Сухонос С.И.
Масштабная Гармония Вселенной.
Часть II. Масштабная динамика Вселенной.
Глава 2.3. Фазовый портрет зеркально-симметричной Вселенной
В предыдущей главе мы выдвинули форгипотезу о том, что наш вещественный мир имеет свой зеркальный антипод — мир физического вакуума — эфир. От классического пустого вакуума — пространства он отличается тем, что в нем в связанном состоянии присутствует материя (максимоны) и потенциальная энергия ее связи. Еще он отличается тем, что способен порождать новые фотоны, электроны и другие элементарные частицы, которые состоят из максимонов так же, как планеты и камни состоят из атомов. И хотя мир эфира был введен, опираясь на чисто формальные принципы, опираясь лишь на законы масштабной симметрии, дальнейший анализ показал, что этот неведомый нам мир позволяет найти реальные выходы из множества противоречий современной физики.
В этой главе мы рассмотрим только одно, но очень важное следствие из выдвинутой гипотезы — термодинамику Вселенной.
Свободное рассуждение
Общеизвестно, что все процессы во Вселенной идут с выделением тепла, что и закреплено во втором начале термодинамики. Простое обобщение этого явления привело физику к выводу о тепловой смерти Вселенной. В последние годы в работах по синергетике этот вывод осторожно обходится за счет разделения замкнутых и незамкнутых систем. Однако в рамках традиционной космологии вопрос о незамкнутости Вселенной не имеет физической интерпретации. Совершенно непонятно, куда нужно «разомкнуть» Вселенную, если она — весь мир. В синергетике вводится некоторый поток негэнтропии, который поступает извне в открытую систему и тем самым снимает возможность ее быстрой деградации. Но откуда берется поток негэнтропии извне Вселенной, если вне ее (по общепринятой модели) нет ничего? Где находится тот «кран», из которого эта благодать изливается во Вселенную и не дает ей «засохнуть»?
Неясность всех этих вопросов заставляет астрофизиков и космологов рассматривать Вселенную по-прежнему как замкнутую систему и делать вывод о неизбежности ее тепловой смерти. Здесь возникает весьма парадоксальная ситуация. Согласно термодинамической теории, во Вселенной все процессы должны вести к деградации, но анализ наблюдательных данных показывает, что во Вселенной в обозримом прошлом сложность структур лишь возрастает.
Аналогичный вывод можно сделать и для Солнечной системы. Не исключением является и Биосфера. Нет сомнений, что возрастает и информационная сложность человеческой цивилизации. Возникает вопрос: откуда же берется все это разнообразие мира и почему оно, вопреки второму началу термодинамики, лишь растет?
Не находя источник постоянного увеличения информационной сложности Вселенной, космология делает парадоксальный, но логически единственно доступный ей вывод: современная Вселенная — это последствия единственного и случайного негэнтропийного всплеска, который дал толчок в прошлом всем процессам развития, а то, что мы имеем сегодня, — это всего лишь инерционная фаза этого явления. Рано или поздно последствия этого всплеска под напором хаоса и теплового беспорядка будут разрушены, и мир опять покатится по «правильному» пути — к деградации и упрощению.
Следовательно, по этой версии в бесконечном прошлом и бесконечном будущем мир хаотичен и беспорядочен, но в некотором фрагменте его истории произошел невероятный всплеск негэнтропии, благодаря чему появились и мы — наблюдатели и дети этого всплеска, но будущего у нас нет, так как мир все равно вернется к «нормальному» хаотическому состоянию. Ужасная философия.
Еще раз отметим, что этот парадокс не навязан искусственно какими-то демоническими силами, он возникает из простой нестыковки между двумя явными и очевидными, многократно проверенными и не вызывающими сомнений у грамотных специалистов фактами, а именно — между фактом выделения тепла при любых процессах и фактом возрастания сложности Вселенной.
Итак, «спасительный» выход, который предложили ученые, заложив в основу эволюции пусть гигантский, но все же случайный всплеск негэнтропии, является единственным для традиционной науки выходом. В целом же этот выход — суррогат решения, ибо любая случайность — непознанная закономерность, и, приняв такое решение, наука просто «замела проблему под ковер». Такой подход — это изящный способ придать своему незнанию квазинаучное и квазилогическое объяснение, способ сохранить хорошую мину при плохой игре. Но даже этот паллиатив не выдерживает критики, как только от явлений достаточно далекой и смутно просчитываемой космологии мы переходим в более четко осознаваемую область — биологию. Возьмем лишь один самый простой факт.
