Гипотеза устройства Мироздания (ГУМ) с формулами (часть I)

Обновлённая 09.10.2017 версия статьи

Рассматривая ГУМ, мы использовали только качественные описания. Разве что, расположили все объекты Мироздания в некоторой системе координат. Теперь попробуем углубиться в суть объектов и явлений ГУМ. Одно из утверждений ГУМ состоит в том, что абсолютного пространства не существует. Каждому массивному объекту принадлежит своё пространство. Пространства всех объектов Вселенной взаимодействуют друг с другом, образуя общее пространство Вселенной.

 Пространство

Каждому массивному объекту принадлежит своё пространство. Пространства всех объектов Вселенной взаимодействуют друг с другом, образуя общее пространство Вселенной. Между вселенными Мироздания физического пространства, как мы его себе представляем, нет. Там находится параметрическое пространство с четырьмя основными координатами (Активность, Инерционность, Упорядоченность, замкнутая ось Причин и Следствий процесса жизни Мироздания).

Масштабы

Человек может в принципе наблюдать мир вокруг себя в нескольких (пяти) масштабах:

0. Макро-масштаб – соответствует обычному нашему опыту жизни и ближнего космоса.

+1. Мега-масштаб – соответствует наблюдениям дальнего космоса, где наблюдаются галактики и их скопления, другие видимые (не только непосредственно, но и с использованием различных телескопов) объекты Вселенной.

-1. Микро-масштаб – соответствует наблюдаемой области микромира, включая элементарные частицы.

Есть ещё  два масштаба, в которых человек пока не имеет опыта непосредственных наблюдений:

-2. Нано-масштаб – соответствует области существования гипотетических струн.

+2. Гипер-масштаб – соответствует той области Вселенной, где должны располагаться метагалактики и более крупные объекты.

Есть масштабы, которые человек не может наблюдать в принципе:

-3.Масштаб уровня квантов пространства – на таких масштабах перестают действовать обычные законы физики. Нарушается непрерывность пространства. Ниже пространства нет, присутствуют только параметрические координаты Мироздания.

+3. Масштаб Вселенной в целом – на таких масштабах должны быть ощутимы неоднородности и нелинейность пространства. В этом масштабе содержится весь объём и масса Вселенной. Далее понятие масштаба физического пространства не имеет смысла, его там просто нет. Выше находятся перечисленные ранее параметрические координаты.

Всего семь масштабов, где можно говорить о физическом пространстве.

Как проявляют себя пространства объектов

Представим себе гипотетическую вселенную, где есть только один компактный материальный объект, который в масштабе «0» и выше можно рассматривать как материальную точку.

Объект обладает массой, определяемой положением его на координате инерционности.

Единцы измерения пространства примем соответствующими нашим размерам, например, метрам.

Надо сказать, что в глобальных координатах такие метры должны иметь разные свойства на удалении от объекта. Параметрические координаты для каждой точки пространства объекта отличаются при удалении от него. Но нас интересует пока только метрическое пространство.

Пространство объекта представляет собой поле, наличие которого мы обнаруживаем, как поле гравитации.

Учёные считают, что энергия гравитационного поля массивного объекта отрицательна (такой вывод дают формулы). Нам необходима величина, которая позволила бы определить количество пространства. В ГУМ нет бесконечности, как таковой. Каждый объект обладает не бесконечным пространством.

Удобно рассматривать гравитационный потенциал, как меру плотности пространства. Начиная с расстояний, на которых квантовые эффекты пространства уже не заметны, плотность пространства снижается при удалении от массивного объекта, подчиняясь формуле зависимости гравитационного потенциала Ф от расстояния R:

1. Φ=GmRΦ = {G*m} over {R}

С удалением от объекта гравитационный потенциал снижается обратно пропорционально расстоянию.

Количество пространства П в каждой метрической области с размерами Δx, Δy и Δz можно определить так:

2. ΔП=|Ф|ΔxΔyΔz{ΔП} = abs{ Ф }*Δx*Δy*Δz

Потенциал, как мера плотности пространства, взят по абсолютной величине. Количество пространства в метрическом объёме определено, как произведение его плотности на метрический объём участка пространства. Полное количество пространства объекта определяется интегрированием по всему рассматриваемому объёму.

