во внутреннем и в обычном (физическом) пространстве. Это означает, что 2 одинаковых фермиона будут обладать одним и тем же полным набором квантовых чисел, если они будут занимать одну и ту же точку внутреннего и одну и ту же точку физического пространства.

При таком совмещении неизбежно происходит наложение связок прямых данных частиц. Такое наложение возможно, даже если во внутреннем пространстве связки данных частиц будут полностью совпадать, однако для этого необходимо, чтобы в физическом пространстве связки отличались направлением закручивания, т.е. имели противоположный спин. Данное обстоятельство и выражает принцип Паули.


Примечание. «Наглядно» данный механизм можно продемонстрировать с помощью рисунка, аналогичного рис. 1а и 1б [5], только вместо стрелок, показывающих направление движения (вращения) отдельных отрезков RP1-прямых, следует поставить стрелки, показывающие кручение этих отрезков в одну или в противоположные стороны.


8. Существование 3-х семейств частиц материи объясняется тем, что все частицы располагаются в СP3\СP1-пространстве, которое получается в результате выделения в СP3-пространстве одной (бесконечно удаленной) СP1-прямой.


Примечание. Данное выделение происходит на второй стадии космологической эволюции, когда во внутреннем НP3-пространстве формируется его комплексное подпространство (СP3-пространство) и происходит пересечение образовавшегося СP3-пространства с выделенной бесконечно удаленной НP2-плоскостью.


Поскольку СP3\СP1-пространство является 3-связанным, связки прямых могут располагаться в СP3\СP1-пространстве тремя различными способами (проходить через одну из 3-х компонент связности), что и приводит к наличию 3-х семейств частиц.

Поскольку различие путей в СP3\СP1-пространстве сказывается только на величине натяжения RP1-прямых, то одинаковые частицы разных семейств должны отличаться только значением массы, что подтверждается экспериментом.


Ядерный уровень строения материи.

Из изложенной модели строения адронов вытекает новая модель атомных ядер.

Как все адроны, нуклоны образованы на основе поверхности Боя. Образующиеся в лепестках поверхности Боя кварковые заряды располагаются в непосредственной близости от вершин лепестков. Поэтому при контакте нуклонов своими лепестками, кварковые заряды соседних нуклонов оказываются расположенными друг от друга на 1-2 порядка ближе, чем в каждом отдельном нуклоне. Это означает, что энергия кулоновского взаимодействия данных зарядов также будет на 1-2 порядка больше энергии кулоновского взаимодействия тех же самых кварков, если бы кварки располагались в нуклонах сферически симметрично (а нуклоны также находились бы в контакте друг с другом).

Благодаря увеличению энергии кулоновского взаимодействия кварковых зарядов соседних нуклонов, обусловленному сближением их кварков, происходит соединение нуклонов в ядра, что интерпретируется как проявление сильного взаимодействия.

Простейшей пространственной моделью поверхности Боя является прямоугольный тетраэдр, поэтому пространственные конструкции, построенные в результате объединения вершин лепестков поверхностей Боя, имеют вид конструкций из прямоугольных тетраэдров. Именно такой вид имеют все атомные ядра, вследствие чего данная модель ядра носит название «тетраэдрная модель» [4].

Основное достоинство тетраэдрной модели ядра состоит в том, что в рамках данной модели разработан алгоритм, с помощью которого вычисляются электрический и магнитный моменты ядер. Применение данного алгоритма к наиболее легким ядрам уже показало совпадение вычисленных величин с табличными значениями.

Примечание. Вычислены магнитные моменты нейтрона и протона, которые до настоящего времени считаются «аномальными»: за полвека своего существования квантовая хромодинамика так и не смогла вычислить эти величины.

Основной вывод II раздела: проективная модель материи объясняет все известные свойства элементарных частиц материи и строение ядер, а также раскрывает физический смысл кванта действия и, тем самым, обосновывает основные положения квантовой механики.


III. Взаимодействия

Взаимодействия между частицами осуществляется посредством проективных прямых, которые составляют связки, входящие в состав частиц материи.

Как указано выше, каждая связка заполняет все внутреннее пространство. Вследствие этого, все связки непрерывно пересекают друг друга, из чего следует вывод: все частицы Вселенной, даже расположенные в удаленных галактиках, взаимодействуют друг с другом.

