Вакуум и вещество Вселенной

Анатолий Рыков, ведущий научный сотрудник Института физики Земли Академии Наук России.

Аннотация. Наша Вселенная образована двумя главными компонентами – вакуумоподобной средой и материей, обладающей массой. Среда и материя составляют единство и не могут существовать раздельно. Структура вакуума не противоречит формулам Максвелла, определяющим распространение электромагнитной волны только при условии учета среды существования материи – вакуума, эфира. Учет существования эфира в качестве среды обитания материи позволил объяснить на физической основе природу гравитации–инерции (массы), магнетизма, электромагнитных волн, дуализм частиц. Среда обитания вещества имеет сложную структуру из безмассовой зарядовой решетки и квантов потока магнитной индукции, который имеет прямое отношение к магнетизму, образованию массы материи. На основе энергетических соотношений при превращении гамма–квантов в пары вещества–антивещества определены структурные основные элементы вакуума–эфира. Эта новая физическая парадигма не противоречит ни одному известному наблюдению и опыту.

История познания окружающего мира весьма поучительна. Если приводить самые яркие и контрастные примеры, то следует обратиться к Птолемею (II–IIIв.) и к Н. Копернику (1478–1543). Метод познания Птолемея сводился к наблюдению (по современному – к опыту) и построению теории. Его теория известна: над Землей расположены хрустальные (прозрачные и невидимые) купола, на которых размещались все видимые простым глазом объекты. Птолемей придумал схему движения куполов, которая позволяла вплоть до средних веков достаточно точно предсказывать будущее расположение светил на небе. Как ни странно, но здесь имеется полное соответствие с современными понятиями связи: опыт – теория – предсказание. По современным критериям, применяемым в физике, теория Птолемея верна.

Что же сделал Коперник? Он проявил богатое воображение и понял, что все должно быть поставлено с головы на ноги: Солнце является центром планетной системы. Иными словами: не все в физике обязано выводиться аналитически, на основе только математики. В науке был совершен мощнейший рывок в познании Природы. Хорошо известны достижения Тихо де Браге, Галилея, Кеплера, Ньютона. Наступил расцвет физики, увенчанный такими именами, как Фарадей, Максвелл, Ампер, Вольт, Кулон, Герц, Дирак и т.д.

Двадцатый век принес удивительные экспериментальные открытия, которые, как это было воспринято физиками, не укладывались в классические представления. В истории этот факт назван кризисом в познании природы. В качестве примера надо привести известную «ультрафиолетовую катастрофу». Релей (1842–1919) и Джинс (1877–1946) получили формулу зависимости спектральной плотности энергетической светимости любого тела от частоты. В области малых частот формула точно описывала данные опыта. Но, с ростом частоты по квадратичному закону количество излучаемой энергии неограниченно растет. Следствием этого могло быть, с точки зрения Вселенной, практически мгновенное остывание, что противоречило бы всем наблюдениям. Макс Планк (1858–1947), занимаясь термодинамикой, был озадачен проблемой излучения, которая мучила многих исследователей. Планк предположил, что обмен энергией между нагретым телом и окружающим пространством происходит порциями.

Оказалось, что излучение происходит не по закону увеличения частоты, а порциями (квантами), которые на высоких частотах излучения ограничивают безудержную потерю энергии. Постоянная Планка h заняла в физике XX века фундаментальное место и названа «квантом действия». Без нее не обходится ни одна из квантовых теорий, ни одно из описаний явлений в микромире. Но почему вдруг посчитали, что это теоретическое и экспериментальное открытие наносит удар по классической физике? Причина этого может быть только одна: отрицание роли среды, в которую осуществляется излучение. Если предположить, что именно среда (в нашем случае это физический вакуум, эфир по-старому) способна и может воспринимать излучение на высоких частотах только порциями, то разговоры о кризисе в физике теряют всякую почву. Единственным оправданием могут быть так называемые отрицательные результаты многочисленных опытов Майкельсона–Морли по обнаружению эфира. Причина неудач может быть в том, что эфир имеет такие структуру и свойства взаимодействия с веществом, которые не совпадают с представлениями XIX–XX вв. Но главное - опыты Майкельсона противоречат как условию распространения света в космосе, так и постулату Эйнштейна о независимости скорости света от состояния движения, как источника, так и приёмника. Нельзя складывать и вычитать скорости движения интерферометра установки со скоростью света, как это делал Майкельсон! Дело оборачивается тем, что надо признать среду вакуума как вещество, которое резко отличается от привычного вещества. Как мы увидим позже, это «нулевое» вещество обладает структурой из элементарных зарядов (+) и (–) и «массой» в необычном состоянии. «Масса» среды занимает все пространство между элементарными зарядами. Она характеризуется потоками магнитной индукции от заряда одного знака к заряду другого знака и выражена в форме кванта потока магнитной индукции, описываемого уравнениями Максвелла. Наличие заряда и массы дает возможность применить термин «вещество». Наилучшим названием уникального состояния физического вакуума выбрано просто среда.

