НОВАЯ КОНЦЕПЦИЯ ВРЕМЕНИ, ПРОСТРАНСТВА, ВСЕЛЕННОЙ И ФИЗИКИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

НОВАЯ КОНЦЕПЦИЯ ВРЕМЕНИ, ПРОСТРАНСТВА,

ВСЕЛЕННОЙ И ФИЗИКИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

Ещё не закончился столетний спор вокруг теории относительности и её создателя, а уже готова новая концепция времени, пространства, происхождения и эволюции Вселенной, физики элементарных частиц. На мой взгляд, наилучшее введение к этой концепции изложено здесь:

http://www.youtube.com/watch?v=JJvMUPSJnLM

Новая концепция возвращает нас к необходимости анализа противоречия между квантовой механикой и теорией относительности. Сейчас уже общепризнан факт, что они не совместимы.

Тем не менее, между ними существует глубочайшая связь, которая до сих пор оставалась как-то в тени. Дело в том, что в квантовой теории энергия E и частота v кванта электромагнитного поля связаны между собой постоянной Планка: E = hv. По теории относительности энергия E элементарной частицы и её масса m связаны между собой квадратом скорости света: E = mc^2. Достаточно формулу E = hv', где v' – спектр частот, распространить на все элементарные частицы, и тогда возникает равенство mc^2 = hv', а лучше m = (h/ mc^2)v', откуда следует, что природа, сущность массы  – это частотно-временной спектр. Вопрос заключается в том, какой физический смысл имеет величина v'? В связи с этим, если принять, что m – масса протона, H – постоянная Хаббла, то

v'/H = (mc^2/hH) = 10^41,

причём число q = 10^41 можно принять как целое при современном значении H= 70 (км/с)/Мпк. Развивая этот подход, можно доказать, что константа сильного взаимодействия (g) в q раз больше гравитационной постоянной (G): g = qG, и что сильное и гравитационное взаимодействия имеют одну и ту же метрическую природу.

Вот в этом, если кратко, состоит суть новой концепции: масса по своей сути  – это частотно-временной спектр. Ниже – подробности с сайта Александра Гордона:

http://alexandrgordon.ru/novosti-i-sobytiya/teleproekt-gordon-334-struktura-nauchnyx-revolyucij/

Предисловие

 Очередная научная революция по-настоящему начнётся осенью 2015 года в связи с публикацией статьи "Динамика наночастиц" ("Thedynamicsofnanoparticles") в журнале "Вестник ИГЭУ", №4 (входит в перечень ВАК). В этой статье изложена новая концепция времени, пространства, Вселенной и физики элементарных частиц.

 Для зарубежных читателей:

 WHATISTIME?

 There are new details about the physics of time and the universe (in August 2015).

Initially, it is necessary to distinguish between the concepts of "our universe" and "the universe as a whole". Our universe has a size ten in the twenty-sixth degree meters (about). The size of the universe as a whole is undefined.

 For our universe actually (really) exists antibaryons isomorphism. Our universe and its antibaryons isomorphism form a pair. The total energy of our universe is positive. The total energy of the antibaryons isomorphic mapping is negative. The algebraic sum of the total energy of our universe and of the total energy of its antibaryons isomorphic mapping is zero. The number of such pairs of isomorphic universes in the universe as a whole is not limited. Baryon asymmetry of the universe as a whole does not exist. Annihilation in this case is excluded, because of the pair of isomorphic universes are separated in time. In fact, there are two directions of time (mutually inverse) in the universe as a whole. The dimension of the universe as a whole has no restrictions (only infinity).

 The time in the universe as a whole is a nonzero tensor of rank 1 with a zero norm. The square of the norm of this tensor is the algebraic sum of the squares of the two non-zero norms. This mathematical construction in the Russian scientific literature is called t-space.

 The Lagrangian of the theory is a dimensionless quantity. Therefore, it is applicable for the space of the universe and space inside protons and neutrons (equally).

 They prove that a parameter q (ten to the power of forty-one) sets the relationship between the parameters of the our universe, protons and neutrons; the constant of strong interaction in q times greater than the gravitational constant, strong and gravitational interactions are of the same nature.

 Methods used: CPT-theorem, theory of isomorphisms, tensor analysis, spectral analysis of the Lagrangian function with Plancherel theorem.

