Фундаментальные константы. Существует ли теория, объясняющая значения всех
фундаментальных констант? Меняются ли с течением времени фундаментальные
константы? Существуют ли ненаблюдаемые фундаментальные силы?
Современные значения некоторых фундаментальных физических констант можно получить, если принять тезис о выполнении закона сохранения энергии вакуума (светоносного эфира) в масштабах всей Вселенной. Строго говоря, это не совсем так, потому что энергия вакуума постоянно преобразуется в иные виды энергии: ядерную, термоядерную, гравитационную, химическую, механическую, тепловую и т. д. Но в количественном исчислении энергия вакуума остается на сотни порядков больше всех других видов энергии вместе взятых. Хотя энергия вакуума «нашей» Вселенной постоянно перетекает к другим более молодым Вселенным и потому уменьшается, этот переток энергии опять же слишком незначителен, чтобы внести существенные коррективы в полученные результаты. Тогда записывая общее количество вакуумной энергии «нашей» Вселенной во всем ее объеме, можно найти, какие из фундаментальных констант должны меняться (и как меняться), чтобы количество энергии осталось неизменным. Такая операция была выполнена и вот какие результаты я получил.
«Наша» Вселенная (и скорее всего все другие Вселенные) имеет четыре ипостаси (не могу подобрать более научный термин, поэтому приходиться ограничиться этим): микроструктура, макроструктура, волновая природа, дискретная природа. Каждой ипостаси соответствует своя фундаментальная константа. Гравитационная постоянная определяет макроструктуру Вселенной. Масса электрона определяет микроструктуру Вселенной. Постоянная Планка определяет волновую природу Вселенной. Заряд электрона определяет дискретную природу Вселенной. Все константы прямо пропорциональны скорости света в степени 0.5, 1 или 2. И так как скорость света со временем уменьшается, фундаментальные константы также уменьшаются. Уменьшаются со временем вообще все фундаментальные константы за исключением тех, которые имеют размерность длины или вообще не имеют размерности. Сегодня константы имеют свои вполне конкретные значения просто по той причине, что с момента рождения «нашей» Вселенной прошло 13.72 миллиарда лет. Прошло бы больше, и константы были бы меньше.
При этом оказалось, что между отдельными константами существует четкая связь. Например, квадрат заряда электрона равен произведению трех величин: 10 000 000, радиуса электрона и массы электрона. Из этого факта следует, что дискретная природа Вселенной (ее определяет заряд) неразрывно связана с микроструктурой Вселенной (микроструктура определяется массой электрона). Тогда возникает подозрение, что волновая природа Вселенной может быть связана с ее макроструктурой. Но найти связь между постоянной Планка и гравитационной постоянной мне пока не удалось (читать здесь https://dzen.ru/a/ZdCSz1I15nBN6agA).
Также была найдена сила, заставляющая «нашу» Вселенную расширяться. Природа силы мне не ясна, имеется только формула по ее расчету. Оказалось, что эта новая сила сильно меняется по радиусу Вселенной, если за центр Вселенной принять нашу планету: равна нулю в центре, увеличивается с радиусом в четвертой степени и достигает максимума в 6.05х10(45) н на самой границе Вселенной. Ни одна из известных мне сил так себя не ведет. Можно ли эту силу считать пятым фундаментальным взаимодействием, о необходимости которого говорят многие физики, пока не ясно (читать здесь https://dzen.ru/a/ZXxD_wSjPRTWO9vo, https://dzen.ru/a/ZYQIqbC6Ay942FJg
https://dzen.ru/a/ZYbVmkJmzHvbM65l).
Проверить изложенную концепцию можно с помошью антропного принципа. Существующее мироздание оказалось на удивление чувствительным к малейшему изменению любой фундаментальной константы. Расчеты показали, что стоит изменить какую-нибудь константу на сотые доли процента, и Вселенная не сможет существовать в том виде, в каком мы ее наблюдаем. Могут прекратиться термоядерные реакции в звездах, могут остаться только желтые карлики, могут произойти иные катаклизмы, и Вселенная кардинально изменится. Но такой сценарий наблюдается, если менять какую-то одну из фундаментальных констант. А чтобы менялись многие константы по строгим зависимостям, сохраняя при этом вполне определенную связь между собой, таких расчетов не выполнял еще никто. Если выполнить такие расчеты и окажется, что Вселенная сохраняется в прежнем виде, можно будет считать, что излагаемая концепция изменчивости фундаментальных констант соответствует действительности.
Темная энергия. Является ли темная энергия космологической константой,
неким динамическим полем или же следствием отличия закона тяготения от чисто
ньютоновского?
Имеется три гипотезы о природе темной энергии: 1) гипотеза космологической постоянной (неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство Вселенной), 2) гипотеза квинтэссенции (динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени), 3) гипотеза модифицированной гравитации. Все имеющиеся на сегодняшний день результаты наблюдений свидетельствуют в пользу первой гипотезы космологической постоянной и потому она пользуется наибольшим признанием в кругу физиков и астрофизиков. Данная гипотеза требует, чтобы физический вакуум имел ненулевые значения энергии и давления. Однако, следствием гипотезы является нарушение закона сохранения энергии в масштабах наблюдаемой Вселенной (плотность энергии постоянна, но из-за расширения Вселенной общее количество энергии растет). По этой причине гипотеза квинтэссенции выглядит более предпочтительно, хотя свидетельств в пользу ее достоверности пока не найдено. Одним из факторов достоверности второй гипотезы квинтэссенции явилось бы наблюдение изменчивости фундаментальных констант.