3. П=R=0R=|Ф|dVП =iiint from{R=0} to{R=∞} abs{Ф}*dV

Переходя к значениям конкретных величин для сферы вокруг материальной точки, можно найти формулу для количества пространства:

4. П=4πGmR=0R=RdRП = 4πGm int from{R=0} to{R=∞} R*dR

Казалось бы, что из этой формулы следует бесконечное количество пространства у материальной точки. Но не следует забывать тот факт, что пространство образовавшегося в процессе рождения Вселенной массивного объекта (это и элементарные частицы с массой) распространяется как гравитационная волна со скоростью света. Это значит, что в каждый момент времени расстояние, на котором можно обнаружить тело, ограничено. Количество пространства у материальной точки конечно, но непрерывно растёт.

Радиус обнаружения тела Rm = C*Tвс, где Tвс соответствует возрасту Вселенной, а точнее, значению координаты причин и следствий для вселенной в Мироздании. Изменение этой координаты, с точки зрения человека, происходит со скоростью света. Скорость света велика, но один световой год составляет одну десятимиллиардную долю  (примерно) радиуса обнаружения. Динамика расширения довольно низкая. «Ткань» пространства разворачивается в наше время довольно медленно по сравнению с размерами этого пространства.

Всё же, формула для количества пространства немного меняет вид:

5. П=4πGmR=0R=CTвсRdRП = 4πGm int from{R=0} to{R=C*Tвс} R*dR

Координата причин и следствий циклична, в отличие от ощущаемого нами времени (его показали в формуле), и имеет некоторое максимальное значение, как фундаментальную константу. Количество пространства каждого материального тела ограничено, но постоянно растёт. А это, в свою очередь, приводит к наблюдаемому расширению Вселенной.

При достижении максимального значения этой координаты для материального тела приведёт к тому, что отрицательная энергия пространства материального объекта (гравитационного поля) станет равной полной энергии массы этого объекта. Полная энергия материальной точки станет равной нулю, и точка перестанет существовать. Это и будет завершением жизни Вселенной.

Циклическая координата причин и следствий начнёт новый цикл с образованием новой Вселенной. Новая вселенная пройдёт путь до завершения своего существования.

Метрические расстояния для человека не имеют предела сверху. Снижение плотности пространства для него происходит бесконечно с удалением от объекта.

Тем не менее, параметрические координаты каждой точки исследуемого пространства ограничены. В параметрических координатах объём пространства ограничен даже в перспективе. В метрических координатах объём пространства непрерывно растёт.

 

Реальная Вселенная содержит огромное (но не бесконечное) число объектов. Пространства всех этих объектов сливаются в то, что мы воспринимаем, как бесконечное пространство. Каждый объект может быть обнаружен, поскольку имеет собственное пространство, но количество пространства в заданном объёме участка Вселенной зависит от числа и массы объектов, которые его окружают. При этом, это количество непрерывно растёт за счёт добавления пространств удалённых объектов, непрерывному росту плотности пространства.

В невидимой нами части Вселенной, возможно, материальных объектов очень мало, или их нет совсем. Там пространство вселенной ведёт себя как пространство материальной точки. Как только энергия пространства вселенной сравняется по модулю с полной энергией массы Вселенной, её существование прекратится.

О размерности пространства

Занятно. Учёные не имеют реального согласия относительно сути пространства. Одни предлагают его рассматривать как поле, другие, как абсолютную сущность - вместилище всего существующего.

Вот некоторые цитаты:

С таким абсолютным пространством – пространством древней геометрии трех измерений – пустым, однородным, изотропным – исследователь природы реально не встречается. Может идти речь только о небольших относительно участках, где к такому состоянию физическое пространство приближается, но и то по мере уточнения научной методики давно стало ясно, что такие части пространства неизменно уменьшаются в размерах и сходят на нет.

В.И.Вернадский

«Об абсолютном пространстве и абсолютном времени никто ничего сказать не может; это чисто абстрактные вещи, которые на опыте обнаружены быть не могут».