Другим «признаком кризиса» классической физики был постулат об отсутствии излучения электронов на орбитах вокруг ядер в атомах. По классическим представлениям, всякий заряд, двигающийся с ускорением, должен излучать электромагнитные волны (свет). Этого не происходит на стационарных орбитах в атомах. Но если бы было уделено должное внимание структуре пространства, то классическая физика продолжила бы свой успех в познании Природы. Разрешенные орбиты просто объясняются структурой среды вокруг ядер.

Далее идут такие «мелочи», как волны де Бройля, волновые свойства частиц, которые обнаруживаются в опытах по дифракции частиц при взаимодействии с регулярными кристаллическими решетками вещества. Появилось волновое уравнение Шредингера, описывающее поведение частиц. Опять классическая физика оказалась не у дел – не могла объяснить явление волн де Бройля. Но и уравнение Шредингера не отвечает на вопрос о природе открытого волнового явления частиц и не раскрывает причину существования стационарных орбит в атомах (в настоящее время орбиты электронов в атомах заменены местами обитания облаков из электронов так, как будто картина облаков решает все проблемы излучения атомов). Мистика! Раньше она воспринималась как загадка Природы. Сейчас настолько привыкли наделять волновыми свойствами все частицы, что вопрос о природе волны-частицы звучит для физика нелепостью. Более того, волновое описание всего и вся стало модным. Терминология отражает эту моду. Вместо частиц применяют термин «резонансы».

В физике популярна идея обменных полей или частиц (Ричард Фейнман). Так, в электродинамике роль обменной частицы играет виртуальный фотон, глюоны являются переносчиками сильных взаимодействий в ядрах, а тяжелые виртуальные частицы W±, Х или Z – в слабых взаимодействиях, гравитоны – в гравитационном взаимодействии. Введение обменных частиц снимает «головную боль» у теоретиков в объяснении «природы» всех взаимодействий. Иногда физики все же пытаются выяснить природу тех или иных явлений. Но сама идея обменных частиц бесперспективна в свете исследования структуры среды.

Возникли квантовые механики (КМ), электромагнетизма КЭД. Из ряда выпадает по свойству внутреннего устройства нуклонов квантовая хромодинамика (КХД). Она возникла по своей терминологии из фантастики в литературе, а не на прочном фундаменте открытия кварков в свободном состоянии. Опять классическая физика оказалась неспособной объяснить природу квантовых чисел. Это поставлено ей в вину, а новой физике – в заслугу. Но какая тут может быть заслуга, когда открыт только способ расчета квантовых чисел, а не природа квантования в строении вещества?

Обнаружены сильные и слабые ядерные силы, которые приняты в дополнение к ранее известным электромагнитным и гравитационным силам.

Количество примеров можно множить. Но, как увидит читатель далее, многие вопросы или проблемы новой физики разрешаются на основе уже открытых классической физикой законов Ньютона, Кулона, Фарадея, Максвелла при условии признания объективного существования среды, ее электрической структуры и с квантами магнитных потоков Ф. Все попытки описать опытные данные без привлечения структуры среды, полученные за прошедшее столетие, приводят только к очень сложным математическим построениям (вспомним купола Птолемея, волновое уравнение Шредингера, матричные уравнения для метрики пространства плюс время!). Введение понятия основополагающей среды Вселенной, как фундамента существования материи (массы), не только способствует упрощению в методологии описания Природы, но и открывает необозримые просторы в новейших технологиях добычи экологически чистой энергии и возможности перемещения в пространстве без инерции с любой скоростью.

Еще один примечательный дефект физики ХХ века – отрицание или отсутствие логики. Это отрицание проходит под флагом порочности «здравого смысла» в физике. Логика унижена до положения бытового здравого смысла. Это унижение начало свое триумфальное шествие после общей и специальной теорий относительности Эйнштейна, который, чтобы выйти из щекотливого положения, когда его теории не укладывались в логику, объявил здравый смысл вне закона для физики. С тех пор «здравый смысл» (читай – логика!) не в почете у физиков. Тем более, что многие опытные данные открытий прошедшего века не находят логичного объяснения в рамках принятой физической парадигмы, не учитывающей среду распространения света. Отрицание логики под видом безграмотности самого «здравого смысла» оказалось очень удобным. Отпала необходимость в поиске природной сущности явлений. Оказалась достаточной математическая подгонка (ad hoc) результатов опытов под теорию. Как пример высмеивания здравого смысла можно привести книгу П. Дэвиса, в которой очень хорошо описано современное состояние многих проблем физики и одновременно подвергнуто критике само понятие здравого смысла. Однако стоит принять парадигму структуры среды, без которой вообще нельзя понять Природу, как логика оказывается востребованной. Принятие парадигмы существования материи в среде ставит под сомнение правомочность использования категории «пространство–время». Само понятие пространство–время антинаучно и может быть предметом только геометрического рассмотрения, результаты которого не должны соответствовать реальному миру. Понятие пространство несовместимо с отсутствием материи. Вселенная существует только потому, что существует материя в виде разнообразных астрономических (физических) объектов. Пространство без вещества – это идеализм, с веществом – материализм. Время никоим образом не является атрибутом пространства или равноправной с пространством категорией. Время отражает скорость процессов (движения в философском смысле) в физических объектах и системах, динамику материи. Поэтому объединение пространства и времени, минуя материю как важнейший компонент Вселенной, является серьезной логической и мировоззренческой ошибкой, ведущей к ложным выводам.