 Thesourceofinformation:

 1. Курнышев Б.С. О размерности космологической области нашей вселенной и о размерности пространства внутри нейтронов и протонов / Научный тык: Теория струн. – URL:

http://www.youtube.com/watch?v=IaUbn7GVBds

 2. Курнышев Б.С. О происхождении Вселенной. О проблеме барионной асимметрии / Гордон – 109 – Происхождение Вселенной. – URL:

http://www.youtube.com/watch?v=97fNgK8gZRs

 Полный текст статей:

 О РАЗМЕРНОСТИ КОСМОЛОГИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ НАШЕЙ ВСЕЛЕННОЙ

 И О РАЗМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВА ВНУТРИ НЕЙТРОНОВ И ПРОТОНОВ

 В самом начале обсуждения темы о теории струн Александр Грек обозначил замечательный, актуальнейший и, вместе с тем, простой и понятный (даже женщинам) вопрос, на который пока нет общепринятого однозначного ответа: "Размерность нашей Вселенной какая?" Другими словами, поскольку число компонент метрического тензора определяется в среднем по пространству квадратом размерности космологической области, то сколько их должно быть реально? И сразу возникает ещё один очень похожий и, может быть, неизмеримо более важный вопрос: "А размерность пространства внутри протонов и нейтронов, из которых всё состоит, какая?" Так сколько компонент имеет реальная метрика динамичной, ускоренно расширяющейся Вселенной со всеми её частицами и полями, с реликтовым излучением, с тёмной энергией и скрытой массой? Номер с "дэсать-одыннадцать", скорее всего, не пройдёт. Что касается теории струн, то Эйнштейн, наверно, на данном этапе её развития, сказал бы осторожно примерно так: "Красиво, конечно. Но имеет ли  эта теория какое-либо отношение к реальности?" Ведь Эйнштейна, да и не только его, именно этот вопрос интересовал больше всего. А вычислительных возможностей квантовой теории и теории относительности и сейчас, и на перспективу вполне достаточно для насущных человеческих потребностей.

Что касается достаточно конкретно поставленной задачи объединения четырёх фундаментальных взаимодействий, то здесь картина проясняется всё больше. Любой тензор ранга 2 (с любой размерностью) может быть однозначно представлен в виде суперпозиции двух тензорных полей: симметричного и антисимметричного. Антисимметричная составляющая даёт описание электрослабого взаимодействия, а симметричная даёт описание гравитационного и сильного взаимодействий. Иначе, гравитационное и сильное взаимодействия, по всей-всей видимости, имеют одну и ту же метрическую природу, несмотря на колоссальную разницу по их силовой характеристике. Гордон подготовил серию дискуссий по теме "Что есть время?". Участники расписались в том, что ответа на этот вопрос в настоящее время не существует. В квантовой механике нет оператора времени. В теории относительности время фигурирует как параметр без какого-либо его объяснения. А что по этому поводу говорит теория струн? Похоже, ничего существенного не добавляет к знаниям, полученным 100 лет назад - благодаря преобразованиям Лоренца, теории Эйнштейна и  формализму Минковского (про Хевисайда почти забыли). Оказывается размерность реальности связана с физикой времени теснейшим образом. Попробуйте рассмотреть тензор ранга 1 с неограниченным числом компонент - динамическое тензорное поле, размерность которого, как в тензорном анализе и в многомерной геометрии, может быть сколь угодно большой, но не бесконечной. И применить такой объект к описанию внутренней структуры - для определённости - протона. Вы получите следующие результаты.

 Оказывается, в приложении к протону вектор инфинитезимального перемещения этого тензора и сам тензор строго ортогональны. Направление вектора инфинитезимального перемещения изменяется исключительно скачком на плюс-минус 90 градусов. В среднем дискретные инфинитезимальные перемещения в протоне оказываются строго поперечными. Поэтому протон не распадается. Свободный нейтрон распадается потому, что инфинитезимальные перемещения в нём в среднем не строго ортогональны, а имеют чрезвычайно малую коллинеарную исходному тензору составляющую. В частности, время в пространстве Минковского оказывается лишь одной из компонент этого тензора - то есть дифференциально-геометрическим многообразием времени бесконечного числа инерциальных систем отсчёта. Такая тензорная модель объединяет квантовый и релятивистский подходы. Достаточно время и частоту (величину, обратную времени) рассматривать как одну из симметрий реальности и применить кратный интеграл Фурье в сочетании с теоремой Планшереля. То есть Вселенная, включая все частицы и поля вместе со всеми её физическими законами, есть частотно-временное дифференциально-геометрическое многообразие. И ещё. Параметр 10 в степени 41 в этом подходе даёт изоморфную связь геометрических и динамических характеристик нуклонов и Вселенной. Понятие "спин" становится применимым к Вселенной. Спин Вселенной оказывается равным 10 в степени 123 постоянной Планка. Лагранжиан ускоренно расширяющейся Вселенной и Лагранжиан распадающегося свободного нейтрона представляют собой одну и ту же безразмерную CPT-симметричную математическую структуру.