Поскольку внутреннее пространство обладает свойствами всех 3-х проективных пространств: кватернионного НP3, комплексного СP3 и вещественного RP3, то должно существовать 3 вида взаимодействий, которые порождаются наличием у частиц трех видов связок проективных прямых: вещественных (RP1), комплексных (СP1) и кватернионных (НP1). Рассмотрим каждый из этих 3-х видов взаимодействий.


1. Взаимодействие посредством RP1-прямых.

Поскольку RP1-прямые обладают тремя физическими характеристиками: натяжением, вращением и кручением, то взаимодействие посредством RP1-прямых должно проявляться в виде 3-х разных взаимодействий, в каждом из которых используется одно из указанных 3-х свойств RP1-прямых.

1.1. Натяжение RP1-прямых порождает гравитационное взаимодействие.

Как описано выше, данное натяжение имеет своим следствием искривление внутреннего пространства, что проявляется во взаимном тяготении частиц материи. Каждая частица, попадая в искривленную область внутреннего пространства, создаваемую другой частицей (тяготеющим телом) приобретает ускорение (поскольку внутреннее пространство имеет физический смысл пространства скоростей). Данные ускорения и интерпретируются как результат взаимного притяжения частиц.

Данный процесс может быть описан также как движение частиц в искривленном пространстве-времени, что составляет суть эйнштейновской теории тяготения.

Однако в тех случаях, когда искривление внутреннего пространства не приводит к ускорению тел, т.е. когда пробное тело жестко связано с тяготеющей массой, искривления пространства-времени не происходит. Это означает, что Часы, связанные с этим пробным телом, должны идти в одинаковом темпе с Часами, расположенными в любой точке данной тяготеющей массы: никакого замедления времени в данном случае не происходит.

Примечание. Для тел, которые не совершают свободного падения в поле тяготения, натяжение RP1-прямых компенсируется силами взаимодействия с атомами и молекулами тяготеющего тела. В результате, искривление внутреннего пространства, а вместе с ним и искривление пространства-времени, «выпрямляются». Это и приводит к тому, что скорость потока времени, измеряемая Часами, покоящимися относительно тяготеющей массы, остается неизменной.

1.2. Вращение RP1-прямых порождает электромагнитное взаимодействие.

В результате данного вращения, происходит непрерывный обмен отрезками общих RP1-прямых, что проявляется как электромагнитное взаимодействие. При рассмотрении электромагнитного взаимодействия следует выделить 3 случая.

1) Заряды неподвижны друг относительно друга, т.е. находятся в одной и той же точке внутреннего пространства. Данный случай соответствует кулоновскому взаимодействию: он рассмотрен в [5].

2) Заряды движутся друг относительно друга с постоянной скоростью. В этом случае каждый заряд находится в фиксированной точке внутреннего пространства, и взаимодействие осуществляется посредством связывающих эти точки RP1-прямых. Проективные прямые описываются плюккеровыми координатами, которые имеют такую же математическую структуру, как напряженности электромагнитного поля, т.е. образуют антисимметричный тензор 4ого ранга. Отождествляя эти координаты и напряженности, получаем, что электромагнитные поля должны описываться антисимметричными тензорами, что практически однозначно определяет вид уравнений Максвелла.

3) Заряды совершают ускоренное движение, т.е. перемещаются во внутреннем пространстве. В результате такого перемещения, происходит возбуждение составляющих внутреннее пространство RP1-прямых. Данные прямые приводятся в колебательное движение, что проявляются в виде электромагнитных волн.

1.3. Кручение RP1-прямых порождает обменное взаимодействие.

Данное взаимодействие возникает, когда происходит наложение связок частиц одного типа. Результат наложения зависит от того, в каком направлении закручены прямые. Поскольку кручение определяет спин, то результат наложения зависит от спина частиц: именно по этой причине обменное взаимодействие неразрывно связано с наличием у частиц спина. Проективная модель указывает физическую природу спина и, тем самым, выявляет природу обменного взаимодействия.

В случае полуцелого спина реализуется принцип Паули, который является «крайним» проявлением обменного взаимодействия. Для целого спина, т.е. для бозонов, обменное взаимодействие имеет противоположный знак, чем для фермионов.

Причина заключается в строении проективного пространства, а именно в том, что фундаментальной группой проективного пространства является Z2. Благодаря этому, при 2-кратном прохождении RP1-прямыми проективного пространства, пройденный путь стягивается в точку. По этой причине, количество таких путей, выходящих из одной точки физического и внутреннего пространства, может быть сколь угодно большим.

