«Год великого перелома»
(1983 г.)
Я пишу эти строки в мае 2004 года. С января 1983 прошло более двадцати одного года. Восстановить полностью, в деталях ход моей мысли того периода практически невозможно. Попытаюсь дать лишь контуры этого движения. И здесь я могу опираться только на бумаги, сохранившиеся с той поры. Это прежде всего выписки из читанной литературы и записи своих мыслей. Мысли, догадки, суждения появлялись как результат взаимодействия двух течений: потока книжной, журнальной информации и движения собственных раздумий. А читать приходилось очень много, не пропускал ни одного дня. Сделанные выписки этого года дают весьма слабое представление об огромном потоке информации, прошедшем через моё сознание. Спасала меня от излишнего засорения мозгов моя плохая память. Но на свою интуицию, на свою избирательность, на своё умение различать и видеть главное пожаловаться не могу (да простит меня читатель за нескромность). Моя работа, как сейчас вижу, напоминала во многом работу старателя на золотых приисках. Чтобы намыть один грамм золота, старатель пропускает через свои руки тонны речного песка.
Драгоценные крупицы мыслей, догадок, гипотез других авторов, экспериментальные, исследовательские данные не ускользали от моего взгляда, собирались, переосмысливались, органично вплетались в собственные раздумья и в конце концов кристаллизовались в стройную систему представлений.
Если судить по выпискам из прочитанного первых месяцев 1983 года, то движение в науке я начал отнюдь не с теории относительности Эйнштейна, а с вопросов, касающихся мира атомов, элементарных частиц и полей. Вступая в науку, я всё-таки имел общие представления об основных разделах физики. Если с теорией относительности, как законченной, цельной теоретической конструкцией, была какая-то ясность, то о теории элементарных частиц этого сказать было нельзя. Мои регулярные визиты в читальный зал областной библиотеки, журнальные знакомства с последними научными изысканиями физиков-экспериментаторов давали обильную пищу для размышлений. Поиски учёными «действительно элементарных» частиц на основе кварковых моделей приводили к невероятному результату: количество «элементарных» частиц росло год от года и перевалило за несколько сотен. Увеличивая на ускорителях энергию сталкивающихся протонных пучков, увеличивалось количество частиц-резонансов, чудовищно возрастали их «массы».
Законченной теории элементарных частиц не было и нет до сих пор. Тем-то она и привлекательна, заманчива возможностью научных спекуляций, изобретения и измышления гипотез. Так что ничего удивительного, что свой первый взор я обратил именно на эту тему. Тем более, привлекательность этой темы увеличивала не созданная ещё единая теория поля. Последние сорок лет жизни Эйнштейн посвятил единой теории, однако довольно безуспешно. Соединить в единой теории элементарные частицы и поля – предел мечтаний физика-теоретика.
Главная исходная идея моих рассуждений была удивительно проста: протон – не ничтожно малая твёрдая крупица материи, несущая электрический заряд, а протон – это динамический процесс в материальной среде, особого рода незатухающее (или медленно затухающее) колебание. Эта мысль казалась мне совершенно естественной. Стоя на позициях диалектического материализма, только таким путём можно понять и объяснить неисчерпаемость элементарной частицы, множественность рождения в реакциях столкновения резонансов, сложность понимания явлений на микроуровне. Кварковая гипотеза представлялась мне тогда довольно искусственной, привнесённой извне, не способной дать простые и ясные ответы. Взгляд же на частицу, как колебательный процесс, ставил сразу два важных вопроса: о материальной среде и о роде колебания.
Впервые идея о частице материи, протоне, как неком колебании, пришла мне в голову уже в феврале 1983 года. Это была счастливая мысль, она стала моей путеводной звездой, моим маяком, направляющим движение поиска. Приведу здесь её в том первозданном виде.
«К вопросу о множественности элементарных частиц. Понять причину обилия известных на сегодняшний день элементарных частиц поможет один несложный опыт.
В абсолютно тёмной комнате имеется колеблющийся маятник. Допустим, колебания его незатухающие. Будем через равные промежутки времени, соответствующие частоте колебания маятника, освещать комнату светом на долю секунды, в течение которой мы смогли бы успеть зафиксировать положение маятника. В итоге получим, что при каждой вспышке света маятник занимает одинаковое положение, соответствующее, допустим, точке А на синусоиде. Увеличим частоту освещения ровно в два раза. В результате мы обнаружим новое, противоположное первому, положение маятника, что на синусоиде соответствует точке А1. Теперь прекратим освещение на некоторое время, и вновь начнём опыт. Понятно, что положение маятника во время первой вспышки света будет определяться случайностью, допустим, в точке В. Увеличив также частоту освещения в два раза, мы получим новое положение маятника в точке В1.
Изменяя частоту освещения, частоту колебания маятника, нарушая периодичность, увеличивая или уменьшая длину маятника, мы получим бесконечное множество фиксированных точек.
Подобную колеблющуюся природу имеет и атом, и потому количество извлекаемых элементарных частиц, при условии, если все атомы от наилегчайшего водорода и до трансурановых будут использованы, будет стремиться к бесконечности».
Обратите внимание, тогда я допустил очень странное предположение, что тяжелые трансурановые атомы подобны по своей колебательной природе протону, атому водорода, только с амплитудами колебания в девяносто, в сто раз превосходящими атом водорода. Хотя я знал, что атом – сложное образование, состоящее из ядра (протоны и нейтроны) и электронных оболочек. Но я умышленно сделал такое упрощение в надежде на то, что последующее развитие идеи выведет меня к существующим воззрениям.
Итак, взгляд на частицу как колебательный процесс, ставил, о чём сказано выше, сразу два важных вопроса: о материальной среде и о природе колебания. О чём бы я не читал, о чём бы не размышлял, эти два вопроса постоянно оставались в центре внимания. Любые, пусть даже ничтожные, суждения, встречающиеся в текстах научных работ, подтверждающие мою мысль, брались на заметку, не всегда записывались, но задерживались сознанием. Тогда же включились, по-видимому, механизмы подсознательной работы мозга.
Разумеется, материальная среда должна быть единой, охватывающей и объединяющей всё мироздание. Форма колебательного процесса, которую я пытался отождествить с протоном, также должна быть если не единой, то основополагающей, первичной, из которой выводились бы все прочие формы движения и колебания. Меня совсем не пугало и не смущало, что эту единую среду нужно было наделить совершенно фантастическими свойствами и качествами. Форма и принцип колебательного движения в ней должны быть диалектичными, простыми, конкретными. Диалектичными – значит в цельности своей содержащими противоречие, источник движения и развития. От минимума исходных посылок к максимуму, к многообразию форм и явлений.
Характеристики единой материальной среды и форма колебательного движения в ней стали к весне 1983 года целью моих поисков.