Само измерение пространства и измерение времени порождены веществом. Меры длины: метр, миля, локоть, ярд, сажень и т.п. – возникли при измерении материальных объектов. Замечание также относится к измерению времени. Вращение космических объектов в солнечной системе, процессы в атоме и качание физического маятника привели к секунде, минуте, часу, суткам, годам. Поэтому все так называемые мысленные эксперименты с инерциальными и неинерциальными системами в рамках четырехмерного пространства–времени просто нелепы.

Итак, в процессе познания Природы можно определить три важнейшие фазы:

Первую фазу составляют опыт, наблюдения, в том числе инструментальные. Это необходимое условие для любой теории.

Вторая достаточная  фаза включает понимание сущности явлений, понимание природы явлений, которое часто имеет интуитивный характер, носит признаки гениальной догадки или выступает как результат богатого воображения. Новое понимание приводит к новой физической парадигме, которая способствует быстрому прогрессу в познании природы.

Методология Птолемея состоит в том, что «видим, то и истина». Практически эта методология сохранена и в современной теоретической физике: «Все, что мы наблюдаем и видим в опытах, есть истина». Но в действительности результаты наблюдений и опытов нуждаются в истинной интерпретации. К сожалению, интуитивное понимание сущности явлений не находит должного внимания в любой науке. Недооценка важности решения проблем науки интуитивным путем наблюдается и в физике ХХ века. Мало того, физики не «любят» философию, которая в правильном ее развитии обязана давать общие ориентиры для решения обозначенных наукой проблем.

Иллюстрацией этого может служить отношение общества к строго научному методу классической физики, заложенному Исааком Ньютоном и занявшему место старых догм и предрассудков, и геометрическому подходу в исследованиях физических явлений Альберта Эйнштейна.

В 1950 году Альберт Эйнштейн был вынужден заявить: «Нет ни одного понятия, относительно которого я был бы уверен, что оно останется незыблемым. Я даже не уверен, что нахожусь на правильном пути вообще...». Всем известно фото Эйнштейна, показывающего язык. Безусловно, он был умным человеком и понимал, что ввел в заблуждение ученый мир. Ему приписывают слова: «Есть две бесконечности – Вселенной и глупости».

В 1966 году крупнейший теоретик релятивистской квантовой физики П.А.М. Дирак заявил: «Необходимо, чтобы квантовая теория поля базировалась на таких понятиях и методах, которые можно было бы унифицировать с понятиями и методами остальной физики... Общепринятую трактовку квантовой теории поля следует рассматривать в качестве паллиатива без всякого будущего... Таким образом, квантовая теория поля на той стадии развития, на которой я ее оставляю, далека от завершения. Целый ряд направлений теории нуждается в дальнейшем развитии. Важнейшее из них – найти какой-нибудь подход к вопросу о сильных взаимодействиях».

Есть многочисленная армия дилетантов, ученых, которых не удовлетворяет нынешнее состояние физики, остановившейся на первом и необходимом этапе познания – математическом описании экспериментальных явлений – и не ставящей перед собой задачу выяснения механизмов, природы этих явлений. Этот этап слишком затянулся во времени – почти на 100 лет. До сих пор остаются загадками:

1) природа гравитации и инерции;

2) природа среды, «пустого» пространства (физического вакуума);

3) природа распространения электромагнитной волны;

4) природа магнетизма вообще. До сих пор ищут теоретически

«открытые» магнитные монополи;

5) природа ограничения скорости света в среде и в веществе;

6) природа квантования орбит электронов в атомах;

7) природа явления «волна–частица»;

8) природа строения «элементарных» частиц;

9) природа ядерных сил;

10) природа электрического заряда и массы.

11)Объединение всех взаимодействий в Природе, диктуемое Единством Природы.

Отсутствие ответов на поставленные вопросы и порождает непрерывный поиск в науке, который часто сопровождается «антинаучными» или «псевдонаучными» разработками, число которых непрерывно множится. Искривление «пустого» пространства в качестве модели гравитации и инерции вообще немыслимо и антинаучно. Иллюстрацией несостоятельности теоретической физики служит и теория «суперструн», в фундамент которой положена нефизическая категория пространства–времени (space+time). Если физика решит вышеуказанные проблемы простой парадигмой светоносной среды, то сфера деятельности для так называемых «псевдотеорий» значительно сократится.

Действительно, если скорость света, излученная телом, далее не зависит от скорости тела, то это возможно только в определенной среде. Такой, как, например, воздух, в котором звук распространяется с определенной скоростью, не зависящей от скорости источника, и определяется только плотностью и объемной упругостью воздуха. Таким образом, скорость света, равна, как известно, корню квадратному из произведения обратных величин электрической и магнитной проницаемостей вакуума. Физическое обоснование для «рождения» пары электрон–позитрон при энергии, необходимой для воздействия на структуру среды и для образования «сгустка» массы двух этих частиц. Рождение массы должно иметь свою модель, которая пока еще неясна, но может быть представлена как некий вихрь в потоке магнитной индукции внутри зарядовой оболочки электрона и позитрона.