Дело в том, что все белковые молекулы являются левовращающими. А при этом не обнаружено никаких физических факторов, которые могли бы привести к такой тотальной левовращающей ситуации. В классической науке остается лишь фактор случайности.
Однако «...расчеты показывают, что вероятность самопроизвольного возникновения в природе даже самых примитивных организмов абсолютно исключена. Так, подсчитано, чтобы быть способным жить, самый простой живой организм должен состоять не менее чем из 239 белковых молекул. Вероятность того, что все аминокислоты будут левовращающими, равна 10-71. Неосуществимость этого события демонстрирует, в частности, тот факт, что количество всех белковых молекул, когда-либо существовавших на Земле, не превышает 1052, а вероятность того, что простое сочетание из 239 только левовращающих белковых молекул произойдет случайно, в до того неживой природе Земли, при количественном равенстве лево- и правовращающих белковых молекул, исключительно мала и практически неосуществима, так как составляет всего 10-29345»234.
Следовательно, не может быть и речи о случайном возникновении жизни.
Повторим еще раз главное противоречие термодинамики. Локальные наблюдения физических явлений неоспоримо свидетельствуют о рассеивании энергии в виде тепла при любых процессах. Обобщение этого неоспоримого наблюдения на всю Вселенную приводит к выводу о неизбежности тепловой смерти и о доминировании процессов деструкции над процессами созидания. Но глобальные наблюдения за развитием Вселенной и анализ развития жизни на Земле неоспоримо свидетельствуют о доминировании процессов усложнения, процессов созидания. Между этими двумя фактами можно найти логически непротиворечивую связь, как мы покажем далее, лишь через масштабное измерение. Здесь мы дадим лишь предварительный подход к проблеме.
Начнем с анализа всех энтропийных процессов в фазовом пространстве «масштаб-устойчивость» (М-У диаграмма). Если все процессы в микромире и мегамире приводят к выделению тепла, то все в этом мире рано или поздно закончится тепловым (инфракрасным) излучением. Зададим себе вопрос, где же на М-оси расположен диапазон инфракрасных лучей (ИК)? Ответ есть в любом справочнике по физике: диапазон ИК занимает отрезок в три порядка от 7,7 · 10-5 до 10-1 см. И если отложить этот отрезок на М-оси и поделить пополам (рис.2.34), то мы получим точку, которая почти идеально совпадает с МЦВ. Этот факт вызывает огромный интерес. Кроме того, наблюдения показывают, что максимум теплового излучения большинства тел приходится действительно на диапазон МЦВ, т.е. на средний порядок внутри всего инфракрасного диапазона. Но это или фантастическое совпадение, или уникальная закономерность!
|
Рис. 2.34. Диапазон длин инфракрасных волн. Видно, что его масштабный центр почти идеально совпадает с МЦВ |
Забудем на минуту об инфракрасном излучении. Рассмотрим глобальную МП-яму с позиции абстрактной энергетики. Любое движение вниз, к нижней точке устойчивости, должно сопровождаться выделением потенциальной энергии и превращением ее в кинетическую. Причем поскольку все движения ведут в нижнюю точку, то формально именно здесь и должен заканчиваться каскадный процесс превращения энергии в некую масштабно-центрическую ее форму (см.рис. 2.35). Логично будет изобразить этот процесс как стекание с двух склонов МП-ямы энергии вниз, в среднюю точку. Именно сюда действительно и собирается вся энергия Вселенной в виде тепла. Таким образом, наша довольно абстрактная модель оказалась масштабной интерпретацией второго начала термодинамики. Но во втором начале нет ни слова о масштабной симметрии, в то время как модель МП-ямы удивительно симметрична.
Рис. 2.35. Схема энергетических потоков Вселенной на фрактальной поверхности МП-ямы.
