Валерий Викторович Барыгин, к.т.н.
Проблема образования и развития Вселенной волнует Человечество с момента его появления и будет волновать еще не одно столетие. Поднимаясь по ступеням прогрессивного развития, человек снова и снова возвращается к этому вопросу и пытается ответить на него с точки зрения современных знаний.
Являясь ничтожной частичкой целого, - трудно составить представление о целом. Наших знаний о материи еще не достаточно для уверенного моделирования окружающего нас пространства. Мы еще только приближаемся к той ступеньке, откуда можно уже рассмотреть все вокруг с подробностями.
Модель “Большого Взрыва” естественна в наших представлениях и удобна для анализа с точки зрения современных научных знаний. Но, объясняя многие наблюдаемые факты, мы столкнулись с ответами, которые поставили нас в тупик.
Находясь в окружении материи и состоя из нее, мы не можем абстрагироваться от нее, и предпочитаем мучить себя не поддающимися осознанию цифрами, характеризующими материю в момент образования Вселенной.
Попытаемся абстрагироваться от материи и поставить с “чистого листа” задачу образования Вселенной.
I. Как все могло бы быть ...
На этом этапе наших рассуждений постараемся построить примитивную модель образования Вселенной.
Мы живем в пространстве заполненном материей и можем ее увидеть, пощупать, понюхать и так далее, - в общем исследовать. Пусть это будет трехмерное евклидово пространство, либо псевдоевклидово пространство Минковского, либо псевдориманово пространство. Для нас это сейчас не важно. Важно то, что любая модель пространства накладывается нами на какую-то реально существующую метрику Пространства.
Представим себе эту метрику в привычном для человека виде. Пусть это будет трехмерная решетка. Мы не будем даже озабочивать себя тем, чтобы определять сейчас размеры ячейки этой метрики, - это можно сделать позже.
Итак, существует только метрика Пространства и более ничего. Никакой материи.
Теперь предположим, что метрика Пространства, - то есть наша трехмерная решетка подвергается воздействию некоторой Силы. Если не будет Силы, то это уже не интересная модель.
Сила может быть направлена на сжатие нашей решетки, а может ее растягивать.
Мы выбираем вариант, когда наша метрика Пространства подвергается растягивающей во всех направлениях от условного центра Силе.
Теперь, мы имеем метрику трехмерного Пространства, напряженного растягивающей во всех направлениях от условного центра Силой и совпадающую с нашей трехмерной решеткой.
Дальше что-то должно произойти ... Или Сила вполне достаточно напрягла нашу трехмерную решетку, или сама решетка не идеальна в плане прочности, - так или иначе, где-то в решетке нашлось слабое звено (для удобства в условном центре), где и произошел разрыв.
Целостность метрики Пространства была нарушена, вследствие чего в месте разрыва образовалась полость в форме сферы (если действие Силы равномерно во всех направлениях).
Образовавшаяся полость будет увеличиваться в направлении действия Силы до тех пор, пока силы действующие в элементах решетки не уравновесят действие растягивающей Силы. Таким образом увеличивающаяся в размерах полость будет стремиться к равновесию, расширившись до определенного предела.
Примером в плоскости может служить следующий эксперимент. Растянем равномерно во все стороны тонкий лист резины и затем в напряженной части листа сделаем иголкой небольшой прокол. Тут же в листе резины образуется отверстие, размером соответствующее силе растяжения листа и свойствам резины.
Вот так могла бы образоваться наша Вселенная.
II. Определимся в пространстве.
Образовавшаяся, расширяющаяся и стремящаяся к равновесию Вселенная требует математического определения.
Для математического определения используем понятие “расслоенного пространства”. А именно, будем считать, что существует несколько пространств как математических конструкций, связанных между собой и имеющие друг с другом одну, и только одну общую точку, - канал информации. Одно из таких пространств совместим с нашей Вселенной и для определенности будем именовать “базовым”, а связанные с ним пространства – подпространствами. Пространство, включающее в себя все подпространства – объемлющее Пространство.
Таким образом Вселенная является базовым подпространством.
Естественно, образовавшаяся Вселенная или базовое подпространство не находится вне метрики объемлющего Пространства. В нем генерируется собственная метрика подпространства, связанная с подпространствами и имеющая с ними единственный информационный канал связи.
III. Где же тело ?
Давайте разберемся теперь, что же такое Вещество и откуда оно взялось?
Прежде всего определимся, что мы понимаем под термином Вещество. Вещество, - это субстанция, обладающая массой, как мерой инерции. Так мы определим вещество в современном научном понимании того, из чего все, включая нас самих, состоит.
Из чего же состоит субстанция вещества? Субстанция вещества состоит из элементарных, то есть не делимых, сущностей вещества, рассматриваемых как “частица Планка”.
Для лучшего понимания наших рассуждений о Веществе применим понятие “пространственный метаморфоз”.