Проективные прямые, осуществляющие 2-кратное прохождение RP3-пространства, имеют вдвое большую величину кручения, что соответствует вдвое большей величине спина: спин, порождаемый RP1-прямыми при прохождении этих «двойных» путей, равен 2*(1/2) = 1. Это означает, что частицы, обладающие спином 1 (и вообще, целочисленным спином), не препятствуют друг другу находиться в той же самой точке физического и внутреннего пространства: в каждой точке может находиться неограниченное количество бозонов, что и обуславливает реализацию статистики Бозе-Эйнштейна.


2. Взаимодействие посредством СP1-прямых.

Данное взаимодействие представляет собой электрослабое взаимодействие. Группа СP1 изоморфна группе SL(2), поэтому именно группа SL(2) является истинной группой симметрии электрослабого взаимодействия, а используемая в Стандартной модели группа U(1)xSU(2) является подгруппой группы SL(2).


Примечание. Группу U(1) следует заменить на изоморфную ей группу RP1: именно посредством RP1-прямых осуществляется электромагнитное взаимодействие.


3. Взаимодействие посредством НP1-прямых.

Данное взаимодействие представляет собой нелокальное взаимодействие. Как многообразие, НP1-прямая имеет вид 4-мерной сферы S4. Данная S4-сфера способна соединять точки 4-мерного пространства-времени, разделенные сколь угодно большим интервалом, благодаря чему данное взаимодействие не зависит от расстояния.

Примечание. Вероятно, именно нелокальное взаимодействие является носителем информации в процессах работы сознания. Условие для возникновения нелокального взаимодействия (наличие синхронизированных атомов, молекул и даже молекулярных кластеров), вероятно, реализуется в участках миелиновых оболочек нейронов, в которые распространяются когерентные акустоэлектрические волны, которые генерируются в перехватах Ранвье и создают в этих участках требуемую синхронизацию.


О природе сильного взаимодействия.

За рамками рассмотрения осталось сильное взаимодействие. Однако это говорит не о недостатке предлагаемой модели возникновения взаимодействий, а скорее, о ее правильности. Дело в том, что природа не нуждается в особом взаимодействии, которое скрепляет кварки в адронах и нуклоны в ядрах.

В адронах кварки удерживаются в силу геометрической природы поверхности Боя: лепестки поверхности Боя, на основе которых образованы кварки, невозможно отделить друг от друга, что обуславливает конфайнмент кварков.


Примечание 1. При введении кварков ошибочной была уже исходная посылка, что это независимые частицы. Чтобы согласовать данное ошибочное понимание кварков с тем фактом, что в природе свободные кварки отсутствуют, пришлось построить новый раздел физики: квантовую хромодинамику. В действительности, ситуация гораздо проще: кварки не являются свободными частицами, а образуются на основе лепестков поверхности Боя, для которых свойство неотделимости является естественным.

Примечание 2. Описываемое квантовой хромодинамикой сильное взаимодействие является, вероятно, наиболее сильным заблуждением физики ХХ века (с ним может «поспорить» разве что все более активно продвигаемая гипотеза о существовании дурной бесконечности «мультивселенных»).

Примечание 3. Конечно, современным ученым будет очень трудно «расстаться» с сильным взаимодействием. В качестве небольшого «утешения» следует признать, что ученым прошлых веков было не менее трудно отказаться от теплорода, флогистона и еще множества подобных фантазий.


В атомных ядрах необходимость в сильном взаимодействии также отсутствует. Нуклоны в ядрах объединяются за счет кулоновского взаимодействия, интенсивность которого увеличена на 1-2 порядка за счет того, что нуклоны «состыкуются» своими лепестками, в результате чего расположенные в этих лепестках кварковые заряды сближаются на расстояние, которое на 1-2 порядка меньше размера нуклонов. Это приводит к увеличению интенсивности кулоновского взаимодействия: данное, более интенсивное кулоновское взаимодействие и принимается в настоящее время в качестве сильного, межнуклонного взаимодействия.

Основной вывод III раздела: все взаимодействия имеют своими носителями аффинно-проективные прямые внутреннего пространства.