Если высказать гипотезу, что величины зарядов (+) и (–) отличаются на 7,848981•10–41 Кулон, то этой разницы достаточно, чтобы среда была источником гравитации и инерции. Слабый электрический  заряд среды, в которой находятся все материальные тела, притягивает все тела друг к другу по закону Кулона, в согласии с законом тяготения Ньютона. С другой стороны, слабый заряд среды одного знака образует силы отталкивания, которые проявляются в виде расширяющейся Вселенной. Таким  образом, снимается загадка удивительного единства сил тяготения и сил «отрицательного» давления для Вселенной. Указанная разность величин зарядов (+) и (–) среды логично следует из ее электрической структуры, а не введена как произвольный параметр.

Природа гравитации подтверждена расчетами угла отклонения электромагнитной волны Солнцем. Расчетный угол расходится с экспериментальным значением только в пятом знаке, который зависит от точности знания ряда физических величин, входящих в формулу расчета. Совпадение с общей теорией относительности Эйнштейна (ОТО) практически полное. Отличие составляет то, что в теории ОТО преобладает концепция пространства и времени (геометрия), а в природе гравитации лежит физическое обоснование. Скорость света непостоянна и определяется состоянием среды, которое зависит от гравитации.

Из устройства среды и связанной с ним природой гравитации следует существование «черных дыр», на краю (границе) которых реализуется предельное ускорение от сил тяготения. Оно приводит к разрушению связей в электрической среде, рождению вещества и антивещества (так называемое «испарение» черных дыр, теоретически предсказанное ныне здравствующим английским ученым Э. Хоукингом). Однако на краю черной дыры скорость света в силу исчезновения среды его распространения равна нулю. А в теории Эйнштейна говорится, что время замедляется настолько, что частота электромагнитных колебаний становится нулевой.

Само собой следует, что среда является носителем всех видов электромагнитного излучения, начиная от стационарного электрического напряжения и кончая сверхвысокочастотными «фотонами», которые могут быть описаны не как электромагнитное, а как магнитоэлектрическое явление. В последнем случае решающую роль играет магнитная индукция среды, определяющая столь малые размеры магнитоэлектрического возмущения, которые в тысячи раз меньше размеров атома водорода. Естественно, что столь малые размеры порождают иллюзию, что фотон обладает свойствами частиц. Кроме того, в сверхвысокочастотном диапазоне исчезают кванты излучения, и спектр излучения приобретает характер непрерывности. Это вновь ставит проблему «энергетической катастрофы», которая отрицает основы квантовой механики.

Структура среды прямо ведет к понятиям квантовой механики в ограниченной области физики, начиная с квантования электронных «орбит» в атомах. Это среда определяет  «разрешенные»  места расположения электронов вокруг ядер.

Таким образом, среда есть необходимое место существования всего вещества, материи Вселенной. Одним из свидетельств или обоснованием этого положения является так называемая Комптоновская длина волны электрона, которая прямо рассчитывается с большой точностью согласно электрической структуре среды.  

Оказывается, что постоянная Планка не есть загадочный «квант действия», а полностью определяется параметрами среды, воспринимающей излучение с частотами до 2,484.1020 Гц только квантами. Тем самым, тот кризис, который ставят в вину классической физике, логично преодолевается введением среды. Константа Планка неизменно присутствует во всех квантовых подходах. Это дополнительное свидетельство в пользу необходимости учета среды как естественного места существования всего вещества в природе. Среда содержит два кванта: электрический заряд один на все известные микрочастицы и поток магнитной индукции. 

Еще неизвестно, какие процессы происходят в центрах галактик. Наблюдения показывают, что центры галактик рождают вещество звезд. Они часто веером истекают из центров и располагаются примерно в одной плоскости, что свидетельствует о том, что центры галактик быстро вращаются, и в экваториальной области создаются благоприятные условия для выброса вещества для звезд. Подобным образом образуются планетные системы вокруг вращающихся звезд. Считается, что центры галактик – это гигантские черные дыры. В концепции среды существования вещества можно высказать гипотезу, что среда в особом состоянии рождает звездные системы – галактики.

В астрофизике все больше склоняются к пониманию, что существует неизвестная «темная» материя  и «темная» энергия, которые занимают примерно 96% без всего вещества. Вещество занимает менее 4% во всей Вселенной. Говорят, что эта темная сущность ответственна за расширение Вселенной благодаря свойству антигравитации. Природа гравитации отвечает положительно на такие предположения: расширение Вселенной происходит из-за слабого электрического заряда среды, а распределенная «масса» в форме потоков магнитной индукции и есть та темная материя.

