сборка статей
Теория Маркова и др

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками Типография Новый формат: Издать свою книгу
  • Аннотация:
    Современная теоретическая физика о параллельных и вложенных малых мирах-вселенных.

Современная теоретическая физика о параллельных и вложенных малых мирах-вселенных

Данилюк Анатолий Иванович

  
   В официальной теоретической физике до начала третьего тысячелетия нашей эры практически отсутствовали многие теоретические представления, включая представления о параллельных и вложенных малых мирах-вселенных (далее вселенных), широко используемые в фантастической литературе. Для них просто не было никаких логических оснований. Официальный постулатный подход к построению физики полностью исключал возможность их появления в науке [1-6, 8]. С разработкой новой теоретической модели Мира [7] ситуация поменялась на обратную. Возможность и даже необходимость существования бесконечного множества параллельных и вложенных малых вселенных, как достаточно изолированных однотипных частей Мира (Большой Вселенной), находящихся на очень близких (в прямом смысле) расстояниях и временно недоступных для людей, прямо следуют из тех же фундаментальных представлений новой теории, из которых следуют все остальные свойства наблюдаемых в нашей вселенной частей Мира - вакуума, его полей-деформаций (гравитационных, электромагнитных и ядерных) и дефектов упаковки (элементарных частиц вещества и их скоплений - атомов, молекул, звезд и галактик).
  
   Простейшими непротиворечивыми представлениями о сложности Мира являются представления о его бесконечности в пространстве, времени и сложности. Теория вероятности требует для них большей частоты их соответствия результатам наблюдений. Поэтому, в случае бесконечного Мира частота соответствия наблюдениям любого более простого представления при прочих равных условиях должна быть в бесконечное число раз больше частоты соответствия любого более сложного представления точно так же, как частота наблюдения более простых событий должна быть больше частоты более сложных.
  
   Но представление о бесконечномерном Мире могло бы вступить в противоречие с наблюдаемым ограничением мерности только одним временным и тремя пространственными измерениями, если не рассмотреть хотя бы один возможный механизм такого ограничения. Одним из таких механизмов является механизм ограничения проявляемой мерности дефектов и волн мировой упаковки периодическими статическими или устойчивыми динамическими (квазистатическими) пространственными деформациями этой упаковки, например, образуемыми многомерными стоячими поперечными волнами достаточной амплитуды. Потенциал частиц упаковки в пучностях поперечных волн всегда выше потенциала таких же частиц в узлах волн, поэтому все чувствительные к градиенту потенциала атомы вещества, как рядовые дефекты упаковки, будут скапливаться в окрестностях точек минимумов потенциала, то есть, в узких щелях между пучностями стоячей волны.
  
   Если длина стоячей волны будет меньше нормальных размеров унитарных дефектов упаковки, то зажатые в щелях стоячих волн атомы будут еще и сплющиваться, несколько расширясь во всех направлениях вдоль щелей. Если амплитуда волны будет достаточно большой, то энергии активации перемещения атомов вещества вдоль и поперек щелей могут существенно отличаться (быть анизотропными), что будет восприниматься наблюдателем-субъектом как ограничение мерности вещества исключительно более свободными направлениями, параллельными щелям. Количество этих направлений зависит от мерности волн и может быть любым, в том числе, как в нашем случае, равно трем. При этом весь Мир и все его сплющенные части и частицы могут продолжать быть бесконечномерными. Сплюснутые (неполномерные) щели могут иметь разные формы и размеры, определяемые формой и количеством щелеобразующих стоячих волн. Щели могут быть полностью плоские и/или изогнутые в некоторых направлениях вместе с рядами упаковки или независимо от них, создавая иллюзию "кривого" пространства переменной или постоянной кривизны. Они могут быть бесконечными, как в случае одного потока плоских волн, или конечными безграничными, как в случае сферических стоячих волн, или просто ограниченными, как в случае интерференции произвольно пересекающихся потоков волн. Возможны и сочетания указанных вариантов.
  
   Дефекты упаковки, отождествляемые нами с веществом, могут распределиться по образованным стоячей волной щелям и пребывать в таком состоянии неограниченно долго, пока будет существовать стоячая волна. При этом дефекты разных щелей будут слабо взаимодействовать между собой через разделяющие их части упаковки с высоким потенциалом, но будут легче реагировать на перемещения друг друга в одной и той же щели, что соответствует установившемуся в литературе представлению об изолированных параллельных малых вселенных.
  
   Если щелеобразующая (вселеннообразующая) стоячая волна является поперечной, как привычный нам свет, то она может быть стабильной неограниченно долго (это неотъемлемое свойство любых поперечных волн, в отличие от продольных), а скорость перпендикулярных ей и параллельных щелям световых волн может быть больше в пучностях и меньше в щелях-впадинах потенциала. В этом случае каждая щель-вселенная превращается в своеобразный вакуумный световод-ловушку для световых волн, испускаемых ее атомами в направлениях свободного перемещения, то есть, вдоль щелей-вселенных. Соседние щели-вселенные, расположенные на очень малых субатомных расстояниях, оказываются практически изолированными друг от друга, не имея возможности обмениваться ни дефектами (веществом), ни волнами (светом). Правда, присутствие скоплений дефектов (вещества) в одной щели-вселенной должно в некоторых случаях сказываться на поведении скоплений дефектов в соседних щелях-вселенных, например, существованием кажущихся "беспричинными" силовых (гравитационных, электромагнитных и др.) полей и, поэтому, может быть использовано для передачи сигналов между ними. Но прямая передача вещества и радио-световых сигналов будет требовать преодоления значительного потенциального барьера между вселенными, равного амплитуде щелеобразующей стоячей волны. В то же время, возможная вследствие нелинейности мировой упаковки взаимная модуляция волн может приводить к изменению знака щелевого волновода и уходу излученных веществом волн в свободные от вещества области пучностей щелеобразующей волны. Тогда вещество в щелях-вселенных будет быстро терять энергию и охлаждаться, а мировая упаковка-вакуум будет становиться слоистым образованием из чередующихся слоев-вселенных, заполненных то веществом, то волнами. При очередной смене знака модулирующей волны ушедшие световые волны снова смогут вернуться из бездефектных пучностей в дефектные впадины потенциала мировой упаковки, разогревая остывшее там вещество и инициируя реакции в нем. Бездефектные слои пучностей могут снова стать совершенно пустыми, свободными от вещества и волн изолирующими прокладками между параллельными вселенными. Толщина скоплений вещества будет уменьшаться с увеличением частоты и амплитуды стоячей волны.
  
   В промежуточных случаях смежные вселенные смогут частично обмениваться светом, постепенно появляясь или исчезая из вида друг друга по мере изменения параметров волноводов в ту или иную сторону. При достаточно малых углах излучаемых их веществом волн это может, например, вызывать у наблюдателя-человека зрительную иллюзию приближения или удаления больших количеств очень удаленных от наблюдателя звезд, словно через воображаемый горизонт нашей вселенной. Такое представление хорошо сочетается с представлением об одновременном изменении частоты используемых наблюдателем эталонов и может быть еще одной из частей объяснения наблюдаемого красного смещения Хаббла даже при полностью неподвижных звездах. А представление о возможности периодического (и/или эпизодического) охлаждения и разогрева вещества в любой конкретной вселенной должно быть еще одним дополнительным стимулом для людей к поискам выхода из нее, который обязательно существует и который требуется только найти.
  
   Однако самопроизвольный обмен веществом между щелями-вселенными слоистой мировой упаковки возможен только при полном исчезновении потенциальных барьеров между ними, то есть, при уменьшении частоты и/или амплитуды щелеобразующих стоячих волн до нуля. Тогда дефекты упаковки должны сначала начать восстанавливать свою сплюснутую форму, приобретая большую мерность и образуя скопления такой же мерности сначала в каждой смежной щели-вселенной, а затем и объединяя скопления.
  
   Вторым элементом новой модели Мира, приводящим к похожим представлениям о параллельных вселенных, является исходное представление о необходимой бесконечности свойств мировых частиц и, соответственно, о возможности существования бесконечного множества полностью или частично невзаимодействующих сортов мировых частиц, способных образовывать собственные взаимно проникающие друг сквозь друга и невзаимодействующие упаковки, аналогичные рассмотренной. Тогда Единый Большой Мир может состоять из большого числа практически независимых друг от друга частей - меньших бесконечных и вечных невзаимодействующих Миров, в том числе слоистых с малыми вселенными-слоями ограниченной мерности и пространственно-временной длительности, подобных описанным, в которых скопления дефектов образуют разные скопления вещества типа наблюдаемых звезд и галактик.
  
   Дополнительно о простейших свойствах и взаимодействии дефектов упаковки можно посмотреть в книге ЭЛЕМЕНТЫ ВИРТУАЛЬНОЙ ФИЗИКИ или КЛАССИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ 'НЕКЛАССИЧЕСКИХ' ЗАДАЧ.
  
   Описанная в упомянутой книге модель наблюдаемой части Мира позволяет предвидеть свойства и поведение и других частей Мира, представления о которых можно отождествить с бытующими в литературе представлениями о вложенных малых мирах-вселенных. Свойства наименьших частиц Мира, необходимые для обеспечения стабильности их плотной упаковки и, соответственно, всего Мира, оказываются достаточными не только для образования стабильных элементарных дефектов упаковки типа вакансий и включений и их скоплений в виде вещества, но и для образования упаковок высших порядков из скоплений некоторых типов. Иллюстрацией представления о такой упаковке может служить человеческое представление о кристаллах, состоящих из атомов. Для подобия свойств таких гиперупаковок свойствам одной из основных мировых упаковок требуется только достаточно большая (минимум, несколько порядков) разница энергий образования гиперчастиц-скоплений и объединения их в гиперупаковке. Будь такая разница у наблюдаемых микро- и макрообъектов, мы сами могли бы, возможно, наблюдать жизнь стабильных дефектов внутри любого куска кристаллического вещества (хотя, наше собственное существование выглядело бы совершенно иначе, чем сейчас).
  
   Представление о существовании достаточно устойчивых гиперчастиц логически симметрично простейшему представлению о бесконечной делимости наблюдаемых частей Мира и является его обычным отражением. Но вместе они требуют подобия каждой такой гиперчастицы и малой вселенной с бесконечным числом еще меньших субчастиц, тоже способных образовывать свои собственные стабильные упаковки, дефекты и их скопления. В этом случае соответствующая часть Единого Большого Мира должна представлять собой большую плотную упаковку гиперчастиц, каждая из которых представляет собой маленькую, но подобную большой, плотную упаковку меньших гиперчастиц. В свою очередь, меньшие гиперчастицы должны являться плотными упаковками еще меньших, те - еще меньших, и так далее, до самых меньших (бесконечно малых) мировых частиц. В таком представлении Мир предстает многоуровневым, где каждая вселенная-гиперчастица более высокого уровня состоит из множества (не исключено, что бесконечного) частиц, которые являются геометрически похожими на нее меньшими вселенными более низкого уровня, тоже состоящими из своих меньших, но похожих на них по свойствам, частиц-вселенных. Поэтому каждую из вселенных любого уровня можно назвать вложенной малой вселенной. И, как во всякой вселенной, внутри нее могут существовать внутренние деформации и дефекты ее упаковки, образующие скопления, похожие на скопления деформаций и дефектов внутри любых других вселенных этого и любого другого уровня по всем свойствам, кроме меньших геометрических размеров и, соответственно, меньших длительностей событий. В некоторых случаях, когда взаимное ускорение частиц обратно пропорционально их размеру, энергия (потенциал) образования одинаковых по форме и количеству скоплений дефектов в упаковках любых уровней может быть одинаковой, что позволяет реализовать способ переноса-переупаковки скопления из одного уровня сложности на другой без дополнительных затрат энергии. Этот же способ мог бы стать и основой технологий плановой и/или экстренной эвакуации энергии и вещества из одних вселенных в другие в количествах, соизмеримых с начальными количествами вещества этих вселенных и, поэтому, достаточных для любых мыслимых проектов и ограничиваемых только общим системным требованием их разумности (ненанесения вреда).
  
   Стабильность существования таких параллельных вселенных-слоев и вложенных вселенных-частиц полностью определяется стабильностью их границ и может обеспечиваться разными способами.
  
   Например, вселенные-слои могут образовываться параллельными стоячими волнами в плоском резонаторе с отражающими стенками неизвестной пока природы, но могут быть и просто системой волн, образуемых одним-единственным источником-осциллятором на окружности какого-либо замкнутого (гипертороидального или гиперсферического) волновода. Автоколебания источника волн могут (и, наверное, должны) синхронизироваться с волнами по аналогии с известными в земной технике. Тогда в волноводе может устанавливаться стабильная система стоячих волн, параметры которых зависят от соотношения параметров источника и волновода (размеров, упругости, потерь и т.п.). Спектр частот может быть достаточно дискретным, а амплитуда резонансных колебаний может быть достаточной для разделения волновода на изолированные по веществу слои-вселенные. Наличие многих источников или одного многочастотного источника волн может приводить к очень сложной картине интерференции волн и многообразию вариантов поведения системы с очень сложным прогнозом событий в скоплениях вещества. В частности, наличие слабых перпендикулярных волн близкой частоты способно превратить обычную щелевую вселенную в гигантское подобие сотовой структуры, мелкие ячейки которой при определенных условиях могут вести себя как деформируемые и перемещаемые частицы этой вселенной. Сами ячейки-частицы могут быть промодулированы более мелкой сетью волн, образующих их субчастицы и, соответственно, превращающих ячейки-частицы во вложенные вселенные большей щелевой вселенной. И так далее.
  
   Сотово-щелевая структура низкомерных вселенных может быть образована и сетью дислокаций мировой упаковки, обладающих меньшей энергией перемещения частиц упаковки вдоль дислокации, чем поперек. Это создает возможность скольжения ячеек по границам-дислокациям относительно соседних ячеек. Это делает поведение разграниченных дислокациями ячеек упаковки похожим на поведение независимых твердых частиц, и тоже подводит такие ячейки под определение гиперчастиц и вложенных вселенных мировой упаковки. В свою очередь, эти ячейки могут быть поделены меньшими и, соответственно, более жесткими дислокациями на меньшие субячейки. И так далее. В любом случае любые скопления дефектов таких упаковок будут вести себя как знакомое вещество, а деформации - как поля и волны. Некоторые ожидаемые отличия в поведении параллельных и вложенных частиц-вселенных в зависимости от типа их границ позволяют надеяться на определение в обозримом будущем конкретного типа нашей наблюдаемой конкретной вселенной. Пока это неизвестно, представляется целесообразным вести исследования всех мыслимых вариантов. Хотя объемность новой теории, позволяющей пока любые варианты, и делает такие многоплановые исследования несколько трудоемкими.
  

Список литературы

  
   Дж. Тригг. Решающие эксперименты в современной физике / пер. с англ. под ред. И. С. Алексеева. - М.: Мир, 1974.
  
   Физический энциклопедический словарь. / Гл. ред. А. М. Прохоров. - М.: Сов. энциклопедия, 1984.
  
   Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики. Справочник. Отв. ред. В. К. Тартаковский. - Киев: Наук. думка, 1989.
  
   Акоста В. и др. Основы современной физики / пер. с англ. под ред. А. Н. Матвеева. - М.: Просвещение, 1981.
  
   Эрик Роджерс. Физика для любознательных. /Пер. с англ. под ред. Е.М. Лейкина. - М.: Мир, 1969.
  
   Агекян Т.А. Звезды, галактики, Метагалактика. -М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1982.
  
   Данилюк А.И. ЭЛЕМЕНТЫ ВИРТУАЛЬНОЙ ФИЗИКИ или КЛАССИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ 'НЕКЛАССИЧЕСКИХ' ЗАДАЧ /Обзорно-справочное пособие, ч. 1., 04.03.2003.
  
   Данилюк А.И. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ОШИБКИ В ФУНДАМЕНТЕ НАУКИ?, 01.04.2003.
  
   Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.sciteclibrary.ru
  

О парадоксе вложенных друг в друга вселенных

  
   Релятивисты не отрицают бесконечности континуума. Впрочем, здравый смысл (логика) не принимает этого термина. Каждый, кто говорит о том, что вселенский континуум бесконечен, не понимает как такое может быть. Т.е. не понимает, как может некий физический объект обладать бесконечной длиной. Это все равно, что сказать, что сосиски в конвеере бесконечны.
   Некоторым кажется, что пространственный континуум нельзя сравнивать с бесконечной колбасой, но почему, не могут ответить.
  
   Если континуум физичен, а большинство релятивистов склоняются именно к этой точке зрения, то почему бы не сравниь физический вакуум с сосисками?
   А если континуум не физичен, что меняется?
   Да ничего не меняется. Не физичен, значит виртуален, а для всякой виртуальности есть свои рамки, которые ограничивают эту виртуальность в рамках физических величин, которые имеют отношение к модели, в которой эта виртуальность существует.
   Проблема в том, что понятия виртуальности многие понимают по-своему, но только не так, как нужно.
   Виртуальность объекта означает отсутствие у этого объекта тех же физических свойств, которые характерны реальным объектам. Виртуальность-это модель, которая может повторять некоторые свойства реального объекта. Например, компьютерная модель машины. Она виртуальна. Несмотря на то, что у компьютерной модели может быть и мотор и колеса, она не может катиться по реальной дороге. Мелочь, но именно это отличает ее от оригинала.
   Но виртуальный объект может иметь некоторые свойства, которых нет у реального объекта. Например у реальной машины нет зеркала заднего вида (оторвали или забыли поставить), а у виртуальной модели есть. И что теперь считать моделью, а что оригиналом по количеству свойств? Можно дальше пойти: у реальной машины может быть поврежден двигатель, а в виртуальной нет.
   Да, виртуальная машина не едет по реальной дороге, но разве это делает виртуальную машину моделью по отношению к оригиналу?
   Нет, не это. Моделью чего либо называется тот объект, у кого по совокупности меньше свойств по сравнению с оригиналом, независимо от того, где этот оригинал находиться, в реальности или в компьютере. Да да именно так, независимо!
   Предположим, вы на компьютере синтезировали некий биологический вирус или белок, а в реальности пока не завершили его создание. Как по-вашему станет называться тот реальный вид белка, который получился в реале и является промежуточным образцом по отношению к его оригинальной компьютерной модели?
   Несмотря на всю свою реальность, он (недосинтезированный) будет МОДЕЛЬЮ, потому что набор его свойств по отношению к оригиналу в компьютере, будет НЕДОСТАТОЧЕН!
   И вы будете продолжать синтез, пока ваша модель не станет обладать заданными в компьютере свойствами.
   Та же песня со станкм ЧПУ. Пока деталь не приняла законченный вид по отношению к готовой, заложенной в программе фрезеровочного станка ЧПУ, она будет ее МОДЕЛЬЮ. А вот когда деталь в точности соответствует оригиналу, то в выбранной системе отсчета, (где и сравниваются свойства оригинала и заготовки), понятие модели для заготовки исчезает и получаются ТОЖДЕСТВА.
   Обратите внимание, что еденицы измерения длинн являются относительными И В ПРОГРАММЕ ЧПУ, И В ОБЪЕКТИВНОЙ РЕАЛЬНОСТИ, где деталь была изготовлена!
   А теперь внимание!
   Принимаем в новой системе отсчета, что те размеры, что реально получились-это ИСТИННЫЕ размеры, т.е. критерий истинности назначили и вместе с ними назначили новую СО.
   Тогда автоматически, все остальные системы отсчета, вместе с объектами в них, включая виртуальную в ЧПУ, где находяться размеры этой детали, становятся МОДЕЛЯМИ (т.е. максимально приближенными к ИСТИННЫМ по размерам, но не соответствующих им полностью), поскольку погрешности при обработке то есть реально.
   Т.е. определившись где у нас истина, мы одновременно определились с тем, что является моделью, и относительно чего.
   Именно в этом нехитром акте назначения СО от лица наблюдателя и появляются термины реальности и виртуальности, оригинала и модели.
   И БОЛЬШЕ НИ ОТ ЧЕГО эти понятия не зависят!
   Т.е. эти понятия ОТНОСИТЕЛЬНЫ и могут переходить друг в друга в зависимости от позиции наблюдателя.
   Поскольку наблюдатель не живет в программе ЧПУ, он принимает за истину то, что получается в той реальности, где сам находится. Вот если бы наблюдатель гипотетически поставил себя в СО ЧПУ, тогда бы изготовленная деталь оказалась бы моделью той, что имеет истинные размеры в ЧПУ.
   Надеюсь, что вы поняли. Ну и прекрасно. Теперь возьмем пример посложнее.
   Предположим, что есть некоторая виртуальная модель вселенной в некотором компьютере.
   Давайте посмотрим, относительно кого и чего она будет считаться моделью, а относительно кого и чего она будет являться оригиналом.
   Очевидно, что для искусственного интеллекта, находящегося внутри компьютерной модели, тот мир, в котором он сам же находимтся будет ИСТИННЫМ, т.е. РЕАЛЬНЫМ.
   Относительно нас с вами, и сам компьютерный мир и искусственный интеллект в нем живущий, будет виртуальным.
   А теперь пора бы приступить и к объяснению темы, ради которой и создавался топик, о матрешечных вселенных.
   Есть гипотеза, что весь наш реальный мир является синтезированным и является компьютерной моделью.
   Надеюсь, что слово МОДЕЛЬ, уже не так решет вам слух, ведь для всех нас, наш мир и должен казаться нам реальностью, и при этом нет никакого противоречия относительно того, кто смотрит на нас извне и вправе называть весь наш мир и нас самих моделью. Да, я говорю о Боге, хотя подразумеваю под этим всего на всего админа и модератора нашей системы.
   Красиво, что и говорить, и закон сохранения не нарушается, поскольку понятно, откуда вселенная появилась и что такое был этот БВ, который был ни чем иным, как банальным включением компьютера. Кстати, по релятивистским расчетам, расширение системы в первые мгновения после БВ происходило со скоростями выше С, что объясняется весьма просто с точки зрения указанной гипотезы, ведь вселенная, с вполне конкретными установками и размером, могла просто инсталироваться уже весьма внушительных размеров, а дальше идет обычный апгрейд по мере течения времени. Естесственно, что инсталяция вселенной в уже некотором объеме, релятивистами не может быть объяснена, кроме как расширением со сверхсветовой.
   Об этом можно много говорить, но противники такой красивой гипотезы в качестве аргумента против, задают вопрос:
   А кто админит админа и пр, и пр...
   При этом, ни у кого не возникает ощущения, что речь идет о банальном множестве множеств в теории множеств. При решении парадокса множества множеств, решается и вопрос об множестве матрешечных вселенных.
   Примечательно, что математическая теория множеств зашла в тупик, и математики решили просто избавиться от самого термина множество множеств, который ввел отец теории множеств Кантор (окончивший свои дни в дурдоме по причине невозможности решения парадокса множества множеств исходя из классических представлений).
   Хочу заметить, что удивительно принимать аргументы против указанной гипотезы связанные с непониманием "кто админит админа", в ситуации когда проблему теории множеств никто не может решить (и не пытается), и мало того, тех, кого смущает бесконечный ряд админов, почему то совершенно не смушает понятие бесконечного континуума, в который верят релятивисты и математики. Странно, не правда ли?
   Является ли вопрос "кто админит админа?" аргументом против красивейшей гипотезы, решать конечно вам?
   Будучи логиком и человеком, разрешившим парадокс множества множеств (а не спрятавшись от него в кусты, как математики), я попытаюсь вам объяснить сначала парадокс множества множеств, а затем и то, каким образом бесконечная череда матрешек замыкается первой с последней в нулевой вселенной, являющейся как раз аналогом множества множеств.
   Начнем с того, что привычные определения множеств и подмножеств, сформулированных Кантором не верны. Дело в том, что "подмножеством некоторого множества, называется конструкция (система) из двух и более элементов этого множества", т.е. с точностью до наоборот с классическим определением, где миллиметровое множество, к примеру, является подмножеством сантиметрового.
   На самом деле все как раз наоборот:
   Подмножеством является множество сантиметров (как конструкция из первоэлементов-условно миллиметров) в множестве миллиметров, поскольку всякая система, и физическая система в т.ч. строится из своих первоэлементов, а не из сложных конструкций. Причинно-следственные отношения в этом построении, связаны с временем и с его ходом от прошлого к будущему, что не позволяет строить систему из множеств и подмножеств в ином порядке.
   Таким образом, термин "множества множеств", от которого математики поспешили откреститься, это самое большое множество, состоящее из первоэлементов, а не из их конструкций, которые являются подмножествами.
   В принципе понятно, почему математики начали строить теорию множеств прямо в противоположном направлении. Ведь здесь точно такая же ситуация как и с терминами "модели и оригинала", все зависит от того где находится наблюдатель, который дает оценку, или строит теорию множеств, все равно.
   Теория множеств, как и всякая другая, классически строится не изнутри новой теории, а снаружи ее, т.е. из матаппарата, который абстрагированн от какой либо выделенной СО. Именно по этой причине, все объекты всех множеств должны уже виртуально быть в наличии, от самых маленьких до самых больших во всем своем гипотетическом бесконечном многообразии, которого реально нет, а только может быть.
   КАК БЫ, имея вся гамму множеств, пусть и гипотетических, очень удобно и естесственно для наблюдателя со стороны, определять множества и подмножества именно так, как это и сделали математики.
   Однако, "множества всех множеств" не существует там, где процесс создания системы из множеств и подмножеств не завершен во времени. В математике нет времени и таким образом, этот процесс не рассматривается. Т.е. множество множеств это НЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЙ термин, и задачи, связанные с множеством множеств находятся вне области применения матаппарата. Он находится в области применения логики, в которой время обозначено вектором причины и следствия. А также, он находится в области применения естесственных наук.
   Напомню, что в математике по причине отсутствия в ней времени, не существует понятий "причины и следствия", а есть понятия "посылка и вывод".
   Если теорию множеств создавать из логики формальной, т.е. с позиции вполне конкретной физической системы отсчета, с вполне конкретными физическими константами и критериями истинности данной физической реальности, то получится именно указанные мной определения множеств и подмножеств, которое делает понятие "множества множеств" легитимным и понятным.
   Опираясь на понятие минимального объекта в теории множеств, а именно на первоэлемент конкретной ситсемы отсчета, где и легитимно понятие "множества множеств", могло бы показаться, что наличие простейшего объекта ничуть не лучше наличия максимально сложного. Но это не так. Не забывайте, что математика-это производная от формальной логики, а не наоборот, поэтому приоритетность истинности выводов сохраняется для более мощной теории, т.е. для выводов, полученных при помощи формальной логики.
   Преимущества подхода с первоэлементом минимального объекта множества и временнцым фактором в том, что он позволяет использовать время для объединения обоих точек рассмотрения в одну.
   Существование всех гипотетических множеств и подмножеств возможно в рамках отведенного для системы времени жизни. Когда же время иссякнет, автоматически логически определятся все множества и подмножества по любому из вариантов (хоть кол-во миллиметров в сантиметрах, для примера, считайте, хоть кол-во сантиметров в множестве миллиметров), без разницы.
   Т.е. по аналогии, количество вселенных, вложенных друг в друга, это некоторое множество сантиметров, дециметров, километров, вложенных в множество миллиметров, или наоборот.
   Ключевое слово здесь "наоборот", потому что кто в кого вложен в смысле вселенных (или кто кого админит), зависит лишь от того, с какой точки зрения на это все смотреть со стороны, которой нет физически и быть не может, из несуществующей физически виртуальности, мысленно, если хотите.
   Если мысленно смотреть на то, сколько времени осталось для всех вселенных, то оно будет уменьшаться, независимо от того, в какой именно вселенской матрешке мы находимся, время то едино для всех. А если смотреть на систему с точки зрения сколько времени уже прошло, то наоборот, этот интервал будет увеличиваться. Т.е. вектор течения времени во всех вселенных, относительно виртуально вымышленной (я ее называю нулевой вселенной, или нулевой матрешкой) зависит от того, как условно принять временную ось в этой виртуальной ИСО.
   Таким образом, решение существующего вопроса "кто админит админа" сводится к вопросу не столько КТО?, сколько КОГДА?
   Потому что с изменением направления вектора времени, неизбежно меняется местами причина и следствие. А если учесть, что первоэлементом "множества множеств" является не что иное, как квант времени, то становится понятным, что вселенных как таковых, вообще ни одной нет реальной, а та иллюзия, которую мы именуем своей реальностью, ничем не отличается по сути от "нулевой матрешки", так что хотите считать, что наша реальность самая главная или главная та, которая в вашей голове-считайте на здоровье, и будете правы.
   Это все равно, что ткнуть пальцем в точку на окружности и сказать, что она начинается здесь, вы будете правы, потому что это решаете ВЫ.
   Мы все-Боги.
   Т.е. админит тот, кто уверен в том, что админит именно он, Вселенная вложена в ту, в которую вы ее сами вложите. Вот какая ирония виртуальной РЕАЛЬНОСТИ.
   Для простоты, я бы порекомендовал огранияиться 2-мя вселенными для осмысления принципов инверсии причинности и замкнутости логики.
  
  

Большие маятники Вселенной

Фантазия Фридмана

  

Станислав Николаевич Зигуненко

  
   Для начала позвольте сказать несколько слов об А.А. Фридмане. Этот незаурядный человек, безусловно, заслужил толику вашего внимания.
   Александр Александрович Фридман родился в 1888 году в Санкт-Петербурге. В городе на Неве прошла и вся его короткая, но исключительно яркая жизнь. Закончив Петербургский университет, Фридман считал себя математиком. Но посмотрите, насколько широк был круг его научных интересов: он вывел математические соотношения для атмосферных вихрей, имеющие фундаментальное значение в теории прогноза погоды. И сотрудники' Главной геофизической обсерватории, которой А. А. Фридман руководил в 1924 -- 1925 годах, имеют все основания гордиться одним из своих директоров. При этом он еще преподавал в университете, и эта сторона его деятельности; отмечена работами по теории хаотических турбулентных движений. Ну а чтобы проверить свои идеи на практике, он летал, на дирижаблях, поднялся в июле 1925 года на аэростате на рекордную по тем временам высоту -- 7400 м.
   Заинтересовавшись в 1920 году общей теорией относительности, он очень быстро овладел ее понятиями настолько, что уже в 1922 году была опубликована первая из его двух космологических статей, положившая начало отечественной космологии, дала новый качественный толчок и мировому развитию этой отрасли науки.
   Статья называлась "О кривизне пространства", и с некоторыми ее положениями будет невредно ознакомиться и нам. Чуть позднее вы поймете, какое все это имеет отношение к основной теме книжки.
   С тех пор как общая теория относительности получила права гражданства, в словаре многих физиков появились такие необычные понятия, как "кривизна пространства", "замкнутый мир", "незамкнутый мир"...
   Чтобы понять, что это такое, для большей наглядности обычно призывают на помощь аналогию, которой впервые в 1917 году воспользовался еще сам А. Эйнштейн.
   Попробуйте себе вообразить,'что на совершенно ровной плоскости живут некие "двухмерные", но тем не менее разумные существа. По законам, геометрии их двухмерного мира, существам знакомы лишь понятия "вправо-влево", "вперед-назад". А вот "верха" и "низа" для них не существует -- это уже определение из трехмерного мира.
   И тем не менее существа вроде бы неплохо устроились. Их ученые прекрасно знают эвклидову геометрию и очень довольны, что их пространство вполне соответствует этой простой геометрии: сумма углов треугольника всегда равна 180 градусам, а через две точки можно провести только одну прямую...
   И вот в один не очень прекрасный день плоскость, на которой жили .двухмерные существа, по непонятной причине изогнулась. Большинство жителей этого вовсе не заметили, как не замечаем мы, что живем на круглой Земле. Но вот ученые переполошились: пространство вдруг стало неэвклидовым, сумма трех углов, треугольника перестала равняться 180 градусам...
   Почему? В поисках ответа на этот вопрос самый гениальный геометр двухмерного мира выдвинул "Сумасшедшую" идею: двухмерный мир искривлен, у него появилось некое третье измерение.
   После долгих споров эта идея в конце концов принимается наукой на вооружение, хотя никто из ученых так и не может представить себе, что же это такое -- третье измерение. Но, лучше хоть какое-то объяснение, чем никакого.
   Мы по сравнению с двухмерными существами можем чувствовать себя почти что богами. Наше воображение не только с легкостью представляет себе трехмерное пространство, но и может даже отыскать причину его искривления. Например, если на плоский лист железа поставить гирю, то он заметно искривится. Причем степень искривления будет увеличиваться по мере приближения к гире.
   Но богом быть трудно. И наше воображение паСует, как только речь заходит о возможной кривизне нашего трехмерного мира, а уж тем более о кривизне четырехмерного пространства-времени.
   Однако именно об этом пространстве/времени мы и должны вести речь Дальше, поскольку именно им и занимался А. А. Фридман. Решая задачу о геометрии нашей Вселенной, о ее пространстве и времени, он предположил в качестве начального условия, что вещество распределено по объему Вселенной равномерно л само вещество однородно. А в качестве ответа нужно было определить, каким будет время-пространство Вселенной с течением этого самого времени.
   Для решения задачи Фридман воспользовался уравнениями, выведенными Эйнштейном, и внимательно проанализировал, какие следствия из них вытекают. И вот оказалось, что согласно данным уравнениям вещество Вселенной не может находиться в покое сколько-нибудь длительное время. Плотность общего однородного распределения вещества должна либо увеличиться, либо уменьшиться. То есть применительно к наблюдаемой нами картине Вселенной это означает, что галактики и другие звездные скопления не стоят на места, они движутся, и расстояния между ними со временем меняются.
   Теоретические рассуждения Фридмана получили блестящее подтверждение на практике, в ходе астрономических измерений. В 1929 году американский астроном Э. Хаббл, изучая спектры галактик на звездном небе, обнаружил в них "красное смещение". То есть, говоря иначе, линии спектра, который они излучали, были сдвинуты к красной области по сравнению с нормальным эталонным положением. Из этого наблюдения Хаббл сделал вывод, что смещение это можно истолковать как следствие эффекта Доплера, согласно которому звук и свет, излучаемые движущимся предметом, отличаются от такого же излучения в неподвижном состоянии.
   Что касается звука, то эти смещениями можете уловить на слух прислушавшись, например, к гудкам электрички, движущейся на вас и от вас. Они заметно отличаются по тону, как друг от друга, так и от сигнала стоящей электрички.
   Смещение светового излучения не столь заметно, на глаз его не определишь. Хотя среди физиков и бытует шутка о неком физике-автолюбителе, который, проехав на красный свет светофора, пытался уверить инспектора ГАИ, что это произошло только потому, что красный свет показался ему зеленым. Наука, дескать, вполне допускает это, если вы движетесь навстречу источнику света.
   - И при какой скорости это происходит? - поинтересовался инспектор.
   - Легко подсчитать - получается что-то около 75 процентов от скорости света, - быстренько прикинул физик. - В таком случае платите штраф за превышение скорости...
   Шутки шутками, но астрономы тем не менее ухитряются "засекать" это смещение с помощью точных приборов. Более полувека назад астроном Пулковской обсерватории использовал этот прием для измерения скорости звезд, а Хаббл воспользовался тем же эффектом для открытия нового Явления во Вселенной -- разбегания галактик.
   Так получила свое начало теория расширяющейся Вселенной.
  

Уникальные фридмоны

  
   И размышления лучших умов человечества привели к обозначению престранной картины. Оказывается, не надо дожидаться "конца света", чтобы увидеть Вселенную, сжимающуюся в невообразимо плотный комок, в точку. Такие Вселенные, вполне возможно, существуют уже сегодня. Они -- рядом с нами, возможно, и внутри нас...
   Разбегание галактик оказалось лишь одним из следствий, вытекавших из рассмотрения Фридманом уравнений Эйнштейна. Помните, мы говорили об искривлении пространства? Двухмерный мир (лист тонкой жести) нетрудно изогнуть (хотя бы при помощи гирь) таким образом, что получится какая-нибудь незамкнутая поверхность например, нечто похожее по форме на седло. А если, очень уж постараться, то можно согнуть плоский лист и в замкнутую сферу.
   Подобным же образом, согласно Фридману, и искривленное трехмерное пространство может быть разомкнутым, а может быть и замкнутым. Каким именно оно станет, зависит- от многих обстоятельств.
   Например, если плотность материи в таком мире будет ниже некой критической величины, то он окажется незамкнутым, сможет расширяться до бесконечности. Луч света, выпущенный из какой-либо точки внутри него, никогда не вернется назад, разве что отразится, натолкнувшись на какую-либо преграду.
   Если же плотность вещества превысит некоторое критическое значение, то пространство окажется замкнутым. Оно будет то расширяться, то сжиматься, не выходя все-таки за некоторые пределы.
   Для наглядности такой пульсирующий замкнутый мир мы можем представить, скажем, в виде баскетбольного мяча, внутри которого то раздувается, то спускает воздух резиновая камера. Само собой разумеется, что при всем старании нам вряд ли удастся раздуть камеру больше внутреннего, объема покрышки. Только в теории Фридман имел дело с более многомерным пространством, чем мы в своей аналогии.
   И в таком замкнутом пространстве свет, направленный в одну сторону, может облететь всю полость и вернуться с другой стороны, так и не вырвавшись наружу.
   Академик А.. Марков, попытавшийся описать подобный мир математически, назвал такие образования фридмонами -- в честь впервые указавшего на возможность их существования Фридмана.
   Удивительные вещи должны происходить в таком замкнутом мире. Попробуем описать их опять-таки при помощи упрощенной двухмерной аналогии. Пусть наши плоские существа живут теперь не просто на искривленной плоскости, а на поверхности сферы. И случилось так, что за какую-то провинность они решили отправить в ссылку одного из своих сограждан (мера, кстати, весьма распространенная и в нашем трехмерном, мире). Очертили небольшую по сравнению со всей шаровой поверхностью окружность и сказали: "Живи тут!.."
   Через какое-то время жесткость наказания решили усилить -- радиус запретительной окружности еще уменьшили. Наказанный стал протестовать, за что ему еще уменьшили территорию... И продолжали уменьшать окружность до тех пор, пока она не превратилась в точку, А сам изгнанник за миг перед этим должен был подпрыгнуть и, покинув поверхность шара, очутиться в каком-то ранее совершенно немыслимом для двухмерного существа третьем измерении, неком потустороннем мире.
   Сходным образом могли обстоять дела и в нашем трехмерном мире, С той лишь разницей, что изоляция могла выглядеть в виде некой сферы, радиус "свободы" которой постепенно все уменьшался, оставляя изгнаннику лишь возможность перехода из этого мира в иной, если он, конечно, существует.
   Полностью замкнутый мир никоим образом, по идее, не проявляет себя7 вовне: из него не проникают наружу даже световые лучи. Значит, снаружи он должен представлять для стороннего наблюдателя нечто, не имеющее ни размеров, ни массы, ни электрического заряда.
   Но вот в том месте, где изгнаннику предоставили возможность выхода в иной мир, средняя плотность материи в замкнутом пространстве должна быть, очевидно, меньше критической. И полностью замкнутого мира в данном случае не получается. Получится почти замкнутый И вот это "почти" дает существенное качественное отличие. Полная масса и полный электрический заряд теперь уже не равны нулю. У луча света есть возможность если не вырваться наружу, то извне попасть внутрь. Между двумя мирами образуется нечто вроде коридора, по которому они могут сообщаться между собой. Причем для нашего изгнанника "дверь" в этот "коридор", по сути дела, олицетворяет весь мир, расположенный по другую сторону.
   К сказанному остается добавить, что полная масса и полный электрический заряд почти замкнутого мира уже не равны нулю.
  

Быть может, эти электроны...

  
   Таким образом, в нашем воображении вырисовывается картина, на описание которой не каждый бы и фантаст решился. Быть может, и наша Вселенная со всеми ее солнцами, млечными путями, туманностями, квазарами -- всего лишь один из фридмонов.
   Впрочем, фридмоны не обязательно должны заключать в себе только гигантские мироздания. Их содержимое может быть и более скромным: например, содержать в себе "всего лишь" одну галактику, звезду... А также несколько граммов или даже несколько сотых грамма вещества. Самое удивительное, что при всем этом все фридмоны внешне могут выглядеть совершенно одинаково.
   Причем "лазейка", связанная с идеей фридмонов, имеет определенные преимущества перед всеми другими. Дело в том, что размеры сферической "горловины", которая ведет в почти замкнутое пространство, зависит от величины электрического заряда, содержащегося в этом почти замкнутом пространстве. Чем больше заряд, тем и размеры больше.
   В таком случае, казалось бы, в природе должны встречаться частично замкнутые миры самых различных размеров (по крайней мере по виду "снаружи"). Ну а поскольку трудно представить себе, что огромная Вселенная имеет микроскопический электрический заряд, то фридмон, "включающий" в себя огромные миры, вроде бы должен иметь весьма малое распространение.
   И вот тут природа как бы проявляет симпатию к этому удивительному феномену. Согласно расчетам академика М.А. Маркова, развившего идеи Фридмана, почти замкнутая система с большим электрическим зарядом должна быть неустойчива. Чтобы обрести эту самую устойчивость, она стремится во что бы то ни стало выбросить избыток электричества "наружу". Причем тот заряд, при котором система приобретает желанное равновесие, должен быть как раз микроскопический, близкий к заряду, которым обладают многие элементарные частицы.
   Таким образом, получается, что если пространство в какой-то момент времени и обладало большим зарядом, то через некоторое время заряд этот .неизбежно уменьшится. А значит, соответственно сократятся размеры и масса пространства, каковыми они предстают перед сторонним наблюдателем. То есть, говоря проще, согласно математическим выкладкам получается, что стягивание гигантских миров в точку отнюдь не маловероятно, а, напротив, практически неизбежно.
   Исходя из теории фридмонов получается, что мы должны свыкнуться с мыслью: любая элементарная частица в принципе может оказаться "входом" в иные миры. Проникнув через этот вход, мы можем оказаться в совершенно иной Вселенной. Нашему взору, возможно, предстали бы иные галактики, населенные, вполне возможно, своими цивилизациями.
   Оглянувшись же назад, мы бы увидели, что до микроскопических размеров сжалась теперь наша родная Вселенная. Если бы мы захотели вернуться назад, то пришлось бы снова проделать путь по коридору между мирами. Ну а окажись бы любопытство сильнее страха, то вполне возможно, мы могли бы отыскать другой фридмон, и тогда бы наше путешествие по иным мирам могло продолжаться до бесконечности.
  

Вселенная Стивена Хокинга

  
   Описанные выше путешествия могли бы привести не только к перемещениям в пространстве, но и, что для нас в данном случае наиболее интересно, к перемещениям во времени. Так во всяком случае считают Стивен Хокинг и его последователи.
   Но прежде чем мы углубимся в устройство подобных "туннелей времени", надо, наверное, сказать несколько слов и о самом Хокинге. Уж больно неординарная это фигура даже для нашего времени, которое, кажется, уже отучило нас удивляться.
   ...Недавно в Кембридже состоялось, не совсем обычное торжество. Профессора и студенты знаменитого Трйнити-колледжа - того самого, где профессором был когда-то сам сэр Исаак Ньютон, - пением и аплодисментами приветствовали человека, неподвижно сидевшего в инвалидной коляске.
   Человек в коляске был нем и недвижим. Тем не менее именно он сегодня занимает ту кафедру, которую когда-то занимал Ньютон, читает лекции студентам, создает новые книги и научные гипотезы, в том числе наиболее "безумные", а значит, и чрезвычайно интересные.
   Беда постигла Стивена Хокинга в юности, когда он учился на первом курсе колледжа. Неизлечимая болезнь практически обездвижила все тело, а неудачная операция привела вдобавок еще и к тому, что Хокинг онеменел. И тем не менее он не сдался.
   В какой-то мере Хокингу помогает современная техника. Коляска с электроприводом позволяет ему передвигаться самостоятельно, а расположенный под сиденьем кресла компьютер с синтезатором речи дает ему возможность говорить.
   Стивен Хокинг сумел не только закончить колледж, но и стать профессором, написать несколько книг. Одна из последних называется "От Большого взрыва до черных дыр". На ней мы и остановимся более подробно.
   Она представляет собой относительно небольшую (200 страниц) научно-популярную работу, в которой описаны все космологические теории и гипотезы последнего времени.
   - Издатель сказал мне, что каждая новая формула будет сокращать число читателей вдвое, - сказал Хокинг. Поэтому в книге всего одна формула - это знаменитое эйнштейновское уравнение. Все остальное я постарался изложить как можно более доступным языком...
   И надо сказать, что попытка популяризации Хокингу вполне удалась. В своей книге он рассказывает о гипотезе Большого Взрыва, согласно которой вся наша Вселенная когда-то образовалась из одной-единственной сингулярной точки.
   По неведомой пока нам причине в один прекрасный миг эта точка взорвалась, и с той поры ее вещество все время расширяется, преобразуясь по дороге. Затем, как полагают многие ученые, большой маятник Вселенной качнется в обратную сторону - расширение может смениться сжатием до новой сингулярной точки. Таким образом, наша Вселенная должна иметь начало и конец.
   Однако Хокинг с такой точкой зрения не согласен. Он полагает, что она чересчур пессимистична, поэтому ввел в науку новое понятие -- воображаемое время. Используя это понятие, Хокинг, создал модель такой Вселенной, у которой нет ни начала ни конца.
   "Представьте себе движение по воображаемому шару, - пишет Хокинг. - Вы начали движение по нему с северного полюса и постепенно движетесь к югу, все время меняя широту места..."
   Говоря иначе, Хокинг своими словами пересказывает ту притчу о плоскостном мире, с которой мы уже познакомились. Но рассматривает он ее применительно к нашему трехмерному (или, если угодно, четырехмерному) миру и приходит в конце концов к неожиданному выводу.
   "По мере движения, - продолжает он свой рассказ, - широта места, т. е. длина окружности, будет возрастать, а потом, когда вы перевалите экватор, начнет сокращаться, .пока не превратится в нуль. Что это -- точка сингулярности?.. Нет, ведь если вы продолжите движение, то широта снова станет возрастать..."
   Конечно, все сказанное выглядит весьма схематично. На самом деле мир устроен, наверное, значительно сложнее. Однако в том и есть один из талантов Хокинга -- говорить о сложных вещах или емкими, точными формулами, или просто наглядными образами.
   Он ввел понятие воображаемого времени, которое не имеет никакой связи с настоящим физическим временем, однако оказалось весьма удобным для описания многих процессов космологии.
   Теория воображаемого времени - продолжение работы Хокинга над теорией "черных дыр". Когда он впервые познакомился с феноменом "черных дыр", введенным в обиход профессором Роджером Пенроузом, то был весьма поражен, что "черная дыра" - это такое место во Вселенной, откуда из-за чрезвычайно сильного тяготения, а значит, и искривления пространства не вырывается ничто: ни элементарная частица, ни луч света... "Получается, что "черная дыра" ничего не излучает в пространство, а посему может быть совершенно незаметна, - сказал сам себе Хокинг. - Но разве так бывает?.."
   И он-таки нашел возможность доказать, что "черная дыра" может посылать в пространство некое излучение, радиацию, которую теперь так и называют - радиация Хокинга.
   "Представьте себе, что поверхность шара, по которому мы только что двигались, вибрирует, -- продолжает свои рассуждения Стивен Хокинг. Эта вибрация едва заметна, ее величина 10~23 см, то есть в 10~20 меньше, чем диаметр протона. Но тем не менее этой величины вполне достаточно, чтобы поверхность шара претерпевала изменения, а значит, от него в пространстве распространялись некие волны излучения..."
   Говоря иначе, Хокинг с другой стороны подошел к теории замкнутой или почти замкнутой Вселенной. Он попытался объединить два понятия, существовавших до того раздельно, - фридмоны и "черные дыры". Это объединение повлекло за собой далеко идущие последствия, к рассказу которых мы сейчас и перейдем.
  

Теория "червячных дыр"

  
   Представьте себе тот же шар, который мы использовали в своих аналогиях уже неоднократно. По поверхности этого шара ползают все те же плоскостники-двухмерники. Понятно, что для того, чтобы попасть из точки А в точку В на поверхности шара, они должны преодолеть некий путь по дуге.
   И вот некий гений местного масштаба однажды все-таки сумел сообразить не только то, что движение по поверхности шара происходит по дуге, но и то, как этот путь можно спрямить. Не берусь рассказать обо всем ходе и логике рассуждений "двухмерника", в нашем же трехмерно-четырехмерном мире это можно показать на простейшей аналогии.
   На яблоке поселился червяк. Вместо того чтобы передвигаться из одной точки в другую по поверхности яблока, он просто прогрызает ходы-червоточины. Так путь по дуге превращается в более короткий путь по хорде.
   Оказывается, подобные "червоточины" вполне могут существовать ив окружающей нас Вселенной. Чтобы понятькак это может быть, давайте несколько отступим по времени назад и расположим события в их логической последовательности.
   Как известно, суть гравитации, открытой И. Ньютоном в 1687 году, заключается в том, что два тeлa, обладающих некой массой, испытывают взаимное притяжение. Сила притяжения зависит от расстояния между телами. А это, в свою очередь, позволяет выдвинуть следующее предположение: если одно из тел меняет свое положение, меняется и сила притяжения, которое оно оказывает на другое тело.
   Причем гравитационные эффекты протекают со скоростью, значительно большей, чем скорость света. Это на сегодняшний День известно точной если солнечный луч движется к нам 8 мин, то стоит Солнцу чуть изменить свое положение, как Земля чувствует изменение гравитационного поля немедленно.
   Как же тогда примирить эту особенность с теорией Эйнштейна, которая утверждает, что именно скорость света есть абсолютно непреодолимый предел скорости? Сам Эйнштейн попытался найти решение этой проблемы в рамках общей теории относительности.
   Суть ее для данного случая заключается в том, что согласно предположению Эйнштейна пространство не "плоское", как полагали раньше, а "изогнутое", деформированное под воздействием распределенных в нем массы и энергии.
   Говоря другими словами, это означает, что наше трехмерное пространство загибается в некое четвертое измерение, подобно тому как двухмерный лист бумаги, если его скрутить, загибается JB третье измерение.
   Последствия этой теории не до конца осознаны и в наши.дни. Пространство и время потеряли свой абсолютный характер и, как мы уже говорили, уступили место новому понятию "пространства-времени". Изменения, вносимые при этом в наши геометрические понятия, одновременно носят и количественный и качественный характер.
   Количественный -- потому, что отныне необходимо учитывать искривленность пространства и времени, а это предполагает, к примеру, что сумма углов треугольника не обязательно должна быть равна 180R (пространственная геометрия Лобачевского), а, прямые параллельные линии согласно той же геометрии в некоторых случаях могут и пересекаться.
   Качественный -- в основном потому, что становится возможным соединить две точки совершенно различными способами, не имеющими друг с другом пространственно-временной связи. Именно на этих неожиданных путях вселенские "червяки" и прогрызают, свои необыкновенные "дыры".
   Чтобы яснее понять, что же знаменуют собой те "различные способы", которыми можно соединить две точки, обратимся к наглядному примеру, приводимому тем же Стивеном Хокингом в его новой книге "Короткая история времени".Понаблюдаем за самолетом, летящим над пересечённой местностью, предлагает нам английский ученый. Его траектория в небе. -- прямая линия в трехмерном пространстве. А вот тень его следует по изогнутой траектории -- в зависимости от рельефа -- в двухмерном пространстве.
   Точно так же Земля движется вокруг Солнца по прямой траектории в четырехмерном пространстве (три классических пространственных измерения плюс четвертая координата *г время). А вот в трехмерном пространстве, отображение нашей планеты перемещается по изогнутой траектории -- эллипсу, примерно так же, как движется по какой-то кривой тень самолета.
   Из всего этого следует, что при помощи "червячной дыры", проходящей через четвертое пространственное измерение, можно изрядно сократить себе путь как в пространстве, так и во времени.
   Существование таких кратчайших путей было предсказано теоретиками еще в 1916 году, но только двадцать лет спустя, когда Эйнштейн совместно с Розеном взялся за анализ своих же-уравнений, была выдвинута достаточно проработанная гипотеза о неком "мосте", который может связшвать две точки более коротким путем, чем общепринято. Эта гипотеза получила название "мост Эйнштейна - Розена".
   И вот в конце 50-х годов Джон Уилер впервые ясно обрисовал, где именно эти "мосты" в нашей Вселенной могут быть наведены. Ему же принадлежит и название "червячные дыры" по известной аналогии с ходами, проделываемыми плодовым червяком. Итак, согласно Уилеру, "червячные ходы", скорее всего, могут возникать в тех районах Вселенной, где пространство сильно изогнуто. То есть, говоря иначе, в районах, где существуют те самые "черные дыры", о которых мы уже говорили.
   При этом, Однако, Уилер и его последователи получили поначалу не слишком обнадеживающую картину. Во-первых, было неясно, как именно могла бы появиться "червоточина" - теория не находила механизмов для ее образования. Во-вторых, получалось, что два входа "червоточины" - теоретики назвали их "ртами" - могут сообщаться между собой весьма незначительное время. Не успеет "червоточина" появиться, как канал или "глотка", соединяющая оба "рта" тотчас должна мгновенно стянуться, давая в итоге две не сообщающиеся между собой "черные дыры".
   Таким образом, сконструированные теоретиками "червоточины" показались им нежизнеспособными, и интерес к космическим туннелям вскоре угас.
  

Путешествия по "червоточине"

  
   Интерес к "червоточинам" возродился всего несколько лет назад, когда известный американский астрофизик Кип Торн при участии своих сотрудников и учеников решил вновь заняться этой проблемой. Говорят, одним из толчков к исследованию послужила просьба, адресованная Торну его коллегой и приятелем, известным ученым Карлом Саганом. Саган на сей раз решил выступить в несвойственной ему роли и написал научно-фантастический роман "Контакт", действие которого происходит как раз в туннеле-"червоточине".
   Чтобы придать правдоподобие выдумке своего приятеля, Торн и решил посмотреть, каким образом "червоточину" можно уберечь от мгновенного разрушения. Для начала исследователи попробовали укрепить стенки туннеля некой "экзотической материей".
   Материя должна быть действительно на редкость экзотической: она должна выдерживать давления в миллиарды миллиардов атмосфер да при этом еще и обладать, как показывают расчеты, отрицательной... массой -- явлением еще не известным в физике.
   Однако тем не менее "строительство" продвигалось. Чтобы сделать "червоточину" пригодной для передвижения астронавтов, в транспортный туннель поместили вакуумную трубу. Было предложено и еще? одно решение: ученые наделили экзотическую материю такими свойствами, чтобы она не взаимодействовала с обычным веществом. Теперь астронавты могли двигаться сквозь туннель, вовсе не ощущая сопротивления.Работая с "червоточинами", Торн попытался теоретически обосновать и еще одну идею, ранее обсуждавшуюся применительно к "черным дырам". Эта идея - путешествие во времени. Согласно расчетам получается, что в принципе можно если не запустить ракету, которая прилетит вчера, то по крайней мере по прилете увидеть хвост своего собственного стартующего корабля.
   Ну а если заниматься нелодобными "фокусами", а чем-либо более серьезным, то с помощью такого приема можно будет отправиться в прошлое. Правда, и тут есть свои сложности. Сложность первая:
   чтобы сместиться в прошлое, скажем на тысячу лет, придется предварительно двигать "рот" около столетия со скоростью, сравнимой с около световой. Сложность вторая и, пожалуй, главная -- это возможное нарушение принципа причинности. Следствие, в данном случае может повлиять на причину, и никто не Знает, чем все это может кончиться...
   Ну а чтобы вы не печалились заранее, скажем, что сам Кип Торн весьма расстроен тем шумом, который подняли вокруг его гипотез досужие журналисты. Это ведь всего лишь рабочая гипотеза, в которой сам ученый не видит ничего особенно необычного.
   "Пока мы не знаем всех физических законов, на основе которых могут (или не могут) возникать и функционировать космические "червоточины", -- говорил он. -- И э то же время известные законы их не запрещают. Более того, по представлениям таких крупных специалистов, как С. Хокинг и Дж. Уилер, в масштабах околопланковской длины, то есть где-то около 10~43 см, все пространство состоит "из микроскопических "червоточин" и представляет собой, как ее называют, квантовую пену. Может быть, когда-нибудь, через тысячелетия, люди научатся раздувать эти "червоточины" до космических размеров...
   Что же касается принципиальной возможности перемещения во времени, то К.Торн не видит тут принципиальных "ловушек", поскольку возможность такого путешествия основана на уже достаточно проверенном и привычном эффекте теории относительности -- "растягивании" времени с увеличением скорости.
   "Словом, машина времени существует самым очевидным образом... но в бесконечно малом мире" -- пишет по этому поводу французский научно-популярный журнал "Сьянс э ви". Такая констатация, конечно, мало обнадеживает человека, который бы хотел совершить путешествие во времени, ну если не завтра, то по крайней мере в начале следующего века. И все-таки должен ли человек оставить всякую надежду на путешествия в пространстве и времени? Конечно, нет. Если космический корабль будущего и машина времени еще не появились на свет, то гипотеза о том, что однажды они появятся, уже перестала быть чисто теоретической.
   Сверхскоростные перемещения в пространстве -- первая и наиболее доступная область применения "червячных дыр". Сегодня для межпланетных полетов даже в Солнечной системе требуются годы и даже десятилетия. Ну а тем, кто пожелал бы ощутить себя менее одиноким во Вселенной и отправился бы на поиски жизни к другим планетам, путешествие обернулось бы 160 тысячами годов полета до самой близкой к нам звезды -- Проксимы Центавра.
   Даже если предположить, что корабль сможет достичь скорости света, то и тогда на дорогу уйдет не менее Десятка лет. Однако самая передовая техника и самые большие оптимисты не заглядывают за рубеж 20% от скорости света. Значит, чтобы начать исследования за пределами Млечного пути, не хватит и нескольких поколений космонавтов? Не отчаивайтесь, "червячные дыры" могут сделать подобные путешествия практически мгновенными. Главной заботой станет правильный выбор нужного туннеля, чтобы очутиться именно в нужном месте, а не в каком-либо другом...
   Путешествия во времени организовать и осуществить будет значительно сложнее. Здесь необходимо помнить, что в соответствии со все теми же уравнениями Эйнштейна время течет тем медленнее, чем быстрее происходит перемещение. Другими словами, время становится понятием относительным: абсолютное время и единые часы не существуют.
   Эта гипотеза уже подтверждена экспериментально в начале 70-х годов, когда было измерено расхождение трех часовых механизмов - одни двигались вокруг Земли на запад, другие - на восток, третьи - оставались неподвижны относительно поверхности нашей планеты. Вывод из этого эксперимента оказался таким: часы, перемещавшиеся на восток, показали по возвращении на место старта меньшее время, чем другие часы, поскольку с учетом скоростей собственно самолета, на котором они находились, и вращения планеты (а Земля, как известно, вращается с запада на восток) данные измерители времени двигались с большей скоростью, чем все остальные.
   Это проявление теории относительности уже известно нам под названием "парадокса близнецов". Однако наш близнец-космонавт ни в коем случае не смог бы вернуться во времени назад. Для этого ему непременно пришлись бы пройти через "червячную дыру". Чтобы лучше понять это, представим такую "дыру", начало которой пусть находится на Земле, а выход -- на каком-нибудь астероиде, неподалеку от нашей планеты. Представим также, что этот самый астероид отправился в полет по Вселенной, имея у себя "на борту" некого новорожденного. Что будет происходить с ним во время полета?
   Оконечность "червячной дыры" и находящийся в этом месте ребенок будут стареть медленнее, чем та ее часть, которая находится на Земле. (По аналогии с "парадоксом близнецов" - тот, кто путешествует, стареет медленнее.) Предположим, что к концу 50-летнего полета астероида Земля состарится на 200 лет - такова разница в их скоростях движения. Тогда и разница в возрасте двух оконечностей "червячной дыры" составит 150 лет.
   Предположим теперь, что житель астероида, теперь уже далеко не мальчик, а солидный пятидесятилетний мужчина, решит вернуться на Землю, пользуясь туннелем "червячной дым*". Перемещение по ней происходит практически мгновенно, и поскольку особенностью "дыры" является то, что она связывает идентичное время, наш мужчина прибудет на Землю в ту пору, когда до начала всей рассказанной нами истории будет оставаться еще 50 лет. То есть он попадет в прошлое, "сьэкономив" 150 лет, поскольку Земля в этот момент будет еще находиться на двухсотом году до начала полета астероида.
   Если же теперь наш путешественник вновь отправится на астероид, но уже не через "дыру", а на космическом корабле, двигающемся со скоростью, близкой к скорости астероида (чтобы время этого путешествия не выглядело чудовищно большим по сравнению с временем полета), то он может прибыть на астероид, допустим, на 35-м году полета астероида. Так как последний был уже в полете порядка 10 лет до того, как корабль покинул Землю, то путешествие, таким образом, продлится 25 лет по собственному времени путешественника. И наш мужчина ступает на астероид в возрасте 75 лет... и слышит приветствие от молодого тридцатипятилетнего человека, который не кто иной, как он сам!
   Причем только старец в данной ситуации будет знать, что видит самого себя; молодой же человек еще понятия не имеет, что в возрасте 50 лет он решит отправиться назад на Землю. Интересно, а какой будет выглядеть наша история в том случае, если старцу вдруг придет в голову сумасбродная мысль прикончить своего "двойника"?.. Ситуация похлеще, чем во многих детективах...
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"