К этому же периоду относится запись первых собственных размышлений о природе гравитации. Хотя это будет отступлением от темы, но всё же я процитирую их. Тем более что тогда шло обдумывание не одного конкретного вопроса, а одновременно нескольких.
«К вопросу о гравитации. Гравитационные поля и взаимодействия возникают там и тогда, где начинается объединение единичных атомов или молекул газа в тела. Ни до объединения, ни после окончательного ядерного «распада» атомов, понятие гравитации неприемлемо. Гравитационное поле тела есть совокупный результат волновых свойств каждого атома. Следовательно, чем большее объединение атомов в теле, т.е. чем больше масса этого тела, тем больше его гравитационный потенциал.
Гравитационные взаимодействия в макромире возможны и реально наблюдаемы в случае чрезвычайной разности масс взаимодействующих тел, т.е. когда гравитационный потенциал одного тела намного превосходит потенциал другого.
-------------------------
Гравитация и элемент А. Вольта. Медные и цинковые пластины выступают в этом опыте в качестве тяжелых гравитационных масс, а проводящая среда и носители тока, как тела с меньшей гравитационной массой. (??)
-------------------------
Пример гравитационного взаимодействия между телами в быту. Пыль пристаёт к телам (шкафы, стены, лампы и т.д.). Обильно пристаёт к электрооборудованию. Движение воздушных масс придаёт пыли достаточное ускорение. При длительном же покое воздушных масс в комнате, вся пыль и все частички пристанут или осядут на тела.
-----------------------------
Опыт с расчёской. Сильно натирая или ударяя расчёску, мы замечаем, что при поднесении её к ворсинкам клетчатки или маленьким клочкам бумаги, ворсинки и бумага начинают притягиваться к расчёске. По истечении некоторого времени эффект тяготения исчезает.
Как объяснить это с точки зрения гравитации?
По всей видимости, при ударе или натирании расчёски мы изменяем её гравитационный потенциал (иначе – «наэлектризовываем»). Эффект тяготения увеличивается. Лёгкие тела (ворсинки и клочки бумаги) притягиваются расчёской. С течением времени гравитационный потенциал уменьшается и возвращается к прежней величине. (??) »
Конечно, наивно, смешно, но ведь это были первые самостоятельные размышления о природе гравитации. До понимания действительной природы гравитации (апрель 1984 г.) оставалось ещё более года. В первом фрагменте записи видно, что ход мысли был в верном направлении, будущее подтвердит.
Однако, вернёмся к атому.
В ту пору для меня элементарная частица и атом были тождественными понятиями. Во всяком случае, записи тех лет говорят об этом.
Весь 1983 год можно условно разбить на три периода: одномерный (с начала весны до лета); двухмерный (с лета до ноября); трёхмерный (с ноября и далее). Одномерный период означает, что единую (пока гипотетическую) среду (пространство) я отождествил с одномерной струной бесконечной протяженности, а атом – с деформацией, изгибом, прогибом этой струны в локальной области, но деформацией не статичной, а вызывающей колебательный процесс, от которого в оба конца бесконечной струны уходят волны. Двухмерный период означает, что единую среду я отождествил с двухмерной плоскостью, а атом – с деформацией, прогибом плоскости в локальной области, но также динамическим, колебательным образованием. Трёхмерный период – то же самое, но для трёхмерного пространства (объёма).
Приведу здесь, по возможности в хронологическом порядке, сохранившиеся записи моих первых размышлений «одномерного» периода. Записи разрозненны, но логически связаны.
«Атом – есть замкнутое на себя осциллирующее пространство.
Человек случайно научился влиять пространством на пространство атома, извлекая из этого энергию (движение проводника в магнитном поле).
Влияние пространства одного вида атома на пространство другого атома тоже порождает энергию (батареи, аккумуляторы, клетки мозга).
-----------------------------
Что будет, если капельку воды сжимать до бесконечности?
При определённом давлении начнётся нагрев. По мере роста давления температура всё возрастает и достигает такой, при которой начнётся синтез атомов водорода с кислородом, образуя атомы фтора. С ещё большим увеличением давления, следовательно, и температуры, будет происходить синтез атомов фтора с получением атомов хлора, и т. д., пока не образуется один атом, эквивалентный по массе первоначальному количеству атомов водорода и кислорода. Если же давление продолжать увеличивать, то вероятным итогом этого эксперимента будет гигантский взрыв. Попытка потеснить пространство единичного атома чревата катастрофой.
-----------------------------
Беспричинных движений не бывает. Всякому движению ищите объяснение. (!!)
-----------------------------
Струна колеблется между местом равновесия благодаря креплению её в двух точках на уровне равновесия.
А атом?? Где эти точки «крепления»?
Если атом действительно осциллятор, то одной из его крайностей колебания является плюс-бесконечность, другой – минус-бесконечность. (??)
------------------------------
Всякое тепловое движение атомов, молекул, частиц в газах, в жидкостях, в твёрдых телах есть претензия их на пространство. И наоборот: всякое изменение и влияние на пространство порождает претензию на движение (пример: динамо-машина). (??)
Взрыв атомной бомбы: деление тяжелого ядра урана на два более лёгких, при этом выделяется большое количество тепловой энергии, т.е. энергии движение продуктов реакции.
Магнит (диполь) – это тело с замкнутым на себя циркулирующим пространством.
------------------------------
Атом – осциллятор, сгусток «электромагнитных» волн. Вещество: плюс бесконечность – «магнитная» волна; минус-бесконечность – «электрическая» волна. Антивещество: плюс-бесконечность – «электрическая» волна; минус-бесконечность – «магнитная» волна.
------------------------------
Осциллирующее пространство атома: спокойное пространство; равновесное состояние.
Деформация пространства в сторону минус-бесконечности; начало распространения «электрической» волны.
Начало колебательного процесса по закону инерции; рождение «магнитной» волны.
Затухающее осциллирующее колебание «электромагнитной» волны в атоме
-------------------------------
1. Колебания струны.
2. Колебания тока в индукторно-емкостном контуре.
3. Вращающаяся рамка в магнитном поле.
-------------------------------
Электротехническая модель-аналогия атома-осциллятора: индукторно-емкостной контур.
Спаренные колебательные контуры: в фазе; в противофазе.
----------------------------
Как только атом остановился в своём (поступательном) движении в пространстве – он моментально прекратит существование, затухнет, как колеблющаяся струна. (??)
----------------------------
Хорошее понятие – вакуумная поляризация; иначе – пространственная.
-----------------------------
Затухание атома в единичной «открытой» вселенной (допущение).
Атом – распространяющееся поле.
Понятие – «движение пространства» не как течение его, а как колебание около положения равновесия, которое неизбежно порождает распространение сферических волн от места колебания.