1 — химическое окисление (горение);
2 — ядерная энергия;
3 — гипотетическая энергия ядер электронов, выделяющаяся в ядрах галактик
|
|
|
Рис. 2.36. Полный термодинамический цикл Вселенной на М-диаграмме:
1 — энергия расширения; 2 — энергия сжатия; 3 — энергия тепла;
(-1) — энергия коллапса вещества;
(-2) — энергия расширения пространства
|
|
Итак, образно говоря, существует тепловой сток энергии в масштабный центр Вселенной. Построим обобщенную диаграмму энергетических процессов во Вселенной (см.рис. 2.36). Все динамические процессы в левой части (в микромире) ведут к нижней точке устойчивости глобальной МП-ямы вправо (вектор «1»), все процессы в мегамире ведут к этой же точке влево (вектор «2»). И в то же время все процессы на всех масштабных уровнях Вселенной ведут к выделению тепла (вектор «3»). На модели глобальной МП-ямы это можно изобразить в виде трех векторов. Динамика микромира «1» и мегамира «2» приводит к появлению избыточного тепла «3» — пока этот вывод не несет ничего нового, являясь лишь параметрическим портретом второго начала термодинамики на диаграмме М-У. Новым здесь, пожалуй, является лишь то, что тепловой вектор расположен на М-оси точно в ее центре!
Итак, любой процесс во Вселенной в конечном итоге посылает в эфирное пространство динамическое возбуждение с длиной волны, соответствующей масштабному центру Вселенной. При этом, образно говоря, каждый процесс во Вселенной как бы «обложен тепловым налогом»: «Хочешь что-то сделать — нагрей пространство», — чем больше делаешь, тем больше нагреваешь. И от этой «налоговой службы» Вселенной нет возможности уйти. В этом и проявляется второе начало термодинамики. На что же тратится собранный «налог»? Классическая физика видит только одно — хаос тепловой смерти. Но это не так, во Вселенной все разумно. Покажем это на фазовой диаграмме.
Ранее мы выдвинули формальную системную гипотезу о том, что физический вакуум — это зеркальный вещественному связанный материальный мир Вселенной. Если учесть историю науки, то в дальнейшем можно говорить об эфире, который определенным образом заполняет все пространства и реагирует на изменения в нем целостным образом — как сплошная среда. Т. е., по мнению автора, эфир — это однородная среда из максимонов.
Ранее мы предположили, что эта среда расширяется на мегауровнях и сжимается на микроуровнях (см.рис. 2.36). При этом мы не задавались вопросом — откуда берется энергия на этот процесс. Теперь же можем предположить, что ее поставляют тепловые колебания максимонов — «3», и именно эти тепловые колебания обеспечивают расширение пространства «-2» и коллапс его частей «-1».
Рассмотрим путь энергии на фазовой диаграмме до конца (см. рис. 2.36). Правая ветвь эфирного расширения «-2» замыкается на правую ветвь гравитационного сжатия (вектор «2»). Левая ветвь микросжатия конструкции из максимонов «-1» замыкается на левую ветвь вещественного расширения «1».
|
|
Рис. 2.37. Условная торовая схема термодинамического цикла Вселенной на
М-диаграмме. Видно, что замкнутый термодинамический цикл Вселенной может быть представлен в виде масштабного тора, различные ветви которого воспринимаются нами, как различные виды сил во Вселенной
|
|
По сути мы получаем некоторый линейный вариант торового вихря на М-У диаграмме (см.рис. 2.37). До сих пор классическая наука рассматривала все явления, которые связаны лишь с нижней частью этого вихря, поэтому возникали упомянутые выше глобальные мировоззренческие противоречия.
Итак, согласно логике масштабно-фазовой диаграммы:
- расширение пространства эфира оборачивается сжатием вещества (порождением гравитации),
- коллапс пространства — оборачивается расширением вещественной структуры, образованию вещественных частиц (слабые силы).
Таким образом, мы получаем предварительную модель вселенского «вечного двигателя», в котором непрерывно происходит перетекание энергии из одной формы в другую (см.рис. 2.37). Эту логическую схему можно сравнить со своеобразной лентой Мёбиуса, где мир и антимир незаметно переходят друг в друга, меняясь местами в динамической масштабной направленности, и где нет ни начала, ни конца.