Становится возможным эксперимент в наземных условиях - в виде опытной проверки принципа эквивалентности общей теории относительности.

 А начало всего этого подхода - в определении скорости изменения времени в инерциальных системах отсчёта по отношению к времени в неинерциальных системах отсчёта в точном соответствии с математическим определением производной функции t = f(t'), где t - время в какой-либо инерциальной системе отсчёта, t' - время в какой-либо неинерциальной системе отсчёта. Можно сказать, что дифференциально-геометрическое многообразие времени локально инерциальных систем есть непрерывная функция дифференциально-геометрического многообразия времени локально неинерциальных систем. И не имеет значения, относится ли воображаемая система отсчёта к внутренней структуре нуклона, или к области космологического масштаба.

 Мне очень понравилось обсуждение проблемы времени в программе Гордона. Это действительно важнейшая и актуальнейшая тема. Поэтому я решил обозначить здесь и свои результаты. Александром Когановым уместно замечено, что в квантовой механике нет оператора времени и есть трудность с определением системы отсчёта. Про оператор времени можно забыть. А вот любые локальные системы отсчёта в сколь угодно малой окрестности многомерного тензорного многообразия достаточно представлять себе мысленно. Представьте себе множество материальных тел, свободно падающих в поле тяготения Земли. Сколько будет таких падающих тел, столько будет локально инерциальных систем отсчёта. Важен тот факт, что во всех таких системах время течёт одинаково. Можно представить себе также множество локально неинерциальных систем отсчёта. Неинерциальные движения неизбежно оказывают влияние на изменение динамической связности многообразий инерциальных локальных окрестностей. Теперь достаточно мысленно увеличить протон до космологических размеров, и тогда легко можно представить себе любые локальные системы отсчёта внутри протона.

 Помогает ещё тот факт, что существует полная симметрия между временем и частотой (замечено Андре Анго). Обе величины непрерывны. Дискретно в природе может изменяться только момент импульса.

 Таким образом, решается важнейшая проблема: противоречие непрерывного и дискретного. Математики говорят, что противоречие дискретного и непрерывного в теории множеств до сих пор не может быть полностью снято. Это противоречие рассматривается даже как движущая сила развития математики. Вместе с тем оказывается, что дискретность в сколь угодно малом необходима, чтобы вся наша Вселенная существовала, а в большом мы её просто не замечаем. Другими словами, дискретно в природе меняется безразмерный угол, а скорость его изменения (дэ фи по дэ тэ) непрерывна. Поэтому в сколь угодно малом возможно пользоваться классическими понятиями скорости и ускорения и применять это к внутренней динамике нуклонов (к распаду свободного нейтрона), потому что в сколь угодно малом можно рассматривать ещё более сколь угодно малое. И не нужно пытаться квантовать время и пространство. Это бесполезное занятие. А вот исследование подобия (изоморфизма) динамики ускоренно расширяющейся Вселенной и распадающегося нейтрона даёт, пока просто поверьте, много-много нового, просто невероятно много нового в естествознании вообще и в познании природы времени и пространства - в частности.

 Так что размерность реальности ограничивается лишь бесконечностью, также как пределы интегрирования в кратном интеграле Фурье и в теореме Планшереля.

 30.07.2015

 О ПРОИСХОЖДЕНИИ ВСЕЛЕННОЙ,

 О ПРОБЛЕМЕ БАРИОННОЙ АСИММЕТРИИ

 Чтобы понять происхождение нашей Вселенной, нужно вопрос о динамике её возникновения перевести в другую плоскость. Во-первых, хотелось бы иметь какое-нибудь представление о том, а что же находится сейчас за пределами той части вселенной, которую мы часто называем наша Вселенная (с радиусом примерно 10 в степени 26 метров по порядку величины)? И для начала нужно разделить понятия "наша Вселенная" с её ограниченным радиусом и "вселенная вообще", то есть вселенная на любых, сколь угодно больших расстояниях от нашей Вселенной в любом направлении. Если на расстоянии 10 в степени 26 метров в каком-либо направлении от нашей галактики существует наблюдатель, то в том же направлении, только на двойном расстоянии от нас (а от него на расстоянии 10 в степени 26 метров), он видит … что? Конечно, проще всего принять как факт, что за пределами физически наблюдаемых расстояний в нашей Вселенной (примерно 10 в степени 26 метров), а также до момента её возникновения (примерно 13,7 млрд. лет назад) утрачивается смысл всех законов природы и вообще всего. Вряд ли люди когда-либо согласятся с такой формулировкой. С гносеологической (теоретико-познавательной), естественно-научной, просто с философской, физической, математической (зачем тогда в математике бесконечности?), да и вообще ни с одной точки зрения такая формулировка неприемлема. Это даже не постановка вопроса. Мы видим, что "проще всего" далеко не проще всего.

