Кафедра физической электроники, Российский Государственный Педагогический Университет им.Герцена, Санкт-Петербург и РКК «Энергия», Россия.
E-mail: konstantinov.s.i@yandex.com
Абстракт
В статье предложен вывод классического пространства-времени из реальных физических закономерностей, обнаруженных Иоганном Кеплером при анализе многолетних астрономических наблюдений Тихо де Браге. Вместо того, чтобы подкладывать априорно заданное пространство-время под все теоретические построения, предлагается опереться на реальную физическую картину мира, изложенную в Метафизике И. Кеплера и получившую дальнейшее развитие в трудах Исаака Ньютона, Альберта Эйнштейна и Артура Эддингтона. В статье утверждается, что поставленную в повестку дня современной фундаментальной теоретической физики проблему вывода классических пространственно- временных представлений из понятий и закономерностей физики микромира, впервые пытался конструктивно реализовать А.Эддингтон в своей последней работе «Фундаментальная теория». В статье рассмотрены граничные условия для релятивистской теории А.Эйнштейна (ОТО). Необратимые процессы не могут быть описаны современной традиционной физикой на базе инвариантных уравнений квантово-релятивистской теории. В силу этого, концепция техногенной безопасности АЭС и ГЭС, построенная на неверной теории, не может оградить от катастроф при возникновении нештатных ситуаций (АЭС Чернобыль , АЭС Фукусима-1 и Саяно-Шушенская ГЭС). Кроме того, наличие нового продольного магнитного взаимодействия, делает принципиально аварийно опасным создание термоядерных реакторов на базе токамаков.
Ключевые слова
Расслоенное пространство, база, слой, мнимое время (циклическое, инвариантное), реальное время (эволюционное, неинвариантное ), время горизонта (время существования базы), масса инертная, масса гравитационная, векторный потенциал А, векторное магнитное поле, скалярное магнитное поле, токи смещения.
1.Вступление
Профессор МГУ Ю.С.Владимиров в своей статье «Проблема вывода классического пространства-времени из закономерностей физики микромира»[1] рассмотрел три направления поиска решения этой проблемы: твисторная программа Р.Пенроуза, кватернионная программа А.П.Ефремова и бинарная геометрофизика самого А.С.Владимирова. Но есть еще четвертое направление для решения этой проблемы – это «Фундаментальная Теория» Артура Эддингтона [2]. Суть этого направления изложена в статье «Пятимерный мир Кеплера-Ньютона-Эддингтона», опубликованной в книге «Эфиродинамика Космоса» [3]. Именно А.Эддингтон в своей последней работе «Фундаментальная теория» первым попытался конструктивно реализовать мысль о выводе классических понятий пространства-времени из физики микромира. Пятимерный мир Эддингтона (Ураноид) содержит три пространственных измерения и два – временных и состоит целиком из заряженных частиц (электронов и позитронов). Этот, с огромным трудом представляемый результат, был удивителен для самого Эддингтона, потому что рассмотренная гипотетическая система находилась совершенно вне реального опыта. Однако, опираясь на высокоточные данные астрономических наблюдений последних лет, полученных с помощью зонда Уилкинсона (спутник WMAP), космических телескопов Planck и HST, БТА (большой телескоп азимутальный) САО РАН и др., сегодня выводы «Фундаментальной теории» Эддингтона можно распространить на реальную Вселенную. Результаты экспериментов Военно-инженерной космической академии (ВИКА) с часами и магнитометрами, установленными на искусственных спутниках земли (ИСЗ), со всей очевидностью подтверждают реальность существования неоднородной, поляризованной, дипольной космической среды, обладающей электрическим и магнитным восприятием. (аналогом сверхтекучей жидкости ³Не-В) [4,5,13]. Фундаментальная теория позволяет дать ответ на указанный Ю.С. Владимировым комплекс проблем, представляющих трудности при решении поставленной задачи [1]. Вот эти проблемы:
1.Прежде всего, профессор Ю.С.Владимиров задается вопросом: «Каким образом геометрические свойства пространства и времени связаны с физическими взаимодействиями?» Ведь еще И.Кант связал трехмерность пространства с законом убывания сил обратно пропорционально квадрату расстояния. Визуально пространство представляется трехмерным и описывается геометрией Евклида в декартовых координатах. Декарт представлял пространство как нечто абсолютно неизменное, подобное пустому ящику, внутри которого протекают физические процессы. Канту принадлежит идея представить пространство, опираясь на конкретные физические законы. Он писал: «Трехмерность возможна от того, что субстанции действуют друг на друга таким образом, что сила действия обратно пропорциональна квадрату расстояния.». Очевидно, что геометрическое представление этого закона есть сфера. Наблюдателю, помещенному в центр сферы, визуальное пространство будет представляться трехмерным. Относительность пространства означает, что оно зависит от отношения и механического взаимодействия тел между собой. По Канту пространство трехмерно и евклидово потому, что силы взаимодействия между материальными телами (закон Кавендиша) и электрическими зарядами (закон Кулона) обратно пропорциональны квадрату расстояния. Если бы частицы и заряды взаимодействовали по прямо пропорциональному закону F=k•x (закон Гука), то пространство превратилось бы по Канту в прямые линии, расходящиеся от наблюдателя в бесконечность. Такое пространство уже не обладало бы непрерывностью, а являлось бы дискретным. Открытие ускоренного расширения Вселенной, сделанное на основании результатов астрономических наблюдений проведенных группой исследователей в 2000-2010гг. с помощью космического телескопа «Хаббл» (Habble Space Telescope –HST), вызвало огромное количество теоретических исследований. Интерпретация космологического расширения Вселенной в духе представления об антигравитирующей среде (темной энергии) с постоянной плотностью была положена в основу стандартной космологической модели ΛCDM (Λ- Cold Dark Matter). Космологическое антитяготение в модели ΛCDM описывается линейной зависимостью силы от расстояния:
F = (c²/3) ΛR ,
где Λ – космологическая постоянная Эйнштейна.
В модели космической среды (аналог ³Не-В), позволяющей описать физическую природу и микроскопическую структуру темной энергии, космологическая постоянная Эйнштейна (Λ) может характеризовать упругие свойства отталкивания в темной энергии, а «всемирный закон антигравитации», объясняющий расширение Вселенной, является законом упругости Гука. Подчиняясь этому закону космологическое время линейно и дискретно, это так называемая «стрела времени» Эддингтона, описывающая реальные процессы эволюции Вселенной. При этом, время двухмерно. Двойственность времени отмечал лауреат Нобелевской премии И.Р.Пригожин в своей книге «Время, хаос, квант». Он писал: «Нам необходимо выйти за рамки концепции времени как параметра, описывающего движение отдельных систем. В гармонических осцилляторах (классических и квантовых) время однозначно связано с законами движения, но в неинтегрируемых системах время играет двойственную роль. Если устойчивые системы ассоциируются с понятием детерминированного симметричного времени, то в неустойчивые хаотические системы ассоциируются с понятием вероятностного векторного времени.». [14].
2. Далее, профессор Ю.С, Владимиров спрашивает: «Почему для описания физики микромира используются комплексные числа, тогда как общепринятые геометрии и классическая физика излагаются на основе множества вещественных чисел?»;
Применив теорию линейных мер множеств, профессор И.Н.Таганов доказал, что если состояния физических процессов всегда измеряются с конечной неопределенностью (соотношение неопределенности Гейзенберга между координатами и импульсом частицы и временем и энергией), то моменты физического времени могут быть представлены только двухкомпонентными числами и, в частности, комплексными числами. Условие неопределенности Гейзенберга для микрочастиц определяет требование сформулированное Максом Бором и состоящее в том, что физический смысл имеет только квадрат абсолютного значения волновой функции: он определяет плотность вероятности
нахождения частицы в какой либо точке пространства. С этой точки зрения нет противоречия между волновыми функциями Шредингера и де Бройля: они описывают одинаковую плотность вероятности нахождения частицы в какой-либо точке пространства. Амплитуда вероятности выражается через комплексные числа.
Одной из причин использования комплексных чисел как в микромире так и в макромире является наличие двух временных измерений: реального неинвариантного времени эволюционного развития системы (t) и мнимого циклического инвариантного времени (τ). В 1955г. М. Бунге ввел в теорию электрона комплексное время Тэ
Тэ= (t + ίτ),
где t – время существования электрона в атоме на заданном уровне энергии,
а τ- циклическое время, равное периоду спина электрона τ = 10ˉ²¹с.
Аналогично можно ввести при описании вращения Земли вокруг Солнца комплексное время Тз = (t + ίτ), где t- время полного оборота Земли вокруг центра гравитации Солнечной планетной системы, а τ- время оборота Земли вокруг собственной оси. Относительно понимания двойственности природы времени Стивен Хокинг писал: « Нет такой уж необходимости понимать, что же такое мнимое время, – просто оно отличается от того времени, которое мы называем реальным .» [19]. Итак, можно говорить о двухмерности времени, аналогично трехмерности пространства. С одной стороны, это действительное космологическое время, связанное с эволюционным качественным изменением системы или прекращением ее существования (вероятностный исход развития системы). С другой стороны, это мнимое циклическое время, связанное со стационарным состоянием системы, возращением ее в начальное состояние.
Геометрическим образом комплексного физического времени может служить спираль с переменным шагом и диаметром в псевдоевклидовом трехмерном пространстве с сигнатурой (‒1, 1, 1) [13]. Концепция спирального времени в физике микромира устраняет проблему расплывания волновых пакетов, представляющих микрочастицы с конечными массами и размерами. В новой интерпретации квантовой механики нет проблемы «корпускулярно-волнового дуализма» ‒ при свободном движении индивидуальная микрочастица в каждый момент комплексного времени имеет вполне определенные комплексные координаты.
Двойственность времени может являться теоретическим обоснованием введения в физику понятия расслоенного пространства, состоящего из базы (координатного пространства) и слоя (импульсного пространства).
3. Профессор Ю.С.Владимиров предлагает найти теоретическое обоснование понятия расслоенного пространства. В первую очередь это теоретическое обоснование пространства, имеющего расслоения