Тепловое излучение выполняет роль энергетического «моста» между двумя мирами. Такая постановка вопроса снимает проблему тепловой смерти Вселенной, проблему непрерывного роста энтропии. Да, энтропия нарастает на одной стороне вселенской «ленты Мёбиуса», но тут же трансформируется в созидательную деятельность четырех (или пяти) видов основных взаимодействий вещественной Вселенной на другой стороне этой вселенской «ленты». Более подробно мы рассмотрим, как возникает новая информация благодаря расширению Вселенной и пульсациям максимонов в следующей главе.
Попробуем теперь от фазовых моделей осторожно перейти к традиционным физическим моделям. Для этого на первом шаге нам достаточно получить простую логически непротиворечивую схему.
Все процессы во Вселенной выделяют тепло (идет процесс «3»), которое нагревает эфир. Эфир расширяется — идет процесс «-2». Локальный нагрев эфира ведет к тепловой неоднородности в отдельных точках пространства, которые начинают «кипеть», что приводит к разуплотнению эфира и появлению в результате сил гравитации1 — идет процесс «2». В разуплотненных областях эфира образуются «ажурные» конструкции из максимонов — от частиц до скоплений галактик. За счет поглощения эфиром тепла в процессах коллапса эти «пузыри» рано или поздно схлопываются (идет процесс «-1»), например, звезды превращаются в черные дыры. Давление в эфире и его температура падают.
Итак, если в одном месте эфир расширяется и разрыхляется, то в другом месте он сжимается и уплотняется. Эти процессы идут по всей Вселенной параллельно во времени, но противоположно по масштабному направлению. В процессе сжатия и уплотнения вещество разрушается сначала до атомов (БК), потом до нуклонов (НЗ), затем до фотонов и, наконец, до максимонов (ЧД). Максимоны — эти первокирпичики всего во Вселенной, освобождаются от структурной зависимости (то же, что и с разобранным до кирпичей зданием) и приобретают независимость, что превращает их потенциальную энергию связи в структуре вещества в кинетическую энергию самостоятельного движения. Свободные максимоны способны заново собраться в местах разуплотнения эфира в новые системы: элементарные частицы, атомы, молекулы и т.п. — идет процесс «1». Гравитация собирает из них космические тела — идет процесс «2». При этом выделяется избыточное тепло — идет процесс «3». И так без конца.
Выше мы начали рассмотрение с этапа выделения тепла. В бесконечной ленте Мёбиуса абсолютно безразлично, с какой точки мы начнем движение и куда — влево или вправо, цикл все равно будет описан весь. Покажем это на примере.
Начнем с того, что пространство Вселенной расширяется. В результате этого процесса в отдельных точках эфирного пространства возникают локальные растягивающие напряжения. Эфирное пространство начинает рваться в этих местах, образуя пустоты (разуплотненные области эфирной среды). Эти пустоты, дислокации и неоднородности имеют разномасштабный характер: от мельчайших пузырьков (фотонов) до глобальной пены структуры Метагалактики. В местах разрывов кинетическая энергия выше, и ее избыточная часть поглощается эфиром в виде теплового излучения, которое, в свою очередь, нагревает эфирное пространство и ведет к разрыву в его отдельных местах. «На колу мочало — начинай сначала». Парижская академия наук должна выдать свою премию за изобретение вечного двигателя Господу Богу.
Безусловно, предложенная схема является пока всего лишь логической гипотезой, которая нуждается в детальной проработке и поэтому не претендует на формальные расчеты конкретных физических явлений. Но даже в таком упрощенном и зачаточном виде она позволяет найти новые аспекты термодинамических процессов во Вселенной, что позволяет совершенно по-иному взглянуть на хорошо известные факты.
Пример первый. Рассмотрим звезды. Очевидно, что от звезд поступает львиная доля тепловой энергии. Именно в ядрах звезд идет процесс термоядерного синтеза ядер атомов. Ядра атомов — это масштабы порядка 10-13 см, а ядра звезд — это масштабы порядка 107 см. Обе точки расположены симметрично (!) относительно МЦВ: влево и вправо по 10 порядков (см. рис.2.35). Таким образом, львиная доля тепла поступает в эфирную среду благодаря масштабно-симметричному процессу, который идет одновременно на стыках электромагнитных сил со слабыми и гравитационными силами. Вряд ли эта симметрия — случайность. Возможно, эта симметрия является обязательной для любого процесса выделения тепла.
