Об эквивалентности гравитационной и инертной массы мне приходилось ранее говорить в отдельном опусе. Но есть потребность – вернуться к этой теме и посмотреть на неё с точки зрения первичности понятия «масса». Массу нельзя свести к представлению об «энергии движения», как иногда может показаться. Тем более, как нельзя свести «энергию движения» к массе. Формула эквивалентности массы и энергии вовсе не отрицает и не заменяет понятие «масса», т. к. в размерности энергии (Е, Дж) «масса» присутствует всегда, иначе не бывает. Под «энергией движения» подразумевается не только энергия движения масс, но и взаимодействие масс. Без взаимодействия масс нет никакой энергии. Излучающий возбуждённый атом не теряет часть своей массы, а излучение уносит лишь энергию движения, равную энергии возбуждения атома.
Тождественность, равенство инертной и гравитационной масс является следствием эквивалентности сил гравитации и инерции. На этом принципе А. Эйнштейн построил свою теорию гравитации (ОТО, 1916 г.). Исток – у Галилео Галилея (17-й век), с его открытия, что тела различной массы при свободном падении получают одинаковое ускорение. Эйнштейн использовал мысленный опыт с лифтом и человеком внутри лифта: когда лифт вдали от массивных тел, и этот лифт ускоряется некой силой; и когда лифт покоится в гравитационном поле массивного тела. Человек в лифте в обоих случаях испытывает одно и то же, и не может отличить – движется он с одинаковым ускорением g («же» малое), или покоится в поле тяготения с напряжённостью поля g. Как бы там ни было, но ключевым моментом является сила, вектор силы! Потому что без силы ничто ускоряться не может! И гравитационное поле вокруг массивного тела является полем силы, а не пассивной «кривизной пространства-времени» (по ОТО).
Инертная масса тела – мера сопротивления ускорению, мера сопротивления действию силы. Гравитационная масса тела – это тоже мера сопротивления ускорению тела, действию силы в гравитационном поле. Подчёркиваю, именно в гравитационном поле, где именно и есть вектор силы! На любое тело, находящееся в гравитационном поле, действует постоянная сила гравитационного вакуумного давления, пытающаяся переместить тело туда, где напряжённость поля минимальна, а именно, к поверхности массивного тела. Если на пути этого тела поставить пружинные весы, то стрелка на весах укажет нам меру сопротивления этому гравитационному вакуумному давлению. Ещё М. Ломоносов говорил, что тяжесть тела есть заторможенное движение, есть мера сопротивления действию силы, выдавливающей тела из эфирной среды. И Ломоносов был абсолютно прав! Ничего мистического, невероятного в равенстве, в эквивалентности гравитационной и инертной масс нет; там и там мы имеем дело с действием силы, но природа возникновения сил разная.
Ещё не создана единая теория поля, но существующие теории поля (классическая, релятивистская, квантовая) так или иначе наделяют пространство вокруг массивного тела или электрического заряда некими физическими характеристиками: энергией, скоростью, наборами волновых функций. Проще говоря – движением, энергией движения. Если к скорости в релятивистской теории поля добавить массу, то и выйдет энергия движения с энергией взаимодействия объектов. А если мы настаиваем на том, что динамики на квантовом уровне материи устойчивы во времени и сохраняют энергию, симметричны и асимметричны (при определённых условиях), то они непременно должны иметь колебательный характер. Так или иначе, но мы вынуждены придти к массивности элементов среды физического вакуума; без массы и её скорости нет ни взаимодействий, ни колебаний.
Как появилась «масса-энергия» в нашей вселенной? Повторю: нет голого, абстрактного понятия «энергия». Энергия – это всегда энергия движения и взаимодействия. Движения и взаимодействия масс! В этом физическом мире смысл имеет только единый симбиоз – движение и взаимодействие масс. Убери хоть один из трёх элементов – и всё, физическая реальность исчезнет. В каждой точке материальной среды физического вакуума есть масса; движение и взаимодействие этих масс и создаёт физическую реальность. Что касается суммарной энергии движения вселенной, равной нулю, то это так! Среда физического вакуума так устроена, что её элементы, как маятнички, могут выводиться из состояния равновесия и, взаимодействуя с соседними, совершают слабо затухающие колебания со световой скоростью; в коллективной радиальной колебательной динамике «дыхания вакуума» – сжатие-расширение. Энергия движения таких колебаний очень велика. В сущности, это прямые и обратные движения. Если суммировать общую энергию движения и взаимодействия элементов среды, то она будет равна нулю. Кто дал миру эту колебательную динамику – вопрос по ведомству Господа Бога...