Заключение

Исходным пунктом проективной концепции строения Мироздания является гипотеза, что одним из атрибутов Субстанции является внутреннее пространство в форме аффинно-проективного, вещественно-комплексно-кватернионного пространства. Математический смысл этого пространства заключается в следующих 2-х пунктах:

1. это кватернионное проективное пространство НP3, в котором выделена бесконечно удаленная плоскость НP2, благодаря чему оно стало аффинно-проективным,

2. выделены его комплексное СP3 и вещественное RP3 подпространства, благодаря чему имеются объекты, которые являются исключительно комплексными, а также исключительно вещественными (без «примеси» мнимых и кватернионных измерений).

Все конечные точки аффинно-проективного пространства описываются с помощью неоднородных координат: v1 = х10, v2 = х20, v3 = х30, вид которых показывает, что внутреннее пространство имеет физический смысл расширенного пространства скоростей.

Внутреннее пространство характеризует наиболее общий вид движения: данное движение и представляет собой атрибут Субстанции, который описывается понятием «внутреннее пространство».

Существование пространства-времени является прямым следствием внутреннего пространства. Пространство-время строится на основе координат, которые описывают внутреннее пространство, и представляет собой множество значений этих 4-х координат. Пространственно-временные координаты – это те же самые координаты, которые описывают аффинно-проективное внутреннее пространство.

Пространство-время – это множество значений, которые принимают однородные аффинные координаты внутреннего пространства.

Из данного понимания пространства-времени следуют такие его фундаментальные свойства, как 4-мерность, аффинность, а также направленность и необратимость времени.

Причиной направленности и необратимости времени является то, что нулевые значения временной координаты соответствуют бесконечно удаленным элементам внутреннего пространства, которые представляют непреодолимое препятствие на пути изменения временной координаты в отрицательную область.


Примечание. Пространство-время «вмещает» в себя бесконечно удаленные точки внутреннего пространства: все такие точки образуют гиперплоскость х0 = 0. Данная гиперплоскость служит непреодолимым барьером для изменения знака временной координаты, что обуславливает направленность и необратимость времени.


Метрические свойства пространства скоростей (гиперболическая метрика) и пространства-времени (псевдоевклидова метрика) задаются Абсолютом внутреннего пространства. Это означает, что все результаты СТО вытекают из проективной картины Мироздания.

Вносится важное уточнение в ОТО: тяготеющие массы искривляют внутреннее пространство, а искривление пространства-времени появляется только в случае ускоренного движения пробных тел (Часов). Темп хода Часов не зависит от гравитационного потенциала, а определяется состоянием движения Часов относительно тяготеющего тела, в гравитационном поле которого находятся Часы. Данное уточнение ОТО должно иметь важное практическое приложение при расчете траекторий космических аппаратов на стадии посадки на другие планеты Солнечной системы.

Принципиальная новизна предлагаемого понимания природы тяготения заключается в том, что тяготение представляет собой искривление внутреннего пространства, а не искривление пространства-времени.

Казалось бы, какая разница, что искривляется: пространство-время (как постулирует ОТО) или внутреннее пространство (как утверждает проективная модель)?

Для тел (и Часов), не имеющих жесткой связи с телом, создающим поле тяготения, различия действительно нет. Эти тела (Часы) находятся в свободном падении, т.е. в искривленных участках внутреннего пространства скоростей, что может рассматриваться как искривление пространства-времени и описываться с помощью уравнений ОТО.

Однако тела и Часы, жестко связанные с тяготеющим телом, находятся в той же самой точке пространства скоростей, что и тяготеющее тело, поэтому искривление внутреннего пространства скоростей и пространства-времени для данных тел и Часов не имеет места. В результате, замедление хода Часов в гравитационном поле осуществляется лишь потенциально: нет ускоренного движения – нет и замедления времени.


Примечание. Данный вывод не должен вызывать большого удивления. Согласно принципу эквивалентности, тяготение локально эквивалентно ускорению. Однако при рассмотрении ускоренного движения никто не предполагает, что происходит изменение положения уровней энергии в ядрах и атомах, из которых построены Часы. Почему же для тяготения ситуация должна быть иной?


Искривление пространства-времени под действием тяготеющих тел имеет «динамический» характер. Первичными являются искривления внутреннего пространства, тогда как искривления пространства-времени не являются «раз и навсегда данными», а появляются лишь, когда пробные тела (Часы) изменяют свою скорость, т.е. ускоряются.


Примечание 1. Аналогичным образом, магнетизм проявляется лишь при движении зарядов, а электромагнитные волны генерируются лишь при ускоренном движении зарядов. Нет ничего удивительного, что физическая величина «темп хода времени» оказывается в одном ряду с этими явлениями (в СТО – это общеизвестный факт).