 Имеется ряд экспериментальных фактов и доказательств и, вместе с тем, уже согласованных между собой теоретически, из которых следует, что вселенная в целом - это всегда была и есть точка (сингулярность), размер которой, тем не менее, не нулевой, причём сколь угодно большой и ограничен исключительно лишь бесконечным значением. Суть в том, что по сравнению с бесконечной протяжённостью (и в пространстве, и во времени) любой, сколь угодно большой, но конечный размер, выглядит как точка. При этом предельная скорость внутри этой точки-сингулярности ограничена тоже только бесконечным значением,  поэтому любые расстояния внутри неё, в принципе, преодолеваются за сколь угодно малый промежуток времени. Внутри этой точки-сингулярности могут возникать и существовать CPT-симметричные невзаимодействующие между собой пары космологических по пространственно-временным размерам областей с конечным значением предельных физических скоростей. Наша Вселенная с ограниченной величиной предельных физических скоростей в своё время возникла вместе с её CPT-симметричным отображением в этой сингулярности мгновенно, с бесконечной скоростью, и они обе находятся сейчас внутри этой бесконечно большой нулевой сингулярной точки, которая сама по себе существует вечно. Таким образом, в этой сингулярности, в принципе, возможно возникновение неограниченного числа подобных CPT-симметричных пар Вселенных, но ограниченных во времени и в пространстве, и, скорее всего, так это и есть на самом деле. При этом сумма квадратов полной энергии всех CPT-симметричных пар Вселенных точно равна нулю (квадрат полной энергии всех существующих в рассматриваемой сингулярности античастиц берётся со знаком "минус"). Это и есть общее решение известной проблемы барионной асимметрии в космологии. Вселенные с противоположным барионным зарядом принципиально не могут взаимодействовать между собой, поскольку разделены в пространстве и во времени взаимно инверсным, но, вместе с тем, CPT-симметричным состоянием.

 Необходимой исходной математической основой всего построения являются:

 - определение скорости изменения времени в инерциальных системах отсчёта по отношению к времени в неинерциальных системах отсчёта в точном соответствии с математическим определением производной функции t = f(t'), где t - время в какой-либо инерциальной системе отсчёта, t' - время в какой-либо неинерциальной системе отсчёта;

 - многомерное динамическое тензорное поле (времени) - ненулевой тензор ранга 1 с нулевым квадратом нормы;

 - понятие вектора инфинитезимального перемещения;

 - несимметричное тензорное поле ранга 2;

 - CPT-теорема;

 - безразмерный (по отношению к выбору системы единиц измерения) Лагранжиан вселенной;

 - разложение Лагранжиана вселенной в спектр с помощью кратного интеграла Фурье и теоремы Планшереля.

 1.08.2015

 О БАРИОННОЙ АСИММЕТРИИ

 Вместо того, чтобы пытаться по необходимости как-то объяснять барионную асимметрию теоретически, исходя из факта её реального существования в нашей Вселенной, нужно изначально предложить CPT-симметричную модель вселенной в целом, в которой барионная симметрия является исходной основой в соответствии с CPT-теоремой и которая включает в себя нашу Вселенную и её CPT-симметричное отображение как частный случай. Другими словами, исходить надо из того, что для нашей Вселенной реально существует её изоморфное отображение, так что суммарный барионный заряд этих двух Вселенных точно равен нулю.

 Аннигиляция в данном случае исключена по той причине, что эта пара Вселенных не просто наглядным образом разделена в пространстве; разделение происходит на уровне временно'й инверсии; грубо говоря, они принципиально не могут даже коснуться друг друга в какой-либо момент времени. Динамика эволюции любой пары изоморфных Вселенных происходит в двух взаимно инверсных временны'х направлениях, в направлениях двух взаимно инверсных "стрел времени" (по терминологии термодинамики).

 Короче, нашу Вселенную, её происхождение, эволюцию и динамику в её дальнейшей перспективе нельзя рассматривать изолированно. Не надо исходить из предположения, что Наша Вселенная единственная и изолированная.

 Обычно всегда, когда чего-то не получается, думают: "Что делать?", а тут готовый и, поверьте, безошибочный рецепт для того, что не нужно делать, чтобы достичь успеха в построении будущей теории Всего.

 С уважением к участникам программы,

привет также всем любителям теории струн,

Курнышев Б.С., д.т.н., проф.

 1.08.2015