Можно предложить два способа решения данной проблемы: 1) годичное наблюдение за изменением скорости света (согласно моим расчетам оно составляет около 11 мм/сек или чуть более), 2) предложенный в предыдущем разделе обсчет антропного принципа с изменяющимися значениями всех фундаментальных констант. Второй способ кажется мне более реализуемым. Уверенно измерить годичное изменение скорости света можно только в том случае, если принять все другие фундаментальные константы неизменными. Но если они тоже меняются, тогда изменение одного может нейтрализовать изменение другого. И в итоге мы ничего не увидим. Зато обсчет антропного принципа свободен от такой неожиданности.
За несколько лет до открытия темной энергии в 1998 году у меня теоретически стало получаться, что в природе существует новая форма энергии, не связанная с обычным барионным веществом, при этом заполняющая (или даже формирующая) все пространство Вселенной и участвующая практически во всех процессах. Такой вывод явился следствием замены потенциальной энергии на энергию гравитационного поля и замены кинетической энергии на энергию физического вакуума (читать здесь https://dzen.ru/a/XyFRiZWaQma3lByI
и здесь https://dzen.ru/a/XyFvjeKxJicEEjHy).
Темная энергия — это разновидность и частный случай энергии физического вакуума (светоносного эфира). Образно энергию вакуума можно представить как энергию сжатого воздуха внутри воздушного шарика: под действием внутреннего давления шарик (или «наша» Вселенная) начинает раздуваться. Тогда темная энергия — это разность энергий вакуума между отдельными его объемами, обусловленная нарушением равномерного распределения вакуума по объему (по-простому, это энергия флуктуаций). В такой постановке энергия вакуума должна быть намного больше темной энергии. Именно такая ситуация имеет место в реальности.
Темная материя. Что такое темная материя? Связан ли феномен темной материи с
той ии иной формой материи или это на самом деле является некой неизвестной
пока особенностью гравитационного поля?
Если темная энергия является разновидностью энергии физического вакуума, тогда темную материю также можно связать с физическим вакуумом (светоносным эфиром). Физвакуум взаимодействует не с барионным веществом, а с полями: гравитационным, электрическим, магнитным. И это уже не просто теоретический изыск, эту особенность мы проверили на практике несколько лет назад (читать здесь
https://dzen.ru/a/ZXRMhnugL016aDZ9). Поэтому можно предложить следующее объяснение появлению феномена темной материи. Под влиянием гравитационного поля космического объекта (обычно, галактики) физический вакуум стягивается к объекту, в результате чего плотность вакуума рядом с объектом становится чуть больше, чем вдали от него. Этот процесс аккумулирования вакуума в окрестностях космического объекта идет до тех пор, пока возрастающее внутреннее давление вакуумного сгустка его не остановит. Возникает то, что можно назвать мегафлуктуацией вакуума. И другие более отдаленные объекты (например, звезды в спиральных рукавах галактики) теперь будут притягиваться к центральному объекту не только гравитацией самого объекта, но также гравитацией созданной им мегафлуктуации вакуума. А посторонний наблюдатель станет воспринимать этот эффект как появление дополнительной невидимой материи.
Следствием предлагаемой концепции является тот факт, что эффект темной материи должен проявляться максимально сильно в гигантских галактиках и почти не проявляться в микрогалактиках. Выполнял кто-то такое исследование или нет — мне не известно. Но упоминаний о нем я в Интернете не нашел.
Космологическая постоянная. Почему нулевая энергия вакуума не приводит к
большому значению космологической постоянной? Что отменяет эту зависимость?
Проблема космологической постоянной возникла как раз из-за введения в научный оборот двух ошибочных концепций потенциальной и кинетической энергий. Замена этих энергий на энергию гравитационного поля и энергию физического вакуума позволило быстро решить сразу несколько физических проблем, в том числе и проблему космологической постоянной. Оказалось, что энергия физического вакуума совсем даже не мала. Наоборот, она сверхогромна. Представление об исключительно малой энергии физического вакуума впервые сформулировал Макс Планк в начале 20го века, когда считать энергию вакуума еще не умели. С тех пор это представление стало общепринятым, хотя никакого теоретического или экспериментального подтверждения у него нет. Так продолжают считать по инерции.
Замена концепции кинетической энергии на энергию физического вакуума (или светоносного эфира) позволила получить очень простую формулу космологической постоянной ; = 1 / (r·r) где r — минимально возможный радиус черной дыры без учета процесса ее квантового испарения по Стивену Хокингу. Большинство физиков в качестве этой характеристики использует планковскую длину ; = 1.616х10(-35) м. Я же выяснил, что использовать следует величину, в два раза меньше классического радиуса электрона из Справочника по физике Яворского и Детлафа, то есть r = 1.408969х10(-15) м. В этом случае космологическая постоянная становится равной значению 0.50373х10(30) 1/кв.метр. Такое значение согласуется с теоретическими ожиданиями, как это требуется по всем моделям квантовых полей, но вступает в противоречие с астрономическими данными (читать здесь https://dzen.ru/a/ZMIhaLA7fBZeqkHo)
На самом деле никаких противоречий нет. Просто рассчитываются и измеряются разные вещи. Расчет дает полную энергию физического вакуума и соответствующее ему огромное значение космологической постоянной. Но на практике измерить можно только энергию вакуумных флуктуаций, которая должна быть намного меньше энергии самого вакуума. Соответствующая вакуумным флуктуациям космологическая постоянная также окажется исключительно малой. Чтобы измерить суммарную энергию вакуума, нужно будет вынести измерительный инструмент хотя бы наполовину за пределы «нашей» Вселенной. В ближайшем будущем надеяться на это не стоит. Поэтому измерение суммарной энергии вакуума остается пока несбыточной надеждой.