Примечание 2. Здесь прослеживается аналогия с копенгагенской интерпретацией квантовой механики: материальные частицы существуют в разных точках пространства также потенциально. Что касается редукции волновой функции, то она, вероятно, осуществляется с помощью нелокального взаимодействия.


Внутреннее пространство играет определяющую роль в образовании материи. Согласно проективной концепции Мироздания, частицы материи образованы из элементов внутреннего пространства. Каждая частица образуется в результате объединения 2-х элементов внутреннего пространства: связки прямых и замкнутой поверхности, расположенной в центре связки.


Примечание. Еще одной составной частью каждой частицы является бесконечно удаленная плоскость внутреннего пространства: она входит в состав всех частиц, поскольку все составляющие связки прямые «сходятся» на этой плоскости.


Данная модель строения частиц материи объясняет наличие у частиц всех 3-х физических параметров: массы, заряда, спина, и разбиение всех частиц на 3 семейства: проективная модель объясняет сам факт существования у частиц материи массы, заряда, спина, а также существование 3-х семейств частиц.

Важнейшим достоинством проективной модели Мироздания является выявление физической природы кванта действия: квант действия – это результат проявления суммарного спина фермионов в физических процессах (например, в излучении).

Из данного строения частиц материи однозначно следует механизм их взаимодействия: частицы взаимодействуют путем наложения общих прямых, которые имеются в связках каждой пары частиц. Поскольку связки содержат все 3 типа связок проективных прямых, то имеется 3 принципиально различных типа взаимодействий: вещественное, комплексное и кватернионное (каждое из этих взаимодействий осуществляется в соответствующем пространстве).

Вещественное взаимодействие, осуществляемое посредством RP1-прямых, в свою очередь, распадается на 3 независимых взаимодействия: гравитационное, электромагнитное и обменное. Данные взаимодействия обусловлены наличием у RP1-прямых 3-х разных физических свойств: натяжения, вращения и кручения.


Примечание. Проективная модель показывает теснейшую связь этих 3-х, казалось бы, совершенно различных, взаимодействий (связь между гравитацией и кулоновским взаимодействием обсуждалась давно, однако причина этой связи оставалась не ясной).


Таким образом, обменное взаимодействие – это также результат наложения RP1-прямых (как в случае гравитации и электромагнетизма), только в данном случае учитывается свойство кручения данных прямых: проективная модель Мироздания выявляет физический носитель обменного взаимодействия.


Примечание. В настоящее время считается, что обменное и нелокальное взаимодействия не имеют носителей. Это весьма странно: взаимодействия есть, а носителей нет, – неужели частицы действуют друг на друга «святым духом»? Для «серьезных» физиков придерживаться такой точки зрения не солидно.


Комплексное и кватернионное взаимодействия, носителями которых являются СP1-прямые и НP1-прямые, осуществляют электрослабое и нелокальное взаимодействия.

Сильное взаимодействие не является фундаментальным. На уровне кварков сильное взаимодействие вообще не требуется, поскольку кварки удерживаются внутри адронов за счет геометрических свойств поверхности Боя. На уровне адронов сильное взаимодействие представляет собой не что иное, как электромагнитное взаимодействие кварковых зарядов соседних адронов (в случае ядер – нуклонов) сближенных на расстояние, которое на 1-2 порядка меньше размеров самих адронов (нуклонов).

В отличие от многих других моделей строения материального мира (включая теорию струн и реляционную концепцию) проективная концепция строения Мироздания допускает экспериментальную проверку. Можно предложить 3 типа эксперимента.

1. Эксперимент по сравнению темпа хода Часов, жестко закрепленных на разных уровнях относительно поверхности Земли.

Если данный эксперимент покажет результат, предсказываемый проективной концепцией Мироздания, т.е. Часы будут идти синхронно, это явится веским аргументом в пользу справедливости всей проективной концепции.

Подчеркну, что проведение данного эксперимента крайне важно для планирования межпланетных перелетов, в частности, при отправке космических аппаратов на Марс.

2. Эксперимент по обнаружению «пустот» в центральной части атомных ядер.

Из тетраэдрной модели атомных ядер следует, что в центральной области каждого ядра имеется полость, причем в некоторых легких ядрах эта полость не закрыта нуклонами: имеется отверстие, которое соединяет полость с внешним пространством.