Все элементарные частицы (электроны, позитроны, мезоны, протоны, нейтроны и т.д.) находятся в среде и с ней взаимодействуют. Это взаимодействие приводит в случае электронов и позитронов к сильному воздействию на среду, примыкающую непосредственно к границам частиц, которое облегчает рождение пар вещества и антивещества фотонами. В случае протонов на их границах среда разрушается настолько, что протоны оказываются одетыми в «шубы» из виртуальных электронов и позитронов. И только к первой Боровской орбите среда оказывается в целостном состоянии. Это взаимодействие среды и частиц приводит к факторам, определяющим время жизни некоторых из них. Так, нейтрон имеет время жизни до 30 минут в зависимости от состояния, в котором он покинул ядро. Для мезонов «раздирающие» Кулоновские силы между средой и частицами столь мощные, что время жизни мезонов чрезвычайно короткое. Однако движение частиц с большой скоростью относительно среды приводит к тому, что эти силы заметно уменьшаются, и при скоростях, близких к скорости света, они малы.

Время жизни таких частиц удлиняется. В теории Эйнштейна говорится о «замедлении» времени. В конечном счете, время жизни частиц определяется внутренней устойчивостью и внешним воздействием среды. Протоны обладают фантастической энергией связи, и они настолько разрушают внешнее воздействие, что время жизни протонов огромно.  При больших скоростях движения частиц в среде образуется сгущение потоков магнитной индукции, которое принимают за рост массы частиц при росте их скорости.

Вероятно, список физических явлений, связанных с наличием среды обитания вещества, может быть продолжен. Но уже этого вполне достаточно, чтобы признать великую роль среды (физического вакуума, эфира) в самом существовании Вселенной и в процессах, в ней происходящих. Особое место занимает «механизм» гравитации и инерции. Ибо только он способен «открыть глаза» на действительное устройство Природы. Принятая в физике методология, возможно, и является необходимой, но недостаточна для понимания сущности «пространства» и вещества. Рассмотрение среды обитания вещества сможет выполнить условия достаточности в любой фундаментальной теории.

Знание устройства структуры среды, образованной электрической решеткой из элементарных электрических зарядов, погруженных в потоки магнитной индукции, дает возможность для управления силами гравитации и инерции. Воздействовать на среду можно:

а) излучением с частотами, приближающимися к частоте фотонов, энергия которых идет на образование пар «электрон–позитрон»;

б) электрическими напряжениями в среде, что малоперспективно из-за реального пробоя вещества и слабой зависимости структуры от электрических напряжений;

в) магнитными напряженностями (потоками магнитной индукции). Это наиболее перспективный способ воздействия, достижимый в земных условиях (1–10 Тесла достаточно для компенсации земного тяготения);

г) преобразованием слабых ускорений в сильные ускорения ударного типа; реализацией вращательных (центробежных) ускорений.

Потенциальная электрическая и магнитная энергия в среде огромна. Ее оценка, исходя из энергии одного диполя, равного 1,6•10–13 Дж, дает величину электрической энергии в одном кубическом метре среды порядка 10+31 Дж, что эквивалентно аннигиляции массы в 10+15 кг!

Для гипотезы об электронной структуре среды необходимо познакомиться в самых общих чертах с элементарными зарядами реально существующих электронов и позитронов. Ниже приведен краткий обзор по теме.

Порядка 2000 лет назад Демокрит ввел понятие «атом». Современная физика приняла этот термин, и он обозначает одну из основополагающих ячеек строения вещества – положительно заряженное ядро, около которого в непрерывном движении находятся электроны, компенсирующие его положительный заряд отрицательными зарядами электронов. Факт устойчивого равновесия ядра и облака электронов наукой объясняется только с помощью символов квантовой механики и запрета Паули. В противном случае, «согласно» классической физике, электроны были бы обязаны «упасть» на ядро. В одном этом заключается успех квантовых представлений в физике. Эфиру «смертельно не повезло» по сравнению с атомом, несмотря на то, что понятием «эфир» пользовались со времен И. Ньютона и до Френеля, Максвелла, Физо, Лоренца. Да и Эйнштейн под конец творческой жизни сожалел, что не воспользовался эфиром как средой, заполняющей пустоту пространства Вселенной. Подспудно эфир существует в его постулатах. Но существование эфира несовместимо с теориями Эйнштейна и с другими теориями в физике. Удивительное дело, что физики, зачарованные достижениями матричной математики, описывающей пустое пространство плюс время, так невзлюбили эфир, что даже ввели новое понятие – физический вакуум – вместо эфира. Оснований для такой замены абсолютно нет!

