Бинарная дискретная концепция пространства Метагалактики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Бинарная дискретная концепция пространства Метагалактики



Содержание

Введение

Глава 1. Рассмотрение движения и взаимодействия объектов физического пространства, как суперпозиции бинарных отношений отдельных точечных объектов внутри своих «минипространств»

1.1 О силовом взаимодействии

1.2 О гравитационном взаимодействии

1.3 Об упругом соударении

1.4 Энергетические аспекты взаимодействия точечных объектов в бинарном взаимодействии. Законы сохранения

Глава 2. Метод интеграции отдельных бинарных систем в единое трехмерное пространство

Глава 3. О физическом времени в свете новой доктрины



Введение

физический бинарный трехмерный суперпозиция

В данной работе рассматривается взаимодействие условно точечных объектов в пространстве, которое обычно ассоциируется с пространством Метагалактики (видимой части Вселенной). Обычно люди оценивают пространство чисто интуитивно - как некое вместилище, где каждому физическому телу (частице) вполне определено какое-то место. Наличие такого "места" позволяет сравнивать положение различных объектов (и их частей) друг по отношению к другу и определять скорости и перемещения в пределах пространства. Но ведь именно такого пространства может и не быть. Положение и движение различных объектов (а так же - различных частей одного и того же объекта) друг по отношению к другу могут быть представлены как суперпозиция бинарных отношений точечных объектов. Могут возразить, что нужно учитывать еще и непрерывные среды. Думаю, что в настоящее время гипотеза о том, что таковых может и не существовать в природе, уже не покажется столь безумной. И именно из этой гипотезы я и исхожу. Элементарные частицы («элементарные» по определению) считаю допустимым свести к идеально круглым шарикам (скорее, как модель, а не как реальный объект). А небольшой круглый шарик при определенном упрощении можно свести к так называемой «материальной точке». Более сложные объекты - это уже комплексы таких точек. На отрезке времени, условно стремящимся к бесконечно малой величине, две материальные точки взаимодействуют только между собой. Общий результат взаимодействия данной точки со всеми остальными точками во Вселенной - суперпозиция соответствующих бинарных взаимодействий. Можете считать это просто чисто теоретическим формальным приемом. Точечные объекты как бы взаимодействуют попарно и все совокупности бинарных отношений последовательно (но, фактически, мгновенно) суммируются.

Данная модель с необходимостью требует определенной системы интегрирования всех локальных взаимодействий. Нужно как бы произвести мысленное разделение: выделить акты бинарных взаимодействий с одной стороны, а с другой - интегрировать эти бинарные взаимодействия в определенной системе, где каждая бинарная система координат определенным образом связана с другой. Бинарную систему можно представить «минипространством». Такое минипространство имеет свои специфические особенности. Оно Евклидово, трехмерно, но в нем принципиально нельзя мыслить какой-то сплошной объем. В нем есть чисто условная «линейка», которую я (для удобства) назвал «линейкой бинарного взаимодействия» (ЛБВ). Она является условной линией, соединяющей две взаимодействующие точки. И на этой линии выстраивается как бы очередь из параметров, определяющих как взаимодействие, так и движение точек друг по отношению к другу. Параметры могут быть скалярными и векторными. Векторный параметр, помимо модуля, имеет направление, определяемое двумя углами по отношению к ЛБВ. Ничто не может мыслиться за пределами такой ЛБВ (внутри данного «минипространства»). Очередь из параметров взаимодействия всегда движется по ЛБВ с постоянной и максимальной скоростью - скоростью с. Материальная точка в каждый момент времени имеет какой-то набор своих текущих параметров. Они тут же «встраиваются» в очередь, движутся по ЛБВ и через определенное число тактов доходят до другой точки. Больше расстояние - длиннее «очередь», дольше время ожидания прихода параметров к другой точке.

Но это все происходит в конкретном «минипространстве». А таких минипространств столько во Вселенной, сколько пар материальных точек. То есть, формально говоря, их бесконечно много. Но ведь совокупность материальных точек действует еще и в общем пространстве, где они как-то вполне скоординированы и взаимосвязаны и по положению, и по движению друг по отношению к другу. Такую взаимосвязь может дать определенная унифицированная система матричных преобразований бинарных систем друг по отношению к другу в пределах некой условной «абсолютной» системы координат с выделенными пространственными осями. Казалось бы сложно? Но на самом деле это вовсе не так сложно. Просто я не хочу сразу все "сваливать в одну кучу". Вначале я желаю показать силу и изящность своих представлений в области чисто бинарных систем двух точечных объектов внутри своего «минипространства». А уж потом, если не увидим явных противоречий, можем пойти и дальше.



Глава 1. Рассмотрение движения и взаимодействия объектов физического пространства, как суперпозиции бинарных отношений отдельных точечных объектов внутри своих «минипространств»

Рассмотрим пару условно точечных объектов, которые перемещаются друг относительно друга в некоем условном абсолютном трехмерном Евклидовом пространстве. Это не просто пространство, а именно «минипространство». В нем кроме этих двух объектов ничего нет. Будем считать, что расстояние между этими объектами значительно превышает их размеры (даже, если это некие экзотические волновые пакеты). Свяжем их «центральной» системой координат, в которой центральные составляющие движения направлены вдоль оси, соединяющей эти объекты. Это, по существу, и есть моя «линейка бинарных взаимодействий» (ЛБВ) для этих двух точечных объектов. Остальные составляющие будут называться, соответственно, нормальная и бинормальная составляющие (ортогональны по отношению к центральным составляющим и друг к другу). Для более четкого представления необходимо заглянуть в начало второй главы. Пока же мы не будем принимать во внимание ту неопределенность, которая возникает в определении абсолютного положения как самой центральной оси, так и системы ортогональных осей по отношению к ней. В чисто бинарном отношении это не имеет значения, ибо в данном «минипространстве» никаких других объектов нет. Лишь когда сопоставляешь несколько бинарных отношений - тогда возникает подобного рода трудность. Взаимоувязывание локальных бинарных систем между собой в рамках условного абсолютного трехмерного пространства - отдельная тема, которая (по большому счету) составляет главную суть концепции и имеет далеко идущие последствия. Ее мы детально разберем в главе 2. На данном этапе рассмотрим единичное бинарное отношение.