Суть эксперимента заключается в том, чтобы «запустить» в центральную полость таких легких ядер электроны. Если это удастся сделать, заряд ядра уменьшится, благодаря чему ядро будет значительно более легко вступать в ядерные реакции. Более того, если количество накопленных в центральной полости электронов превысит порядковый номер ядра в таблице Менделеева, то эффективный заряд ядра станет отрицательным, и появится возможность самопроизвольного осуществления реакций ядерного синтеза.

Положительный результат этого эксперимента также будет иметь важные практические приложения: он откроет дорогу к принципиально новому направлению в ядерной энергетике. Будут созданы новые типы источников ядерной энергии, в которых реакции синтеза будут осуществляться без использования сверхвысоких температур.

3. Эксперимент, который позволит проверить справедливость сразу 2-х утверждений проективной модели: нуклоны имеют форму поверхности Боя (имеют части в форме лепестков), а нейтрино имеет тороидальную форму.

Суть эксперимента заключается в направлении потока нейтрино (антинейтрино) на мишень, в которой протоны поляризованы таким образом, что один из 3-х лепестков поверхности Боя будет ориентирован навстречу данному потоку. При такой ориентации, нейтрино (как «колечки») будут «набрасываться» на лепестки, в результате чего будет реализоваться электромагнитный (а не слабый) канал взаимодействия нейтрино с нуклонами. Сечение данного взаимодействия будет достаточно большим, чтобы данную реакцию можно было использовать в практических целях. Положительный результат данного эксперимента также откроет путь к созданию еще одного (наиболее мощного) источника ядерной энергии.


Примечание. В отличие от предыдущих 2-х экспериментов, данный эксперимент не может быть проведен немедленно. Предварительно необходимо измерить массу нейтрино, чтобы можно было создать источник нерелятивистских нейтрино: только нерелятивистские нейтрино будут эффективно участвовать в описанной реакции.


Главное достоинство предлагаемого решения проблем пространства-времени, материи, взаимодействий состоит в том, что эти решения находятся в теснейшей взаимосвязи. Данная взаимосвязь обусловлена использованием единой математической структуры (проективного пространства), которая описывает внутреннее пространство, без которого невозможно понять ни пространство-время, ни материю, ни взаимодействия.


Примечание. Пользуясь современной терминологией, можно сказать, что на данный момент внутреннее пространство представляет собой «темное пространство». Задача автора состояла в том, что вывести это «темное» пространство на свет и сделать его реальным пространством современной физики.


Все предлагаемые решения исходят из монистической парадигмы, что в основе Мироздания лежит Субстанция, атрибутом которой является Движение, которое описывается внутренним пространством, имеющим математическую форму проективного пространства. В рамках проективной парадигмы выявлена теснейшая взаимосвязь основных категорий материального мира: пространства-времени, материи, взаимодействий, – все эти категории являются проявлениями проективного внутреннего пространства, являющегося атрибутом Субстанции.


Выводы

1.1. Пространство-время является проявлением внутреннего пространства: пространство-время строится на основе однородных аффинных координат, которые являются предпочтительными координатами внутреннего пространства.

1.2. Направленность и необратимость времени обусловлены тем, что бесконечно удаленные точки внутреннего пространства образуют в пространстве-времени гиперплоскость х0 = 0.

1.3. Закон инерции и принцип относительности являются следствием аффинно-проективной природы внутреннего пространства.

1.4. Метрические свойства пространства-времени обусловлены Абсолютом внутреннего пространства.

1.5. Скорость течения времени в точках с разным значением гравитационного потенциала имеет одну и ту же величину: неподвижные друг относительно друга Часы в разных точках гравитационного поля идут синхронно.

2.1. Частицы обычной материи представляют собой объекты внутреннего пространства, полученные в результате объединения замкнутых односторонних поверхностей и связок прямых.

2.2. Получена классификация всех частиц материи: указаны особенности строения центральных поверхностей и свойства связок прямых, которые отличают все известные частицы друг от друга.

2.3. Проективная модель строения материи объясняет происхождение всех 3-х физических величин, характеризующих частицы материи: массы, заряда, спина, а также существование 3-х семейств частиц материи.

2.4. Выявлен физический смысл постоянной Планка: это преобразованный в квант действия суммарный момент количества движения, которым обладают частицы материи благодаря тому, что каждая прямая связки обладает кручением.

