Материя и пространство

В статье рассмотрены проблемы, связанные с определением таких понятий, как пространство, материя, время. Вводится понятие точки единого места, которая является единственной в пространстве. Вводится понятие кластеризации пространства, представляющее пространство в виде кластеров с заданными размерами. Показано, что время не является первичной величиной, которыми являются длина, масса и сила, а зависит от указанных параметров. Вводится новая система единиц, в которой время выражено через массу и длину. Вводится понятие глобальной системы отсчёта и глобального времени. Приведены преобразования электромагнитных полей при переходе из глобальной системы отсчёта в инерциальную систему.
Ключевые слова: материя, пространство, движение,  время, точка единого места,  глобальная система отсчёта, инерциальная система отсчёта, преобразования Галилея.

1.Введение

      Вселенная наполнена различными видами материи, и эта материя находится в непрерывном движении. Именно с движением материи и связано  введение понятия времени. Но в существующей научной литературе нет чёткого физического определения таких понятий как  материя и  пространство.  Нет чёткого определения и понятия времени. Более того, многие исследователи склонны считать, что время это такая же физическая субстанция как материя и пространство, поэтому при геометризации пространства время рассматривают как одну из координат, масштаб которой может зависеть от скорости движения системы отсчёта. На этих принципах построена специальная теория относительности. В связи с таким подходом время вводится как первичный физический параметр, который входит во все существующие системы единиц. При этом не учитывается тот факт, что для измерения времени необходимо в обязательном порядке привлечение других физических величин, таких как масса, длина и сила. Поэтому возникает естественный вопрос, а нельзя ли выразить время через указанные физические величины. Действительно, понятие длины неразрывно связано с метрикой пространства и может быть введено, как расстояние между двумя материальными объектами, или как длина волны, распространяющейся в свободном пространстве. Материальность окружающих нас материальных объектов сомнения не вызывает. С понятием силы мы также сталкиваемся в своей повседневной жизни, испытывая на себе силу тяготения, а также когда наблюдаем ускорение тел, под воздействием силы. Данная статья посвящена рассмотрению затронутых вопросов.
 
2.Материя и пространство

      Чтобы ввести какое либо понятие необходимо, прежде всего, описать его свойства в рамках существующих понятий. В природе мы наблюдаем два вида материи. Прежде всего, это атомы, из которых состоят тела, которые принято называть материальными. В структуру атомов входят более мелкие образования, которые принято называть нуклонами.  Атомы обладают размерами,  и одно из основных свой пространства заключается в том, что в одной и той же его точке нельзя  одновременно разместить два атома. Этим и определяется уникальность указанной точки, которая в пространстве является единственной в своём роде. Это свойство точки пространства будем называть свойством единого места. Из этого свойства вытекает и понятие времени, которое указывает на то, что в точке единого места не могут одновременно находиться два различных материальных тела, а занимать это место они могут только в определённой последовательности. Эта последовательность и вводит понятие времени.
      Существует и другой вид материи, к которому относятся различные поля и электромагнитные волны. Свойства этой материи отличаются от уже рассмотренных материальных тел. Этой материи присуще свойство интерференции, при которой поля интерферируют (складываются) по определённым законам. Волновые поля характеризуются тем свойством, что они находятся в постоянном движении, но интерферируя,  они также могут образовывать неподвижные в пространстве структуры, которыми являются стоячие волны. Статические поля тоже интерферируют по определённым законам и могут уничтожать (компенсировать) друг друга. Примером является точка, находящаяся на линии, соединяющей два одноимённых заря или два одинаковых материальных тела. Если точка равноудалена от обоих объектов, то поля в этой точке вычитаются и на объект, расположенный в указанной точке, не действуют.
Вводя понятие единого места, мы тем самым осуществляем кластеризацию пространства, делая его дискретным, и эта дискретность имеет свои параметры. Унитарной единицей, определяющей кластеризацию пространства, будем называть унитарным кластером.  Практическая реализации кластеризации определяется техническими возможностями измерения размеров материальных объектов и наиболее короткими длинами волн, которые нам известны. Классический радиус электрона составляет 2.8х10-15 м. У протона радиус ещё меньше и составляет  9х10-16 м. Спектр длин волн рентгеновского излучения колеблется в пределах 10-8 - 10-12 м. Наиболее простой является кубическая кластеризация, когда унитарные кластеры представлены в виде куба, ребро которого соответствуют указанным длинам. При таком подходе точкой единого места является центр указанного куба. Минимально разрешимый объём такого кластера и минимально разрешимое расстояние между точками единого места, определяется разрешающей способностью средств измерения длины.
      
    Расстоянием между двумя точками единого места будем считать одну из возможных линий, вмещающих минимальное число таких точек. Такую линию будем называть прямой линией.   Для введения понятия плоскости необходимо иметь три точки единого места, соединённые прямыми линиями. Поверхность, натянутую между такими линиями и имеющую минимально возможное количество точек единого места будем называть плоской поверхностью. Для введения понятия объёма необходимо иметь четыре точки единого места, соединённые прямыми линиями. Если наложить на указанные прямые плоскости, то они ограничат объём (будем называть этот объём геометрической фигурой), в котором будет расположено определённое количество точек единого места. Суммарный объём кластеров, входящих в ограниченный объём  и будет представлять объём рассматриваемой геометрической фигуры. Для представления фигур со сложной геометрической формой необходимо выделить в пространстве более четырёх  точек единого места.
      Для введения понятия угла введём понятие круга. Кругом будем считать линию, расположенную на плоскости , точки которой равноудалены от выбранной точки единого места. Такую точку будем называть центром круга. Будем считать, что две не совпадающие прямые линии, исходящие из одной точки единого места образуют угол. Если эти линии исходят из центра круга и расположены в плоскости, на которой расположен круг, то эти прямые линии пересекаются с линией круга. Расстояние между центром круга и точками пересечения линий с кругом будем называть радиусом круга.  Длину отрезка круга, расположенную между точками пересечения, выраженная в длинах радиуса, будем считать мерой угла, расположенного между радиусами. Единицей измерения углов является радиан. Это тот случай, когда  длина отрезка между точками пересечения равна длине радиуса. Для введения понятия прямого угла, следует выбрать четыре радиуса, которые делят круг на четыре равных части. Углы между такими радиусами будем называть прямыми. Введём понятие системы координат. Такой системой будем считать любое сочетание мнимых линий, привязанных к точкам постоянного места. По отношению к этим линиям и будем определять местоположение других точек единого места. Данные о таком расположении будем называть координатами.