Для начала рассмотрим отдельный объект сам по себе и рассмотрим его основные параметры, которые будут важны для данного рассмотрения. В качестве исходного, базового соотношения, надежно установленного в опытах над элементарными частицами [Курс теоретической физики, В.в. Мултановский, М., 1988 г.], возьмем соотношение:

(*)

где с - скорость света; m - масса частицы; р - импульс частицы;

Е - полная энергия частицы (для нашего случая - точечного объекта);

Введем искусственный параметр:

кинетический вектор - ;

где с - скорость света, р - импульс (количество движения) объекта;

По существу, кинетический вектор представляет собой импульс с размерностью энергии.

Полная энергия конкретного объекта связана с его кинетическим вектором формулой:

(1)

Где Е_п - энергия покоя соответствующего объекта;

А теперь попробуем исключить из рассмотрения массу, как некий объективный параметр, присущий физическому объекту, а так же - энергию покоя. Обойдемся лишь двумя фундаментальными параметрами: полной энергией (Е) и кинетическим вектором (Ек).

Введем для начала допущение, что масса объекта (в привычном понимании этого термина) пропорциональна полной энергии, т.е.

Е = m c²;



Считается, что данное условие достигается только при нулевом значении количества движения (импульса - для элементарной частицы). Но допустим, что это условие не обязательно. Можно сказать и иначе. То, что называется массой (в привычном смысле) не соответствует той реальности, что фигурирует в качестве параметров объекта. Этот наш искусственный параметр выразиться так:

(2)

Если далее чисто формально положить, что , т.е. в скалярном выражении p = m , и следовательно то в значении выше приведенной формулы:

(3)

Любопытно, что согласно этой формуле скорость ячейки не может превысить скорость с. Либо с (стремиться к с) при Ек (стремиться к бесконечности) и Еп > 0 (больше нуля), либо = с при любом Ек, но Еп = 0. Подобный вывод любопытен сам по себе и в какой по степени отражает действительность. Но не полностью. При сложении двух скоростей ячеек, движущихся друг к другу, может получиться скорость сближения, превышающая с, а это не соответствует объективным данным. Предположение о том, что p = m является упрощенным хотя бы потому, что вектор в строгом смысле не является комбинацией двух составляющих, а величина m не фигурирует в операциях ячеек ПМ и является искусственной величиной. Я выдвигаю следующее предположение: скорость является расчетной величиной для конкретных ячеек в бинарном взаимодействии.

Для начала следующего рассмотрения предлагаю посмотреть начало второй главы. Речь идет о т. н. «внутренней системе координат» бинарной системы. Она состоит из двух прямоугольных координат, начало которых совмещено с центрами взаимодействующих объектов. Линия, связывающая два центра, служит для размещения встречно направленных «центральных» осей. Другие оси - «нормальная» и «бинормальная», ортогональные друг к другу и к центральной оси.

Разложение кинетических векторов для двух условно точечных объектов в бинарной системе координат, связывающих эти объекты:

Где: Е_к1, Е_к2 - модули кинетических векторов объектов 1 и 2 (соответственно),

ф₁, ф₂ - центральные проекции единичных векторов, совпадающие с кинетическими векторами рассматриваемой пары;

n₁, n₂ - нормальные проекции единичных векторов, совпадающие с кинетическими векторами рассматриваемой пары;

b₁, b₂ - бинормальные проекции единичных векторов, совпадающие с кинетическими векторами рассматриваемой пары;

А теперь покажу, как определяются составляющие взаимной скорости этих двух объектов в естественной системе координат, связывающих эти два объекта:

(4)

(5)

(6)

Где С - константа, равная скорости света в вакууме.

При этом сразу оговорюсь, что и в формуле (1) и в формулах (4)-(6) результат извлечения корня подразумевается только положительным числом.

Должен сразу предупредить: не стоит искать способ, который позволил мне вывести подобные формулы. Их навряд ли можно «вывести» из каких-то опытных данных. Скажем так: это сугубо виртуальное математическое представление, призванное связать в систему то, что лишь в совокупном представлении может достаточно адекватно описать реальность.

Формулы (4)-(6) стоит проанализировать подробней. В первую очередь обращу внимание на то, что величины скорости представлены в виде дробной составляющей от скорости света (С). Причем дробная составляющая не может превысить единицы. Более того. Если сложить квадраты составляющих скоростей , то дробная часть все равно не может превысить единицу ни при каких условиях. Однако, единичное значение дробной составляющей суммы квадратов легко достижимо при условии, когда хотя бы одно из значений Е1 или Е2 будут равны соответствующим значениям модуля кинетического вектора (), т.е. если хотя бы одна ячейка будет иметь нулевую энергию покоя (). В противном случае дробная составляющая будет стремиться к единице лишь при неограниченном росте значений . Как видим, данный факт не противоречит релятивистской доктрине.

Следующий интересный момент возникает при значении существенно меньших (область нерелятивистских скоростей). В этом случае без больших погрешностей можно записать:



И вот тут возникает вопрос: что же означают эти самые слагаемые? Если исходить из формулы (3), то это скорости. Но мы уже условились, что такое определение скорости в строгом смысле не совсем корректно. Вместе с тем эти же выражения для скорости можно получить из формул (4)-(6), полагая нулевым значение кинетического вектора у одного из партнеров бинарного взаимодействия. То есть - это таки скорости, но относительно системы координат, связанной с точкой, имеющей нулевое значение кинетического вектора. Точнее, эту условную систему координат нужно связать с одной из точек.

Не трудно разобраться, что последние формулы означают:

(7)

То есть, складывается впечатление наличия абсолютных скоростей у взаимодействующих точечных объектов (). Для нерелятивистского движения, действительно, можно условно считать, что скорость объекта имеет универсальный (абсолютный) характер. Но при этом важно добавить следующее: эти скорости определены прежде всего для системы координат, связанной с условной точкой, имеющей нулевое значение кинетического вектора. Такую систему, строго говоря, нельзя связать даже с равномерно и прямолинейно движущимся объектом. Вместе с тем, учитывая достаточно линейное распределение скоростей относительно нерелятивистских объектов, можно связать систему координат с прямолинейно и равномерно движущимся объектом и учитывать взаимное движение других объектов с поправкой на собственное движение. При этом всегда нужно подразумевать наличие некой «абсолютной» системы, у которой значение кинетического вектора равно нулю.

Для встречного движения ячеек взаимная скорость будет равна:

Если разделить числитель и знаменатель на произведение Е1 Е2 и применить формулу (3), то получим знаменитое правило сложения скоростей:

(8)

Предлагаю убедиться, что этот результат получится при любом встречном движении точечных объектов в пространстве (для этого надо просто внимательно проанализировать характер сочетания проекций единичных векторов на соответствующие оси).

Для перпендикулярного движения получим следующую формулу:

(9)

И в этом случае легко убедиться, что взаимная скорость ячеек не может превысить С (скорость света).

Впрочем, хотя последняя формула вполне наглядна и представима - она не совсем соответствует обычным выкладкам при определении ортогонального движения точечных объектов в различных учебниках по СТО. Что ж, если будет возможность проверить точность моей формулы - буду весьма рад такой возможности.

1.1 О силовом взаимодействии

А теперь поговорим о силовом взаимодействии двух точечных объектов.

Рассмотрение алгоритма определения скорости в бинарной системе двух произвольных условно точечных объектов еще ничего не говорит нам о каком бы то ни было силовом взаимодействии данных объектов. Это, по существу, инерционное движение с вполне определенным набором у каждого из объектов полной энергии и кинетического вектора. И все же весьма любопытно то обстоятельство, что сколько бы пар объектов мы не рассматривали - скорость в бинарной системе зависит только от параметров данной пары. Хотя ведь говорить о чистой кинематике здесь не приходится, ведь участвуют в процессе энергетические параметры объектов.

Наличие сил взаимодействия означает (в данной системе интерпретации), что меняется соотношение между полной энергией и кинетическим вектором. Причем, это может быть абсолютно любое взаимодействие. Даже, если бы в нашем пространстве было не четыре фундаментальных взаимодействия, а намного больше.

Рассмотрим теперь фундаментальные законы Ньютоновской механики с учетом новых представлений бинарной физики. Разумеется, пока лишь для конкретных бинарных «минипространств», в каждом из которых присутствуют лишь два точечных объекта.

Что касается первого закона Ньютона, то тут ничего нового данная концепция не привносит. Просто уточняем: пока нет взаимодействия - нет какого бы то ни было изменения во взаимодействующих парах ни кинетических векторов, ни полных значений энергий. Движение самих точечных объектов друг по отношению к другу меняет: расстояние между ними и матрицы прямого и обратного преобразования (из бинарной системы в абсолютную и наоборот). Подробно данный процесс описан во второй главе. Алгоритм моделирует прямолинейное движение в трехмерном пространстве при постоянных значениях кинетических векторов и энергий.

Столь же консервативным остается и третий закон Ньютона. Только формулировать его нужно иначе: насколько изменился кинетический вектор при элементарном акте взаимодействия у одного точечного объекта - настолько же изменился он и у второго объекта, только в противоположном направлении. Если говорить о проекциях, то проекции изменения кинетического вектора (некоего вектора ?Ек) при элементарном акте взаимодействия у двух объектов равны по величине и противоположны по знаку. Про полную энергию мы еще поговорим, но сразу замечу, что она не меняется при силовом взаимодействии. Это не так очевидно и об этом еще будет разговор.

Тут важно дать еще одно разъяснение. Как я уже говорил, параметры взаимодействия как бы выстраиваются последовательно в ряд на «линейке бинарного взаимодействия» (ЛБВ) и движутся с постоянной скоростью (максимальной для нашего пространства). Движение происходит потактно. И каждый акт перемещения определяет текущее соотношение параметров, по которым точечные объекты «решают»: каково будет взаимодействие (если оно вообще осуществляется).

Второй закон Ньютона, являющийся стержнем всей механики, необходимо в новой интерпретации рассмотреть более подробно. В привычной трактовке его следует формулировать так: величины изменения количества движения между двумя точечными объектами прямо пропорциональны величине силы взаимодействия, приводящей к этому изменению. Под количеством движения в классической механике подразумевалось произведение скорости тела на его массу. В данной концепции есть лишь «кинетические векторы». По большому счету, их можно сопоставить с количеством движения (а точнее - с «импульсом») тела. Ведь различия лишь в скалярном множителе с, который является строгой константой. То есть, можно было бы сказать, что в элементарном акте взаимодействия величина изменения кинетического вектора точечного тела пропорциональна силе его взаимодействия со вторым элементов бинарной пары. Так оно и есть на самом деле. Но это лишь часть истины. При одних и тех же условиях взаимодействия в конкретной паре эффективность взаимодействия зависит еще и от взаимной скорости. Однако, математически сформулируем закономерность иначе:

(10)

То есть, изменение кинетического вектора пропорционально силе взаимодействия, времени взаимодействия (некий элементарный временной промежуток, о котором я еще буду говорить) и отношению энергии покоя (Е_п в формуле (1)) к полной энергии точечного объекта. Вообще говоря, о наличии «энергии покоя» можно говорить до определенной степени условно, так как в формулы я ее вставлять не буду. Зачем плодить величины, которые можно считать производными от более важных величин, определяющих движение?

Если условно считать неделимый кинетический вектор состоящим из произведения массы (которую я постараюсь вовсе устранить в своей модели), скорости и константы с и задействовать формулу (3), то вместо коэффициента легко получим . Обозначим данный коэффициент символом г* .

Надеюсь, всем знаком этот коэффициент (точнее - его обратная величина). Если считать какое-то взаимодействие независимым от параметра скорости (как, к примеру, считают электромагнитное взаимодействие), то данный коэффициент следовало бы перевести в ту часть уравнения, где у нас фигурирует масса. Тогда это была бы именно обратная величина этого коэффициента. То есть, делается вывод о том, что при неизменной силе взаимодействия, действующей на тело и ускоряющей его, масса последнего начинает нелинейно расти. При приближении к скорости света она устремляется в бесконечность. То есть, имеет место релятивистский рост массы. Впрочем, логика такого вывода строится на других посылках и мои выкладки абсолютно не причем. Тем не менее, позволю себе заметить, что ведь в любом случае можно (хотя бы из соображений логики) считать, что имеет место не какой-то там рост массы (то есть, формально говоря, мера инерционности тела), а просто снижение эффективности действия силы на объект, движущийся все быстрее и быстрее. То есть, снижается сама сила, действующая на объект. Эта сила, обычно, зависит от расстояния между взаимодействующими объектами, от каких-то внутренних параметров объектов (к примеру - величины зарядов). Но почему бы ей еще не зависеть от скорости? Это очень важно. Есть взаимодействия слабые (к примеру - гравитационное), а есть и сильные. При сближении и без того быстро движущихся объектов на очень малые расстояния при достаточно сильном взаимодействии (к примеру - электромагнитном, причем обусловленном согласованным влиянием на данную частицу взаимодействием в разных парах), легко возникали бы условия разгона до скорости - выше световой. А тут четкое ограничение.

Мне могут вполне законно возразить, что слишком большое число опытов подсказывает, что реально наблюдается рост массы при ускоренном движении и у релятивистских частиц он весьма заметно превышает массу покоя. В интерпретации данной концепции можно было бы предположить, что при увеличении взаимной скорости идет перераспределение части кинетического вектора (он ведь имеет размерность энергии) в полную энергию. Но это нелогично по простой причине. В сумме то полная энергия системы взаимодействующих бинарных тел не изменяется (мы еще будем об этом говорить в законах сохранения). При симметричном взаимодействии (а к этому нас обязывает третий закон Ньютона) сколько взяли, столько и передали. Не получится у нас такого перераспределения, что бы изменилась полная энергия.

Я исхожу из посылки, что истину нужно стараться вывести путем минимизации всяких параметров и коэффициентов. И если что-то вызывает, хотя бы, логические сомнения - нужно еще и еще раз присмотреться к экспериментальным данным. И вот вам пища для размышлений. Это выдержки из работ А. А. Гришаева. У него есть свои идеи и свои соображения и они подвергались и подвергаются сильной критике. Но меня, в данном случае, интересуют лишь те факты, которые известны всем интересующимся физикой и интерпретация которых непосредственное отношение к самим экспериментам не имеет.

Вопрос: как на ускорителях проявляется релятивистский рост массы? Да, отвечают, всё так же, одним-единственным способом: через уменьшение эффективности воздействия электромагнитных полей на быстро движущуюся заряженную частицу - как и в самых первых опытах такого рода с быстрыми электронами (опыты Бухерера, Кауфмана и др.). Чем больше скорость электрона, тем более сильное магнитное воздействие требуется приложить, чтобы искривить его траекторию. При большом желании, результаты этих опытов, действительно, можно истолковать так: по мере увеличения скорости частицы, у неё увеличивается масса, а вместе с ней и инертные свойства - так что магнитное воздействие на такую частицу вызывает всё меньший отклик.

Но ведь возможны варианты! Известен универсальный принцип: воздействие на объект стремится к нулю, если скорость объекта приближается к скорости передачи воздействия. Вот классический пример из механики: ветер разгоняет парусник. Когда скорость парусника становится равной скорости ветра, ветер перестаёт на него действовать. Аналогичные вещи происходят при раскрутке ротора асинхронной машины вращающимся магнитным полем, а также при взаимодействии электронов с замедленной электромагнитной волной в лампе бегущей волны - и здесь, как полагают, массы тоже остаются самими собой. Лишь для методики магнитного отклонения заряженной частицы делается исключение, что в определенной степени странно.

На основании чего делается такое исключение? Скорость заряженной частицы может быть измерена с помощью различных методик, напрямую реализующих понятие скорости, т.е. основанных на измерении промежутка времени, в течение которого преодолевается известное расстояние. Если на заряженную частицу, движущийся с измеренной скоростью v, подействовать поперечным магнитным полем с напряжённостью H, то частица станет двигаться по траектории с радиусом кривизны r:

где m и e - соответственно, масса покоя и заряд частицы, - релятивистский фактор. Анализ искривлений треков сталкивающихся частиц показывает, что сохраняется сумма их релятивистских импульсов mv. Раз сохраняется релятивистский импульс - значит, мол, он и реален! Но ведь те же самые трековые данные допускают и другую интерпретацию. Если считать, что релятивистский корень в (4.5.1) описывает уменьшение напряжённости магнитного поля, которое воспринимает движущийся электрон - в согласии с релятивистскими преобразованиями компонент поля [Л2] - то наблюдаемый радиус кривизны траектории будет соответствовать не истинному значению импульса, а в раз завышенному. С учётом поправок на это завышение, все трековые данные будут говорить о сохранении именно классического импульса mv. Ибо релятивистский фактор не будет присущ импульсу, как таковому, а будет являться следствием нелинейности шкалы в данной измерительной методике.

Впрочем, можно до хрипоты спорить - так или этак интерпретировать трековые данные. Но мы обращаем внимание на бесспорный факт: вывод о релятивистском увеличении энергии частицы делается по результатам её взаимодействия только с полями - когда от этой чудовищной энергии никому «ни жарко, ни холодно». Давайте же использовать и другие методики измерения энергии частицы - по результатам её взаимодействия с веществом! Это будет прямое и честное измерение - если измерить всю энергию, в те или иные формы которой превратится энергия частицы! Здесь-то и находится «момент истины»: прямые и честные измерения показывают, что никакого релятивистского роста энергии не существует.

Ну, действительно: кому удалось, из одного релятивистского электрона, извлечь, при его взаимодействии с веществом, энергию в несколько ГэВ? Или хотя бы в несколько МэВ? Давайте посмотрим!

Вот, например, заряженные частицы оставляют треки в камере Вильсона или в пузырьковой камере. При образовании этих треков, превращения энергии, по меркам микромира, огромны - но они происходят, в основном, не за счёт энергии инициирующей частицы. Здесь регистрирующая среда пребывает в неустойчивом состоянии - это переохлаждённый пар или перегретая жидкость. Частица тратит кинетическую энергию лишь на создание ионов в среде - и эти потери энергии невелики. А ионы становятся центрами бурной конденсации или парообразования. Успей сфотографировать очаги фазовых превращений в среде - вот и трек частицы. Но энергия этих фазовых превращений - несоизмеримо больше ионизационных потерь частицы.

А можно ли измерить сами ионизационные потери? Конечно, можно. В своё время в экспериментальной физике широко использовались так называемые пропорциональные счётчики. Влетев в этот прибор, частица растрачивает свою кинетическую энергию на ионизацию атомов вещества-наполнителя - принципиально до полной своей остановки. Чем больше энергия частицы, тем больше ионов она создаёт, и тем больше генерируемый прибором импульс тока. Обращаем внимание: средняя энергия, требуемая для создания одной пары ионов, совсем невелика - это два-три десятка эВ. По отношению к такой энергии, говорить о релятивистском завышении неуместно. Поэтому к показаниям пропорциональных счётчиков следовало бы относиться с большим доверием - поскольку имеются веские основания полагать, что они измеряют энергию частицы честно. И вот как выглядят результаты этих честных измерений. В «нерелятивистской области», пока энергия частиц малая, результаты её измерения пропорциональными счётчиками с результатами измерений по методике магнитного отклонения. Но в «релятивистской области» единство измерений нарушается: энергия, измеряемая по магнитной методике, лезет в релятивистскую бесконечность, а энергия, измеряемая пропорциональными счётчиками, выходит на насыщение и дальше не растёт. Причём, не похоже на то, что счётчики «шалят»: все они - при разных типах и конструкциях - показывают одно и то же. А именно: никакого релятивистского роста энергии нет.

Была ещё одна методика прямого измерения тормозных потерь быстрых заряженных частиц - в фотоэмульсиях. Здесь частица тоже теряет энергию на ионизацию атомов, причём каждый образовавшийся ион становится центром формирования фотографического зёрнышка. И эти зёрнышки различимы под микроскопом. Значит, число ионизаций, произведённых частицей, можно пересчитать, а затем умножить это число на энергию одной ионизации - вот и получится исходная энергия частицы! И что же? А то, что и здесь всё получалось, как и в пропорциональных счётчиках. В «нерелятивистской области», число зёрнышек, умноженное на энергию одной ионизации, вполне соответствовало результатам «магнитной» методики. А в «релятивисткой области» число зёрнышек выходило на постоянную величину и дальше, практически, не росло. И, опять же, использовались различные составы фотоэмульсий. И опять же, все они говорили одно и то же: если подходить к вопросу методом простого всматривания, то никакого релятивистского роста энергии не обнаруживается. И опять пришлось выдвигать гипотезы ad hoc. Насчёт того, что быстрая частица теряет энергию в фотоэмульсиях не только на ионизацию: есть, якобы, ещё и «недетектируемые» потери энергии - на возбуждение атомов или ядер, на выбивание нейтральных частиц, на излучение. Пикантность ситуации в том, что эффективности разных каналов этих «недетектируемых потерь» по-разному зависят от энергии частицы - но в сумме эти потери, якобы, так согласованно нарастают, что в точности маскируют ожидаемый релятивистский рост детектируемых потерь!

Были эксперименты, где «магнитная» и «немагнитная» методики встречались, так сказать, нос к носу. Это получалось там, где измеряли импульс отдачи у атома, из ядра которого выстреливался релятивистский электрон при бета-распаде. Здесь устраивалась «очная ставка» двум методикам: импульс отдачи атома измерялся по «немагнитной» методике, а импульс выстреливаемого электрона - по «магнитной». Первые же опыты такого рода поставили в крайне затруднительное положение учёных, стоявших на позициях закона сохранения релятивистского импульса. Ведь импульс электрона получался существенно больше, чем импульс отдачи атома. Логика здесь такова: импульс электрона измерялся по «магнитной» методике - значит, правильно измерялся именно он. Следовательно, импульс отдачи у атома оказывался чудовищно меньше, чем требовалось по закону сохранения релятивистского импульса. Т.е., подавляющая часть импульса отдачи куда-то исчезала.

Ради устранения этого противоречия предположили, что существует довольно экзотическая частица под условным названием «нейтрино». По свойству исключительно слабо взаимодействовать с веществом, нейтрино резко отличается от остальных частиц, испускаемых при радиоактивных превращениях: нейтрино «умирает» на много порядков реже, чем рождается. Налицо абсурдная асимметрия, которая до сих пор не имеет объяснения.

Немножко о гамма-квантах, регистрация которых очень важна в опытах с ядерными превращениями. Целый ряд методов регистрации основан на измерениях энергий конверсионных электронов и вторичных электронов, которые выстреливаются в результате комптон-эффекта, фотоэффекта, и образования электрон-позитронных пар - но «магнитный анализ спектров вторичных электронов… является наилучшим методом точного измерения энергии -квантов». По результатам этого метода калибруются остальные методы - в которых определяются пороги ядерных реакций или энергии вторичных ядерных частиц, а также такой, казалось бы, обособленный метод, как измерение длины волны гамма-излучения с помощью дифракции на кристалле. Этот метод сохраняет свою обособленность, опять же, лишь при малых энергиях гамма-квантов. Но, уже при энергиях 0.1 МэВ, соответствующая длина волны гамма-излучения на порядок меньше, чем расстояния между атомными плоскостями в кристаллах, что весьма затрудняет - особенно при скользящих углах падения - определение индекса брэгговской дифракции; так что калибровка здесь необходима. Выходит следующее: если, как мы полагаем, метод магнитного отклонения даёт не истинную, а релятивистски завышенную энергию, то с аналогичным завышением определяются и энергии гамма-квантов!

Можно было до некоторой степени избегать больших завышений, если при калибровке методом магнитного отклонения использовать частицы с достаточно большой массой - поскольку энергия, которая близка к предельной у электрона, далека от предела у протона. Отсюда, кстати, вытекает возможность получения ещё одного свидетельства о наличии ограничения у кинетической энергии частицы. Известно множество ядерных реакций с порогами всего в несколько МэВ. Эти реакции инициируются, например, протонами, для которых энергия в несколько МэВ является ничтожной, и есть гарантия, что пороги при этом измеряются без релятивистского завышения. Эти же реакции инициируются и нейтронами, и гамма-квантами - была бы их энергия выше пороговой. Электроны, которые имели бы энергию в несколько МэВ, инициировали бы эти реакции, казалось бы, ещё охотнее, чем протоны - ведь электроны притягиваются к ядру, а не отталкиваются от него. Но нет: что-то мешает электронам инициировать ядерные реакции. Считается, что релятивистские электроны, при взаимодействии с ядрами, испытывают почему-то лишь упругое рассеяние. Налицо странная асимметрия: вылететь из ядра, прихватив оттуда немалую энергию, электрон может (при бета-распаде) - а ударить по ядру, сообщив ему такую же энергию, электрон не может! Что по этому поводу говорит физика высоких энергий? К сожалению - ничего вразумительного. Высокие энергии оказалось гораздо практичнее измерять не по электронной, а по протонной шкале. Из опыта ясно, что, скажем, 3 МэВа у протона - это полноценные 3 МэВа, а 3 МэВа у электрона - это пустышка.

Не буду развивать тему, связанную с критикой существующих интерпретаций результатов опыта. Я считаю себя дилетантов в области ядерной физики. Но согласитесь - есть о чем подумать и в чем усомниться. Я просто хотел показать, что вполне имею право на определенную интерпретацию известных опытных соотношений в рамках своей концепции.



1.2 О гравитационном взаимодействии

А теперь попробуем применить наши представления (в рамках бинарной концепции) к такому важному и глобальному взаимодействию, как гавитационное.

Если в качестве факторов бинарного взаимодействия используется полная энергия ячеек (Е1 и Е2), то как раз и имеет место гравитационное взаимодействие. Этим взаимодействием охвачены все объекты нашего физического пространства. Пока не будем разбираться в том: как именно вычисляется Е и ее связь с . Хотя у нас и есть формула (1), но учтем, что алгоритмы в нашей системе интерпретации не предусматривают оперирования с массой, а подстановка m= E/c2 дает абсурдный результат, в котором Ек = 0 в любом случае.

Величина Еп остается неопределимой. Но чисто допустим, что величина Е для каждого точечного объекта всегда строго определена. Тогда учитывая формулу (2), т.е. чисто условно считая, что

где с - скорость света;

можно воспользоваться законом всемирного тяготения для определения гравитационного взаимодействия двух точечных бинарных объектов:

где G - гравитационная постоянная;

r - расстояние между ячейками (модуль радиус-вектора).

Исключим из рассмотрения силу и воспользуемся вторым законом Ньютона в форме изменения импульса силы:

где t 0,33 10^-43 с - некий невероятно маленький квантованный промежуток времени;

А теперь запишем это для и учтем фактор ослабления г. Окончательная формула выглядит так:

где г* = (11)

Это и есть реализация гравитационного взаимодействия двух ячеек ПМ. Естественно, направление изменения вектора - вдоль оси, соединяющей два взаимодействующих объекта.

Тут мне придется немного отвлечься. Корректное научное рассмотрение не любит, когда по ходу вычислений и расчетов возникают существенно новые качественные характеристики. Их надо как можно более обоснованно и скрупулезно обосновывать. Дело касается так называемого «кванта времени». Собственно, без времени в динамических исследованиях мы все равно никуда не денемся. А вот что касается минимального кванта времени, то его надо хотя бы объяснить. Его я беру из того соображения, что минимально малое расстояние в нашей Метагалактике, где еще действуют какие-то открытые людьми законы, это 10^-35 м (по современным воззрениям). А предельная скорость - 3 ? 10⁸ м/с. Отсюда следует, что меньше 0,33 ? 10^-43 секунды нет смысла и рассматривать. Но дело не только в этом. Квантованность желательно запостулировать и в самом процессе взаимодействия. Ведь тогда не будет «растянутого» процесса взаимодействия, а будет как бы квантовый переход. Были векторы вначале одни, затем - стали другие. А процесс определения скорости - как в случае инерционного движения.