2.5. Выявлен физический смысл принципа Паули: этот принцип является следствием невозможности наложения связок прямых одинаковых фермионов, если составляющие эти связки прямые имеют одно и то же направление кручения.

3.1. Все взаимодействия осуществляются во внутреннем аффинно-проективном пространстве посредством прямых линий этого пространства.

3.2. Носителями гравитационного, электромагнитного и обменного взаимодействий являются RP1-прямые: гравитация является свойством натяжения, электромагнетизм – свойство вращения, обменное – свойство кручения RP1-прямых.

3.3. Электрослабое взаимодействие осуществляется посредством СP1-прямых.

3.4. Нелокальное взаимодействие осуществляется посредством НP1-прямых.

3.5. Сильное взаимодействие не является фундаментальным: внутри адронов кварки удерживаются в силу чисто геометрических причин, а большая величина межадронного взаимодействия в случае тесного сближения адронов объясняется увеличением электромагнитного взаимодействия кварков соседних адронов, когда эти кварки оказываются друг от друга на расстоянии, меньшем размера адронов.


Приложение.

Стадии космологической эволюции.

В тексте работы упоминаются 3 стадии космологической эволюции, которые произошли с атрибутом Субстанции (внутренним пространством), и привели к текущему состоянию Вселенной. С целью лучшего понимания, опишем данные стадии последовательно (хотя и предельно кратко), начиная с исходного состояния внутреннего пространства в форме кватернионного проективного НP3-пространства.


Первая стадия.

Данная стадия осуществляется посредством выделения в НP3-пространстве бесконечно удаленной НP2-плоскости, результатом чего является преобразование исходного пространства в аффинно-проективное пространство. Результатом такого преобразования явилось «отделение» временной координаты от остальных 3-х координат, которые сохранили свойства пространственных координат.


Вторая стадия.

Данная стадия соответствует возникновению комплексного СP3-подпространства внутреннего пространства и пересечению этого СP3-пространства с бесконечно удаленной НP2-плоскостью. Результатом такого пересечения явилось образование 3-связного СP3\СP1-пространства, которое обуславливает наличие 3-х семейств частиц материи.


Третья стадия.

На данной стадии возникает вещественное RP3-подпространство СP3\СP1-пространства, и происходит пересечение («столкновение») этого RP3-пространства с Абсолютом СP3-пространства. В результате данного столкновения произошло выделение энергии и рождение частиц материи, что послужило причиной Большого взрыва.


Примечание. С физической точки зрения, RP3-пространство, СP3-пространство и НP3-пространство представляют собой многообразия 3, 6 и 12 измерений, обладающие чрезвычайно сложной топологией, гораздо сложнее тривиальной топологии аффинных пространств такого же числа измерений. Сложность топологии объясняется тем, что в этих многообразиях имеет место отождествление точек, которые в обычном пространстве находились бы на максимально далеком расстоянии друг от друга.


Поскольку столкновение RP3-пространства с Абсолютом СP3-пространства происходит во внутреннем пространстве, имеющим физический смысл пространства скоростей, каждая частица рождается в отдельной точке внутреннего пространства скоростей, т.е. обладает собственным значением скорости (отличным от скорости любой другой частицы). Это означает, что каждая пара частиц изначально обладает относительной скоростью. В результате, распределение скоростей рожденных в Большом взрыве частиц материи имеет именно такой вид, который (после того, как частицы объединятся в галактики) проявляется в виде разбегания галактик.

Скорость разбегания пропорциональна расстоянию, на которое галактики успеют удалиться друг от друга, что составляет содержание закона Хаббла. Таким образом, закон Хаббла является прямым следствием проективной картины Мироздания.

Более детальному рассмотрению проективной космологической модели автор намерен посвятить отдельную работу.


ЛИТЕРАТУРА

1. В.А. Шашлов, О природе спина и кванта действия // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.22612, 14.10.2016

2. В.А. Шашлов, Измерение времени в поле тяготения (второе сообщение) // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.22663, 28.10.2016

3. В.А. Шашлов, О природе внутреннего пространства // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.22886, 30.12.2016

4. В.А. Шашлов, Физические принципы новой теории ядра // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.22960, 13.01.2017

5. В.А. Шашлов, Добавление к трем работам и принцип Паули // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.23070, 17.02.2017


В.А. Шашлов, Пространство-время, материя, взаимодействия // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.23205, 29.03.2017

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru