Гипотеза единой теории поля

Кузнецов А. И., Кузнецов А. Р.

Вопрос о том, как передается действие от одного тела к другому без их физического контакта, приобрел особую остроту в связи с установлением закона всемирного тяготения. Согласно этого закона сила действует мгновенно на любом расстоянии, независимо от удаленности объектов друг от друга. Однако, Ньютон не был до конца уверен в этом и в своей переписке с Ричардом Бентли писал: «Немыслимо, чтобы неодушевленная грубая материя без посредничества чего-то ещё, что не является материальным, действовала бы на другую материю и влияла на неё без взаимного контакта» [1].

Его объяснение тяготения сводилось к утверждению о том, что на каждое тело со стороны других действует сила, вычисляемая по установленному им закону. Почему эта сила действует, как передается тяготение на огромные расстояния, т.е. каков механизм тяготения, Ньютон объяснить не смог. Последователи Ньютона стали вообще отрицать необходимость отыскания причин явлений, считая, что для объяснения всех явлений надо просто вводить соответствующие силы, не задумываясь об их происхождении.

Согласно Ньютону, действие силы передается от одного тела к другому без участия какой-либо промежуточной среды, направлено по прямой линии и действуют мгновенно. Это приписывалось не только для сил тяготения, но и для электрических и магнитных сил.

Представление о поле, как свойстве пространства, обладающем физическими эффектами, впервые ввел в физику Фарадей. Он предполагал, что взаимодействия между объектами происходят через заполняющие пространство «силовые линии». Это описание полей сохранилось по сей день [2].

Фарадей не сформулировал четко понятие поля, но суть всех его воззрений сводится к тому, что все взаимодействия осуществляются посредством особой материальной среды (эфира), передающей за конечное время процесс взаимодействия зарядов и токов.

Теория поля Фарадея не соответствовала идеалу физической теории, сложившемуся к этому времени. Она не была выражена на языке математики. Позже Максвеллу удалось выразить идеи Фарадея языком математики. По выражению Р. Милликена, он «облек плебейски обнаженные представления Фарадея в аристократические одежды математики».

Начиная с 1864 года, начался переход от описательного к математическому изложению сущности электромагнетизма в виде уравнений Максвелла. Они подразумевали существование электромагнитных волн, позволяющих распространяться электрическим и магнитным полям из одной точки пространства в другую со скоростью света [2].

Принято считать, что физические поля не только осуществляют взаимодействие между частицами, но и могут существовать независимо от создавших их частиц.

Поля физические, особая форма материи, создаваемая так называемыми источниками поля физического, например, электрическое и магнитное поле создается заряженными частицами, а гравитационное - любыми частицами, обладающими массой. Поле физическое обладает энергией и импульсом (как и вещество). Согласно концепции поля физического, частицы, участвующие во взаимодействиях фундаментальных, создают в каждой точке окружающего их пространства особое состояние - поле сил, проявляющееся в силовом воздействии на другие частицы, помещаемые в какую-либо точку этого пространства [3].

Современная теория элементарных частиц строится как теория взаимодействующих квантовых физических полей (электрон-позитронного, фотонного, мезонного и др.). Учитывая наличие значительного количества разных частиц в квантовой физике, получается большое разнообразие полей.

Мы считаем, что отдельные частицы не создают поле, оно существует само по себе в виде потока движущихся частиц. Его наличие не ощущается до тех пор, пока в нем не окажется определенное тело (частица). Если для гравитационного поля природа и свойства физического тела не имеют значения, то для электромагнитного поля обязательным условием является наличие у тела электрического заряда или магнитных свойств.

Магнитное поле представляет собой наличие вокруг тела движущегося потока заряженных частиц, индуцирующих в нем ток, а, следовательно, и сообщая ему электромагнитные свойства. Такими заряженными частицами являются электроны в потоке солнечного ветра. Они движутся вблизи поверхности тела по спиральной траектории вокруг окружающих его силовых линий.

Возникновение электромагнитного поля под действием переменного магнитного поля и магнитного поля под действием электрического позволяет сделать вывод, что электрические и магнитные поля не существуют обособленно, друг от друга. Их можно объединить единым названием – электромагнитные.

Ампер видел задачу физики в том, чтобы «свести к минимуму число принципов, объясняющих физические явления». Его исходная идея о том, что все многообразие явлений взаимодействия магнитов, магнитов и токов можно свести к взаимодействию токов, означала устранение излишних гипотез и сведение многообразия к единой основе [2].

Именно такую цель поставил перед собой Эйнштейн. В своей нобелевской лекции, прочитанной 11 июля 1923 года, Эйнштейн рассказал о первых попытках построить всеобъемлющую теорию: «Задачей моей работы является дальнейшее упрощение теории и, в частности, сведение к одной формуле, объединение поля тяготения и электромагнитного поля. Поэтому я назвал работу исследованием Единой Теории поля».

