Забирко Виталий: другие произведения.

Введение в физику многомерного пространства

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Peклaмa:
Литературные конкурсы на Litnet. Переходи и читай!
Конкурсы романов на Author.Today

Конкурс фантрассказа Блэк-Джек-21
Поиск утраченного смысла. Загадка Лукоморья
Peклaмa


   Виталий Забирко
  
   Введение в физику многомерного пространства
  

Основы мироздания настолько просты,

что не удивительно,

почему до этого никто до сих пор не додумался.

  
   Научное представление о мироздании базируется на законах естественных наук, которые были открыты в результате решения задач, поставленных для объяснения тех или иных природных явлений. В свою очередь любая задача решается относительно рамок заданных условий, что можно охарактеризовать как эмпирический закон относительности познания мира. При этом истинное представление о мироздании формируется из таких решений, когда в условия задачи закладываются фундаментальные основы научных представлений (аксиомы и постулаты), а в случае произвольно заданных условий решения могут носить частный характер.
   Прежде чем рассмотреть конкретные примеры, дадим определение одному из основных научных представлений: времени. Но не его гипотетическому потоку, а физическому времени, величинами которого мы оперируем в физике Ньютона. Понятие физического времени можно постулировать, как
  
   метрическую шкалу измерения, относительно которой определяются продолжительности всех возможных процессов.
  
   Заложив этот постулат в условия задачи (то есть приняв, что деление шкалы времени является постоянной величиной) и измеряя продолжительность некоего химического процесса, мы получаем, что при ингибировании процесса время увеличивается, а при катализе -- уменьшается. Однако если в условия задачи в качестве постоянной величины заложить продолжительность этого же химического процесса (то есть некий отрезок шкалы времени, соответствующий продолжительности процесса при обычных условиях), то окажется, что при ингибировании время процесса замедляется (отрезок шкалы растягивается), а при катализе -- ускоряется (отрезок шкалы сужается), и мы вправе говорить о времени процесса как о собственном времени, а решение задачи считать частным случаем.
   Вместе с тем отвергать постановку частных задач, как некорректную, не следует. Например, в астрономии и навигации до сих пор используются средневековые уравнения небесной механики (движения планет по воображаемому двухмерному небесному своду). Правомочность применения этих уравнений обусловлена тем, что наблюдаемое движение планет по небосводу является проекцией на условную небесную сферу истинного движения планет в трёхмерном пространстве. Поскольку на проекцию этого движения оказывают влияние достаточно много факторов (меняющиеся направления движений планет относительно друг друга, вращение Земли вокруг своей оси и пр.), то постановку задачи о проекции на плоскость движения физического тела в трёхмерном пространстве мы рассмотрим на более простом примере.
   Сфотографируем глобус Земли таким образом, чтобы нулевой меридиан и экватор выглядели на снимке прямыми линиями (фактически получим проекцию земной поверхности на плоскость). При этом на снимке видно, что вследствие искривления земной поверхности расстояния между меридианами на экваторе будут сужаться от нулевого меридиана к краям полушария. То есть если на земной поверхности деление шкалы измерения географической долготы на экваторе является постоянной величиной, то на плоскости фотографии -- переменной. Перенесём этот снимок на монитор компьютера и представим, что со спутника, неподвижно зависшего над точкой пересечения экватора и нулевого меридиана, мы наблюдаем, как по линии экватора с постоянной скоростью летит самолёт, за один час преодолевая расстояние между десятью меридианами (то есть скоростью, равной 10 град. долготы/ч). Однако с постоянной скоростью самолёт летит в трёхмерном пространстве, на плоскости же экрана его скорость при пересечении земного полушария от края до края половину пути будет ускоряться, а вторую половину пути -- замедляться, отчего в формуле скорости v = l/t, регистрируемая на плоскости экрана скорость самолёта будет переменной величиной при переменной единице измерения пути и постоянной единице измерения времени. В то же время собственная скорость самолёта будет оставаться постоянной и равняться 10 град. долготы/ч. Если же мы без учёта кривизны поверхности Земли будем измерять экватор в миллиметрах на плоскости экрана, то регистрируемая скорость самолёта окажется переменной величиной при постоянной единице измерения пути и, естественно, переменной единице измерения времени. Пусть при пересечении самолётом нулевого меридиана наблюдаемая на экране скорость составляет 10 мм/ч (что в данной точке практически соответствует реальной скорости самолёта). Тогда чтобы собственная скорость самолёта на всех отрезках пути оставалась постоянной и равнялась скорости 10 мм/ч, единица измерения времени при увеличении регистрируемой на мониторе скорости самолёта должна сжиматься (собственное время ускоряется), а при уменьшении скорости -- растягиваться (собственное время замедляется).
   Поскольку из приведенного примера ясно, что собственное время движения самолёта по плоскости монитора возникает из-за неучтённой кривизны поверхности Земли (искривленного двухмерного пространства), рассмотрим, в каких случаях проявляется кривизна любого пространства.
   Известно, что через две точки можно провести только одну прямую линию (прямое одномерное пространство). Если через эти же две точки провести другую линию, которая не будет накладываться на прямую, то эта линия будет кривой (искривлённым одномерным пространством). Область, заключённая между прямой и кривой линиями, будет представлять собой не что иное, как двухмерное пространство. Откуда следует, что искривление одномерного пространства возможно только при наличии, как минимум, двухмерного пространства. Аналогичным образом можно показать, что искривление двухмерного пространства возможно только в трёхмерном, но нагляднее всего это видно на примере географических координат Земли, когда меридианы, являясь прямыми линиями относительно поверхности Земли, на экваторе параллельны, а на полюсах пересекаются. При этом нулевой меридиан и экватор полностью соответствуют понятию осей прямоугольной системы координат как прямых линий относительно поверхности Земли (двухмерного пространства) и перпендикулярных друг другу в точке пересечения, а искривление этих координатных осей (равно как и поверхности Земли) происходит в трёхмерном пространстве. Откуда следует постулат:
  
   поскольку оси прямоугольной системы координат любого n-мерного пространства по определению не могут искривляться в своём пространстве, то искривление этих осей и, естественно, самого n-мерного пространства возможно только в пространствах высших размерностей, то есть в (n+m)-мерных пространствах.
  
   Согласно концепции пространственно-временного континуума Вселенная имеет три пространственных измерения и одно -- времени. Иных пространственных измерений концепция не предусматривает, а время в ней является собственным временем. Исходя из вышеприведенных примеров, можно констатировать, что пространственно-временной континуум является частным случаем представления Вселенной исключительно трёхмерно-пространственным образованием, аналогично частному случаю представления Вселенной в астрономии двухмерным небесным сводом. Откуда следует, что если в концепции пространственно-временного континуума собственное время заменить на физическое, то необходимо будет признать искривление трёхмерного пространства, а, следовательно, наличие во Вселенной, как минимум, четвёртого пространственного измерения.
   В работе "Основные положения теории четырёхмерного строения атома" (http://samlib.ru/z/zabirko_w_s/stroenieatoma.shtml) было предположено, что атом представляет собой, как минимум, четырёхмерную структуру, а наши научные представления о строении атома основаны на описании трёхмерной проекции этой структуры. Рассмотрение этого предположения привело к тому, что многие представления о строении атома получили не только иную трактовку, но и объяснение, почему существует то или иное явление. В частности, показано: что видимое уменьшение радиуса атомов элементов в периоде происходит за счёт удаления ядра атома в четырёхмерное пространство; что деление химических элементов на металлы и неметаллы обусловлено тем, что атомы металлов являются трёхмерно-цельными образованиями, а атомы неметаллов -- трёхмерно-"дырчатыми"; что "дефект массы" и потеря энергии объясняется распределением массы и энергии между трёхмерным и четырёхмерным пространствами, при этом распределение энергии происходит аналогично тому, как энергия упавшего в воду камня распределяется между толщей воды (трёхмерным пространством) и её поверхностью (двухмерным пространством) и пр.
   Наконец, сама теория позволила выдвинуть предположение, что элементарные частицы представляет собой всевозможные виды капсул замкнутого трёхмерного пространства наподобие того, как любой вещественный объект, являясь трёхмерным, ограничен замкнутым двухмерным пространством (своей поверхностью). То есть основой вещества является не что иное, как свёрнутое трёхмерное пространство, различные модификации которого представляют собой элементарные частицы.
   Казалось бы, абсурдный вывод, что вещество "сделано" из ничего, но... В математике существует понятие бесконечно малой величины, которая стремится к нулю, но не достигает его. Проще говоря, сколь бы малую частицу вещества мы не вообразили, всегда можно представить половину этой частицы, то есть более малую частицу, половина которой в свою очередь будет ещё меньше и так до бесконечности. Исходя из элементарной логики, напрашивается вывод, что вещество просто не из чего сделать, кроме как из ничего, а ничто не может быть чем-либо иным, кроме трёхмерного пространства.
   Метрика пространства в виде единиц измерения (ангстремы, метры, парсеки и т.п.) присутствует в большинстве формул, отражающих те или иные закономерности естественных наук. Однако сами пространства, будучи по факту физическими величинами, где l (длина) -- одномерное пространство, s (площадь) -- двухмерное и V (объём) -- трёхмерное, в отличие, скажем, от вещества, не являются самостоятельными физическими объектами. Если же признать любое пространство физическим объектом, то тогда распространение электромагнитных волн легко объясняется колебанием трёхмерного пространства. Кроме того, появляется объяснение дуализма квантово-волновой природы электромагнитного излучения, аналог которого наблюдается в природе и любой желающий может воспроизвести его в виде нехитрого эксперимента.
   Проведём веслом по спокойной поверхности воды в бассейне таким образом, чтобы плоскость весла была перпендикулярна движению, а сила гребка не вызывала вспенивания воды. При этом впереди весла образуется волна, а позади -- мелкие водовороты: у одной кромки весла они будут вращаться по часовой стрелке, у другой -- против часовой стрелки. Водовороты, вращающиеся в одну сторону, будут отталкиваться друг от друга, а вращающиеся в разные стороны -- притягиваться. Когда два водоворота, вращающиеся в разные стороны, соприкасаются, они начинают двигаться по касательной соприкосновения в противоположную от вращения сторону, при этом своим движением вызывая перед собой волну. Через некоторое время водовороты либо поглощают друг друга, либо расходятся, а вызванная их движением волна продолжает движение. Разошедшиеся водовороты со временем прекращают своё существование, порождая при этом слабенькую волну, вызванную подъёмом воды в воронке вращения. А теперь представим, что при горении свечи в качестве "весла" выступает образующаяся молекула окисла, а в качестве движущей силы -- энергия образования молекулы. Тогда образующиеся при горении фотоны должны представлять собой диполь из двух вращающихся в противоположные стороны вихрей замкнутого трёхмерного пространства, известных нам как электрон и позитрон.
   Когда в камере Вильсона было установлено, что фотон распадается на электрон и позитрон, никто почему-то не задумался, что происходит с волновой функцией светового излучения. Уверен, что современные методы анализа позволят уловить волну от распавшегося фотона, и тогда станет понятно, что реликтовое излучение является затухающим отголоском светового излучения сверхдалёких галактик, потерявшего за время пути свои фотоны, а также "последним вздохом" прекративших своё существование электронов и позитронов.
   В свете изложенного электромагнитное излучение можно охарактеризовать как линейно-динамическое возмущение трёхмерного пространства с тремя основными видами:
  
   - ламинарное (радиоизлучение);
   - упорядоченно-турбулентное (фотонное излучение);
   - хаотично-турбулентное (жёсткое излучение).
  
   В свою очередь гравитационное поле будет представлять собой статичную напряжённость искривлённого трёхмерного пространства (что, кстати, прекрасно объясняет обнаружение "тёмной материи"), а, представив электрический заряд в виде точечно-вихревой напряжённости замкнутого трёхмерного пространства, магнитное поле можно охарактеризовать как динамическую напряжённость искривлённого трёхмерного пространства. Кстати, к подобному выводу можно придти из аналогии со статичной напряжённостью двухмерной поверхности свободной воды в мениске, и динамичной напряжённостью поверхности воды в воронке водоворота.
  
   Выводы
  
   Законы физики Ньютона действуют во всех многомерных пространствах Вселенной, и истинное представление о мире можно получить только при использовании физического времени, шкала которого в силу своей искусственности является неизменной.
   Основы мироздания гораздо проще, чем они представляются в современной науке, но строение многомерной Вселенной намного сложнее.
  
   Донецк
   10.08.2014


Популярное на LitNet.com Н.Любимка "Долг феникса. Академия Хилт"(Любовное фэнтези) В.Чернованова "Попала, или Жена для тирана - 2"(Любовное фэнтези) А.Завадская "Рейд на Селену"(Киберпанк) М.Атаманов "Искажающие реальность-2"(ЛитРПГ) И.Головань "Десять тысяч стилей. Книга третья"(Уся (Wuxia)) Л.Лэй "Над Синим Небом"(Научная фантастика) В.Кретов "Легенда 5, Война богов"(ЛитРПГ) А.Кутищев "Мультикласс "Турнир""(ЛитРПГ) Т.Май "Светлая для тёмного"(Любовное фэнтези) С.Эл "Телохранитель для убийцы"(Боевик)
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
И.Мартин "Твой последний шазам" С.Лыжина "Последние дни Константинополя.Ромеи и турки" С.Бакшеев "Предвидящая"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"