Мах Э. Механика. Историко-критический очерк ее развития. Ижевск, 2000, стр.195.

«Итак, предположим, что все тела уничтожены. То, что остается, называют абсолютным пространством, при этом все отношения, следующие из расположения тел и расстояний между телами, исчезли вместе с ними. Кроме того, такое пространство является бесконечным, неподвижным, неделимым, невоспринимаемым чувствами, лишенным связей и различий. Другими словами, все его атрибуты отрицательны или негативны. Таким образом оказывается, что это есть просто ничто»

Беркли Д. Сочинения. М. 1978, стр. 379.

В книге Догма трёхмерности, откуда взяты выше приведённые цитаты, Д.В. Гуревич рассматривает проявление размерности пространства в различных условиях наблюдения гипотетическим наблюдателем, который может принимать различную форму, вплоть до безразмерной точки. Воспользуемся идеей автора книги и представим себе наблюдателя в особых случаях устройства вселенной. Если представить себе такого наблюдателя во вселенной с одним единственным объектом, как в нашем примере, размерность пространства окажется единичной. Кроме расстояния от массивного тела измерять будет нечего. Другие измерения окажутся несуществующими. Во всех случаях наблюдения пространство оказывается не изотропным. Всегда есть выделенные направления, подобно верху и низу, востоку и западу, северу и югу  для землян.

В реальном мире есть объекты, которые имеют собственное пространство с числом измерений меньше трёх. Это фотоны. В направлении своего перемещения фотон не может иметь размера. Остаётся только двухмерное пространство обнаружения фотона (эффективное сечение взаимодействия связано с этим двухмерным пространством).

Таким образом можно объяснить практическую невозможность взаимодействия фотонов и других безмассовых частиц. Малейшее несовпадение траекторий движения встречных фотонов приведёт к невозможности слияния их пространств, а значит и невозможности взаимодействия между собой.

Из сказанного можно сделать вывод, что «мерность» пространства зависит от свойств объектов, образующих его. Один массивный объект (материальная точка) обладает нуль-мерным пространством. Две материальные точки обладают одномерным пространством, три материальные точки – двухмерным. Только четыре материальные точки могут сформировать трёхмерное пространство. При этом, их пространство будет обладать выделенными направлениями, будет анизотропным. Эффект изотропного пространства возникает при наличии очень большого числа объектов, расположенных хаотично (или почти хаотично) относительно друг друга, что мы и наблюдаем в нашей Вселенной.

Само понятие «мерности» может меняться и от применения различных математических инструментов. Обычно для определения пространства требуется точка начала отсчёта. Достаточно отказаться от применения отрицательных чисел, чтобы пространство стало шестимерным (точнее – псевдо шестимерным).

Расширенное понимание пространства

До сих пор мы говорили об объектах Вселенной, обладающих массой. Фотон тоже обладает массой (эквивалентной), но не находится в состоянии покоя. Масса покоя для него равна нулю (или так мала, что не может сформировать ни одного кванта пространства).

Массивные объекты формируют пространство, с которым можем взаимодействовать и мы, как массивные объекты. Но в природе существуют и другие заряды (массу можно рассматривать, как гравитационный заряд), например, электрический. Электрический заряд отличается от гравитационного наличием дополнительного свойства – полярность.

Заряд формирует вокруг себя пространство, но в данном случае, электрическое. Для нас это пространство более низкого ранга. Оно может существовать в внутри массивного пространства и занимать его ограниченные области. В отличие от массивного пространства, пространства электрически заряженных объектов могут не только сливаться, но и разделяться, в зависимости от знака заряда. Это позволяет говорить о значительно более сложной структуре электрического пространства, отсутствии глобального электрического пространства в масштабах Вселенной.

Метрические свойства электрического пространства сложнее, чем массивного ввиду существования двух знаков электрических зарядов. Если для массивного пространства его метрика может быть описана на основе зависимости R~Q/П, где знаком Q обозначен заряд (расстояние от массивной точки зависит от её массы и плотности пространства в точке наблюдения), то для электрического пространства в аналогичной формуле появится знак заряда.

