|
|
В.А. Шашлов
Фундаментом Мироздания является Субстанция, имеющая математическую форму бесконечномерного проективного пространства. Физическое пространство и время, материя и взаимодействия, память и сознание, формируются из элементов Субстанции в виде объектов проективных пространств разной размерности.
Цель работы
Цель работы – предложить решение проблем Метафизики, положив в основу Субстанцию в форме наиболее общего проективного пространства.
Содержание работы
В первой части показано, как в проективном пространстве Субстанции образуются пространство и время, вместе со всеми свойствами.
Во второй части показано, как из элементов Субстанции образуются частицы материи и фундаментальные взаимодействия.
В третьей части выдвинута гипотеза, что Субстанция выполняет функцию носителя образов памяти и сознания.
Постановка проблемы
Метафизика – это наука о самых общих категориях бытия, которая – совместно с теоретической физикой – призвана сформировать единую картину мира.
Первым метафизиком считается Фалес, согласно которому первоосновой всего сущего является вода. Данное утверждение не согласуется с научной картиной мира: молекулы воды сами составлены из более простых элементов.
Примечание. Утверждения, что «вода превыше небес» (Пс. 148), «небеса и земля составлены из воды и водою» (2Петр. 3.5), содержится в Ветхом и Новом Заветах. Непонятно, кто у кого «списал», но эти утверждения также являются ошибкой, из чего следует, что не все содержание Священного Писания является богооткровенным.
За прошедшие 2,5 тысячи лет появилось множество метафизических концепций, однако они не слишком далеко ушли от Фалеса и Библии: создание единой картины мира остается недостижимой мечтой.
В данной работе предпринята попытка указать новое направление в построении единой картины мира, положив в основу Субстанцию в форме наиболее общего проективного пространства.
Основная задача данной работы – показать, что все объекты материального и духовного миров могут быть построены из элементов Субстанции, имеющей форму бесконечномерного кватернионного проективного пространства НР∞.
I. Метафизика пространства и времени
Первой стадией эволюции Субстанции стало разделение конечных и бесконечно удаленных элементов: это явилось следствием выделения бесконечно удаленной плоскости, содержащей все бесконечно удаленные элементы.
Примечание. Каждая прямая имеет одну бесконечно удаленную точку, полученную в результате пересечения прямой с бесконечно удаленной плоскостью при движении в любом из 2-х направлений. Добавление бесконечно удаленной точки преобразует прямую в окружность: вещественная проективная прямая (RP1) имеет форму окружности.
Пространство, получаемое в результате выделения бесконечно удаленной плоскости, носит название «аффинно-проективное пространство».
Второй стадией эволюции стало выделение конечномерных комплексных и вещественных подпространств (СРn, RРn), включая 3-мерные пространства СР3 и RР3. Вещественное проективное RР3-пространство стало исходным объектом космологической эволюции: все материальные объекты построены из элементов RР3-пространства.
Аффинно-проективное RР3-пространство описывается с помощью 4-х однородных аффинных координат х0, х1, х2, х3. Пространство-время представляет собой множество значений однородных аффинных координат RР3-пространства.
Данная модель объясняет 4-х мерность и аффинность пространства-времени.
Наличие аффинных свойств позволяет на любой прямой выбрать отрезок в качестве эталона для измерения отрезков, расположенных на данной или параллельной прямой. Чтобы выбранный эталон измерения можно было использовать для измерения отрезков в других направлениях пространства-времени, необходимо, чтобы в 4-мерном аффинном пространстве-времени имелась квадратичная форма, являющаяся инвариантом преобразований всех 4-х координат х0, х1, х2, х3.
Примечание. Наличие инвариантной квадратичной формы позволяет сравнивать длины отрезков, расположенных в разных направлениях пространства-времени.
Уравнение, описывающее искомую квадратичную форму, имеет тот же вид, что и уравнение инвариантной квадратичной формы в RР3-пространстве, которая образовалась на третьей стадии эволюции Субстанции в результате столкновения двух RР3-пространств или столкновения RР3-пространства с СР3-пространством. В результат столкновения, в RР3-пространстве образовалась инвариантная 2-мерная сфера S2 [1].
В однородных аффинных координатах 2-мерная сфера RР3-пространства описывается уравнением (х0)2 – (х1)2 – (х2)2 – (х3)2 = 0. Однако, в 4-мерном пространстве данное уравнение описывает коническую поверхность. Наличие инвариантной конической поверхности преобразует аффинное пространство в псевдоевклидово.
Вывод, что пространство-время псевдоевклидово, является ключевым выводом Специальной теории относительности (СТО). Таким образом, СТО представляет собой прямое следствие проективной картины Мироздания.
Наличие у пространственно-временных координат однородных свойств объясняет явления, которые в СТО остаются без объяснения:
1) закон инерции,
2) направленность и необратимость времени.
1) Прямолинейное и равномерное движение означает пропорциональное изменение всех 4-х пространственно-временных координат х0, х1, х2, х3. Поскольку координаты однородные, данное изменение не меняет положение описываемой этими координатами частицы в RР3-пространстве. Это означает, что прямолинейное и равномерное движение совершают частицы, занимающие фиксированное положение в RР3-пространстве, находящиеся в RР3-пространстве в состоянии «покоя».
В отсутствии внешних сил состояние «покоя» может сохраняться неограниченно долго: инерциальное движение существует, поскольку это движение соответствует состоянию «покоя» в RР3-пространстве Субстанции.
2) Все 4 однородные координаты не могут быть равны нулю: точка с координатами (0 : 0 : 0 : 0) в RР3-пространстве не существует, поэтому в пространстве-времени точка с нулевыми значениями 4-х координат также отсутствует. Выбрав собственную систему отсчета, три пространственные координаты можно сделать равными нулю, поэтому не нулевое значение должна иметь временная координата. Это означает, что из момента времени «настоящее», находящегося в непосредственной близости от значения х0 = 0, координата х0 может изменяться только в сторону, противоположную направлению на точку х0 = 0: это объясняет направленность и необратимость времени.
Примечание. Необратимость времени является следствием проективной природы Субстанции, которая запрещает существование траекторий, проходящих через бесконечно удаленную плоскость RР3-пространства, описываемую уравнением х0 = 0.
В соответствие с Общей теорией относительности, тяготение тождественно кривизне пространства-времени, поэтому вопрос о природе гравитационного взаимодействия целесообразно рассмотреть в данном разделе.
Искривление пространства-времени массивными телами действительно имеет место, однако это вторичный эффект, а первичным является искривление RР3-пространства, поскольку именно в RР3-пространстве расположены связки RР1-прямых, входящие в состав частиц материи. Эти связки находятся в натянутом состоянии, что приводит к искривлению RР1-прямых и, следовательно, RР3-пространства.
Поскольку пространственно-временные координаты являются теми же самыми координатами, которые описывают RР3-пространство, то искривление RР3-пространства проявляется также в искривлении пространства-времени. Однако, характер искривления отличается от искривления, которое постулирует ОТО.
Искривление пространства-времени, создаваемое массивными телами, не является абсолютным: искривление проявляется не для всех частиц, а только для частиц, которые совершают ускоренное движение. Неподвижные относительно тяготеющей массы частицы находятся в той же самой точке RР3-пространства, поэтому кривизна RР3-пространства для этих частиц имеет ту же самую величину, что для самой тяготеющей массы: эта кривизна одинаково влияет на все частицы, составляющие данную массу.
Это означает, что для частиц, которые находятся на разной высоте над уровнем моря, но неподвижны относительно Земли, искривление временной оси должно быть одинаковым. Соответственно, расположенные на разных высотах Часы, если они жестко прикреплены к земной поверхности, должны идти в одинаковом темпе.