От первого знакомства с попыткой создания Единой Теории поля у Эйнштейна осталось ощущение, что одной математикой проблему не решить, нужна глубокая физическая идея. В 1922 году он писал Герману Вейлю: «Я считаю, что для действительного продвижения вперед нужно вновь подсмотреть в природе некоторые общие принципы».

Это лишний раз подчеркивает правоту существующего убеждения, что для объединения каких-либо понятий необходимо четко представлять их физическую сущность.

На создание Единой Теории поля Эйнштейн безуспешно потратил около тридцати последних лет своей жизни. Сейчас ее называют «Теорией всего». Она до сих пор, несмотря на многочисленные попытки ученых, окончательно не построена. С позиций сегодняшнего состояния науки у Эйнштейна было мало шансов построить желанную общую теорию: ведь в его время были известны только два поля, которые хотелось объединить, и ничего не знали ни о сильном, ни о слабом взаимодействиях.

Получается, что со времен Эйнштейна, в результате активной деятельности физиков, количество полей не уменьшилось, а наоборот возросло.

Главной причиной неудачи ученых является ошибочность представлений о природе одного из объединяемых понятий. Сомнение вызывает предложенная Эйнштейном теория гравитации, действие которой осуществляется за счет геометрии пространства. По своей сути она имела совершенно другую природу и механизм, несовместимые с электромагнетизмом. Для того, чтобы объединить эти два понятия в одно, нужна была квантовая теория гравитации, которую физики, при всей своей изобретательности, так и не смогли создать до настоящего времени.

Вариант такой теории предложен нами на основе нашей «Гипотезы извержения вулканов и наличия суперзвезд» (ГИВиНС) и описан в отдельной статье. Суть ее заключается в извержении из жерла вулкана (звезды), расположенного на твердой поверхности гигантской суперзвезды, заряженных (плазма) и материальных частиц, движущихся с солнечным ветром в форме расширяющегося спирального потока конической формы, аналогично вихрю или торнадо. Возникающее внутри воронки конуса разряжение способствует образованию опускающегося внутри его встречного спирального потока, вращающихся в противоположном направлении охлажденных частиц.

Видно, что в основе этой гипотезы, аналогично теории Эйнштейна, находится коническая форма пространства. Однако, она образуется не за счет искривления пространства-времени массивным телом, а под действием естественного физического процесса, вызванного вихреобразным движением потока частиц солнечного ветра. Сама гравитация в ней обусловлена физическим воздействием на тело потока движущихся частиц (только не эфира), обладающих массой, энергией и импульсом, а, следовательно, должна легко поддаваться квантованию.

Эта гипотеза содержит в себе основную физическую идею, которой так не хватало Эйнштейну для создания Единой Теории поля. Из данной гипотезы вытекает образование основных известных элементарных частиц (электрон, протон и др.), становится реальным появление гипотетических частиц - гравитон и антигравитон, а, также так называемых темной материи и темной энергии. Она содержит в себе понятия: масса, сила, энергия, импульс, скорость света и другие.

Мы, в отличии от современных физико-математиков, ставим во главе теории природу и механизм процесса, поэтому математическое описание Единой Теории поля в квантовом виде оставляем для них. В классической физике гравитацию с высокой точностью можно описать используемой в аэродинамике формулой гидравлического сопротивления [4]. По нашему мнению, эта формула соответствует наиболее точному описанию процессов и многообразия видов движения тел в космическом пространстве.

Исходящие от Солнца (звезды) потоки солнечного (звездного) ветра содержат не имеющие массы частицы (антигравитоны), движущиеся в вакууме со скоростью света, и, образующиеся в недрах звезды, атомы химических элементов. По квантовой физике, безмассовые частицы, взаимодействуя с квантовым полем Хиггса, приобретают массу, превращаясь в гравитоны, пронизывающие Вселенную и обеспечивающие действие на расстоянии.

По классической физике процесс образования массовых частиц вызван наличием флуктуаций и, скорее всего, обусловлен их коагуляцией и электромагнитным взаимодействием. Он идет не видимым для нас образом до приобретения ими определенных размеров пылинок, наблюдаемых только на определенном расстоянии от Солнца (звезды) в потоке солнечного ветра или в рукавах спиральных галактик.

Давление движущихся от Солнца и к нему спиральных потоков массовых частиц (гравитонов), газа и прочего и есть та самая, так называемая гравитация. Она удерживает атмосферу вблизи планет и заставляет падать на их поверхность, находящиеся в ней тела. Внутренний спиральный поток обеспечивает движение космических тел в направлении Солнца.

Действие гравитации на больших расстояниях объясняется распространением спиральных потоков звездного ветра, движущихся с высокими скоростями и создающими разряжение внутри образующейся конической воронки, далеко за пределы солнечной системы.

Мы считаем, что для понятия природы и механизма Единой Теории поля, она должна содержать не общую формулу, выводом которой занимаются современные физики теоретики, а общий физический принцип, в результате которого возникают гравитационное и электромагнитное поле. Как уже отмечалось выше, именно его, а не математику ставил во главе создания Единой Теории поля Эйнштейн.

Существующий в настоящее время в квантовой физике принцип объединения электромагнитного, сильного и слабого ядерного взаимодействий на основе обмена частицами вызывает у нас сомнение.

Согласно проведенного нами анализа, с использованием принципа суперпозиции полей [5], результаты которого приведены в специальной работе, сильное и слабое ядерные взаимодействия нуклонов сводятся к электромагнитному взаимодействию:

1 - сильное ядерное взаимодействие возникает при равновесном содержании количества протонов и нейтронов в ядре атома и обусловлено связью за счет наличия у них общих электронов, совершающих колебания между ними в соответствии с принципом суперпозиции полей;

2 - слабое ядерное взаимодействие (распад, радиоактивность) свойственно химическим элементам с избыточным от равновесного содержанием протонов или нейтронов. Оно возникает при образовании в ядре атома участков скопления избытка нейтронов или протонов, между которыми в первом случае отсутствуют силы взаимодействия, а, во втором присутствуют силы отталкивания одноименно заряженных частиц.

Принято считать, что исходящий от Солнца спиральный поток солнечного ветра, содержащий заряженные частицы (электроны и протоны) увлекает с собой и магнитные поля. Электроны солнечного ветра движутся по спирали вдоль силовых магнитных линий тел и проводников с током в направлении их перемещения. Очевидно, именно поток электронов (ток) является источником возникновения электрических и магнитных полей вокруг тел и планет, обладающих магнитными свойствами.

Поток движущихся частиц звездного ветра, воздействуя на атомы и молекулы атмосферы и физических тел, приводит их к ионизации, создавая вблизи поверхности облако электронов, и заряжая тела положительно.

Считается, что кольцевой электрический ток, текущий вокруг Земли на расстояниях 10000-60000 км в виде тора, лежащего вблизи плоскости экватора, представлен ионами захваченными магнитным полем Земли. Правильнее будет сказать, что магнитное поле Земли порождается движущимися вокруг него заряженными частицами солнечного ветра, создающими кольцевой электрический ток.

Наличие атмосферы у планет способствует увеличению напряженности магнитного поля, а повышение их температуры наоборот - снижению. Уменьшение скорости вращения планет вокруг собственной оси приводит к снижению величины кольцевого тока и магнитного поля. При вращении планет в противоположную сторону меняется полярность поля и направление силовых линий. Подтверждением этому является Венера.

Известно, что напряженность магнитного поля тел в любом месте, расположенного вокруг них пространства, прямо пропорциональна густоте (количеству), находящихся здесь, силовых линий, их направлению и величине потока движущихся вокруг них по спирали электронов.

При наличии двух параллельных проводников с током, их взаимодействие будет определяться направлением и густотой линий, находящихся между ними в плоскости расположения обоих проводников.

При движении тока в параллельных проводниках в одном направлении между ними образуется один совместный (однонаправленный) поток силовых линий и вращающихся вокруг них электронов солнечного ветра. Общее количество линий и электронов этого потока будет равно их геометрической сумме в данном месте около каждого проводника, т.е. максимально по сравнению с другими участками окружающего их пространства.

Следовательно, сила электромагнитного взаимодействия (притяжения) между проводниками здесь будет иметь максимальное значение. Проводники, приобретающие положительный заряд, вследствие их ионизации потоком электронов солнечного ветра и движения в них тока, в этом месте будут притягиваться к потоку общих электронов, т.е. друг к другу.

При движении тока в проводниках в разных направлениях, между ними образуются два противоположных потока силовых линий и два потока вращающихся вокруг них электронов солнечного ветра, которые будут отталкиваться друг от друга. Также будут отталкиваться друг от друга и проводники, к которым они принадлежат.

Следовательно, Единое физическое поле представляет собой направленное движение потока материальных нейтральных и заряженных частиц, воздействующих на помещенные в него нейтральные частицы или тела посредством физического контакта, а на заряженные - путем электромагнитного взаимодействия.

Таким образом, предложенная нами гипотеза позволяет объединить в Единую Теорию поля и электромагнитное и гравитационное поле, т.к.  извергаемые с солнечным ветром заряженные частицы (протоны и электроны) создают электромагнитные поля на Земле и в космосе, а массовые частицы (гравитоны) обеспечивают «гравитационное» взаимодействие массовых тел на расстоянии, как в космическом пространстве, так и в атмосфере планет.

ЛИТЕРАТУРА

1 Квантовая теория поля. [Электронный ресурс]. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki [дата обращения 14.10.2021]. 

2 К истории понятия электромагнитного поля. [Электронный ресурс]. – URL: https://www.eduspb.com/node/1856 [дата обращения 06.11.2021].   

3 Современная энциклопедия. Поля физические. [Электронный ресурс]. – URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc1p/38050 [дата обращения 05.11.2021].

4 Кухлинг Х. Справочник по физике. Пер. с нем. – М.: Мир,1982. – 520 с.

5 Принцип суперпозиции полей. [Электронный ресурс]. – URL: [дата обращения 08.11.2021].