-----------------------------
Графическая модель атома: 1. Серый фон – спокойное пространство; 2. Белый кружок – деформация пространства в сторону плюс-бесконечности; 3. Чёрный кружок – деформация пространства в сторону минус-бесконечности; 4. Смена белого и чёрного кружков – колебание пространства между уровнем покоя; 5. Концентрические окружности, расходящиеся от центрального круга – бегущие волны. По мере удаления от центра, чёрные и белые цвета окружностей стремятся к усреднённому серому цвету – амплитуда бегущей волны с расстоянием гаснет.
---------------------------
Осталось ответить на вопрос: как «отклеить» атом от пространства, чтобы он мог двигаться?
-----------------------------
Может быть, движение частиц (атомов) в пространстве можно объяснить возникшей асимметрией между амплитудной деформацией плюс-минус бесконечностей пространства атома (частицы)? «Магнитная» составляющая не соответствует «электрической» составляющей?
------------------------------
Различие атомных весов химических элементов обусловливается различной степенью деформации пространства, или, иначе, амплитудной деформацией, при условии, если атом является осциллирующим образованием. (??)
------------------------------
К природе атомов. Если исходить из пульсирующей природы атомов, то как можно объяснить устойчивость этих локальных образований на примере двухатомных молекул лёгких элементов: водорода, кислорода и других?
Ответ кроется в самом вопросе.
Устойчивость пульсирующих локальных единичных образований атомов объясняется их спаренностью в молекулу. Количество излучаемой безвозвратно энергии (пример: затухающие колебания маятник; при каждой фазе количество движения его на некоторую величину убывает) компенсируется количеством энергии, излучаемым вторым, спаренным атомом. Атомы пульсируют в согласованном, самоподдерживающем друг друга ритме. (??)
-------------------------------
При воздействии волновым полем с превосходящей величиной амплитуды на волновое поле атома с меньшей амплитудной деформацией пространства происходит увеличение скорости распространения волны атома и, как следствие, уменьшение амплитуды колебания, вытягивание волны по направлению к воздействуещему полю (аналогия с атмосферным перемещением воздушных масс из области высокого давления в область низкого давления). (??)»
Утвердившись в убеждении о колебательной, осциллирующей природе атома, совершенно естественной была мысль о распределении амплитуд колебаний атомов во вселенной. Максимумы амплитуд, конечно же, в центре и ближе к центру вселенной. Минимумы амплитуд – на периферии вселенной.
Эта мысль о распределении амплитуд во вселенной плавно перевела ход моих рассуждений в «двухмерный» период, когда физическое пространство становилось неограниченной двухмерной плоскостью, а атом – колебаниями, периодическими изгибами плоскости в локальной области. Прекрасный аналог этому – гладь водной поверхности. Брошенный в воду камушек деформирует плоскость поверхности, вызывая волновые возмущения. Однако на водной поверхности колебания быстро гаснут. Но ведь также быстро должны гаснуть и колебания осциллирующего двухмерного пространства, жизнь атома была бы коротка. Каковы те механизмы, поддерживающие колебания атома, не дающие ему скоро исчезнуть?
Конечно, первое, что пришло в голову, так это: возбуждаемые расходящиеся волны не пропадают бесследно, а фокусируются, концентрируются в центрах других атомов и дают новый импульс последующим колебаниям. Тогда же родилось понятие «фокусный центр вселенной» (первочастица, первоатом, дающий начало всему последующему изобилию частиц); тогда же появилось предположение о бесконечной множественности подобных вселенных. Возникала совершенно чудовищная по своей сложности картина, требующая невероятной синхронизации всех колебаний во вселенных. И это «сумасшествие» тянулось аж до ноября 1983 года, до открытия дыхания вакуума.
Однако до главного открытия ещё далеко.
Приведу здесь наиболее примечательные и важные для хода моих рассуждений цитаты из книжных выписок, сделанных при переходе из «одномерного» периода в «двухмерный».
Сборник статей «Бесконечность и вселенная». Выписки из работы философа Густава Наана «Понятие бесконечности в математике и космологии».
«Множество есть столь сильное понятие, что с его помощью можно описать всё что угодно. Таким образом, оказывается, что для логического построения чего угодно в принципе не нужно ничего, кроме ничто и бесконечности. Вселенную, например, можно рассматривать как (частично) упорядоченное множество множеств, например, как множество событий (четырёхмерных субстанциальных точек). И мыслима такая космологическая схема, в которой Вселенная не только логически, но и физически возникает из ничто, притом при строгом соблюдении всех законов сохранения. Ничто (ваккум) выступает в качестве основной субстанции, первоосновы бытия.
Здесь не место останавливаться на более общих вопросах отношения между «ничто» и «нечто». Но всё же, пожалуй, уместно напомнить, что против свойственного «здравому смыслу» метафизического противопоставления этих понятий решительно восставал Гегель. Свою «Науку логики» он начинает именно с попытки выяснения диалектического единства этих понятий, с абстрактно-логического выведение бытия из ничто.
У Энгельса есть интересный фрагмент о роли нуля… Энгельс подчёркивает, что нуль «по своей природе важнее всех других ограничиваемых им чисел. Действительно, нуль богаче содержанием, чем всякое иное число». Противоположность «ничто» и «нечто» является относительной благодаря бесконечности. (…)
Для физики свойства симметрии важны прежде всего потому, что каждой симметрии, вообще говоря, соответствует нечто сохраняющееся, некий закон сохранения. Так, три важнейших абсолютных законов сохранения непосредственно связаны с преобразованием пространственно-временного многообразия, образующими группу Лоренца: инвариантности при сдвигах во времени (т.е. времениподобных сдвигах пространства-времени) соответствует закон сохранения энергии, инвариантности при сдвигах в пространстве (пространственноподобных сдвигах) – закон сохранения импульса (движения), а вращению – закон сохранения момента импульса.
Если бы в мире не было никакой симметрии, то ничего не сохранилось бы. Чтобы существовать, мир должен быть в какой-то мере симметричным.
Другой, если угодно, более общечеловеческий аспект состоит в следующем. Мир познаётся не только в понятиях (научное познание), но и в образах (художественное познание). Человечество нуждается и в том и в другом. Можно утверждать, что связующим звеном между обоими видами познания является симметрия. Она основа важнейших законов природы – законов сохранения. И она же основа важнейшей категории художественного познания – красоты. Вейль прав, когда говорит, что «симметрия, в каком бы широком или узком смысле мы ни понимали это слово, есть та единственная основа, с помощью которой человек испокон веков пытался постигнуть и воспроизвести порядок, красоту и совершенство». Можно, видимо, пойти ещё немного дальше и попытаться понять, почему это так. В конечном счёте дело, наверное, в том, что мы состоим из обычного звёздного вещества и составляем частичку космоса. Проблема познания, если на неё взглянуть «извне», есть проблема отражения этой частью других частей и попыток воспроизведения на этой основе целого. Источник наших идей и критериев совершенного, изящного, элегантного находится не в нас, а в самой природе, в космосе. И красота в этом смысле есть категория космическая. (…)
Вернёмся, однако, к законам сохранения. Принцип относительности есть утверждение о том, что некоторый класс физических теорий обладает определёнными свойствами инвариантности. Элементы группы определяются теми или иными параметрами, и каждому параметру соответствует уравнение непрерывности. Если рассматриваемая система физически замкнута, т.е. слабо взаимодействует с окружающим, то уравнение непрерывности может рассматриваться как закон сохранения. Таким образом, существует неразрывная связь между бесконечностью, относительностью, симметрией и сохранением».
Выписки из книги Э. М. Чудинова «Теория относительности и философия».
«Интересная попытка рассмотрения общей теории относительности в качестве общей основы всей физики, в том числе и теории элементарных частиц, предпринята М.А. Марковым. Основная её идея заключается в следующем: элементарные частицы, которые обычно рассматриваются в рамках квантовой теории поля, могут быть интерпретированы как своеобразные «вселенные», описываемые релятивистскими космологическими моделями.
Поводом для такого рассмотрения элементарных частиц служит следующее обстоятельство. Физикам известен так называемый гравитационный дефект массы. Он заключается в том, что часть массы двух гравитационно взаимодействующих тел уходит на процесс взаимодействия. В результате масса двойной звезды меньше, чем сумма отдельно взятых составляющих её звёзд. Далее. Теоретически установлено, что гравитационный дефект массы пространственно замкнутых «вселенных» равен массе этих «вселенных». Это означает, что, хотя «вселенная» является непустой в том смысле, что в ней содержатся многие миллиарды и миллиарды тонн вещества, её масса, как целого, равна нулю.
М.А. Марков рассматривает элементарные частицы как «чуть-чуть» не замкнутые релятивистские миры. Они имеют незначительную массу вследствие гравитационного дефекта массы. Однако в каждой из элементарных частиц содержится «вселенная» не менее грандиозная по своим масштабам, чем наша Метагалактика. Эти частицы Марков называет, по аналогии с моделями в релятивистской космологии А.А. Фридмана, фридмонами».
Выписки из книги Р.К. Баландина «Каменная летопись Земли».
«Первые этапы эволюции Вселенной всегда останутся недоказуемы окончательно, не станут некой абсолютной истиной. И любой вариант описания их более похож на миф, чем на научную гипотезу.
Вселенная изменяется. Если признать расширение Вселенной – изменяется её объём, радиус, плотность вещества и т. д. Что неизменно в этом вихре вечных изменений? Может быть, суммарная энергия вещества (частиц, имеющих массу покоя, и фотонов) и вакуума? Но если это равные величины с противоположными знаками, то сумма их равна нулю. Тогда энергетический нуль нашей Вселенной и остаётся константой. Всё остальное – изменчиво. Иначе некоторые константы будут вне времени, сохраняя вечно свою первозданную сущность.
По идее «горячего рождения», взрыва, первоначальный сгусток энергии включал в себя все ныне существующие микрокомпоненты мира. Вариант «холодного рождения» предполагает последовательное появление, «выныривание» элементарных частиц из первичного вакуума».
Выписки из книги В.В. Никольского «Электродинамика и распространение радиоволн».
«Говоря о физической реальности электромагнитного поля, подразумевают, что с полем связана энергия. Изменяясь, поле может отдавать свою энергию какому-либо неэлектромагнитному процессу, а также отбирать эту энергию. Электромагнитное поле способно переносить энергию в пространстве. (…)
Поток вектора Пойтинга и баланс энергии.
Теперь не трудно выяснить смысл поверхностного интеграла в уравнении (…), перешедшего в (…) в виде потока вектора Пойтинга через граничную поверхность, и убедиться, что записанные уравнения выражают баланс энергии в ограниченной области объёма.
Существование потока вектора Пойтинга, как видно, отличает область, сообщающуюся с окружающим пространством, от энергетически изолированной; сам этот интеграл, имеющий подобно другим членам уравнения, размерность мощности, характеризует обмен энергии между областью объёма и внешней средой. Если, в частности, поток вектора Пойтинга положителен, то сумма оставшихся двух членов отрицательна… Убывание запаса энергии и процессы генерации внутри объёма обусловливают переход энергии через границу во внешнюю среду, причём поток вектора Пойтинга равен энергии, уходящей из объёма в единицу времени… В простейшем варианте запас энергии внутри объёма остаётся постоянным, а поглощение отсутствует… т.е. поток вектора Пойтинга создаётся только сторонними силами и равен мощности расположенных внутри объёма источников… Если же поток вектора Пойтинга отрицателен, то сумма двух оставшихся членов положительна (…). Возрастание запаса энергии и процессы поглощения внутри объёма связаны с притоком энергии через границу извне, а поток вектора Пойтинга по абсолютной величине равен энергии, проходящей за единицу времени. При режиме неравенств будем говорить о «режиме поглощения» области объёма. Пусть, в частности, запас энергии остаётся постоянным и сторонние силы отсутствуют… тогда поток вектора Пойтинга равен по абсолютной величине поглощаемой внутри объёма мощности вне- шних источников. Заметим, что отрицательность потока вектора Пойтинга удобно истолковать как выражение следующего факта: внешнее пространство по отношению к объёму играет роль «генератора».
Итак, поток вектора Пойтинга через рассматриваемую замкнутую поверхность всегда по абсолютной величине равен энергии, проходящей через неё в том или ином направлении за единицу времени, т.е. «скорости прохождения» энергии через границу; эта величина, имеющая размерность мощности, получила название потока энергии. Поток энергии положителен, если энергия выходит во внешнюю среду, и отрицателен, если она входит в рассматриваемую область объёма.
Остаётся отметить формальное, на первый взгляд, обстоятельство: поток энергии выражается потоком вектора. Напомним, что в случае положительного потока вектора его линии являются выходящими наружу, а в случае потока отрицательного – входящими внутрь. Таким образом, выходящие линии вектора Пойтинга свидетельствуют об отдаче энергии, а входящие – о поглощении».
Представление о потоке вектора Пойтинга было, пожалуй, первым, встреченным мной, указанием на возможность существования в локальном объёме материальной среды процессов с оттоком и притоком энергии. Новизна же моего взгляда состояла в том, что я сразу связал это представление с колебанием: какое количество колебательного движения уходило из объёма в первый момент времени, такое же количество движения возвращалось в объём во второй момент времени. Это только принцип. Но реального образа локального осциллятора в среде ещё не было.
К «одномерному» периоду и началу «двухмерного» также относятся выписки из книг по космологии и космогонии (авторы: Дж. Тейлер, И. С. Шкловский, В. В. Кесарев). Образование и эволюция вселенной, образование и эволюция звёзд, Солнечной системы, распространённость и распределение атомов химических элементов в космосе и в пределах Солнечной системы – таковы темы названных авторов. Судя по выпискам, меня интересовал вопрос о распространённости и распределении тяжелых атомов (элементов) в космосе и в нашей Солнечной системе. Этот интерес объяснялся уже сформировавшимся моим взглядом на атом как осцилляцию. Тяжелый атом – большая амплитуда осцилляции. Большие амплитуды, как я считал, пришли к нам из центра вселенной. По количеству тяжелых атомов можно судить о мере удалённости от центра вселенной. На периферии вселенной атомы, как локальные колебательные образования, гаснут окончательно.
Конечно, мой подход шел вразрез с существующими воззрениями учёных, говорившими, что первоначально вселенная состояла из чистого водорода или смеси водорода и гелия, а все более тяжелые химические элементы образовались за время существования галактик в результате ядерных реакций в звёздах или более массивных объектах.
С другой стороны, такой прямолинейный взгляд учёных противоречил некоторым наблюдаемым фактам. Нет звёзд полностью лишенных тяжелых элементов. Как шаровые скопления звёзд нашей Галактики приобрели тяжелые элементы и почему их особенно много в скоплениях, расположенных ближе к центру Галактики? Наблюдения, которыми располагают учёные, позволяют предположить, что существует значительный градиент химического состава вдоль радиуса галактик: газовые облака вблизи центров галактик содержат больше тяжелых элементов (по крайней мере некоторых) по сравнению с облаками на периферии. Следует добавить, что это изменение химического состава, вероятно, имеет плавный характер.
Автор книги «Эволюция вещества Вселенной» В. В. Кесарев вообще отвергает «водородную» концепцию начала и настаивает на металло-водородной (протовещество). Доказательства его довольно убедительны. «Признаком вероятности существования протовещества является наличие у него высокого химического потенциала – движущей силы химической эволюции вещества комет, планет, протозвёзд».
К этому времени, когда я читал книги по космологии и космогонии, относится важная для меня выписка, но я не удосужился обозначить – откуда она. Процитирую заключительную её часть. (К слову сказать, с февраля 1983 года выписки делались не в тетрадь, а на отдельных листах для удобства пользования).
«Принципу Маха (тезис: всё, что происходит в мире, объясняется взаимодействием материальных тел) противостоит теория относительности как полевая теория. Но является ли она уже сейчас полностью полевой?
Эйнштейн пишет: «Одна теория отличается от другой главным образом выбором «кирпичей» для фундамента, т.е. ни к чему несводимых основных понятий, на которых построена вся теория. В классической теории (механика) такими основными понятиями являются материальная точка, сила взаимодействия между материальными точками и инерциальная система (последняя составляется из декартовой системы координат и временной координаты). С ростом наших знаний об электромагнитном поле к числу основных понятий прибавилось понятие поля, рассматриваемого как второй носитель энергии… Теория предполагает далее, что мы можем отбросить концепцию материальной точки и иметь дело только с концепцией поля». Речь идёт о специальной теории относительности. Она, релятивируя одновременность, исключает образ Вселенной как системы материальных точек, которые своей дислокацией и мгновенным значением потенциальных энергий предопределяют состояние Вселенной в последующие мгновения.
Общая теория относительности Эйнштейна ещё радикальнее переходит от образа, постулируемого принципом Маха, к полевому представлению. Из числа элементарных, исходных понятий исключается инерциальная система. «В общей теории относительности инерциальная система заменяется полем смещения, которое является составной частью единого поля, представляющего собой единственное средство описания реального мира. Пространственный аспект реальных вещей, таким образом, полностью выражается полем, зависящим от четырёх координат-параметров; он есть свойство этого поля».
В конце книги «Сущность теории относительности», указывая на необходимость полевого представления, чтобы избежать включения инерциальной системы в число исходных понятий, Эйнштейн пишет: «По этой причине я не вижу в существующей ситуации другого возможного пути, кроме чисто полевой теории, которая, впрочем, должна тогда решить такую чрезвычайно трудную задачу, как вывод атомистического характера энергии».
Мои представления о пространстве, как единой материальной среде, находились, таким образом, абсолютно в русле эйнштейновских воззрений. Скажу больше, я совершенно не собирался оспаривать или опровергать теории Эйнштейна, напротив, сознательно и подсознательно я искал во всём доказательства их справедливости.
Атомистический, дискретный характер энергии (то бишь – движения), о котором говорит Эйнштейн, как о чрезвычайно трудной задаче, изначально уже был заложен в представлении о частице как осцилляторе, объекте, дискретном во всех смыслах по своей природе.
Следующая весьма примечательная выписка, сделанная 28 мая 1983 года из книги А. И. Вейника «Термодинамика», повествует о фундаментальной основе мира – симметрии. Идея симметрии мира, по словам автора, автоматически приводит к идее частиц-античастиц. И опять же, этот взгляд хорошо ложился на представление о частице как осцилляторе. Подобная мысль легко просматривалась у меня несколько раньше.
Выписка из книги А. И. Вейника «Термодинамика».
«Если быть последовательным до конца, то из вывода о невозможности перейти через абсолютный нуль потенциала и из его пятого дополнительного постулата можно с необходимостью прийти к заключению о существовании симметрии мира, а, следовательно, и о возможности существования антимиров. Кроме того, придётся сделать ряд практических выводов, которые поддаются непосредственной экспериментальной проверке.
Прежде всего речь идёт о процессах аннигиляции. Если аннигилируют полностью положительный и полностью отрицательный микроансамбли, то вследствии невозможности перехода через нуль потенциала вновь возникшие частицы и античастицы также должны располагаться по обе стороны относительно нулевой линии. В простейшем случае, когда возникают два фотона, один из них должен быть положительным, а другой – отрицательным. Этот вывод о необходимости существования фотона и антифотона может быть проверен на практике.
Если предположить существование только одного типа фотонов – положительных, то тем самым наносится сокрушительный удар по идее о симметричной картине мира, ибо фотон представляет собой совокупность большого числа весьма распространённых микрозарядов. Несоблюдение симметрии для этих зарядов делает всю картину мира несимметричной.
Эта мысль приводит к очень жестокой общей картине мира: все формы движения с неизбежностью должны превратиться в термическую и в ней найти свою смерть (такой вывод Клаузиуса о характере эволюции Вселенной получил в науке наименование тепловой смерти мира).
Если мир абсолютно симметричен, тогда он должен обладать некоторыми иными свойствами. В частности, в нём должны наблюдаться процессы аннигиляции фотонов, а также другие процессы, восстанавливающие активность различных форм движения (напомним, что в настоящее время известны процессы образования пар частиц электрон-позитрон из фотонов). Например, благодаря симметрии мира абсолютный нуль потенциала должен служить как бы потенциальной ямой, в которую скатываются заряды и антизаряды по обе стороны от нуля. Их сближение должно сопровождаться аннигиляцией и последующей новой эволюцией возникших частиц и античастиц. При наличии симметрии вполне определённый смысл приобретает идея о физическом вакууме. Физический вакуум представляет собой совокупность бесчисленного множества зарядов, находящихся в состоянии покоя при нулевых значениях потенциала. Возбуждение на данном участке приводит к симметричному расслоению вакуума на плюс – и минус – движение: появляются одновременно положительные и отрицательные потенциалы, приводящие в действие соответствующие положительные и отрицательные заряды».
Далее мне бы хотелось процитировать обширную выписку, сделанную в первой половине лета 1983 года. Точная дата не установлена. Книга Пола Девиса «Пространство и время в современной картине вселенной» помогла мне окончательно утвердиться в «двухмерном» периоде и проложить пути в «трёхмерный».
Возможно, имя американского физика-теоретика Джона Арчибальда Уилера я встречал и раньше, но оно тогда не особо меня заинтересовало. Но встретив имя Уилера в книге Девиса, оно стало для меня ключевым. Именно благодаря Джону Уилеру, в ноябре 1983 года я вышел на английского математика девятнадцатого века Вильяма Клиффорда, с которого, собственно, и началась вся история с понятиями о кривизне пространства. А выйдя на Клиффорда, то есть вернувшись к истокам, я и сделал то главное открытие, которое сегодня именую «дыханием» вакуума.
Выписки из книги П.Девиса «Пространство и время в современной картине вселенной».
«Асимметрия во времени и волновое движение.
До сих пор мы обсуждали лишь термодинамическое обоснование асимметрии во времени (горение спички). Существуют, однако, другие важные асимметричные процессы, как будто бы непосредственно не имеющие отношения к термодинамике, хотя объяснение их асимметрии и может быть связано с термодинамической асимметрией на более фундаментальном уровне.
Один из привычных примеров нетермодинамической асимметрии во времени даёт нам брошенный в пруд камень. Возникающее при этом возмущение сводится к системе круговых волн, которые распространяются в разные стороны от места падения камня вплоть до берегов пруда. Обращённая во времени картина, когда круговые возмущения согласованно (когерентно) возбуждаются у берегов пруда и сходятся в общий центр, исчезая там (? –Б. Г.), кажется, никогда не наблюдается, по крайней мере не возникает сама собой.
Подобную асимметрию волнового движения мы можем обнаружить во многих разделах физики. Например, возьмём распространение радиоволн…
Описанный тип волнового движения, при котором возмущения распространяются во все стороны от источника, физики называют запаздывающим волновым движением, потому что возмущение достигает удалённых точек только спустя некоторое время, необходимое для распространения этого возмущения через пространство. Обращённая во времени картина, когда возмущения сначала проходят через удалённую точку, а потом сходятся в месте расположения источника, называется опережающим волновым движением. Загадка состоит в том, что сами законы распространения волн не делают различия между опережающими и запаздывающими волнами.
Например, уравнения электродинамики Максвелла дают как «опережающие», так и «запаздывающие» волновые решения. «Опережающие» решения можно отбросить, заявив, что условия в пространстве на большом удалении исключают возможность возбуждения сходящегося волнового возмущения. Но почему? Физики так и не смогли прийти к единому ответу на этот вопрос.
Обратимся сначала к случаю, когда, казалось бы, можно найти ясный ответ, – примеру с прудом; здесь рассматриваемая система обладает конечными размерами. Рассуждая, как и в случае больцмановской модели газа, предположим теперь, что речь идёт о модели пруда, изолированного от термодинамических воздействий типа вязкости, которая приводит к затуханию волн, и других влияний, усложняющих задачу. В такой идеализированной системе будут присутствовать все типы волн, включая – достаточное время спустя – также сходящиеся, или опережающие волны. Но почти всё время поверхностные возмущения будут хаотичными и беспорядочными – условие «высокой энтропии», – что мы могли бы назвать в целом равновесным состоянием пруда.
Итак, мы пришли к непосредственному аналогу больцмановской системы, в которой рано или поздно реализуются все типы молекулярных движений, но хаотическое равновесное состояние господствует почти всегда. Вероятно, такая тесная аналогия между двумя этими системами неудивительна. Квантовая теория учит, что в движении атомов сочетаются волновые и корпускулярные аспекты.
Изолированный пруд ведёт себя симметрично во времени, как и изолированный ящик с газом. Однако реальный пруд не изолирован. Бросая в него камень, мы создаём ветвящуюся структуру, подобно тому, как это было, когда мы опускали кубик льда в стакан с кипящей водой. Если камень брошен случайным образом, запаздывающее волновое движение будет реализовываться с несравненно большей вероятностью, чем опережающее, ибо почти наверняка любые имеющиеся в пруду возмущения, начавшись с общего хаотического движения, не сложатся сами собой так, чтобы заметная флуктуация возникла именно в тот момент, когда был брошен камень.
К сожалению, подобные рассуждения теряют силу при бесконечных размерах системы. Если раскрыть ящик с газом в пустой бесконечной Вселенной, то газ, расширившись, навсегда уйдёт из ящика. Радиоволна, распространяющаяся в неограниченном пространстве и не встречающая «берегов пруда», тоже никогда не вернётся назад. Такая неограниченная диссипация волн и частиц – ещё один тип необратимой временной асимметрии, требующей иного объяснения. Это объяснение, очевидно, не может основываться на локальных рассмотрениях. Здесь требуется объяснить, почему условия в удалённых областях Вселенной таковы, что никогда не возникают сходящиеся радиоволны и собирающиеся вместе скопления атомов. Возможность такого необычного явления, как приход сигналов «обратно» от границ Вселенной, читателю может показаться попросту нелепостью, а попытка строго объяснить, почему она не реализуется, – пустым упражнением ума, которое представляет чисто академический интерес. Мы увидим, однако, что те ограничения, которые исключают подобные странные явления, могут существенно сузить класс возможных миров, пригодных в качестве модели реального мира. Более того, некоторые модельные вселенные, которые могли бы быть похожи на нашу Вселенную, в принципе допускают возникновение время от времени таких странных феноменов. (…)
Поглотитель в будущем.
В 1945 году Джон Уилер и Ричард Фейнман – два выдающихся американских физика-теоретика послевоенных лет – предложили новое изящное и простое объяснение того факта, что электромагнитные волны распространяются только во внешний мир, во Вселенную, или, выражаясь более образно, что радиосигналы движутся во времени вперёд, а не назад. Любопытно, что теория Уилера-Фейнмана основывается не непосредственно на асимметрии во времени, а скорее на структуре заряженных элементарных частиц. Целью этих авторов было устранить казавшиеся непреодолимыми математические трудности, которые в течение десятилетий служили помехой для описания взаимодействий заряженных частиц с электромагнитным полем. Нужно, однако, признать, что хотя эта новая теория добилась определённых успехов, все попытки построить её квантовомеханический вариант как будто с неизбежностью порождают вновь те же математические трудности. Поэтому первоначальное восхищение теорией несколько ослабло, а доводы в её пользу уже не выглядели столь убедительными.
И всё же остроумная идея Уилера-Фейнмана оказалась привлекательной как основа для построения всевозможных догадок относительно временной асимметрии и космологии, особенно среди самих космологов. (…)
Вспомним, что Максвелл был первым, кто объединил известные тогда законы электричества и магнетизма в одну теорию электромагнитного поля, из которой вытекало существование электромагнитных волн. Источником, порождающим эти волны, является электрический ток, вызываемый, как теперь известно, движением электрически заряженных частиц, например, электронов. Чтобы заряженная частица могла генерировать электромагнитные волны, она должна двигаться ускоренно. Окружающее частицу электромагнитное поле реагирует на изменение движения частицы, и возникающее при этом возмущение распространяется в виде волн. Эти волны несут энергию, следовательно, можно сказать, что ускоренная частица излучает (испускает излучение). Но излучаемая энергия должна откуда-то браться – это происходит, видимо, за счёт энергии частицы, ускоренное движение которой поэтому должно замедляться. Торможение частицы происходит под действием некой силы, которую называют силой радиационного трения. Эта сила фактически крайне мала. Область физики, рассматривающая взаимодействие между электромагнитными полями и движущимися заряженными частицами, называется электродинамикой.
Так как законы электродинамики, основанной на теории Максвелла, полностью симметричны во времени, они допускают и обратные процессы, т.е. такие, при которых электромагнитные волны падают на ускоренную заряженную частицу и в результате этого поглощаются. Такое явление также хорошо известно. Проблема здесь заключается не в корректности предположения о временной обратимости законов электродинамики, а в следующем: произвольным способом ускоренная частица, видимо, обусловливает излучение запаздывающих волн, движущихся упорядоченно и распространяющихся «вовне» из окрестностей частицы. Но она «не обусловливает» обратного процесса, при котором волны, распространяясь «вовнутрь» со всех направлений из удалённых областей Вселенной, падают на частицу упорядоченным же образом и здесь поглощаются. Короче говоря, излучаются упорядоченные (когерентные) волны, а поглощаются лишь неупорядоченные. Этот факт, в частности, можно выразить так: ускорение заряженной частицы приводит к излучению ею её волн в будущее, но не в прошлое. (…)
Уилер и Фейнман не внесли изменений в основу теории Максвелла, но обнаружили более глубокую (возможную) причину того, что излучение может быть направлено лишь в будущее, не ограничившись просто замечанием, что Вселенная «сделана так, а не иначе». Они проанализировали, что могло бы получиться, если бы ускоренная частица излучала в равной мере как в будущее, так и в прошлое. Конечно, посылка сигналов в прошлое приводит ко всякого рода парадоксам вроде того, что мы уже упоминали в связи с тахионами.
Ясно, что такое поведение отдельно взятой заряженной частицы в корне противоречит опыту. Тем не менее Уилер и Фейнман предположили, что могло бы существовать такое коллективное движение множества одинаковых частиц, волны от которых, взятые вместе, оказались бы имеющими привычную и приемлемую чисто запаздывающую (направленную в будущее, т.е. расходящуюся) структуру, даже если бы каждая из них по отдельности была бы симметрична во времени.
Как это может получиться? Механизмом, лежащим в основе такого явления, может быть хорошо известный эффект интерференции. Его лучше всего продемонстрировать на примере волн на поверхности воды. Бросьте на спокойную поверхность пруда два камня, так чтобы они упали недалеко друг от друга. Волновые фронты, созданные каждым камнем, будут распространяться не независимо, а проинтерферируют друг с другом, в результате чего получится перекрещивающаяся сеть отдельных гребней и впадин. Там, где гребни и впадины разных волновых фронтов совпадают, они усиливают друг друга, но если гребень одного фронта укладывается на впадину другого, они компенсируются, и поверхность воды в этом месте практически остаётся спокойной.
Аналогичным образом выглядит интерференционная картина для световых волн. Если отражающая поверхность покрыта, например, тонкой нефтяной плёнкой, то на ней появляются окрашенные области: причина этого заключается в компенсации при интерференции волн одних длин (цветов) падающего на поверхность света и усилении волн других длин.
Уилер и Фейнман пришли к следующему замечательному выводу. Если предположить, что одиночная заряженная частица, приведённая в движение в пустом пространстве, симметрично испускает волны – половину как опережающие (в прошлое) и половину как запаздывающие (в будущее), – то, будучи помещённой в непрозрачный ящик, эта частица станет излучать чисто запаздывающие волны (в будущее). Но достаточно открыть ящик, и вновь появятся опережающие волны.
Дело в том, что внутри ящика происходит следующее. Волны, излучаемые ускоренной частицей, распространяются во все стороны, пока не попадают на внутреннюю поверхность ящика, где они приводят в движение заряженные электроны атомов материала, из которого сделан ящик. Запаздывающая волна достигает поверхности ящика через некоторое время после того, как она ушла от частицы, опережающая же волна доходит до поверхности ящика прежде, чем частица начала даже двигаться! Итак, парадоксальным образом электроны ящика начинают колебаться заранее, т.е. до того, как заряженная частица совершила соответствующее движение. Возможность такой «преждевременной» реакции стенок ящика, вероятно, покажется читателю несколько странной, поскольку, как учит нас опыт, причина всегда предшествует следствию. Однако в физике разница между причиной и следствием в действительности не играет роли – существенно лишь взаимодействие. Здесь вполне допустимо, чтобы причина и следствие либо поменялись местами, либо чтобы причина следовала во времени за следствием, если при этом не возникает противоречий.
Колебания электронов материала ящика (как до так и после движения первоначальной заряженной частицы) также будет вызывать волны; согласно предположению Уилера и Фейнмана, и эти волны будут излучаться как в прошлое, так и в будущее. Поэтому первоначальная частица, движущаяся в ящике, оказывается связанной со сложной системой опережающих и запаздывающих волн, испускаемых его стенками. Все эти волны будут чрезвычайно сложным образом интерферировать друг с другом. Существенной особенностью работы Уилера и Фейнмана было то, что они с помощью простых расчётов показали, что если ящик совершенно непрозрачный, то опережающие волны от стенок ящика в точности компенсируют опережающие волны от первоначальной частицы (источника). Более того, они усиливают запаздывающие волны от частицы до их полной мощности. Воздействие ответных волн от ящика на все заряженные частицы сводится к компенсации всех движений, предшествующих началу движения частицы-источника, в результате чего величина силы радиационного трения, действующей на частицу-источник, оказывается точно соответствующей передаче энергии от одной частицы к стенкам ящика. Поэтому для существа, обитающего внутри ящика, электродинамическое поведение системы будет полностью соответствовать нашему повседневному опыту. Если, однако, ящик не абсолютно непрозрачный, парадоксальные опережающие эффекты там всё-таки сохраняются.
Проиллюстрировав таким образом, как в результате реакции со стороны ящика из волн, симметричных во времени, образуются чисто запаздывающие волны, Уилер и Фейнман объяснили, где именно заложена асимметрия во времени. В конце концов, если предположить, что изолированная система ведёт себя симметрично во времени, то в равной мере можно было бы воспользоваться обратной картиной распространения волн и получить чисто опережающее излучение источника. Следовательно, ключ к асимметрии лежит в механизме поглощения. Если ящик непрозрачен, то волны, падающие на его внутреннюю поверхность, должны поглощаться, что практически означает, что их энергия преобразуется в теплоту. Колеблющиеся электроны сталкиваются с атомами стенок и приводят их в тепловое движение. Выделяемая теплота затем сквозь стенки рассеивается вовне, согласно второму началу термодинамики. Чтобы возник обратный процесс генерации опережающих волн, большое число атомов ящика должно сталкиваться между собой совершенно определённым образом, так как они должны были бы передавать электронам энергию своего теплового движения строго в нужное время, чтобы те в свою очередь коллективно излучали когерентные волны на частицу-источник. Но в соответствии с принципами, изложенными в гл. 3, такая ситуация хотя и не исключена абсолютно, но крайне маловероятна.
Используя механизм реакции поглотителя, Уилер и Фейнман смогли, таким образом, возложить ответственность за возникновение временной асимметрии электромагнитного излучения непосредственно на термодинамику. Чтобы разобраться в этом более основательно, необходимо заметить, что если ящик совершенно непрозрачен и излучение совсем не проходит из него в окружающее пространство, то взаимодействие полей внутри ящика можно заменить прямым взаимодействием на расстоянии между заряженными частицами. Такое прямое действие частицы на частицу имеет не мгновенный характер, типичный для теории тяготения Ньютона, но происходит с запаздыванием, соответствующим распространению сигналов со скоростью света. Более того, это действие, распространяющееся во времени как вперёд, так и назад. Как мы убедились, такой принцип воздействия, хотя и несколько необычный на первый взгляд, внутри непрозрачного ящика не отличим от принципа, следующего из теории Максвелла, которая исходит из распространения возмущений электромагнитного поля. Однако преимущество описания процессов в электродинамике лишь с помощью взаимодействующих частиц состоит в том, что оно сводит асимметрию во времени к временной асимметрии при движении множества частиц, т.е. к асимметрии в термодинамике, где она представляется нам достаточно понятной. Согласно такому подходу, более нет необходимости объяснять временную асимметрию электромагнитного поля, поскольку это поле при подобном рассмотрении вообще исключается. Естественно, что теорию поглотителя Уилера и Фейнмана можно принимать всерьёз только в том случае, если допустить, что реальный мир ведёт себя как внутренность полностью непрозрачного ящика, иначе нам пришлось бы сталкиваться с неприятными опережающими эффектами («причинность задом наперёд»). Вселенная вблизи нашей Галактики определённо не непрозрачна. В действительности свет может путешествовать много сотен миллионов лет, не встретив заметного количества вещества. Поглотится ли в своё время всё излучение, зависит скорее от состояния Вселенной в далёком будущем. Сторонники теории поглотителя поэтому считают, что конец Вселенной будет довольно определённым, так что в известном смысле локальное поведение электромагнитного излучения позволяет нам заглянуть в будущее и предсказать, что произойдёт с Вселенной. Простой расчёт показывает, что в таком случае, если исходить из космологической модели Фридмана, Вселенную ожидает коллапс».
По прочтении книги Девиса, я сделал такую запись. Привожу её дословно.
«Из теории поглотителя Уилера-Фейнмана вытекает, что каждый атом является поглотителем, но, по-видимому, в той же мере он является и излучателем. Это предположение – нелишнее доказательство осциллирующей природы атома, где, по аналогии с атмосферными перепадами давления, происходит периодическая смена в пространстве атома областей «повышенного» и «пониженного» давлений. В центре атома: момент сжатия соответствует области «высокого давления»; момент расширения – области «низкого давления». Колебания пространства атома в ядре, вызванные разностью перепадов давления, обусловливают возникновение запаздывающей волны, которая распространяется в виде сферической волны равномерно во все стороны. В этот момент атом является излучателем. В момент времени, когда область «повышенного давления» в центре атома сменяется областью «пониженного давления», атом становится поглотителем, ибо излучение соседних атомов (если атомы образуют тело) и излучение вселенных стремятся моментально заполнить неоднородность пространства, тем самым создавая вновь область «повышенного давления». Такова в общих чертах природа осциллирующего атома. (Здесь ключ к пониманию гравитации)».
И вот когда моё сознание было во власти образов расходящихся и сходящихся волн, со мной произошел интересный случай.
В доме, где я тогда жил, прошел слух, что до следующего дня «выключат воду». Вечером я наполнил водой большую кастрюлю и поставил на кухонный стол. И поставил так удачно, что лучи заходящего солнца падали под углом на поверхность воды и отражались яркой полоской света на близь расположенной стене. Пока кастрюля или стол не сострясались – полоска света была ровной. Но стоило сотрясти стол или кастрюлю ударом – полоска света превращалась в пляшущие синусоиды с максимумом амплитуды в центре. Это было потрясающее зрелище! То, о чём я постоянно думал, вдруг явилось мне в таком занятном виде. «Вот же мой осциллирующий атом!» – воскликнул я. Синусоиды были правильными, гармоничными. Сотрясение стенки кастрюли вызывало круговую опережающую волну, которая устремлялась к центру водной поверхности, образуя максимум амплитуды. Максимум опускался и гнал запаздывающую волну в обратном направлении. Достигнув стенки кастрюли, волна отражалась и шла обратно к центру. И так несколько раз до полного затухания колебаний. Если бы, подумал я, вода не обладала такой вязкостью, колебания здесь могли бы идти очень долго, при идеальных условиях – бесконечно.
На этом неожиданном примере я убедился, что при определённых условиях (чрезвычайных, граничащих с невероятным) в материальной среде может существовать локальное осциллирующее образование, которое справедливо отождествить с простейшим атомом, протоном. Но условия!.. Ведь каждый атом – не кастрюля, наполненная водой!