В большинстве экспериментов, на основании которых сделан вывод о замедлении хода Часов в гравитационном поле (например, в экспериментах типа Паунда-Ребки), синхронизация и сравнение темпа хода Часов осуществлялись с помощью электромагнитных волн, однако на частоту этих волн (также как на направление распространения) тяготение оказывает влияние.
Для исключения этой методической ошибки, требуется провести эксперимент, в котором между различными высотами будут переноситься сами Часы (а не фотоны). Точность современных Часов достаточна, чтобы провести этот эксперимент в обычной лаборатории (без использования самолетов, высоких башен и глубоких шахт).
Примечание. Для Часов, расположенных на спутниках, которые находятся в состоянии свободного падения, влияние гравитации Земли на ход Часов имеет место.
Основные выводы I раздела.
Существующая структура пространства-времени образовалась в несколько этапов.
В исходном состоянии пространство-время представляло множество значений однородных проективных координат, описывающих бесконечномерное проективное пространство Субстанции. В этом состоянии пространство-время имело бесконечное число измерений, и эти измерения не отличались друг от друга.
На первой стадии эволюции Субстанции произошло разделение конечных и бесконечных элементов Субстанции, что привело к разделению временной и пространственных координат и приобретению ими аффинных свойств.
На второй стадии образовалось 3-мерное аффинно-проективное подпространство, следствием чего явилось образование 4-мерного аффинного пространства-времени, которое описывает процессы в наблюдаемой Вселенной.
На третьей стадией эволюции, которая представляла Большой взрыв, образовалась инвариантная поверхность, описываемая квадратичной формой с сигнатурой (1,3), что явилось причиной возникновения псевдоевклидовой метрики, – это завершило процесс формирования пространства-времени.
II. Метафизика материи и взаимодействий
Все частицы материи построены из 2-х элементов RР3-пространства: замкнутых поверхностей и связок прямых.
Каждая частица образуется, когда центр связки совмещается с центром поверхности, и все составляющие связку прямые пересекают поверхность. В точках пересечения происходит соединение прямых связки с поверхностью, в результате чего образуется единый объект, представляющий собой частицу материи.
Данное строение имеют частицы как обычной, так и темной материи. Различие между двумя видами материи заключается лишь в виде центральной поверхности (керна частицы): если поверхность является односторонней, то получаются частицы обычной материи, а если двусторонней – частицы темной материи.
В свою очередь, для построения всех видов частиц обычной материи достаточно всего лишь 3-х типов односторонних поверхностей:
1) односторонняя сфера,
2) односторонний тор (бутылка Клейна),
3) односторонний трилистник (поверхность Боя).
Когда центральным керном является односторонняя сфера, образуются заряженные лептоны, если керном служит бутылка Клейна, получаются нейтральные лептоны, а если поверхность Боя – адроны.
Данная модель не требует введения кварков, как независимых частиц. Поверхность Боя содержит 3 лепестка, каждый из которых может выполнять функцию кварка: кварки представляют собой объекты, построенные на основе лепестков поверхность Боя.
Соотношение между кварками и адронами прямо противоположно тому, что предлагает Стандартная модель: не адроны образуются в результате объединения кварков, а наоборот, кварки формируются в процессе образования адронов.
Примечание. Кварки не являются элементарными частицами материи.
Данная модель объясняет, почему кварки имеют дробные заряды кратные 1/3: при распределении связки по трем лепесткам поверхности Боя, единичный заряд связки делится на 3 части, формируя минимальный заряд, равный 1/3.
Каждый лепесток может присоединить либо одну, либо две доли величиной 1/3, вследствие чего заряд кварка может быть равен либо 1/3, либо 2/3, что объясняет разбиение всех кварков на «нижние» и «верхние».
Примечание. Если на одном лепестке накладываются 2 одинаковые доли связки, имеющие противоположные ориентации (заряды), то данный лепесток оказывается не заряженным: это соответствует образованию мезонов.
Наличие 3-х семейств частиц материи объясняется тем, что все составляющие связку (или – долю связки) прямые могут располагаться в 3-связном СР3\S2-пространстве тремя различными способами. Для каждого из этих способов натяжение прямых имеет разную величину, что обуславливает разное значение массы частиц 3-х семейств.
Описанная модель строения материи объясняет наличие 2*3 = 6 типов лептонов и 2*3 = 6 ароматов кварков, т.е. полный спектр элементарных частиц материи.
Полный спектр адронов получается, как результат всех возможных способов распределения кварков 6ти ароматов на 3-х лепестках поверхности Боя.
Проективная модель строения частиц материи объясняет не только спектр частиц материи, но и происхождение основных физических величин:
1. масса образуется благодаря натяжению составляющих связки прямых,
2. заряд образуется благодаря вращению составляющих связки прямых,
3. спин образуется благодаря кручению составляющих связки прямых,
1.1. Натяжение прямых связки равномерно растягивает керн во всех направлениях, благодаря чему положение частицы в RР3-пространстве является фиксированным: связка удерживает частицу в данной точке RР3-пространства.
При изменении данного положения в любом направлении, прямые, которые ориентированы в противоположном направлении, натягиваются сильнее, за счет чего возникает сила, противоположная приложенной силе.
Эта сила пропорциональна суммарному натяжению прямых связки, т.е. инертной массе частицы, и представляет собой силу инерции.
1.2. Натяжение связки создает энергию покоя: энергия покоя – это энергия натяжения связки RР1-прямых.
Проективная модель материи выявляет причину эквивалентности инертной массы и энергии покоя: обе величины создаются натяжением связки RР1-прямых.
1.3. Гравитационная масса также образуется благодаря натяжению связки прямых.
Связки любой пары частиц содержат общие прямые, пересекающие керны обеих частиц. Каждая из этих прямых содержит 3 отрезка: внутренний отрезок, расположенный между кернами, и два внешних отрезка, расположенные между каждым керном и бесконечно удаленной точкой. Внутренний отрезок керны растягивают совместно, вследствие чего натяжение этого отрезка превышает натяжение внешних отрезков.
За счет этой разности натяжений, каждый керн приобретает ускорение, направленное навстречу другому керну, что интерпретируется как результат взаимного притяжения гравитационных масс.
Всемирное тяготение обусловлено перераспределением натяжения в связках RР1-прямых, которые входят в состав каждой частицы материи.
2. RР1-прямые имеют форму окружности, поэтому могут находиться в состоянии вращения. Особенностью вращения аффинно-проективных RР1-прямых является то, что обе половинки RР1-прямой могут совершать вращение в одном направлении: либо от керна на бесконечность, либо от бесконечности на керн.
Причина такого необычного вращения заключается в том, что и на бесконечности, и на центральном керне RР1-прямые изменяют направление вращения. В итоге, обе половинки аффинно-проективной RР1-прямой приобретают одинаковое направление вращения: все прямые связки вращаются либо от керна, либо на керн.
Примечание. Центральный керн частицы, бесконечно удаленная плоскость и соединяющая их RР1-прямая представляют собой аналог «ременной передачи», на концах которой осуществляется инверсия направления вращения RР1-прямой.
Описанная картина вращения в связках RР1-прямых совпадает с картиной силовых линий единичного (+) и (-) заряда, на основании чего можно сделать вывод, что ориентированные RР1-прямые выполняют функцию электрических силовых линий, а связки RР1-прямых являются носителями единичных зарядов.
Примечание. Картину силовых линий единичного заряда из школьного учебника физики необходимо дополнить бесконечно удаленной плоскостью, на которой каждые 2 противоположных луча замыкаются в окружность.
3. В отличии от натяжения и ориентации, кручение является внутренним свойством RР1-прямой: каждая RР1-прямая непременно обладает кручением.
Физическая величина, которую порождает кручение RР1-прямых – это спин.
Данная модель объясняет самое удивительное свойство спина: спиновый момент частицы ориентирован во всех направлениях пространства (словно частица вращается одновременно вокруг всех пространственных осей), поскольку создается крутящими моментами всех RР1-прямых связки, которые заполняют полный телесный угол.
Кручение RР1-прямых связки порождает новый тип взаимодействий. Если составляющие связку прямые закручены в противоположных направлениях, то связки могут быть наложены друг на друга. Если же прямые закручены в одном направлении, то наложение связок невозможно, поскольку прямые будут накладываться друг на друга. Вследствие этого, при сближении частиц с параллельными спинами на достаточно малое расстояние, между частицами возникает отталкивание, обусловленное невозможностью наложения связок данных частиц (частный случай – обменное взаимодействие, когда частицы являются тождественными).
Примечание. Данное взаимодействие между электронами и кварками в составе нуклонов ядра компенсирует кулоновское притяжение электронов с протонами, обеспечивая стабильность атомов.
Те же самые причины, которые порождают массу и заряд, обуславливают существование гравитационного и кулоновского взаимодействий: эти взаимодействия создаются натяжением и вращением RР1-прямых.
Механизм возникновения всемирного тяготения за счет натяжения связок RР1-прямых описан выше. Кулоновское взаимодействие обусловлено вращением RР1-прямых: благодаря вращению, между кернами заряженных частиц происходит непрерывный обмен отрезками RР1-прямых (эти отрезки выполняют функцию виртуальных фотонов).
Результат кулоновского взаимодействия зависит от взаимной ориентации отрезков, которыми обмениваются керны частиц. Для разноименных зарядов ориентации совпадают, вследствие чего имеет место притяжение, а для одноименных зарядов ориентации противоположны, результатом чего является отталкивание.
Тем самым, выявляется единая природа гравитационного и кулоновского взаимодействий: оба взаимодействия порождаются одними и теми же связками прямых, только разными свойствами этих прямых: натяжением и вращением.
Электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия также находят объяснение в рамках проективной концепции материи: их внутренними пространствами служат одномерные (RР1), двумерные (RР2) и трехмерные (RР3) проективные пространства [2].
В проективной модели строения частиц материи находит объяснение физическая природа квантов действия: кванты действия возникают, когда аффинно-проективная RР1-прямая выделяется из связки частицы. В этом случае противоположно ориентированные моменты количества движения 2-х половинок RР1-прямой уже не согласуются друг с другом (что достигалось благодаря керну), и в результате «аннигиляции» этих моментов, образуется новый физический объект, который представляет собой квант действия.
Примечание. Квант действия описывается скалярным произведением 4-векторов пространства-времени и энергии-импульса ℏ = (хα,рα).
Поскольку спин также обусловлен кручением RР1-прямых, то между спином и квантом действия существует связь: s = (1/2)ℏ. Физический смысл данной формулы объясняется тем, что спин порождается крутящими моментами половинок RР1-прямой, а квант действия – крутящим моментом всей RР1-прямой.
Основные выводы II раздела.
1) Сокращается число фундаментальных элементов, из которых образована материя: требуется всего лишь 2 элемента Субстанции в виде замкнутых поверхностей и связок прямых, чтобы получить полный спектр частиц материи.
2) Категории «материя» и «взаимодействия» объединяются: установление истинной структуры элементарных частиц материи позволяет выяснить природу всех фундаментальных взаимодействий.
III. Метафизика памяти и сознания
В течение последних 40 лет установлен принцип работы квантового компьютера и стало ясно, что наиболее эффективный механизм обработки информации осуществляется именно с помощью квантовых компьютеров. Естественно предположить, что сознание работает по принципу квантового компьютера.
Кубиты, которые необходимы для работы квантового компьютера, образуются в миелиновых оболочках нейронов: функцию кубитов выполняют суперпозиции бегущих и стоячих гиперзвуковых мод в цилиндрических липидных слоях миелиновых оболочек. Возможные механизмы образования кубитов в миелиновых оболочках описаны в [3].
Состояния регистра квантового компьютера изображаются точками гильбертово-проективного пространства. Данное пространство есть не что иное, как математический образ Субстанции. При многократном воспроизведении образов, соответствующие точки данного пространства фиксируются и выполняют функцию носителя образов памяти.
Наиболее прямой путь убедиться в справедливости данного механизма работы сознания – создать искусственный интеллект, работающий на этих принципах.
Сознание является продуктом работы квантового компьютера мозга и Субстанции, в бесконечномерном проективном пространстве которой образы сознания фиксируются в виде многомерных геометрических объектов.
Заключение
Главная идея работы: в основу картины мира следует положить проективное пространство, отражающее математическую структуру Субстанции Мироздания.
Выявлена единая природа основных категорий Метафизики: пространство-время, материя, взаимодействия – проявления Субстанции в форме проективного пространства.
Пространство-время образовано однородными аффинными координатами 3-мерной части Субстанции в виде аффинно-проективного RР3-пространства.
Выявлена взаимосвязь фундаментальных взаимодействий со строением частиц материи: свойства взаимодействий определяются строением частиц.
Проективная модель строения частиц материи выявляет единую природу всех 3-х физических величин, которыми обладают частицы материи. Масса, заряд и спин являются проявлениями 3-х свойств RР1-прямых, входящих в состав связки каждой частицы материи: эти свойства – натяжение, вращение и кручение.
Выявлена единая природа частиц обычной и темной материи: оба типа материи имеют одинаковое строение и различаются лишь видом центрального керна.
Выявлена природа темной энергии: она представляет собой энергию натяжения связок прямых, которое создает инвариантная 2-сфера RР3-пространства.
Выявлена взаимосвязь законов микро и Мега миров: в формировании свойств элементарных частиц материи участвуют бесконечно удаленные элементы Субстанции.
Запись и воспроизведение образов памяти и сознания осуществляются в виде многомерных объектов, которые образуются в проективном пространстве Субстанции в результате работы квантового компьютера мозга.
Выводы
1. Мироздание построено из элементов Субстанции, имеющей математическую структуру наиболее общего проективного пространства.
2. Первой стадией эволюции Субстанции явилось выделение бесконечно удаленных элементов и образование аффинно-проективного пространства.
3. Пространство-время образовано однородными аффинными координатами аффинно-проективного пространства Субстанции.
4. Закон инерции и необратимость времени обусловлены однородными свойствами пространственно-временных координат.
5. Частицы материи образуются в результате совмещения центров 2-х элементов Субстанции: замкнутых поверхностей и связок прямых.
6. Масса, заряд и спин обусловлены натяжением, вращением и кручением аффинно-проективных прямых.
7. Квант действия порождается аннигиляцией крутящих моментов двух половинок аффинно-проективной прямой.
8. Центральными кернами заряженных и нейтральных лептонов служат односторонние сферы и односторонние торы.
9. Центральным керном адронов служит поверхность Боя, а кварки образуются лепестками поверхности Боя.
10. Частицы темной материи образованы на основе замкнутых двусторонних поверхностей, а темная энергия создается натяжением связок прямых, которое создает инвариантная 2-сфера, задающая метрику пространства-времени.
11. Сознание работает по принципу квантового компьютера, кубиты которого образуются в результате суперпозиции бегущих и стоячих гиперзвуковых кольцевых мод в цилиндрических слоях миелиновых оболочек нейронов.
12. Образы памяти и сознания фиксируются и воспроизводятся в виде геометрических объектов гильбертово-проективного пространства Субстанции.
ЛИТЕРАТУРА
1. В.А. Шашлов, Тайна Мироздания // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 27095, 19.04.2021
2. В.А. Шашлов, Физический смысл внутренних пространств // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 27204, 21.06.2021
3. В.А. Шашлов, Тайна сознания // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 27038, 16.03.2021
В.А. Шашлов, На пути к истинной Метафизике // «Академия Тринитаризма», М.,
 |