Чтобы это проверить, необходимо более тщательное исследование масштабной симметрии термодинамических процессов. Здесь мы пока не будем углубляться в эту интересную, но сложную область. Рассмотрим лишь еще два примера термодинамической масштабной симметрии.
Пример второй. Человек (102 см) — единственное существо в Биосфере, которое получает тепло (дополнительно к солнечному) благодаря искусственно поддерживаемому процессу горения — химическому окислению атомов (10-8 см). Не правда ли замечательно, что и здесь мы видим масштабно-симметричный процесс (см. рис. 2.35), но уже с коэффициентом 105 ?
Пример третий. Относительно недавно было обнаружено, что квазары и ядра сейфертовских галактик (1017 см) основную долю своей энергии испускают в инфракрасной области спектра. Опираясь на принцип масштабной симметрии (см. рис.2.35), можно выдвинуть предположение, что в ядрах галактик (и в квазарах) источником энергии являются не термоядерные процессы (10-13 см), а симметрично расположенные на М-оси относительно МЦВ процессы, идущие на более глубоком уровне материи (10-23 см, предположительно — ядра электронов). Естественно, что энергетика на этих уровнях на много порядков более эффективна, чем на уровне термоядерного процесса. Может, это и объясняет огромное количество выделяемой энергии в квазарах и взрывающихся галактиках типа М82 (или радиогалактики Лебедь-А, см. рис. 2.21), где по самым осторожным оценкам выделяется до 1064 эрг тепла. Ведь подсчеты астрофизиков показывают, что даже абсолютно невероятный одновременный переход в гелий вещества всей галактики, состоящей полностью из водорода, даст только 1063 эрг2. Поскольку даже такой совершенно невероятный процесс не может обеспечить энергию наблюдаемого взрыва, то вполне правомочно перейти с ядерной полочки масштабов на более глубокую, где при той же массе может выделиться гораздо больше энергии.
Итак, если обнаруженная масштабная симметрия термодинамических процессов не знает исключений, то возникает увлекательнейшая задача переосмысления всех известных и предполагаемых процессов во Вселенной, идущих с выделением тепла. Возникает вопрос: сохраняется ли масштабная симметрия для других процессов?
Вместе с тем еще раз подтверждается уникальность места МЦВ на М-оси, ведь для систем с размерами МЦВ тепло может выделяться только под воздействием целостного движения самого объекта. Крайние плечи термодинамических масштабных ветвей здесь стягиваются практически в точку (см. рис.2.35).
В МЦВ, как мы помним, расположены все клетки. Это наводит на фантастическое предположение: источник собственного движения (пульсаций) клетки находится на масштабах диапазона МЦВ. Может быть, клетка получает энергию непосредственно от эфира? Может быть, частью ее энергетики является так называемое реликтовое излучение?
Сравнивая энергетику клетки с энергетикой звезды, мы, опираясь на схемы 2.35 и 2.38, можем отметить существенное различие. Ядро звезды как целостный объект мегаразмеров (107 см) поддерживается процессами, идущими на уровне микромасштабов (10-13 см). Клетка как объект макродиапазона (~10-3 см) согласно логике предложенных схем должна поддерживаться процессами, идущими на этих же масштабах (~10-3 см).
Следовательно, Клетка — единственный динамический объект, который энергетически масштабно самодостаточен. Какие термодинамические тайны живой клетки стоят за этим выводом?
Если развивать дальше модель масштабно-торовых вихрей (см. рис.2.37), то простая экстраполяция позволяет, учитывая вышесказанное, построить обобщенную модель М-параметрических торовых вихрей (см.рис. 2.38). Среди них наиболее явными являются те, что связаны с нижними точками Волны Устойчивости, ибо именно там материя находится в наиболее устойчивом состоянии, поэтому именно там больше всего плотность потенциальной энергии, поэтому именно оттуда природа извлекает наибольшее количество кинетической энергии, которая в конечном итоге трансформируется в тепловую.