Применяя декартову систему координат с отрицательными числами, мы обнаружим, что «электрические расстояния» могут быть не только положительными, но и отрицательными. При равномерном распределении зарядов разных знаков во Вселенной положительные и отрицательные расстояния компенсируют друг друга, что и приводит к отсутствию глобального электрического пространства.

Мы не можем непосредственно наблюдать электрическое пространство, таково наше устройство. Но можно представить себе гипотетическое существо, которое «видит» электрические расстояния. Для такого существа появятся дополнительные измерения в пространстве, образованном массивным электрически заряженным телом. При этом, положительные значения расстояний массивного пространства, могут быть дополнены как положительными, так и отрицательными расстояниями весьма анизотропного пространства электрического. Важным условием возможности такого наблюдения является наличие электрического заряда у органов чувств наблюдателя.

Сложность структуры электрического пространства вызывает его более высокую динамичнсть по сравнению с массивным пространством. Это, в свою очередь, приводит к активному образованию электромагнитных волн, которыми и заполнена наша Вселенная.

Если представить себе наблюдателя с размерами порядка размеров галактики, для него электрические измерения окажутся свёрнутыми внутри наблюдаемой материи, подобно тому, как для нас свёрнуты дополнительные измерения в теории струн.

Каждому известному взаимодействию физики сопоставляют некоторое поле и заряд. Такому заряду можно сопоставить соответствующее ему пространство. Если некоторый заряд может иметь более двух полярностей, например, как цвета кварков, пространство такого заряда будут иметь очень сложную структуру, а в масштабах массивного пространства окажутся очень глубоко свёрнутыми.

Возможность наблюдения обобщённого пространства определяется масштабами и свойствами наблюдателя. Также и число измерений в наблюдаемом пространстве зависит от свойств наблюдателя.

Наши органы чувств легко воспринимают массивное пространство. Оно для нас является основным, и важным для нашей жизни. Гипотетический микроскопический наблюдатель в микроскопической вселенной из электрических зарядов, хорошо ориентировался бы в электрическом пространстве, которое он мог бы представлять шестименрным (три оси положительных и три оси отрицательных электрических расстояний). Понятие отрицательного расстояния, в данном случае, не связано с изменением направления оси, а определяется знаком заряда. Отрицательное электрическое расстояние может принимать как положительные, так и отрицательные численные значения а нашем языке трудно описывать понятия, которые в нашей жизни не встречаются). Этот наблюдатель с помощью очень чувствительных приборов мог бы обнаружить очень слабое проявление массивного пространства. Он описал бы это массивное пространство в виде дополнительных трёх свёрнутых для него измерений. Обнаружив вне своей электрической вселенной мир массивной материи, он мог бы начать исследовать его, и дополнительные три измерения ему очень пригодились бы. Техника, имеющаяся в распоряжении нашего микроскопического наблюдателя, вероятно должна использовать сильные и слабые ядерные взаимодействия, биология такого наблюдателя также основана этих взаимодействиях.

Связь с этой цивилизацией можно было бы осуществить на длинноволновом для неё гамма-излучении. Но, к сожалению, мы не могли бы установить контакт с микроскопической цивилизацией. Время жизни этой цивилизации измерялось бы, в лучшем случае, минутами, а время жизни её разумных представителей микросекундами. Слишком мы медлительны.

В Гипотезе устройства Мироздания есть масштаб, за который не может проникнуть пространство нашей Вселенной. В расширенном понимании пространства, там оно четырёхмерное, параметрическое, не связанное с каким-либо известным нам зарядом.

 

В книге История будущих цивилизаций люди будущего освоили это параметрической пространство, научились перемещаться в нём, достигая других вселенных. Но параметрическое пространство Мироздания не позволяет им возвращаться в исходную точку.

 

В следующих статьях мы попытаемся наполнить формулами и проникнуть в суть времени.

 

 

На сайте формулы могут отображаться не всегда корректно. Вы можете загрузить PDF этой статьи.

 

(Visited 30 times, 1 visits today)

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *