Особенности макро- и микромира
Руслан Геннадьевич ГАЛИФАНОВ, Российский патентный поверенный, управляющий партнер компании «Галифанов, Мальков и партнеры», юрист, galifanov@gmail.com
Реджепмухамет Аннаевич КАРЛИЕВ, Юрист, специалист по интеллектуальной собственности, Магистр в сфере делового администрирования, karliyev@galifire.com
Геннадий Галитович ГАЛИФАНОВ, Туркменский и евразийский патентный поверенный,
кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, law@galifire.com
Особенности макро - и микромира
Аннотация. В статье рассматриваются фундаментальные вопросы происхождения Вселенной, природы космологической сингулярности и роли темной энергии, гравитации и квантовых эффектов в формировании нашего мира. Показано, что «сингулярность» в общей теории относительности, описываемая как точка бесконечной плотности, скорее всего является математическим артефактом, а не физической реальностью, и что современные космологические модели заменяют её представлением о квантовом «разглаживании» на планковских масштабах. Анализируются релятивистские эффекты (сокращение времени для мюонов, замедление времени при скоростях, близких к скорости света), а также роль темной энергии и гравитации в формировании иерархии космических структур — от планет и галактик до сверхскоплений и космологического разлёта барионных объектов на больших расстояниях. Параллельно рассматриваются свойства субатомного мира: волновой характер частиц, суперпозиция и запутанность, «эффект наблюдателя» в двухщелевых экспериментах и философские интерпретации иллюзорности реальности и множественных Вселенных. Подчёркивается, что квантовая физика, несмотря на свою парадоксальность и несовместимость с интуицией, остаётся мощным рабочим инструментом, опирающимся на такие принципы, как неопределённость Гейзенберга и явления декогеренции. Отмечается, что субатомный мир представляет собой особую реальность, в которой привычная причинно;следственная детерминация заменяется вероятностными квантовыми законами, время теряет привычный смысл, а запутанность частиц приводит к мгновенному «дальнодействию», выходящему за рамки классического представления о скорости света. Рассмотрена связь квантовых эффектов с макровселенной, гравитацией, темной материей и энергией, введена символическая «формула Вселенной», а также приведены размышления о перспективах телепортации, сверхбыстрых перелетов, ресурсного освоения Солнечной системы и возможных будущих технологий дистанционного, «томографического» исследования Вселенной. Значительная часть статьи носит философско;гипотетический характер. Приведены, в частности, интерпретации эфира, гравитона, роли квантового дальнодействия в будущей связи и исследовании экзопланет, обсуждаются предельные космологические горизонты и влияние гравитации планет на возможный облик внеземной жизни.
Ключевые слова: Вселенная, сингулярность, темная энергия, гравитация, скорость света, квантовые и релятивистские эффекты, барионные объекты, время, двухщелевые эксперименты, корпускулярно-волновые свойства, запутанность, когеренция, декогеренция, квантовое дальнодействие, сверхбыстрые перелеты, ресурсное освоение Солнечной системы.
Abstract. This article examines fundamental questions regarding the origin of the universe, the nature of the cosmological singularity, and the role of dark energy, gravity, and quantum effects in the formation of our universe. It is shown that the “singularity” in general relativity, described as a point of infinite density, is most likely a mathematical artifact rather than a physical reality, and that modern cosmological models replace it with the concept of quantum “smoothing” at Planck scales. Relativistic effects are analyzed (time dilation for muons, time dilation at speeds close to the speed of light), as well as the role of dark energy and gravity in the formation of the hierarchy of cosmic structures—from planets and galaxies to superclusters and the cosmological dispersion of baryonic objects over large distances. In parallel, the properties of the subatomic world are examined: the wave nature of particles, superposition and entanglement, the “observer effect” in double-slit experiments, and philosophical interpretations of the illusory nature of reality and multiple universes. It is emphasized that quantum physics, despite its paradoxical nature and incompatibility with intuition, remains a powerful working tool based on principles such as Heisenberg’s uncertainty principle and decoherence phenomena. It is noted that the subatomic world constitutes a distinct reality in which the familiar cause-and-effect determinism is replaced by probabilistic quantum laws, time loses its conventional meaning, and particle entanglement leads to instantaneous “action at a distance” that transcends the classical concept of the speed of light. The connection between quantum effects and the macroscopic universe, gravity, dark matter, and dark energy is examined; a symbolic “formula of the universe” is introduced; and reflections are offered on the prospects for teleportation, ultrafast flights, the resource development of the Solar System, and possible future technologies for remote, “tomographic” exploration of the Universe. A significant portion of the article is of a philosophical and hypothetical nature. In particular, it presents interpretations of the ether, the graviton, and the role of quantum action at a distance in future communications and the exploration of exoplanets, and discusses cosmological horizons and the influence of planetary gravity on the possible nature of extraterrestrial life.
Keywords: Universe, singularity, dark energy, gravity, speed of light, quantum and relativistic effects, baryonic objects, time, double-slit experiments, particle-wave properties, entanglement, coherence, decoherence, quantum long-range action, ultrafast flights, resource development of the Solar System.
Сингулярность. Пока существует человечество, оно будет всегда допытываться, откуда произошло все сущее, как возник тот самый первотолчок, с которого началась история Вселенной. Но и получив ответ на этот вопрос, следом последуют новые вопросы. Например, что было до первотолчка. За ним возникнет новый вопрос «Что было до…» и т.д. У религиозных иерархов есть ответ на этот вопрос. Они доходчиво объясняют, что все сущее - есть творение господа Бога, который существует от века и потому вопрос о происхождении всего сущего и самого господа Бога является бессмысленным. Некоторые философы, например, В. Гегель первоосновой мира считают «Абсолютную идею», означающую вечное, саморазвивающееся первоначало всего сущего, мировой разум или «божественную мысль», которая творит материальный мир и человеческий дух. Среди ученых преобладает точка зрения, согласно которой Вселенная возникла из космологической сингулярности — состояния порядка 13,8 млрд лет назад, когда плотность энергии (материи), температура и кривизна пространства-времени достигали бесконечно больших величин (порядка планковских значений), а пространство, время и причинно-следственные связи отсутствовали. Это состояние предсказывается общей теорией относительности (ОТО) и подтверждается наблюдениями, такими как реликтовое излучение. Последующее расширение (Большой взрыв) привело к инфляции пространства, охлаждению и формированию барионной материи, включая межзвездный газ, звезды и черные дыры; темная материя и темная энергия проявились позже в эволюции Вселенной [1].
Релятивистские эффекты и распространение света. Следует уточнить, что квантовая гравитация (теория струн, петлевая квантовая гравитация) исключает истинную сингулярность. Встречающиеся публикации о возникновении Вселенной из космологической сингулярности – точки с бесконечно малым радиусом, бесконечно большой температурой, бесконечно большой массой (плотностью) и, следовательно, бесконечно большой гравитацией, экспоненциальное расширение (а не взрыв) которой в кратчайшее мгновение породил причинно-следственные взаимосвязи, расширение (инфляцию) пространства и образование темной материи, темной энергии и барионной материи, является не «реальной точкой», а математической абстракцией, вследствие чего в ней возникают неразрешимые противоречия стандартной физики. В частности, в такой математической абстракции ОТО без механизма квантовой гравитации (например, теории струн или петлевой квантовой гравитации) перестает работать.
Отметим также, что в этой гипотезе вопрос о несовместимости бесконечной массы (нулевой энтропии упорядоченного коллапса) с бесконечной температурой (максимальной энтропией хаоса) отражает реальный парадокс, поскольку в сингулярности нарушается второй закон термодинамики и уравнение состояния вещества. Это ключевая причина, почему сингулярность считается артефактом классической ОТО, а не физической реальностью. Именно поэтому современные модели инфляционной космологии избегают использования понятия «сингулярность», предпочитая вместо нее применять термин квантовое «разглаживание» на планковской шкале 10-35 м. Отражением упомянутого парадокса является, ситуация, когда в ответ на вопрос откуда взялась эта сингулярная точка чаще всего можно услышать ответ – из Ничего. Поскольку из Ничего и будет Ничего, тогда Вселенная и мы сами - есть тоже Ничего. То есть наше существование, как и существование Вселенной - это виртуальная иллюзия.
Иллюзия наш мир или нет - мало что меняет. В этом иллюзорном мире все для нас реально. Свет от конкретных звезд, находящихся от нас на десятки и сотни млрд световых лет достигает Земли, несмотря на отражение, совмещение, интерференцию с другими космическими лучами, поглощение черными дырами и столкновение с различными космическими телами. И все потому, что для объекта, движущегося со скоростью света (299 792 458 м/с), время перестает существовать. Для субатомных частиц, движущихся с околосветовой скоростью практически также прекращается течение времени. Восприятие времени, как и ощущение движения, имеет место лишь по отношению к объектам, движущимся относительно друг друга с различной скоростью. Вращаясь с одинаковой скоростью вместе с Землей, мы не ощущаем этого вращения. Земля вращается вокруг своей оси против часовой стрелки с запада на восток со скоростью 1670 км в час на экваторе. На более высоких широтах эта скорость уменьшается и составляет на широте расположения Санкт-Петербурга, например, 800 км/ч, а там, где меридианы сходятся в одну точку на южном и северных полюсах скорость вращения и вовсе близка к нулю. Самолет, летящий с Запада на Восток прибавляет к скорости вращения Земли свою собственную скорость, а с востока на запад при полете с той же скоростью, что и вращение Земли, как бы зависает над ней, при меньшей отстает от скорости вращения Земли, а при большей преодолевает силу вращения Земли на величину, определяемую разностью между скоростью самолета и скоростью вращения Земли. Пассажирами параллельно движущихся с одинаковой скоростью транспортных средств не ощущается эффект движения при условии отсутствия ими наблюдения за другими объектами, при наблюдении же ощущается. Эффект движения возникает у пассажира находящегося в покое поезда возникает и тогда, когда мимо него проезжает другой поезд с десятками вагонов. Следовательно, для любых объектов нашего мира и Макровселенной описанные эффекты являются результатом относительных взаимосвязей, за исключением явлений, происходящих в субатомной Вселенной.
В частности, образующиеся в верхних слоях атмосферы (на высоте ~15 км) мюоны космических лучей имеют среднее собственное время жизни 2,2 микросекунды (в их системе отсчёта). Без релятивистских эффектов они пролетели бы всего ~660 метров, но в соответствии с СТО, благодаря замедлению времени для скоростей, близких к скорости света (0,99 и выше), их время жизни в земной системе отсчёта растягивается до десятков микросекунд, позволяя достичь поверхности Земли после прохождения ~10–50 км [2].
Солнечный свет достигает Земли за 8 минут 20 секунд, практически не потеряв своей энергии, ввиду относительно малого столкновения с блуждающими во Вселенной макротелами, космической пылью и газом. До Марса солнечный свет достигает за 12 минут 40 секунд. Разница в 4 минуты 20 секунд увеличивает количество вышеупомянутых столкновений, что уменьшает энергию солнечных лучей. Вследствие этого, по сведениям из Википедии, температура на Марсе колеблется от ;153 °C на полюсах зимой до +20 °C, в редких случаях до +35 °C на экваторе летом. Что касается звезд, расположенных от Земли на расстоянии в миллиарды световых лет, то вполне естественно, что энергия их световых лучей не оказывает практически никакого влияния на тепловой баланс Земли, поскольку получаемое от них тепло приблизительно в десятки млн раз меньше энергии поступающей от Солнца [3] . Солнечный свет достигает Венеры на 2 минуты 20 секунд раньше, чем до Земли. Вследствие этого температура ее поверхности составляет 462оС, а огромная толщина плотного облачного покрова, создавая парниковый эффект и высокое атмосферное давление создает неприемлемые для жизни условия. Гипотетически снизить температуру на Венере можно было бы, создав над ней сетчатый зеркальный парус, частично отклоняющий лучи Солнца в сторону от планеты, что могло бы создать на ней более-менее приемлемые условия для жизнеобитания.
Темная энергия, гравитация и иерархия масштабов. Общая масса-энергия наблюдаемой Вселенной состоит примерно на 4,9 % из обычной (барионной) материи (4,3% - межгалактический газ и 0,6% звезды, планеты, кометы, астероиды и т.п.), на 26,8 % из тёмной материи и на 68,3 % из тёмной энергии, причем темная материя и темная энергия не участвуют в электромагнитном взаимодействии и ввиду невидимости недоступны прямому наблюдению. Их существование проявляется лишь в виде гравитационного взаимодействия с телами материальной Вселенной. Темная материя притягивает тела, темная энергия их отталкивает и является источником ускоренного расширения Вселенной. При этом ускорение удаления астрофизических тел, звездных систем и галактик друг от друга прямо пропорциональна расстоянию между ними, причем, в орбитальных системах (<2 Мпк) кинетическая энергия растёт, усиливая локальную гравитацию. Космологическое расширение (>30 Мпк) увеличивает расстояния, ослабляя межгалактическое гравитационное взаимодействие.
Следовательно, между ускорением и гравитацией имеется близкое родство и, по сути, они локально эквивалентны друг другу [4] , поскольку в неинерциальной системе отсчёта в малой области пространства невозможно отличить эффекты однородного гравитационного поля от, например, ускоряющего вверх лифта с нарастающей скоростью: a=g;9,8 ;"м/с" ;^2. Это означает, что сила инерции в ускоряющемся лифте неотличима от силы тяжести на Земле. Многочисленные эксперименты, например такие, как опыты Этвёша, подтверждают в частности равенство инерционной и гравитационной масс с точностью до ;10;^(-13). Вместе с тем следует подчеркнуть, что отмеченное родство не относится к космологическому расширению, представляющему эволюцию метрики пространства.
В процессе ускорения и удаления барионных тел друг от друга есть, требующие прояснения два принципиальных момента, а именно скорость их удаления друг от друга под воздействием собственного орбитального движения и под воздействием ускорения расширения пространства Вселенной, в результате которого также происходит увеличение расстояния между структурными элементами барионной материи. Иллюстрацией последнего процесса может быть увеличение расстояния между метками на поверхности резинового шара по мере расширения его поверхности в результате нагнетания в него воздуха. Уточним, однако, что такое расширение иллюстрирует расширение метрики пространства, и не имеет никакого отношения к взаимодействию космических тел посредством гравитации. В описанной модели приведены две скорости: одна из них возрастающая орбитальная скорость астрофизических тел. с возрастанием их кинетической энергии. Другая скорость - это скорость расширения пространства. Она не оказывает воздействия на кинетическую энергию астрофизических, но ослабляет гравитационное взаимодействие между телами барионной материи. Разделение этих механизмов устраняет противоречие с современной космологией. Орбитальная динамика накапливает кинетическую энергию в связанных системах, тогда как космологическое расширение её не создаёт, а только увеличивает расстояния, ослабляя межгалактическую гравитацию. В описанной модели физическая логика полностью выдержана и в этом состоит ее ценность.
Исследование отмеченных процессов приводит к выводу, что скорость расширения пространства доминирует над скоростью орбитального движения барионных тел на межгалактических расстояниях и больше, тогда как по мере уменьшения расстояний наблюдается постепенное преобладание скорости орбитального движения над скоростью космологического расширения. В частности, на расстояниях 3,26–32,6 миллионов световых лет орбитальная гравитация ещё удерживает барионные тела, но за этими пределами начинает доминировать скорость космологического расширения. Орбитальное движение определяет динамику гравитационно связанных систем (планеты, звёзды в галактиках, локальные группы), а расширение пространства определяет скорость удаления барионных тел на межгалактических масштабах и более. Определенное представление о соотношении орбитального и космологического расширения скоростей может дать нижеприведенная ориентировочная таблица, наглядно иллюстрирующая переход от гравитационно связанных систем к
космологическому разлёту.
Таблица
Соотношение орбитальных скоростей и скоростей космологического
расширения пространства
(составлена по данным искусственного интеллекта
Космические тела, системы и скопления Диаметр
орбиты мегапарсек (Мпк) Скорость, км/с Состояние доминирования
Орбитальная Расширение пространства
Планеты солнечной системы 10;8 – 10;6 5-50 ~ 0 Орбитальное
Звездные системы 10-6 – 10-2 200-250 0,01 Орбитальное
Галактики 0,03 – 0,15 400 0,02 Орбитальное
Группы Галактик (50-100 галактик) 0,5 – 2 1000 35 – 140 Орбитальное
Скопления Галактик (от сотен до тысяч Галактик) 2 – 30 1500 140 – 2100 Орбитальное
Сверхскопления Галактик (Дева, Ланиакея) 30 – 160 2000 2100 – 7000 От сопоставимого до расширения
Великая стена Слоуна 400 – 1200 <3000 >10000 Расширение
Анализ представленных данных свидетельствует о чёткой иерархической структуре динамических режимов во Вселенной, определяемой соотношением двух фундаментальных процессов — орбитальным движением в гравитационно связанных системах и метрическим расширением пространства. На локальных масштабах, в частности при расстояниях менее ;2 мегапарсек (1 Мпк равен 3,26 миллионам световых лет) типичные орбитальные и пекулярные скорости объектов (их собственные скорости относительно космологического расширения) обычно превосходят скорости космологического расширения в пределах от 10 до 103 раз. Это соотношение обусловлено кубической зависимостью гравитационного потенциала от массы системы обеспечивает стабильность космических структур на временных масштабах в миллиарды лет, формируя устойчивую иерархию: планеты ; звёзды ; галактики ; группы галактик. Таблица наглядно иллюстрирует переходную зону (2–30 Мпк), где орбитальные скорости (~1000–1500 км/с) становятся сопоставимыми с линейно растущими скоростями Хаббловского расширения (140–2100 км/с). На масштабах >30 Мпк расширение становится необратимым, определяя увеличение расстояний между барионными структурами. Гравитационно связанные системы размером до 10 Мпк (локальные группы) будут сохранять целостность до конца жизни Вселенной. Сверхскопления галактик (Ланиакея, диаметр ~160 Мпк) продолжат эволюционировать к состоянию космологической изоляции, формируя структуру «архипелага галактических островов». Таким образом, граница гравитационной устойчивости барионных структур Вселенной проходит на границе их орбитального диаметра ~10 Мпк, переходная зона охватывает 10–30 Мпк, а при >100 Мпк происходит необратимый, не удерживаемый силами гравитации, космологический разлёт астрономических объектов.
Субатомный мир и волновая природа частиц. Человечество живет в макровселенной, вследствие чего ему недоступны для непосредственного наблюдения субатомные частицы микровселенной, о свойствах и закономерностях поведения которых приходится судить лишь опосредованно, а также на основе гипотез и получивших экспериментальное подтверждение теоретических построений. В субатомном масштабе электроны, как и другие микрочастицы, описываются не как классические «шарики» с точно заданной траекторией, а как квантовые объекты, обладающие одновременно корпускулярными и волновыми свойствами. В рамках квантовой механики состояние электрона в атоме задаётся не орбитой в привычном смысле, а орбиталями, под которыми понимаются стационарные квантовые состояния, соответствующие определённым пространственным распределениям электронной плотности. Каждая орбиталь описывает не траекторию движения электрона, а распределение вероятности обнаружения его волновой функции, в той или иной области пространства вокруг ядра. Для водорода и других однозарядных ионов химических элементов орбитали имеют вид s-, p-, d-, f- и т.д., со специфическими формами и энергетическими уровнями . При переходе к более тяжёлым элементам с большим атомным номером увеличивается число электронов и заполняемых орбиталей, однако принципиально сохраняется квантовый характер распределения: электроны образуют электронные оболочки и подуровни, а не классические слои вращающихся частиц. Это означает, что следует отбросить привычный стереотип о его планетарном строении, в соответствии с которым вокруг ядра атома в зависимости от его порядкового номера в таблице Менделеева вращаются на разных энергетических уровнях электроны в виде неких микрочастиц. Для гелия (первый уровень) это два электрона, уравновешивающие положительный заряд ядра из двух протонов (+2), для неона это 10 электронов (два на первом уровне и 8 на втором).
