25132-1 (Геометрия физического пространства), страница 4

Рис. 8. Основные векторные соотношения релятивистского движения.
Модель Пуанкаре в единичном круге

Рис. 8 показывает, что:

с евклидовыми модулями пространства событий ничего не происходит. Но относительная система координат позволяет наблюдать и анализировать относительные гиперболические координаты и, соответственно, гиперболические модули. Результат:

Линия A1-A0-A2 – есть линия единичного орицикла. Любой радиус-вектор, проведенный от начала координат до любой точки этой линии, например C₀, C, 0-A2, имеет гиперболический модуль, равный единице. Поворот мировой линии частицы на угол меняет соотношение действительной и мнимой составляющих ее проекции, что приводит к изменению гиперболического модуля единицы длины мировой линии частицы. Для наблюдателя – это сокращение длины по Лоренцу-Фицджеральду. Рис. 7 и рис. 8 демонстрируют, что при релятивистском движении геометрические объекты поворачиваются и только. Все «чудеса» околосветовых скоростей есть следствие неполной системы наблюдения.

7.2. "Движение" в пространстве событий

7.2.1. "Движение" тела отсчета

"Движение" тела отсчета – перемещение начала (нулевой точки) системы координат, связанной с телом отсчета, по мировой линии (внутренней оси комплексного тора подпространства) частицы, принятой за тело отсчета.

Такое "движение" происходит всегда с постоянной угловой скоростью и, соответственно, с линейной скоростью света (постоянной в случае постоянства кривизны пространства событий в окрестностях данной точки).

В принципе, как любое тело с конечной массой покоя, частица отсчета должно иметь мировую линию, описываемую уравнением четной (в первом приближении – второй) степени. Как правило, считается, что частица отсчета не участвует более ни в каких взаимодействиях (свободная), а по сему его мировая линия должна быть бесконечной прямой. Это исходный, классический постулат. Ни одно из известных подпространств ему полностью не соответствует. Реальные частицы обязательно участвуют (рано или поздно) во взаимодействиях и в свободном состоянии бесконечно долго не существуют. А потому их мировые линии есть суперпозиция нескольких уравнений четной степени (сложный тор, разлагающийся на ряд элементарных кривых в первом приближении второго порядка). Локально, в пределах отрезка своей мировой линии, неотличимой от отрезка прямой с необходимой степенью точности, реальный фермион может приниматься за тело отсчета.

Поэтому, с учетом вышеназванных ограничений, за мировую линию тела отсчета будет приниматься прямая, совпадающей с осью ct.

Поэтому, когда мы говорили о «движении» пробных тел, то говорили именно о его «движении» относительно «свободного фермиона», принимаемого за тело отсчета, в вышеуказанных пределах.

7.2.2. "Движение" пробных тел

Что такое "движение" пробного тела?

Конечно, это не перемещение подпространства, описывающего данное, пробное тело, в пространстве событий относительно подпространства пробного тела или какой-либо точки пространства событий вообще. Пространство событий абсолютно твердо. Этого требует принцип причинности. Мировая линия частицы в нем «высечена раз и навсегда», если можно так сказать, и не может быть перемещена. Поэтому под «движением пробного тела» понимали те особенности наблюдения мировой линии пробного тела в силу расположения ее мировой линии под углом по отношению к мировой линии тела отсчета. Единственным возможным "движением" на мировой линии пробного тела может быть поворот связанной с пробным телом относительной системы отсчета и перемещение начала отсчета в соответствии с изгибом этой мировой линии.

Главная особенность такого "движения": Отсутствие каких-либо проявлений понятия "времени" в пространстве событий. Действительно, положение начала системы отсчета тела отсчета и системы отсчета пробного тела абсолютно никак не связаны и могут быть приложены к любым точкам их мировых линий. Положение мировой линии пробного тела в пространстве событий и особенности наблюдения любого участка этой мировой линии от этого никак не изменяются. Все особенности наблюдения будут определяться только тем, как «впечатана» мировая линия пробного тела в пространство событий и под каким углом ее участок находится по отношению к мировой линии тела отсчета. То Лоренц – преобразованное, зависимое от этого угла пересечения, и которое достаточно просто и одинаково точно рассчитывается для любого участка, есть именно расчетная величина, к самому пробному телу отношения не имеющая. Для тела отсчета мировая линия пробного тела вся уже готова, наблюдаема, соответственно однозначно характеризуема в каждой своей точке, неподвижна (неизменна) в пространстве событий и независима от систем отсчета. Абсолютно не имеет при этом значение, будет ли пробное тело для какой-то другой системы отсчета телом отсчета, где и как будет при этом проходить начало координат тела отсчета, куда и как будет направлено вращение тора частицы и, что то же самое, вектор скорости оси "Ct". Именно в силу этого свойства наблюдаются не только частицы, но и античастицы, вектор скорости которых "- Ct".

Это свойство однозначно указывает на то, что физическое время, «мгновение настоящего», и, все связанные с ним, производные, есть относительные макроскопические понятия. Понятие "времени" для микроявлений есть условность, действительным же является лишь их взаимное положение в пространстве событий. Времени в микромире нет.

7.3. Абсолютная система отсчета (эфир)

Как ни странно, но подтвердив, что с любым материальным телом можно связать лишь относительную систему отсчета, система уравнений п.2., тем не менее, дала и абсолютную систему

2.1.3.7. (Х¹)²-(Х²)²-(Х³)²+(Х⁴)²+(Х⁵)²+(Х⁶)²=0.

Это уравнение указывает на точку вне пространства событий, относительно которой координаты любой другой точки описываются наиболее просто. То, что эта точка для нас принципиально недостижима - отдельная тема. Важно, что она есть. В связи с этим выплывает и второй вопрос. Он называется - эфир, если под эфиром понимать то, с чем можно было бы связать абсолютную систему отсчета (напоминаю, ни к одному материальному телу (см. п.4.2.) такую систему отсчета привязать нельзя). При таком понимании вопроса можно однозначно сказать - эфир есть. А, понимаемая так, эфирная поверхность и есть то пространство событий, где и расписана вся наша жизненная драма. Одно из важнейших свойств эфирной поверхности (пространства событий) - его абсолютная твердость. Ни одна точка его поверхности (пространство событий) не может изменить своих свойств - нарушатся причинно-следственные связи. Исходя из вышесказанного, можно сказать, где начинается эфир. Его верхняя граница начинается не ниже .Какой бальзам на душу любителей праматерии. Но, от того, что есть, не уйдешь. Фантазировать на тему праматерии можно сколько душе угодно, однако напоминаю, материальная Вселенная заканчивается эфирной поверхностью.

7.4. Квант пространства - времени

Физическое пространство по своим свойствам делится как бы на три этажа.

Глобально, на мегауровне, пространство событий имеет геометрию, весьма близкую к евклидовой (см. п. 4.4.1) и нулевую среднюю кривизну. Скорость света в Евклидовом пространстве – бесконечна в силу бесконечности радиуса кривизны. На мегауровне любой сигнал в пространстве с нулевой кривизной мог бы распространяться мгновенно.

Скорость света величина конечная на локальном макро уровне, где кривизна пространства событий отлична от нуля, а, следовательно, радиус кривизны пространства событий конечен (не зависимо, действительный или мнимый). Последним является микро уровень, к которому не применимы понятия макро времени и определяющими являются понятия пространства событий. Отличительной особенностью мегауровня является отсутствие взаимодействий. Глобальное взаимодействие принципиально невозможно. Глобальное распространение сигнала принципиально запрещено красным (см. п.5.) смещением. В процессе распространения электромагнитный квант мог бы стать равным по длине волны соизмеримым с тем пустым пространством, в котором он распространялся, и неизбежно был бы поглощен окружающим веществом. А по сему ни одно дальнодействующее взаимодействие не может распространяться бесконечно далеко, глобально. Потому нет, и не может быть, глобальных событий, нет, соответственно, понятия глобального времени.

Отличительные особенности микро уровня рассмотрены выше.

Макро уровень занимает диапазон от размеров, соизмеримых с радиусом кривизны пространства, до атомных размеров. Все пространство Вселенной при этом оказывается "разбитым" на достаточно похожие (однородные) области "положительной плюс отрицательной" кривизны.

"Квантом пространства - времени" я и хотел назвать единую в смысле гравитационных и, соответственно, пространственно-временных, свойств область (ячейку) пространства. Это аналогично термину - "период волны": один отрицательный период и один положительный - расстояние между точками, колеблющимися в одной фазе. Так и здесь под, может быть не совсем удачно выбранным термином "квант", можно обозначить область пространства между областями с одной "фазой" гравитационного градиента, тем более, что такая ячеистость наблюдается в действительности. Вот что имеется ввиду. Если физическое пространство глобально достаточно по своей геометрии близко подходит к Евклидову, то оно и состоит фактически из бесконечного множества таких "квантов" с достаточно повторяющимися свойствами. Поэтому, чтобы узнать обо всех, вполне достаточно исследовать один из них.

Это будет гигантский объем «пустого» пространства отрицательной кривизны (ячейка) и окружающие его скопления галактик с обусловленной концентрацией материи положительной кривизной пространства (узел, стенка, ребро ячейки). Вот, что такое локальный «квант пространства-времени». Понятие макро времени существует, начиная с этих размеров (ограничение сверху).

Признаю, данная трактовка несколько отличается от общепринятой, где под квантом пространства-времени понимаются теоретически минимально возможные размеры тела (частицы, объекта) . Но, данную область я вынужденно отдал другому понятию (см. выше - эфир). Если моя гипотеза верна, то такая трактовка неизбежна и наиболее адекватна. Снизу ограничение применимости понятия «кванта пространства-времени» и, естественно, понятия макро времени имеет место при переходе к молекулярно-атомным масштабам. Распад атома есть классическое случайное событие, а не "смерть от старости", а в очень больших молекулах, например ДНК, уже имеет место накопление дефектов и становятся применимы временные понятия.

7.5. Вселенная, как Большая Система

С предыдущим вопросом тесно связана и другая тема. Открытость, не изолированность и взаимное перекрытие "квантов пространства-времени" дальнодействующими взаимодействиями приводят к рассмотрению объектов "квантов", как единого комплекса - Большой Системы.

Некоторые особенности Большой Системы:

локальность взаимодействия, выше уже указывалось о принципиальной невозможности глобального взаимодействия,

конечность спектрального ряда любого взаимодействия в пределах вышеуказанных ограничений,

неповторимость макро взаимодействия. Бесконечность Большой Системы в сочетании с локальностью взаимодействия принципиально не допускают возможности повторения любого макро события, макро состояния самой Системы,

тепловая размытость макро взаимодействия реликтовым взаимодействием,

направленность макро взаимодействия, как следствие его неповторимости,

отсутствие подпространств с ненулевыми параметрами, соответствующих понятию геометрической (физической, математической) точки.

Эти особенности Большой Системы приводят к некоторым макропонятиям:

1. Макро Время. Макросостояния Большой Системы мы называем "мгновениями настоящего (прошлого, будущего)", их последовательность - макровременем (вернее, просто Временем). Характеризуется неповторимостью и направленностью (см. выше). Выше и ниже макро мира это понятие становится условным. Именно в макровремени смена макростостояний Большой Системы и воспринимается как смена "мгновений настоящего", движение во Времени. В силу практической коллинеарности мировых линий объектов Большой Системы вектор макровремени направлен в сторону их среднего геометрического.

2. Квант действия. Любое подпространство описываются уравнениями, не допускающими их трактовку в качестве отдельных геометрических точек. Ни одно из семи (см. п.2.) уравнений подпространств не описывает геометрический объект, который можно интерпретировать, как геометрическую точку. Ни один геометрический объект пространства событий в силу этого не может иметь инварианты с только нулевыми значениями. Соотношение неопределенностей: DEDt ~ h геометрически эквивалентно именно одному из "не нулевых" производных инвариантов пространства событий. Таким образом, соотношение неопределенностей есть фундаментальное понятие и не может быть отнесено к чисто техническим экспериментальным погрешностям. В силу вышесказанного любое изменение состояния Большой Системы, а это и есть квант действия в пространстве событий, может быть лишь в пределах ненулевого инварианта (в пределах соотношения неопределенностей).

3. Локальность любых взаимодействий в сочетании с принципом неопределенности Большой Системы постулируют не только направленность вектора макро времени, но и принципиальную невозможность абсолютно точного прогноза макро событий как прошлого, так и будущего. Однако это не мешает, зная характеристики "кванта пространства-времени" прогнозировать возможный диапазон состояний и их последовательность для Большой Системы в целом.

7.6. Подобия

Кроме, если можно так сказать, "чистых" подпространств, рассмотренных в основной части, должны существовать (и фактически существуют) "нечистые", составные подпространства. Под несколько ироничным термином "нечистые" подпространства будем понимать устойчивое объединение (совокупность) подпространств меньшей размерности, имеющее свойства, подобные, но не тождественные, подпространству большей размерности. Ближайший пример - протон. Протон - в нашем понимании совокупность шести четырехмерных подпространств: трех кварков и трех глюонов с соответствующей цветовой гаммой для получения нейтральной окраски. Но в определенных, весьма стандартных, условиях не слишком высокоэнергичных взаимодействий, протон ведет себя не как любое из шести его составляющих подпространств, а подобно (именно подобно, не тождественно) пятимерному подпространству - электрону. Думаю, это общее свойство, применимое к любому подпространству. Поскольку подпространством наибольшей размерности является гравитон, то следует ожидать, что все физические объекты в той или иной мере будут обладать гравитоноподобными свойствами.

7.7. Самоорганизация

То, что размещено под заголовком "ПОДОБИЯ" должно входить в более общее понятие САМООРГАНИЗАЦИИ. Самоорганизация не есть первичное, самостоятельное, ни от чего не зависящее и КЕМ-то изначально заданное, свойство подпространств, что ему нередко приписывают. Нет, самоорганизация есть все то же последовательное, повсеместное и неотвратимое применение Природой своих Законов, в частности, применение уравнений подпространств (см. уравнения 2.1.3.1. - 2.1.3.7. Геометрии физического пространства) уже к самим подпространствам. Исходя из этого под самоорганизацией можно понимать взаимную структурную адаптацию геометрии подпространств (структурную адаптацию материи к конкретным физическим условиям). Из определения следует принципиальная локальность явления. В масштабе Вселенной, нет глобальных событий, нет глобального времени, не может быть и глобальной самоорганизации. Самоорганизация существует как макроявление, существенно зависящее от конкретных макропараметров (пространственных, временных, энергетических). К примеру того же протона. Это синтетическое образование, устойчивое и, соответственно, проявляющее свойства единой системы, в весьма широком диапазоне действий, объединение фундаментальных подпространств (кварков и глюонов) не только результат целочисленного полуволнового сильного взаимодействия его составляющих (решения уравнения 2.1.3.3. совместно с уравнением 2.1.3.4. в первом приближении), но и электромагнитного, и тоже целочисленного полуволнового, но и гравитационного, как бы ни мала была последняя поправка. Почему целочисленного полуволнового - указано выше, в свойствах подпространств. Но, главное не это. Главное то, что с образованием протона продолжение действия уравнений опять же ни КЕМ не отменяется. Системы уравнений (2.1.3.1. - 2.1.3.7.) имеют множества целочисленных решений с различной степенью локальной устойчивости, причем упорядоченные множества. Вот об этом не вспоминают многие теоретики.