Иногда в материалах Дзена можно встретить разговоры о возможности сверхсветовых скоростей. Мол, а почему бы и нет!.. Эта тема тоже непосредственно связана с так называемой «массой покоя». Чтобы ускорить тело массой в один кг до скорости близкой скорости света – надо столько энергии, сколько вырабатывают все электростанции Земли в течение года! Даже чтобы ускорить до скорости света один протон – нужно было построить Большой адронный коллайдер. Да, ускорять частицы и тела с «массой покоя» – тяжело и затратно. Почему? Потому что частица протон – сама есть радиальное сферическое колебание элементов вакуумной среды со световой скоростью («дыхание вакуума»). У частицы протон происходит постоянный обмен энергией-импульсом со средой физического вакуума. И конечно, эта среда с обменным механизмом будет сопротивляться любому ускорению протона. И чем больше ускоряется – тем сильнее сопротивление среды. Этот обменный механизм и даёт протону инертную массу (механизм Хиггса). Частица протон с «массой покоя» – основа нашего привычного атомарного вещества. А почему бы не допустить, что во вселенной есть иные формы организации материи, с более высокими частотами, без плотных протонов «дыхания вакуума». И эти иные формы материи могут перемещаться со сверхсветовыми скоростями, ведь здесь уже нет «тормоза» обменного механизма Хиггса! В этом мире сверхсветовых скоростей нет и не может быть наших привычных представлений о времени, о прошлом и будущем. Но мир сверхсветовых скоростей не может физически влиять на наш мир масс, вещества и предельных скоростей. Ограничивать наши представления о мире лишь скоростью света – это ошибка. Божий мир устроен много интересней и изобретательней…
Световые фотоны не имеют массы покоя, но имеют импульс – произведение массы на скорость, и переносят энергию. Откуда же тут берётся масса? Масса – масса элементов среды физического вакуума, переносящей волновое возмущение. Возмущение перемещается в среде, элементы которой имеют массу и способны взаимодействовать друг с другом. Т. е. куда мы ни бросим взгляд в физическом мире, мы везде будем иметь дело с движением и взаимодействием масс, с энергией. Очень показательный пример – гравитационное линзирование. О том, что массивное космическое тело может влиять на распространение света, было известно давно, с конца 18-го века. В частности, Иоганн фон Зольднер в 1801 году высказал предположение о том, что поле тяготения отклоняет свет, и даже сделал примерные подсчёты отклонения. Но точность приборов тогда оставляла желать лучшего. И лишь в первой половине 20-го века стало возможным обнаруживать изменение хода лучей света рядом с массивным космическим телом. Так как массивное космическое тело создаёт вокруг себя в среде физического вакуума градиент давлений и плотностей среды (градиент напряжённости поля), то этот градиент выступает как преломляющая неоднородная среда, подобная стеклянной линзе. В вогнутой или выпуклой стеклянной линзе свет тоже преломляется в результате неоднородности межатомной среды, среды с градиентами давлений и плотностей, градиентами напряжённости поля. Так называемое «поле тяготения» массивного космического тела и есть градиент давлений и плотностей среды физического вакуума, который и создаёт массивное тело всей суммой волновых полей своих частиц... Изменённое состояние массы-энергии среды физического вакуума вокруг массивных тел обусловливает и так называемое притяжение этих тел, и изменение хода лучей света далёких объектов. Изменять ход лучей света, как выяснилось в последние годы, может и тёмная материя с тёмной энергией, области космоса, среды физического вакуума между галактиками. Масса-энергия этих якобы «пустых» областей космоса намного превосходят массу-энергию вещества звёзд, планет, межзвёздного вещества пыли и газа.
Простите, но меня всегда удивляли и умиляли своей наивностью и глупостью разговоры о пустоте! Даже сегодня, в третьем тысячелетие, можно слышать из уст учёных разговоры о пустоте, о том, что свет и гравитационные волны распространяются в пустоте, мол, волны есть искривление пустого пространства. Распространение света и гравитационных волн в пустоте невозможно! То, что пустоты нет, было сказано ещё в 30-х годах прошлого века Полем Дираком и другими. А позднее было подтверждено опытом Казимира, что «пустота» – динамичная, активная материальная среда. Среда с огромной колебательной энергией движения её элементов (флуктуациями), которые и создают колоссальное давление среды физ. вакуума. Массивные тела и магниты лишь изменяют, создают вокруг себя в этой среде разности, градиенты давления и плотности, градиенты «напряжённости поля». Симбиоз «пространство-время» означает на самом деле СКОРОСТЬ, ничего другого. «Кривизна пространства-времени» вокруг массивного тела есть изменение плотности скоростей, градиент давлений и плотностей среды, иначе, градиент «напряжённости поля». То, что свет и гравитационные волны распространяются с постоянной скоростью, говорит как раз за существование материальной среды! Гравитационные волны, волны «пространства-времени» – это гравитационные фотоны, точнее, фононы. Структура среды физического вакуума подобна кристаллической решетке, где могут распространяться фононы с определённой неизменной скоростью. Да, размер гравитационных фононов очень мал, но вполне доступен для наблюдения. Что и доказали опыты по обнаружению гравитационных волн. И эти гравитационные фононы, вполне возможно, имеют массу. Так что вселенную можно не только видеть, но и слышать, если будут усовершенствованы приборы обнаружения гравитационных фононов.
В заключение мне хотелось бы обратиться к теме, которую коснулся лишь раз, случайно, год назад, когда встретил статью на Дзене с названием «Что такое – «возврат ФПУ»? Тема – система (цепочка) связанных осцилляторов и характер динамик этой системы при нелинейном их взаимодействии. «Возврат ФПУ» – это возврат Ферми-Паста-Улама, особенность поведения цепочки связанных осцилляторов, когда один из осцилляторов приводится в движение, возбуждается некоторой энергией, и потом эта энергия возбуждения перераспределятся со всеми другими осцилляторами. Но в конечном итоге происходит возврат полной энергии к тому осциллятору, с которого всё и началось. Вот этот феномен возврата полной энергии и называется «возвратом ФПУ». Конечно, тут имеется в виду поведение не реальной механической системы из масс (шариков) и пружинок, их соединяющих, а математической модели, где исключены потери энергии и прочие влияния. Эта тема, как ни странно, непосредственно касается структуры среды физ. вакуума, массивности элементов этой среды и характера их взаимодействий. Год назад к этой статье о «возврате ФПУ» я сделал такой комментарий: «В ноябре 1983 года, прорабатывая вопросы квантовой динамики физического вакуума, мне удалось найти модель квантовой динамики, которую сегодня называю «дыханием вакуума». Как раз исходным моим образом была одномерная цепочка осцилляторов, как у Вас на картинке. Только в движение приводится не один шарик, а два соседних: их взаимное сближение или разведение. Но в результате возникает колебательный процесс, который погонит волны возбуждения в оба конца системы. Если пренебречь трением, затуханием колебаний, то осцилляции здесь будут идти без конца. Это одномерный случай. Но можно рассмотреть и трёхмерный случай. Вот трёхмерный вариант колебаний и есть динамика «дыхания вакуума». Как мне думается, такая колебательная динамика квантового вакуума и лежит в основе частицы протон. В последующие годы, развивая тему, нашел подтверждение своим идеям в трудах других учёных. Бризер, бионом (живая частица), солитон и прочие такие понятия часто встречаются в моих записках 80-х годов прошлого века». И потом привожу свою иллюстрацию 1983 года цепочки связанных осцилляторов. Конечно, ключевым моментом тут является масса элемента среды физ. вакуума и нелинейный характер их взаимодействий, что, в сущности, и составляет энергию среды, природу её огромного давления.