Но здесь необходимо внести уточнение. Если после каждого такого квантованного взаимодействия кинетический вектор будет все время меняться в одном направлении (вдоль центральной оси), то должна меняться и скорость, а также взаимное расстояние между ячейками. Но ведь это же происходит не всегда. Если имеет место вращательное движение одного объекта относительно другого, то расстояние и скорость могут не меняться, хотя Ек тем не менее все время присутствует. В связи с этим я выдвигаю предположение, что изменение кинетической энергии под действием гравитационного взаимодействия происходит лишь в тот момент, когда изменяется взаимное расстояние между ячейками на величину r 10^-35 м. В случае кругового движения при этом всегда должна происходить определенная осцилляция в движении. Чуть отдалились объекты один от другого - взаимодействие изменило кинетический вектор и они вновь приблизились (на следующем акте взаимодействия). Дальше, при инерционном движении, они снова отдалились - и вновь акт взаимодействия. И так далее. Для косвенного подтверждения этого предположения посчитаем изменение потенциальной энергии гравитационного взаимодействия при изменении расстояния между двумя ячейками на величину r 10^-35 м. Для этого привлечем формулу потенциальной энергии в поле силы ньютонова тяготения для материальной точки [В.В. Мултановский, “Курс теоретической физики”, М., “Просвещение”, 1988, стр. 121, формула (11,17)]:



Но нас будет интересовать прежде всего U. Если расстояние между ячейками до момента взаимодействия было r, а после взаимодействия r + r, где r 10^-35 м, то:

Для упрощения, я убрал фактор г*.

Если брать расстояние r хотя бы 10^-19 м (что сравнимо с размерами гипотетических кварков), то r в знаменателе можно смело пренебречь. И тогда:

(12)

Но ведь с, т.е. - тому самому кванту времени, которое мы запостулировали как некую наименьшую величину.

Таким образом: Ек = U для каждого бинарного взаимодействия, олицетворяющего гравитационное взаимодействие точечных объектов (для упрощения я не рассматривал влияние коэффициента г*).

Как видим наше предположение получило косвенное подтверждение.

Крайне важным и очень неприятным фактором для ортодоксов в данной концепции гравитационного взаимодействия является тот факт, что частица, имеющая нулевую энергию покоя (в обычной интерпретации - массу покоя) вообще не подвержена гравитационному взаимодействию. То есть, подобные частицы (прежде всего, конечно, фотоны) в вакууме, где они ни с чем близкодействующее не взаимодействуют, в любых т. н. «силовых полях» всегда летят прямо и нисколечки не отклоняются от прямолинейного маршрута. И главное «святотатство» - раз и навсегда «закрывается» вопрос о т. н. «черных дырах».

И тут я должен защищаться. Прежде всего, отошлю всех желающих к очень грамотной и скрупулезной статье http://new-idea.kulichki.net/?mode=art&pf=eddington.htm Статья посвящена оценке ошибок измерения в экспедиции Эддингтона 1919 г и всем последующим экспериментам подобного рода. Вот некоторые итоговые выдержки из статьи:

«…В данном эксперименте измеряемая величина находилась глубоко под ошибками измерения. Таким образом, вывод о правильности ОТО, основанный на результатах этой экспедиции является неправомерным и принципиально не корректным.

…данная статья, в основном посвящена экспедиции 1919 года. Но коротко по поводу остальных экспедиций: согласно имеющейся информации все они использовали одну и ту же методику и подобное оборудование. В связи с этим, я консультировался со специалистами, работающими в области астронавигации и прикладной астрометрии по поводу возможности использования данной аппаратуры и методики для измерения величин порядка 0.1". Ответ был однозначным - указанный прибор и методика не в состоянии не только обеспечить заявленную точность (0.17"), но просто обнаружить (даже, качественно) данный эффект, т.к. они принципиально не обеспечивают суб-секундных точностей. Вышесказанное, в большей или меньшей степени, относится ко всем фотографическим экспериментам, проведенных на стационарных телескопах или выездным с использованием данной методики. Суб-секундные точности, даже сейчас остаются сложной проблемой, например точность астрометрических данных, приведенных в "наземных" каталогах составляет чуть меньше одной секунды.

…Таким образом (мое мнение) эксперимент 1919 г. и другие, использовавшие аналогичную аппаратуру и методику - совершенно не корректны и их результаты не могут служить доказательством чего-либо. При этом становится бессмысленным говорить о необходимости учета физических явлений, таких как рефракции в атмосфере Солнца (которая, кстати, может играть решающую роль в так называемом "эффекте Шапиро" - отклонении радиоволн в атмосфере Солнца, если он вообще существует) и прочих, составляющих для видимого света на высотах два и более солнечных радиусов сотые доли секунды. Инструментальные и методические ошибки эксперимента забивают их полностью.

…На фотографиях был получен набор хаотически смещенных во всех направлениях светлых пятен микронного размера - "изображений звезд". Все это напоминало психиатрический тест - "пятна Роршиха", в которых, при желании, можно увидеть все что угодно. Из всех звезд, попавших в кадр, выделяли те, которые "показывали" смещение "в правильном направлении", а другие, которые не показывали "правильного" смещения или показывали смещение в другом направлении - просто отбраковывались (бывают же ошибки измерения), при этом также отбраковывалось и большая часть пластинок. Использованная методика обработки изображений упрощала эту задачу. Критерием отбора была, конечно же, теория Эйнштейна.

… Сейчас на подходе еще один "эксперимент по подтверждению" - недавно была запущена серия спутников с полостями внутри, в которых в невесомости плавают шары. Так вот, в соответствии с теорией (Эйнштейна, конечно же) эти шары должны сместиться в некоем направлении. Тут можно, конечно, заметить, что измерять подобные эффекты на околоземной орбите, это то же, что устанавливать сейсмометр на грузовике, едущем по проселочной дороге - неоднородности гравитационного поля Земли должны полность забить ожидаемый эффект, тем более, что точной карты этих неоднородностей нет. Но, я уверен, будет получен положительный результат, "с точностью 90% совпадающий с предсказанным".

Бога ради, не подумайте, что я хочу кого-то в чем-то обвинять! Я всего лишь проверяю корректность тех математических построений, на которых построена «бинарная» физика. И пока что не вижу никаких противоречий с теми фактами, которые можно с достаточным основанием считать реально проверенными. А построения бинарной физики весьма экономичны. Количество параметров, определяющих движение и взаимодействие точечных тел, предельно минимизировано.

1.3 Об упругом соударении

Из различных вариантов взаимодействий между условно точечными объектами хотелось бы особо выделить одно специфическое взаимодействие, которое нельзя отнести к разновидности потенциальных взаимодействий. Это так называемое «упругое соударение». Два объекта приближаются друг к другу, соударяются и разлетаются. Разумеется, соударение точечных объектов - невероятное событие. Поэтому модель предусматривает некоторый условный радиус, когда расстояние между точечными объектами достигает некоторого критически малого значения. Модель как бы имеет дело с некими идеальными «шариками». В бинарной системе главными составляющими являются центральные составляющие «кинетических векторов» сближающихся «ячеек». Если не рассматривать то, что происходит в короткий промежуток времени самого процесса соударения, мы не видим ни изменения энергетического состояния системы, ни характера движения объектов до и после. Оно было инерционным до соударения - остается таким и после. С какой взаимной скоростью они приближались друг к другу - с такой же и удаляются. Тем не менее, имеет место явное перераспределение кинетических векторов.

Суммарный кинетический вектор взаимодействующей пары остается неизменным. Суммарная полная энергия то же не меняется. Но необходимо и дополнительное условие - индивидуальные значения этих энергий у каждого объекта остаются так же неизменными. В этом плане (энергетическая сторона) данное взаимодействие, не смотря на свою очень большую специфичность, не отличается от гравитационного. Перераспределение кинетических векторов для каждого объекта до и после соударения определяются следующим образом:

(13)

Где Е₁, Е₂ - полные энергии взаимодействующих точечных объектов;

Е_к1, Е_к2 - проекции кинетических векторов объектов на определенные бинарные оси до взаимодействия;

Е'_к1, Е'_к2 - проекции кинетических векторов объектов на те же бинарные оси после взаимодействия;

Прошу учесть тот факт, что знак каждой проекции берется в той системе координат, что связана именно с данным объектом. Зато если хотите получить суммарный вектор, то следует рассматривать его в какой-то одной системе координат (учитывая, что знаки одноименных векторов в них противоположны). При этих условиях вы легко увидите, что при любом взаимодействии суммарный вектор не меняется ни до, ни после взаимодействия. Что касается взаимной скорости в бинарной системе (согласно формулам (4)-(6)), то она меняется на противоположную, оставаясь равной по модулю. Но это условие строго соблюдается лишь при нерелятивистском движении (при относительно невысоких скоростях объектов). При релятивистском движении обратное расхождение объектов после соударения несколько меньше той, что была при приближении. Формулы можно и уточнить, но для этого нужны данные опыта.

Интересно отметить тот факт, что вычисляя отдельные скорости каждого объекта в условно-абсолютной неподвижной системе координат (согласно формуле (3)) мы в нерелятивистской области получим точно те же значения, которые дают классические формулы, полученные на основе законов сохранения импульса и кинетической энергии. Так что здесь все вполне согласуется с опытом.

Как видим, нам нет надобности вникать во внутренние особенности взаимодействий. Как бы сами фундаментальные свойства объектов диктуют форму перераспределения кинетических векторов при взаимодействии. Лишь бы не нарушались главные законы сохранения. Именно о них и нужно поговорить более основательно.

1.4 Энергетические аспекты взаимодействия точечных объектов в бинарном взаимодействии. Законы сохранения

Особенность подобных взаимодействий можно истолковать в моей системе следующим образом. Результат взаимодействия точечных объектов может либо увеличивать модульную сумму кинетических векторов, либо уменьшать ее (хотя векторная сумма остается неизменной). Поскольку модуль кинетического вектора имеет размерность энергии, то создается впечатление, что она возрастает или убывает. Откуда она берется и куда девается? Поскольку полная энергия не возрастает и не уменьшается (в системе), то как бы существует некоторое промежуточное «хранилище» этой дополнительной энергии. В моей системе таким «хранилищем» может быть символический «регистр» «энергии покоя» (Е_п). В обычной физической теории таким «хранилищем» является «поле» (гравитационное, электромагнитное). Энергию ведь нужно оперативно передавать и принимать. Оно работает как пружина - при замедлении движения оно накапливает энергию, при ускорении - отдает. В моей системе такой «пружиной» может служить «регистр энергии покоя».

Наилучшим образом продемонстрировать подобный умозрительный «эффект» может попытка интерпретации в этой системе обычной кинетической энергии. Когда мы рассматриваем движение материальной точки в бинарном движении, то говорить о «кинетической энергии» строго говоря - некорректно. Но можно подобрать к данной точке такую, у которой «кинетический вектор» (Е_к) равен нулю. Тогда, согласно основным уравнениям бинарного движения (ф. 4 - 6) можно выделить некую «абсолютную» скорость для данной точки. Данная материальная точка движется вначале со скоростью V₁, затем благодаря какому-то взаимодействию - изменяет ее до V₂ (больше по величине, чем V₁). Для нас в данном случае абсолютно не имеет значение особенности самого взаимодействия. Будем только считать, что за элементарный промежуток времени это изменение будет мало. Выглядит факт такого изменения таким образом:

...