Развитие в XIX веке представлений об атомарном строении вещества и дискретности электрического заряда привело к открытию элементарной частицы – электрона – носителя элементарного и отрицательного неделимого электрического заряда. Дирак предсказал существование античастиц, и позитрон как античастица электрона был обнаружен в космических лучах американскими учеными Андерсеном, Блэкетом и Оккииалини в 1932 году. Основные параметры электрона (позитрона) следующие:

масса m(+/-) =9,10938188(72)•10-31 кг,

заряд  e =(+/-)1,602176462(63)•10-19 Кл

Квантовой механикой для электрона установлены параметры: спин, магнитный момент и т.п., которые не имеют отношения к реальным вращениям микрочастиц. Квантовых вопросов здесь не будем касаться, хотя элементарный заряд есть не что иное, как квант заряда. Вот реальный вопрос: заряды электрона и позитрона одинаковы? Опыт показывает, что с не очень большой точностью до 10-го знака после запятой они одинаковы. Но так ли это, если предполагать более высокую точность? Поскольку на этот вопрос пока невозможно ответить с помощью эксперимента, то есть возможность предположить, что в данном случае симметрия нашего мира нарушена и заряды электрона и позитрона не равны в 22-м знаке. Что это дает? Один из главных результатов заключается в том, что, согласно закону сохранения заряда, открытому Фарадеем, заряды электрона и позитрона, электрона и протона не могут уничтожить друг друга. Иными словами, электроны не могут упасть на ядро атома, электрон и позитрон не могут аннигилировать иначе, как при уничтожении их масс, а заряды остаются и образуют связанные заряды структуры среды. Неравенство зарядов электрона и позитрона порождает силы гравитации.

Электрон и позитрон являются истинно элементарными частицами. Это негласно подтверждается квантовой хромодинамикой, которая основана на теории кварков, по которой все частицы тяжелее электрона (позитрона) состоят из кварков с дробным зарядом по отношению к целому заряду электрона. В этом слабость позиции квантовой хромодинамики: делая заявку на более мелкое строение таких частиц, как протон, нейтрон и т.д., она пасует перед проблемой строения электрона и позитрона. Но находит выход, объявляя последние «партнерами» кварков!

Нейтрон демонстрирует свои составные части: протон и электрон. Неясна роль нейтрино: как оно рождается и роль его образования в нейтроне, если оно там существует. Можно также предположить, что нейтрон в ядре также нестабилен, как и на свободе. Тогда все реакции обмена нейтронов и протонов электронами существуют постоянно внутри ядра. Конкретный нейтрон становится протоном, а протон – нейтроном при таком обмене. Это положение может быть подтверждено следующим известным фактом – освобожденные из ядра нейтроны имеют «спектр» времен жизни с наибольшей продолжительностью жизни до 30 минут. Среднее время жизни составляет примерно 15 минут. Это значит, что нейтроны покидают ядро на разных стадиях обмена электронами с протонами. И ничего не известно относительно другого распада нейтрона, иначе как на протон и электрон. В физике незнание истинной природы распада прикрывается теорией вероятности.

Теоретическая физика ХХ века

Один только взгляд с внешней стороны, без детального знания, на теоретическую физику наводит на ряд размышлений:

Сооружено «здание» неимоверной вышины и содержания. При этом затрачен колоссальный труд талантливых ученых. В построении теорий преуспели Великие создатели физических теорий:

Зоммерфельд(1868–1951), Шрёдингер(1887–1961), Гейзенберг(1900–1976), Дирак(1902–1984), Эйнштейн (1879-1955), Фейнман(1918–1988). 

Волновое уравнение Шрёдингера точно описало волновые свойства микро частиц без указания природы частица–волна, волновые поля без знания, что они придуманы людьми, которых нет в природе. Квантовая Механика ничего не решила с природой гравитации, инерции, с рождением масс микрочастиц. Открытие астрофизиками «тёмных» сущностей Вселенной поставило в тупик все предыдущие теории, включая КМ. Искривления непонятной физической абстракции space+time ни на шаг не приблизило к пониманию гравитации и инерции. Обменные поля или частицы не вскрыли природу силовых взаимодействий. И так везде с принципом строгого математического описания явлений, которое смело можно отнести к использованию методологии Птолемея.

В теоретической физике применено сложное математическое описание явлений, известных по наблюдениям и экспериментам, но неизвестных по природе, по «механизмам» реализации. К таким фундаментальным явлениям, в первую очередь, относятся распространение света и ограничение его скорости в веществе и в «пустоте» (в вакууме, в физическом вакууме, в эфире и просто в пространстве). Фундаментальной проблемой неизвестной природы являются гравитация и инерция вещественных масс.

В качестве главного критерия оценки любой существующей фундаментальной теории можно принять наличие в ней представлений о природе гравитации и инерции одновременно. Общая теория относительности Эйнштейна и теория квантовой механики не удовлетворяют этому очевидному требованию. В теории Эйнштейна инерция понимается как эквивалент гравитации, в квантовой механике нет сопряжения обменных частиц гравитонов в качестве «механизма» гравитации с явлением инерции вещественных масс. Распространение света вообще отсутствует в этих теориях.

Наиболее приемлемое толкование находим у Максвелла: распространение света обусловлено наличием электрических зарядов и токов от их смещения при воздействии электромагнитных напряженностей Е и Н.

Вывод напрашивается сам собой: инерция потоков магнитной индукции среды ограничивает скорость света. И ничто более не ограничивает эту скорость. В пустоте – это структура вакуума из зарядов и потоков магнитной индукции (инерция!), в веществе – это инерция электронов и ядер вещества.