В применении к Веществу это будет означать, что в базовом подпространстве, то есть во Вселенной, вещество является наблюдаемым, а в други
Однако, благодаря математическому аппарату, работающему с расслоенным пространством – дискретно-континуальной геометрией [1], мы точно рассчитываем свойства вещества в каждом из подпространств.
Пространственный метаморфоз вещества состоит в том, что в разных подпространствах одно и то же вещество, образуя замкнутую взаимосогласованную систему, может иметь разные свойства.
Теперь нам легче сделать следующее предположение.
С образованием Вселенной, соответственно размерам, образовывалось и вещество, - согласно закону триединства и сохранения. Образование вещества – это, своего рода компенсационный механизм обеспечения равновесия в объемлющем Пространстве.
Если под термином Материя понимать не классическое определение В.И.Ленина, что материя есть “... философская категория для обозначения объективной реальности, которая ... отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них”, а понимать как “... субстрат (основа) всех реально существующих свойств, связей и форм движения вещества. Материя несотворима и неуничтожима; находится виртуально во всех подпространствах объемлющего Пространства, образуя замкнутую взаимосогласованную систему”, то следует сказать, что Материя едина во всех подпространствах объемлющего Пространства, обладая в каждом из подпространств специфическими свойствами. Во Вселенной (базовом подпространстве) Материя является в форме вещества, со всеми наблюдаемыми физическими свойствами.
Таким образом, основные физические характеристики вещества (масса, заряд, спин, магнитный момент и т.д.) только проявляются в базовом подпространстве, а формируются в других подпространствах. В основе построения вещества лежит скалярное поле, а любая структура вещества (Материи) подчинена закону триединства пространства-времени-вещества (Материи), где левая часть уравнения характеризует пространственно-временные свойства вещества (Материи), а правая характеризует вещество (Материю):
(для расслоенного пространства)
ζ = 0,1,2,3,W – индекс пространства. В нерасслоенном пространстве решения совпадают с известными в ОТО решениями.
IV. Вот она, - Вселенная ...
Итак, что же мы имеем в результате?
Вследствие растягивающих сил, действующих на метрику объемлющего Пространства, из флуктуации образовалось замкнутое “базовое” подпространство (Вселенная), являющееся трехмерной сферой S3, обладающее собственной метрикой, связанной с метрикой подпространств и объемлющего Пространства единственным информационным каналом, расширяющееся и стремящееся к равновесию. Расширение будет длиться до тех пор, пока не будут уравновешены силы, оказывающие растягивающее действие на метрику объемлющего Пространства.
С образованием Вселенной, соответственно расширению, образовывается вещество. Процесс образования вещества в расширяющейся Вселенной следует интерпретировать, как компенсационный механизм, где Материя – как несотворимый и неуничтожимый субстрат, находящийся в виртуальной форме во всех подпространствах объемлющего Пространства, образуя замкнутую взаимосогласованную систему, переходит в форму вещества.
Лишь во Вселенной, где Материя реализуется в форме вещества, она наблюдаема и имеет соответствующие физические параметры и свойства.
V. Физические подробности.
Можно ли что-то сказать о метрике Вселенной? Очевидно, метрика Вселенной должна определяться размерами элементарных сущностей вещества, которые рассматриваются нами как “частица Планка”.
Поскольку выше мы уже сказали, что считаем Вселенную трехмерной сферой S3 , то, элементарной структурой Вселенной должен быть тор с конечными размерами и конечной концентрацией во Вселенной. Эти элементарные сущности вещества именуются “фундаментонами” [2], однако во Вселенной они ненаблюдаемы. Одним из устойчивых состояний фундаментона, проявляющимся во Вселенной является элементарная частица, параметры которой совпадают с параметрами протона. Если мы сопоставим метрику Вселенной с размерами протона, как эквиваленту фундаментона в базовом подпространстве, то можно считать элементарную структуру Вселенной (соответственно метрику Вселенной) соразмерной радиусу протона 2.207120686 х 10 -14 см.
Сопоставить метрику Вселенной, как структуру, заполняющую Вселенную, видимо, следует с протон-антипротонным вакуумом, являющимся материальной субстанцией с характерным размером Rm = 1.40 x 10 -13 см и концентрацией 1.5454 x 10 39 см -3.
Если сопоставить метрику Пространства с размерами фундаментона, то можно считать элементарную структуру Пространства (соответственно метрику Пространства) соразмерной радиусу фундаментона 1.61595314 х 10 -33 см.
Переход Материи из виртуального состояния в объемлющем Пространстве в вещество в базовом подпространстве (Вселенной) должен быть подчинен закону триединства. Из этого следует, что количество вещества во Вселенной находится в строгой зависимости от размеров Вселенной и метрики Пространства.
Список литературы
Протодьяконов М.М., Герловин И.Л. Электронное строение и физические свойства кристаллов. М.: Наука, 1975.
Герловин И.Л. Основы единой теории всех взаимодействий в веществе. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр.отд-ние, 1990.