Лекция 7. Основания физики

В предыдущих лекциях мы уже говорили, что физика, претендующая на создание Теории Всего, должна включать в себя параметры влияния знания и сознания на процессы измерения и процессы порождения и уничтожения. Но до этого желательно ответить на более прозаические вопросы. Каким же основным требованиям должна отвечать теория Великого объединения?
1. Как мы утверждали ранее и показали в математических работах, теория должна базироваться на нелинейных преобразованиях пространства, времени, а основные законы должны быть инвариантными относительно этих преобразований.
2. Теория чётко и относительно просто должна описывать наблюдаемые явления в микромире, макромире и мегамире одновременно.
3. Теория не должна противоречить классической механике, электродинамике и квантовой теории.
4. Теория должна уменьшить число универсальных констант и выводить одни константы из других.
5. Элементарные частицы должны классифицироваться, а их спектр масс вычисляться естественным образом.
6. Ни одна частица, в том числе фотон и его скорость (скорость света), не должна выделяться особым образом.
Возможна ли такая теория? Можно ли объяснять и вычислять, моделировать наблюдаемые явления проще и яснее?
Как быть с общей теорией относительности, с постулатами специальной теории относительности?
Конечно, в новой физике скорость света даже в вакууме не может быть постоянной и должна зависеть от гравитации. Но в нулевом приближении преобразования Лоренца и инвариантность уравнений Максвелла относительно этих преобразований остаются. Что касается общей теории относительности, несмотря на возможные сингулярности и искривления пространства и времени, видимо, от неё придётся отказаться в пользу иных теорий, инвариантных относительно нелинейных преобразований.
В представленной на рисунке краткой математической заметке мы показываем, какой могла бы быть простейшая обобщённая модель, описывающая Всё известное: структуру и распределение вещества в метагалактиках, галактиках, звёздных системах. В другой работе мы показали, как мог быть выведен спектр масс известных элементарных частиц, как могло бы быть объяснено распределение масс планет вокруг звезды на основании таких же нелинейных преобразований.
Но наиболее интересной представляется задача происхождения пространства и времени.
Разумеется, имеется не один подход к такой задаче. Мы представим только один, на наш взгляд, простой алгоритм, близкий пифагорейцам. Представим, что изначально был всюду плотный вакуум. В силу квантового характера возникла маленькая флуктуация – пузырёк-точка. При некоторых «удачных» повторениях событий такого рода возникла целая нить из подобных «точек». Давление вакуума и симметрия превращают эту нить в прямую. Теперь менее вероятное, но всё же возможное событие – появление треугольника. В силу симметрий треугольник этот равносторонний и на евклидовой плоскости.  С другой, видимо, меньшей и убывающей по мере роста числа сторон вероятностью могут появиться равносторонние многоугольники: квадраты, пятиугольники, шестиугольники.
Равносторонние треугольники, шестиугольники и квадраты могут плотно «мостить» евклидовы плоскости. А вот равносторонние пятиугольники при плотном прилегании друг к другу выходят за рамки двухмерности и образуют трёхмерные тела. Они в силу симметрий должны быть правильными. А в трёхмерном пространстве их может быть только пять: тетраэдр, куб, октаэдр, додекаэдр, икосаэдр. В пространствах размерности более трёх также существуют правильные многогранники. Поэтому довольно сложное многомерное пространство может возникнуть в вакууме как флуктуация, но вероятность такого события, видимо, катастрофически мала, такие образования должны иметь соответственно и малое время жизни. Наиболее вероятным является ячеистое размножение трёхмерного пространства, на первых порах это размножение происходит по экспоненте в виде раздутия во все стороны. Сам процесс размножения создаёт время, внутреннее время. Помимо этого внутреннего времени, должно существовать ещё иное, внешнее вакуумное время. Если вакуум является изначальной субстанцией без какого-либо времени, его программа или волновая функция, или операторная функция имеет последовательность событий, создающих внешнее время, пусть даже локально. Мы всюду наблюдаем не одно общее время, а множество времён и часов: время на ДНК, клеточное время, биологическое индивидуальное время, планетарное, звёздное, время жизни элементарных частиц. Они лишь условно синхронизируются между собой.
     Современная физика и её математические основания требуют существенного пересмотра в нескольких аспектах. Недооценены фундаментальные понятия «вращение» (или вихрь), «информированность», «вложенность», «многомерность», «проекция» и т.п. Сразу условимся отличать математический мир, полный разнообразных возможностей, от физического мира, который является реализацией лишь одной из математических возможностей. Условимся считать аксиоматически и интуитивно изначально заданными понятиями «мир», «многомерность» и «проекцию». Любой мир многомерен. Мир представляет собой относительно замкнутое, самодостаточное образование. Тогда определим понятие точки как проекцию одного мира на другой, когда их влиянием друг на друга можно пренебречь. Таким образом, мы отказываемся изначально от понятий евклидовой геометрии. Конечно, построения Евклида, Гаусса, Больяи, Римана, Лобачевского интересны, но их аксиоматика не учитывает самого важного. Понятие точки не является элементарным, а представляет собой самое сложное понятие. Попробуем привести геометрический пример. Вы видите 2 точки, соединённые прямым отрезком. Теперь представьте, что в некоторых точках отрезок проваливается по перпендикулярным лучам в разные стороны. Поскольку мы изначально допустили многомерность, расстояние между двумя ближайшими точками может быть бесконечным. Да и точек между двумя точками может быть бесконечное число. Мало того, их несчётное множество, то есть их нельзя перенумеровать бесконечным числом натуральных чисел. Но могут быть более примитивные миры. Например, можно представить физический мир, состоящий из квантов, которые можно перенумеровать. Тогда можно ввести упорядоченность, например, время, последовательность и т.п. Тогда можно ввести понятие скорости, как отношение перебираемой последовательности конечного числа квантов к последовательности квантов времени. Среди человеческих земных существ об этом задумывались жрецы древнего Египта и Вавилона, затем Пифагор, элеаты Парменид, Зенон, а позже Платон. Об этом говорит апория об Ахиллесе и черепахе. Если геометрически перебирать точки, то Ахиллес никогда не догонит черепаху, поскольку будет перебирать бесчисленное множество точек вслед за черепахой. И тут бессмысленно физическое понятие скорости, поскольку в обоих случаях скорость будет бесконечной как отношение бесконечного числа перебранных точек к конечному периоду времени. Если же допустить дискретный, квантованный мир, в котором можно перенумеровать последовательность квантов, то вполне логично ввести понятие скорости. И тогда Ахиллес, перебрав конечное число квантов вслед за черепахой, в какой-то момент опередит черепаху, чему, видимо, соответствует земной физический мир. Однако, каждый квант может повести себя в некоторых случаях как довольно «сильный» мир. И тогда благополучие физики может рухнуть. Кроме того, между квантами могут оказаться те самые «точки», за которыми стоят необычные миры или полностью наполненный, но почти не проявляемый вакуум. Обычно точки могут долгое время никак не проявляться, но с уменьшением масштабов они могут влиять на кванты. И уже этим влиянием невозможно будет пренебречь. В частности, таким свойством может обладать вакуум, который в больших масштабах был ничем, пустотой. В малых масштабах он начинает влиять. Мир страшно усложняется, начинает проявлять многомерность, энергия начинает поступать из других миров или уходить в другие миры. Каждая точка может превратиться в такой туннель. Поэтому при высоких энергиях или микромасштабах можно взаимодействовать с иными мирами, другими вселенными. И, что казалось в привычном физическом мире невозможным, при подключении к другим мирам становится возможным, вступают в силу другие математические возможности и, стало быть, физический мир чудесным образом трансформируется в сложный фантастический.
И тут фундаментальным оказывается вращение. Вращение вакуума как целостного «кристаллоподобного» образования ведёт к представлению о вращающемся, расширяющемся пространстве, причём скорость разбегания возрастает с увеличением расстояния от «центра». Легко показать и математически, что в таком случае скрытые размерности многомерного пространства могут давать свои «вклады» в энергетические эффекты в «нашем» пространстве. Наше трёхмерное пространство, скажем, в 21-мерном пространстве может содержать и проявлять лишь седьмую часть энергии, соответственно и массы может проявляться только часть. Таким способом довольно просто и естественно объяснить наличие «тёмной» энергии и «тёмной» материи, а также эффекты ускоренного расширения вселенной. Причём целостное вращение кристаллоподобного вакуума для любой угловой скорости должно привести к расстоянию, начиная с которого должны наблюдаться сверхсветовые скорости, стало быть, совершенно неожиданные эффекты. Свободные же элементарные частицы можно считать флуктуационными микровихрями вакуума. Причём в многомерности возникает особая «алгебра вихрей», закрученных в разных направлениях. И тут они себя ведут как воронки в жидкостях, когда скорость к периферии убывает. Нарушение изначальной симметрии между частицами и античастицами можно представить как результат кориолисового эффекта. К тому же собственное вращение частицы может быть однонаправленным с орбитальным вращением или же противоположным, что также должно сказываться на энергетическом уровне. Деление частиц на фермионы и бозоны может быть объяснено лучше именно на этих вихревых моделях.
Другая перспектива связана с понятием информированности элементарных частиц. Информированная элементарная частица ведёт себя совершенно иным образом, нежели информированная. Это, например, мы наблюдаем в принципе Паули для фермионов. Да и фотоны несут на себе уникальное знание, что мы давно наблюдаем в природе и сами давно переносим с помощью электромагнитных волн.
Видимо, само знание о других размерностях в состоянии сотворить энергию в нашей вселенной.               
На этом мы завершим нашу конструкцию, чтобы не перейти в область спекулятивной натурфилософии, которая довольно интересно развёртывается в платоновском диалоге «Тимей», в других платоновских и пифагорейских мифах.