Рис. 2.38. Фазовая М-диаграмма образования во Вселенной масштабно-симметричных тепловых потоков:
- — человек (102 см), сжигающий топливо, высвобождает энергию с атомного уровня (10-8 см);
- — в недрах звезд, в их ядрах (107 см) происходит процесс ядерного синтеза (10-13 см), в результате которого высвобождается тепловая энергия;
- — можно предположить, что в активных ядрах галактик (1017 см), таких, как галактика М82, происходит выделение энергии на масштабном уровне предполагаемых ядер электронов (10-23 см);
- — все замыкает Большой термодинамический цикл Вселенной (1028 см), в котором извлекается энергия связи максимонов (10-33 см).
P.S. Циклы 3 и 5 не рассмотрены
Выводы
Итак, мы убедились на множестве примеров, что динамика перемещения объектов Вселенной вдоль М-оси имеет свою особую специфику, которая вскрыта и частично исследована в данной работе. Масштабная динамика процессов обладает рядом важнейших закономерностей.
Во-первых, очень многие принципиально важные перемещения систем вдоль М-оси происходят масштабно симметрично.
Во-вторых, выяснилось, что все склоны ВУ имеют свой «знак предпочтения» в доминировании процессов синтеза или деления. Границами между этими зонами на М-оси являются верхние и нижние точки ВУ.
Таким образом, удалось ввести понятие условного пространства «масштаб-устойчивость», в котором перемещения всех систем подчинены некоторым общим закономерностям, что существенно расширяет возможности применения принципов масштабного подобия.
В-третьих, выяснилось, что весь М-диапазон Вселенной представляет собой целостную и очень логически понятную фазовую диаграмму, в которой каждая из известных физике сил взаимодействий — это всего лишь грань одного из переходов общего процесса перемещения материи вдоль М-оси.
В-четвертых, анализ закономерностей поведения вещества на фазовой диаграмме М-У позволил сделать весьма оригинальное предположение о существовании зеркального мира, процессы в котором осуществляются в основном через максимонную среду (эфир). На основании этого предположения удалось построить логически непротиворечивую качественную термодинамическую диаграмму для Вселенной.
Все вышеперечисленное свидетельствует о том, что не только статическое расположение основных классов и структурно-симметричных свойств систем на М-оси подчинено строгому порядку, но и динамика перемещения систем вдоль М-оси имеет вполне логичную закономерность, в которой есть признаки симметрии, цикличности, замкнутости и многие другие свойства. Это позволяет предположить, что М-ось является не просто формальным параметром, отражающим количественные характеристики систем (количество элементов в системе, занимаемое пространство и т.п.).
Масштабное измерение Вселенной имеет столько собственных свойств симметрии и столько собственных законов, что остается предположить, что оно является четвертым пространственным измерением нашего мира, которое обладаетсобственными законами симметрии, собственным порядком и собственными законами динамики. Другими словами, перемещение вдоль М-оси имеет под собой качественную физическую основу.
Из этого можно сделать принципиально новый вывод, что вдоль М-оси действует неизвестная ранее науке масштабная сила и что существует масштабное взаимодействие, которое, по сути, является объединяющим для всех ранее известных взаимодействий.
Более того, это даже не пятая сила, поиском которой занимается в настоящее время множество исследователей по всему миру. Речь идет о некотором едином поле Вселенной, грани которого мы изучаем как те или иные виды взаимодействий, являющиеся не более чем локально масштабными срезами общего масштабного поля. Так, гравитация — это мегасрез масштабного поля, электромагнитные силы — макросрез, и т.д.
Предположение о существовании масштабного взаимодействия, масштабной силы и масштабного поля получено на основе обобщения большого количества фактического материала. Поэтому появляется необходимость рассмотреть предпосылки для построения единой теории масштабного взаимодействия.
- Связь гравитации с разуплотнением эфира будет рассмотрена в очередной книге автора.
- Поэтому в астрофизике до сих пор остается нерешенной проблема источника энергии квазаров и взрывающихся ядер галактик235.
Сухонос С.И. Масштабная Гармония Вселенной. Часть II. Масштабная динамика Вселенной. Глава 2.3. Фазовый портрет зеркально-симметричной Вселенной // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.11244, 28.05.2004
[Обсуждение на форуме «Масштабная гармония Вселенной»]