В опытах Физо–Саньяка свет увлекается движением зарядов вещества (воды, стекловолокна в лазерных гироскопах). Эти соображения ставят под сомнение правоту и соответствие теоретической физики устройству Природы. Так что же делать в такой запутанной ситуации? Вероятно, надо искать обоснование и распространению света, и явлениям гравитации–инерции. В физике накоплен громадный массив данных наблюдений и физических опытов, который и сейчас позволяет на их основе осуществить попытку решения указанных проблем в положительном виде: решение должно быть всеобщим и всеобъемлющим. Почему именно так?

Дело в том, что наша Природа, природа Вселенной, является единой и неделимой. Нельзя создавать классическую физику, теории Эйнштейна, квантовую физику, теорию струн или суперструн, инфляцию Вселенной практически в полном отрыве друг от друга и уповать на то, что в предельных переходах они должны дополнять друг друга. Физика ХХ века «застряла» на этапе анализа явлений, на расчленении явлений Природы на отдельные области. Это, естественно, необходимый этап познания мира, но он не должен возводиться в догму. Нужен синтез физических знаний. Ключ к такому синтезу лежит в природе гравитации–инерции и распространения света. Но теоретическая физика допустила грубую ошибку, исключив из предмета исследования эфир. Без эфира не было понимания распространения света в XIX веке. Максвелл определил механизм распространения света с помощью его векторов Е и Н(В) и токов смещения в эфире. Сейчас эти соображения Максвелла благополучно игнорируются в теоретической физике. Многие явления, объяснимые с помощью токов смещения, сейчас находят толкование в релятивизме.

В настоящее время есть возможность найти реальную структуру эфира, равную структуре физического вакуума, структуре среды Вселенной. Все эти ипостаси тождественны друг другу, подчиняются Единству Природы.

Особое положение в теоретической физике занимает квантовая механика. Начиналась она Максом Планком, который ввел квантовый характер излучения «черного тела», подтвержденного на опыте. Далее огромный вклад в теории квантовой механики сделали Зоммерфельд (1868–1951) и Гейзенберг (1900–1976). Вероятно, постоянную Планка можно считать стержнем, который помог созданию квантовой механики: вся классификация известных микрочастиц содержит эту постоянную , которая применена в качестве составляющей спина частиц. Понятие спина не имеет никакого отношения к реальному вращению микрочастиц, применяется как чисто формальная характеристика и, как утверждается, соответствует Природе. Этот формализм в квантовой механике должен восприниматься в качестве критического отношения к ней самой, наряду с отсутствием в ней понимания гравитации и инерции вещества.

Следует отметить выдающуюся роль таких столпов современной физики, как Шредингер (1887–1961), Дирак (1902–1984), Фейнман (1918–1988). В 1926 году физик-теоретик по имени Эрвин Шредингер выступал на научном семинаре в Цюрихском университете. Он рассказывал о странных новых идеях, витающих в воздухе, о том, что объекты микромира часто ведут себя скорее как волны, нежели как частицы. Тут слова попросил пожилой преподаватель и сказал: «Шредингер, вы что, не видите, что все это чушь? Или мы тут все не знаем, что волны – они на то и волны, чтобы описываться волновыми уравнениями?» Шредингер воспринял это как личную обиду и задался целью разработать волновое уравнение для описания частиц в рамках квантовой механики – и с блеском справился с этой задачей.

Дуальная корпускулярно-волновая природа квантовых частиц описывается дифференциальным уравнением. Блеск решения задачи корпускулярного дуализма частиц дутый, так как не решена сама природа или происхождение этих волновых проявлений.

Фейнман разработал метод интегрирования по траекториям в квантовой механике (1938), а также так называемый метод диаграмм Фейнмана (1949) в квантовой теории поля, с помощью которых можно объяснять превращения элементарных частиц. Ученый предложил партонную модель нуклона (1969), теорию квантованных вихрей. Для нас представляют интерес обменные частицы или диаграммы Фейнмана, которые искусственно объясняют ближнедействие в обход реальной природы силовых взаимодействий. Практически эти диаграммы «сняли» в теоретической физике проблему всех известных силовых взаимодействий в Природе.

Структура вакуума ответственна за рождение пар электрон-позитрон в полном согласии с идеями «моря» Дирака и опытами Лэмба. Уравнение Дирака — квантовое уравнение движения электрона, удовлетворяющее требованиям теории относительности, установлено в 1928. Из уравнения Дирака следует, что электрон обладает собственным механическим моментом количества движения, а также собственным магнитным моментом, равным магнетону Бора, Характерная особенность уравнения Дирака — наличие среди его решений таких, которые соответствуют состояниям с отрицательными значениями энергии для свободного движения частицы (что соответствует отрицательной массе частицы. Это представляло трудность для теории, так как все механические законы для частицы в таких состояниях были бы неверными, переходы же в эти состояния в квантовой теории возможны. Действительный физический смысл переходов на уровни с отрицательной энергией выяснился в дальнейшем, когда была доказана возможность взаимопревращения частиц. Из уравнения Дирака следовало, что должна существовать новая частица (античастица по отношению к электрону) с массой электрона и электрическим зарядом противоположного знака; такая частица была действительно открыта в 1932 К.Андерсоном и названа позитроном. Это явилось огромным успехом теории электрона Дирака. Из открытого Дираком  уравнения следовало, что должны существовать и антиэлектроны. Причем электрон и антиэлектрон рождаются и исчезают только попарно. Дирак предположил, что весь мир до отказа забит морем электронов, которые ненаблюдаемы. Но можно выбить электрон из моря. На прежнем месте останется незанятое (пустое) состояние — антиэлектрон. Когда электрон, блуждая, наткнется на подобную дырку, он провалится в нее и станет снова ненаблюдаемым. Позднее море Дирака отвергли, так как у нефермионов тоже нашлись античастицы       

Все это хорошая история физики, которая сейчас находится уже в XXI веке и нуждается в пересмотре. Главное у Дирака и Лэмба – это вакуум, на который раньше списывали все непонятые явления. Между тем в вакууме распространяется свет (ЭМВ, «фотоны»), распространяется гравитация, образуются массы вещества, антивещества и происходит много других физических явлений, включая распространения всех известных физических «полей». Так что же представляет собой вакуум в реальности? На этот вопрос есть достаточно легкий ответ. Вакуум рождает электрон и позитрон при внесении в него достаточной энергии, упомянутой выше. Кроме того, при внесении в сотни раз большей энергии рождаются все мезоны, протон и антипротон. Резкое торможение вещественных пучков после ускорителя вызывает поток частиц и античастиц. Таков наш вакуум. Утверждать, что энергия прямо превращается в материю вещества нелепо. Масса существует сама по себе, энергия только нужна для образования масс и не может просто превращаться в массу. Это очевидно и в доказательстве не нуждается.

Важный результат «моря» Дирака и наблюдений позитронов в космических лучах тот, что есть электрон и позитрон, которые возникают из вакуума при внесении в него энергии более 1,022 МэВ=1,64936940е-13 Джоулей. Однако формула Дирака лишь приближённо давала линии излучения атома водорода. Лэмб и Ризерфорд в 1947 году (оба американские ученые) точно измерили расщепление линий водорода при переходе 3→2. Лэмб объяснил такое расщепление линий излучения некими флуктуациями вакуума. Из виду опущен важный факт модели атома Бора, в которой по длине каждой разрешенной чем-то (КМ или структурой вакуума?) орбиты электрона укладывается целое число волн Де Бройля.. В силу того, что структура вакуума имеет заряды (+) и (-), электрон может двигаться только «под» зарядами (-), что приводит к винтообразной траектории движения электрона на орбите (узнаете неопределенность траекторий по Гейзенбергу?).

Обоснованную критику теоретической физики можно продолжать до бесконечности. Яркий пример: выше приведенный электрический заряд со знаками плюс и минус в природе используется абсолютно для всех известных микрочастиц и не зависит от их масс. Этот факт в физике никак не интерпретируется, кроме дробных зарядов фантастических кварков.

Структура среды вакуума Вселенной

Факт распространения электромагнитных волн (ЭМВ) в вакууме космоса до сих пор остается загадкой и служит основанием для возврата к понятию эфира, которое существовало до ХХ века. Возврат должен быть выполнен с использованием современных знаний В 30-е годы прошлого столетия был открыт позитрон. Он есть аналог электрона по всем параметрам, и отличается от электрона знаком заряда. Для нового понимания эфира, который сейчас заменен нелепым по термину физическим вакуумом, есть все экспериментальные данные.

Это превращение гамма-кванта с энергией 1,022МэВ в пару электрон и позитрон. Гамма-кванты с большей энергией рождают мезоны, протоны и антипротоны. При ударе (резком торможении) потоков ускоренных частиц возникают целые ливни новых частиц и античастиц. Рождение вещества и антивещества наблюдается на границе черных дыр в форме потоков, названных джетами. В последнее время астрофизики обнаружили новые сущности, названные по причине невидимости (отсутствия излучения) «темными» энергией и материей. Электромагнитная волна (свет) может распространяться только в физической среде, структура которой ограничивает скорость распространения света. Вектора Е и В электромагнитной волны могут быть функционально связаны через заряды (+) и (–), способные создавать токи смещения Максвелла.

Между тем в физике наблюдаются стереотипы, принятые почти на веру без достаточного обоснования. Свет (электромагнитные волны) может распространяться в пустоте, элементарный заряд может быть дробным (кварки), природа магнетизма не вызывает вопросов и так далее. Это порождает неудовлетворенность и инициирует многочисленные попытки произвести «ревизию» фундамента физики. Структура вакуума открыта при исследовании факта образования масс электрона и позитрона энергией 1,022 МэВ гамма–кванта. Рождение электрон-позитронных пар гамма–квантами  впервые наблюдали Ирен и Фредерик Жолио-Кюри  в 1933 году в камере Вильсона, помещённой в магнитное поле для разделения треков электрона и позитрона, а также Патрик Блэкетт, получивший в 1948 за это и другие открытия Нобелевскую премию по физике. Аналогично обнаружено рождение масс парами: протон – антипротон, положительные и отрицательные мюоны и т.д.