Данная статья является попыткой осмыслить некоторые выводы из моих предыдущих статей в привязке к современным научным утверждениям, в частности к теории относительности, как общей (ОТО), так и специальной (СТО). Напомню коротко, что ОТО говорит о гравитации как следствии искривления пространства-времени, а СТО – о неизменности скорости света.
Про теорию относительности много говорят, но мало кто в действительности понимает ту замороченную математику из которой она выросла. И я не исключение. Математический аппарат с ходу мне недоступен, а тратить много сил и времени на его постижение нет никакого желания. В конце концов, если бы каждый человек пытался лично проверить все научные выводы сделанные до него, то вряд ли цивилизация вообще могла бы успешно развиваться. Потому я в данном вопросе доверяю несомненным авторитетам.
Но, самое смешное, выводы этой самой теории, непосредственно касающиеся окружающей нас реальности, тоже практически никто не понимает. Почему скорость света является предельной скоростью? Почему время при приближении к этой скорости замедляется? Что вообще значит "искривленное пространство"? Что там искривляется и куда? Масса, говорят, продавливает его? А что, собственно, она продавливает? То есть что такое пространство? Определения из словарей, типа «объективная реальность, форма существования материи, характеризующаяся протяженностью и объемом» ничего, естественно, не разъясняют.
У меня есть подозрение, что этого никто не понимает. Я даже не знаю, понимал ли это сам Эйнштейн. По крайней мере, мне никогда не встречались подобные его разъяснения, как и ссылки на них.
Но ведь понятно же, что какой-то физический смысл во всем этом должен быть! То есть должна быть причина - почему это все именно так. Размышляя как на эти, так и другие близкие темы, я пришла к определенной достаточно согласованной и гармоничной, как мне представляется, концепции, коей и хочу с вами сейчас поделиться.
Вероятно, в своих рассуждениях я невольно отойду от строгой трактовки теории относительности, но так никто еще не знает степень ее соответствия реальности. И существует немало теорий пытающихся внести некие дополнения и изменения. В конце концов, то, что я пишу это скорее философия, чем физика.
Материя
Сначала поговорим о сущности материи. Известно, что самое глубокое погружение в микромир, не привело к обнаружению собственно материальных частиц. Думаю, резонно предположить, что и не приведет. Все там преобразуется одно в другое, объединяется, разрушается, плывет...
Мне кажется, что, исходя из имеющихся в настоящее время в реальном мире аналогов, запрограммированность вечного вращения частиц представляется наиболее понятной и удачной аналогией. Материи нет. Есть заданная последовательность перемещений импульса, очерчивающая шарообразную поверхность. В общем и упрощенном виде это и есть элементарная частица. При определенных обстоятельствах импульс перестает очерчивать этот шарик и, совместно с другими подобными импульсами уже образует волну.
Можно спросить - а что собственно есть этот импульс? Побудительный момент, толчок. Программная команда, добавлю от себя. Понятно, что все в мире есть энергия, но в разных формах. Какие-то формы принято считать непосредственно материей, а другие - не совсем. То же поле, например. Просто разные формы. Но основа, все же, одна.
Однако, при попытке понять организацию мира следует как-то разделять эти понятия. Потому, далее, говоря о реальной материи я буду иметь в виду те частицы из которых состоят все материальные тела нашего мира.
Хотя вся материя и все пространство в сущности - колебания энергии.
А мы, в свою очередь, устроены так, что воспринимаем эти разнообразные колебания как материальные предметы и т.п. И сами мы при этом в сущности являемся лишь сложным набором разнообразных колебаний. Про то, как на таком фундаменте возникает феномен сознания я уже писала в предыдущей статье, повторяться не буду, да и это не по теме.
Пространство
Обычно под пространством понимается некая пустота, которую в той или иной степени заполняют всякие разновидности материи.
Уверена что это неверно. Существует лишь то, что содержит в себе энергию. Как можно представить себе существование чего-то, у чего отсутствует всякая энергия? В том числе и пустоту, т.к. у нее по определению должны присутствовать хотя бы размерности. За счет чего?
Известно, что Эйнштейн в молодости был под значительным влиянием идей Эрнста Маха. Точной математической формулировки своих принципов Мах, как пишут, не оставил, но смысл его утверждений обычно сводят к тому, что инертные свойства (т.е масса) каждого физического тела определяются всей остальной материей во вселенной. Включая само пространство, т.к. и оно материально.
Доводилось читать такие трактовки этих идей, где говорится о том, что любое материальное тело порождает вокруг себя пространство. Да это и понятно, если задуматься о взаимном влиянии материальных объектов.
Иными словами, пространство есть особый (т.е. со специфическими характеристиками) вид излучения материальных тел. А что есть излучение?
Поток неких мельчайших частиц. Настолько мелких, что современная наука обнаружить их пока не в состоянии.
Конечно, материальных тел множество и все они что-то излучают, но думаю, что вряд ли параметры всех этих излучений подобны друг другу и есть смысл во всех случаях говорить именно об излучении пространства.
Не говоря уже о том, что мощности излучений тоже радикально различается.
Понятно, что определяющее значение для формирования пространства будут иметь самые массивные тела с предположительно самым мощным пространственным излучением - звезды и планеты.
Для нас на земле, вероятно, определяющими являются излучения солнца, а также земли, в силу нашей непосредственной близости к ней. Остальные, скорее всего, существенного влияния не оказывают. Но, вероятно, это уже будет не так при существенном отдалении от земли.
Хочу еще раз подчеркнуть - тела не просто излучают некое поле-пространство, но без этого поля нет среды, в которой другие тела могут перемещаться.
Если представить, что существует лишь некое единственное материальное тело, излучающее пространство, то само оно не может перемещаться, ему просто некуда это делать. Но другие, более мелкие, тела уже смогут перемещаться в его поле-пространстве. То есть, сама по себе пустота не имеет никаких измерений - ни длины, ни ширины, ни высоты, ни самого времени. В общем - в принципе не бывает никакой пустоты.
Хотя, думаю, кое-какая абсолютная среда на деле все же найдется - та самая, что распространялась из точки называемой сингулярностью, чем бы она ни являлась на деле. Сейчас не будем этого касаться, но, если бы не было этой базовой среды, то звезды, согласно вышеуказанной логике, не могли бы двигаться. Но известно, что это не так. Однако, думаю, данная весьма и весьма разреженная среда не является определяющей для тел, находящихся в гораздо более мощных пространственных полях массивных материальных тел.
Таким образом, следует говорить не о геометрическом продавливании пространства, а о плотности пространственного излучения. Понятно, что вблизи тел излучение будет одной плотности, а чем дальше, тем более разреженным.
И, учитывая наличие излучения от многих тел, мы получаем весьма замысловатый ландшафт пространства. Если угодно, его можно трактовать и геометрически, или даже географически. Но все же это не искривление пространства в буквальном смысле, т.е. природа его иная.
Так вот, допустим, некое большое материальное тело, ну хоть наше солнце, излучает вокруг себя это самое пространство, т.е. некие мельчайшие самые элементарные частицы - запрограммированные шарики. Излучает одновременно со всей поверхности. При движении от солнца занимаемый ими объем неизбежно увеличивается, а число шариков пространства увеличиться не может. Ну, конечно же, излучение идет непрерывно, но новые шарики идут сзади, а на переднем плане объем все больше и больше!
Поскольку никакой среды между ними нет, они вынужденно должны становиться все больше и больше, сообразно увеличению радиуса охватываемого пространства. Т.е. и радиус их внутреннего движения вынужденно увеличивается.
Таким образом, получаем, что самая элементарная базовая частица, коей, вероятно, является частица образующая само пространство, имеет переменную величину.
Думаю, что эта самая базовая частица в момент своего излучения в огромное количество раз меньше самых маленьких частиц из тех, что мы уже обнаружили.
Даже самая элементарная реальная материальная частица (т.е. не поле, а уже материя) является безусловно более крупной и сложной структурой по сравнению с частицей поля (хотя бы в силу большей функциональности), но ей нет необходимости изменять свои размеры при удалении от источников поля, т.к. она движется уже по этому полю и с пустотой, т.е. полным отсутствием энергии, нигде встретиться не может.
Таким образом, получаем, что пространство у нас имеет переменный размер базовой единицы, но к частицам видимой материи напрямую это уже не относится.
Однако данное утверждение не касается относительных размеров частиц реальной материи, о чем будет сказано ниже.
Еще один момент. Если все звезды порождают пространственные излучения, то в каждой точке должно пересекаться множество излучений самых разных направлений. Известно ли в физике что-то похожее на такой процесс?
Рискну предположить, что давно известное "кипение" вакуума, т.е. постоянное рождение и смерть множества виртуальных частиц в вакууме вполне может быть результатом этих взаимодействий.
Однако и движение части пространственных частиц, думаю, продолжается далее, по крайней мере до того момента пока излучение от конкретной звезды можно увидеть или уловить приборами.
Получается, что в принципе не может быть никакого неподвижного пространства. Реальное пространство - это непрерывное движение и взаимодействие разных излучений. Покоя в микромире быть не может. Иллюзию покоя могут иметь только макрообъекты.
Время
Теперь обсудим время. Что такое время? По существу последовательность изменений материи.
Какая самая минимальная единица времени? Та, за которую минимальная материальная частица совершит минимальное перемещение.
Перемещение может быть только относительно чего-то, потому что как иначе определить, что было совершено перемещение? Ну, поскольку пространство у нас тоже вроде бы условно материально (поле), то представляется наиболее естественным считать именно его базой относительно которой можно рассматривать любые движения. И действительно, другие тела могут быть, а могут не быть, но без пространства движение невозможно! И в связи с тем, что частица пространства, вероятно, является самой минимальной частицей (и с минимальной энергией), получаем минимальную единицу времени равную минимальному перемещению материальной частицы на одну ячейку пространства.
В структурированном пространстве перемещение может происходить только скачками – из одной пространственной ячейки в другую.
И в принципе невозможно переместиться на половину ячейки. Время этого скачка и будет минимальной единицей времени.
Выводы
При удалении от источника пространственного излучения, размер пространственных ячеек увеличивается, как мы уже говорили выше. А, значит, скачок реальной материальной частицы в следующую ячейку сдвинет эту частицу на большее расстояние при удалении от источника, чем, если бы она находилась рядом с источником пространственного излучения.
Т.е для наблюдателя, измеряющего время, допустим на земле, оно будет идти медленнее, чем на большой высоте. То есть при удалении от земли время ускоряется.
И именно о таком же эффекте говорит ОТО, о чем неоднократно читала в разных книжках по физике.
Например, в книжке «Удивительная гравитация» (изд. «Наука»), читаю что: «Общая теория
относительности дает однозначный ответ: гравитационное поле окажет влияние на темп хода часов. …
ОТО также предсказывает и знак эффекта: часы расположенные выше (дальше от поверхности земли) будут идти "быстрее"».
Также там приведен ряд проведенных экспериментов, подтверждающих это утверждение.
Думаю, что термин «гравитационное поле» вполне можно приравнять к термину «пространство» в моем понимании.
В то же время всем известно о другом фокусе со временем, следующем из ОТО: при приближении к скорости света время замедляется, а при достижении остановилось бы. Как это может быть объяснено?
Рискну предположить, что скорость света является в то же время скоростью распространения пространства. Ну хотя бы потому что с одной стороны скорость света является максимально предельной, а с другой стороны - не может же свет распространяться быстрее пространства.
Так как у фотона нет массы покоя, а значит и энергии (по известной формуле связывающей массу и энергию), то, думаю, вполне допустимо будет сказать, что свет является одним из возможных свойств пространства.
Тут же замечу, что скорость распространения света-пространства является постоянной потому, что это абсолютная скорость.
Она, в отличие от материальных тел, не является скоростью относительно чего-либо и ограничена лишь собственными технологическими возможностями. Это, с позволения сказать, движение в пустоте, которой, как мы уже говорили, на самом деле нет (т.к. она не имеет энергии). То есть это движение в "нигде". Это есть процесс создания этого самого "где" путем распространения особого вида поля. Только поле, и, вероятно, не любое может создавать среду для движения, т.к. поле - это по существу процесс выталкивания все новых частиц под напором новых.
Но почему же все-таки обычные скорости при движении в нескольких системах отчета складываются а скорость света нет?
Если идет поезд, в поезде идет человек, а по его лысине ползет муха, и все в одном направлении, то результирующая скорость перемещения мухи относительно земли будет совсем не та, как если бы муха просто ползла по земле. Но это правило не работает, если говорить о пучке света, а не о мухе. Почему?
А потому что все движения в первом примере относительны, а для света, как свойства абсолютного пространства не может быть никакой такой относительности. Пучок света, согласно своему устройству, просто "не замечает" все эти относительные системы и сразу обнаруживает пространственный поток с которым, возможно, каким-то образом и взаимодействует.
Материальные частицы при движении отталкивается от земли, поезда, лысины. Потому эти скорости и складываются.
А пространственные и, вероятно, другие, аналогичные по скорости и, соответственно, устройству, частицы ни от чего не отталкиваются, они могут лишь подталкивать друг друга и сами прокладывать себе путь.
А любое материальное тело, как я думаю, может перемещаться только в энергетически наполненной среде, коей и является это созданное поле-пространство.
Если скорость частицы сопоставима со скоростью распространения пространства, то двигаясь параллельно с ним, частица будет смещаться относительно меньшего числа пространственных частиц в один и тот же интервал, чем если бы она находилась в относительном покое. Что и есть замедление времени.
Но, если ее скорость равна скорости света, то она не будет смещаться относительно той пространственной частицы, с которой совпала во время движения и которая движется с такой же скоростью (и в том же, разумеется, направлении), что и есть остановка времени в нашем контексте. Так как за единицу отсчета времени мы приняли перемещение относительно пространственной ячейки, как самый универсальный случай. Может именно об этой остановке времени и говорят формулы?
Ведь никакой иной абсолютной остановки, похоже, быть не может?
Но это произойдет только в том случае, если тело движется в направлении движения распространения пространства. И если бы источник пространства был только один, то данное утверждение было бы верно только для определенных направлений, однако во вселенной множество массивных излучающих тел, так что излучения распространяются по всем направлениям, а значит и вышеприведенное утверждение будет верно для движения в любом направлении.
Кроме всего этого получаем еще один интересный вывод следующий из наших рассуждений.
При удалении тела от всех источников пространства его относительные размеры должны уменьшаться, т.к. ячейки пространства увеличиваются и тело уже занимает все меньшее их количество. Хотя сами частицы, из которых состоит тело, остаются неизменными, т.е. фактический размер тела не меняется. Меняется лишь относительно ячеек пространства. Но эти ячейки являются самыми базовыми и потому все отсчеты должны идти именно относительно них. Потому трудно сказать, что это будет значить физически.
Возможно, в какой-то невообразимый момент это тело может стать не больше ячейки пространства?
Совершенно непонятно что это означает, думаю, что материя в таких условиях просто не могла бы существовать и каким-то образом перестает быть.
В связи с этим можно добавить еще один дополнительный вывод. Пространство вселенной конечно, но постоянно расширяется (что соответствует научным данным) с невероятной скоростью и природа его такова, что край не может быть достигнут никаким материальным телом в принципе.
Что касается предсказываемого ОТО относительного уменьшения длины тела при очень больших скоростях, то тут у меня есть большие сомнения в правомерности этих рассуждений. По крайней мере тех, которые мне доводилось читать.
Известно, что длина движущегося тела обычно измеряется путем одновременного измерения конца и начала тела из другой, относительно покоящейся системы отсчета. При этом обычно для синхронизации часов (т.к. нужна одновременность) используют сложение скоростей пучка света и какой-нибудь тележки, что, по моему мнению, есть нонсенс по определению. Нельзя складывать относительную и абсолютную скорость – это понятия из разных категорий.
Потому все дальнейшие выводы интереса уже не могут представлять.
Интересно, что подобные теоретические примеры встречаются во многих книжках, но вот про реальные опыты по успешному измерению изменившейся длины мне читать не доводилось.
Возможно, мне попадались не очень удачные книжки и такой феномен все же имеет место быть, но на данный момент я не понимаю его природу и не вижу убедительных доказательств.
Так как мы имеем минимальные частицы пространства, то длину (впрочем, как и прочие размерности) любого тела можно измерить в них. Другое дело, что абсолютной эту длину считать нельзя, т.к. сами эти частицы могут изменяться при других условиях, как мы уже говорили. Но все это не имеет отношения к скорости. И понятие длины все же сохраняет вполне реальный смысл.
Таким образом, суммируя все вышесказанное, получаем, что некоторые мои «фантазии», основанные как на разного рода древних текстах, так и на собственных размышлениях, приводят к выводам, которые не просто соответствуют утверждениям современной науки, но и придают чисто теоретическим выкладкам наглядный физический смысл.
Надеюсь, попытки далее продвинуться в данном направлении дадут еще больше соответствий и помогут приблизиться к пониманию мира, в котором мы живем.
.