На самом деле в околоядерном пространстве на указанных уровнях размазаны электронные облака волновой природы, причем с каждым последующим уровнем уменьшается их энергетическая плотность и ослабевает связь с ядром от центральной части облака к зоне его меньшей плотности к ядру и от ядра. При этом электрон может находиться в любой точке пространства вокруг ядра» как бы в размазанном состоянии, при котором волновая функция электрона имеет ненулевое значение во всём объёме атома. Однако вероятность обнаружить электрон по мере удаления от ядра резко убывает. Такое вероятностное распределение плотности размазанного состояния электрона называют электронным облаком, которое не следует понимать, как ансамбль частиц, совершающих упорядоченное вращение вокруг ядра с определённой скоростью. В пределах одного уровня по мере продвижения к конечному элементу восьмой группы – гелию, неону, аргону и т.д. происходит уменьшение энергетической плотности электронного облака. Так называемые электронные орбитали – это присущие данному элементу флуктуации электронного облака начиная со второго электронного уровня причем на первом электронном уровне отсутствуют флуктуации энергетического облака.
Скорость вращения электронного облака вокруг атомного ядра элемента указана в источниках информации самой разной. Направление вращения хаотичное, одновременно направленное во все возможные стороны (прямолинейное, вращательное, винтовое и т.д.). Можно предположить, хотя физика это не подтверждает, что скорость вращения электронного облака у устойчивых к агрессивному воздействию внешней среды элементов (золото, платина, иридий, инертные газы) наибольшая (до околосветовой) и наименьшая (возможно от нескольких миллиметров в секунду) у нестойких элементов (натрий, калий, хлор, фтор). Такое предположение основано на том, что околосветовое вращение электронного облака вокруг ядра благородных металлов может препятствовать их вступлению в реакцию с химически активными веществами внешней среды. Это также означало бы, что чем больше скорость вращения или завихрения электронов вокруг ядра атома, тем выше устойчивость элемента к агрессивному воздействию внешней среды и наоборот.
Такая предполагаемая особенность благородных металлов, возможно, могла бы до определенной степени решить проблему устойчивости квантовых компьютеров к декогеренции под воздействием внешней среды за счет эффекта замедления времени при околосветовой скорости вращения размазанного электронного облака. В этом случае скорость течения времени в квантовом компьютере и во внешней среде в соответствии со специальной теорией относительности должны были бы сильно отличаться друг от друга. Например, одна секунда времени в квантовом компьютере может соответствовать одному часу во внешней среде. Отметим, однако, что предложение повысить устойчивость кубитов к декогеренции за счёт «эффекта замедления времени за счет околосветовой скорости вращения электронного облака» не согласуется с положениями традиционной физики, которая относит такую идею к научной фантастике.
Двухщелевые эксперименты и эффект наблюдателя. Известно, что волновые свойства фотона проявляются в интерференции и дифракции, тогда как его корпускулярные свойства не обладают этими характеристиками. Этот корпускулярно-волновой дуализм, фотонов, электронов и даже молекул особенно наглядно демонстрируют двухщелевые эксперименты, результаты которых названы «эффектом наблюдателя». В частности, если поток фотонов проходит через две щели, возле которых нет детектора (наблюдателя), определяющего путь каждой частицы, то на экране возникает интерференционная картина — чередующиеся светлые и тёмные полосы, что соответствует волновому описанию. Если же детектор установлен для выявления, через какую именно щель прошла каждая частица, то интерференционная картина исчезает. Вместо нее на экране появляются две полосы, что соответствует прохождению частиц через две щели не в виде волн, а в виде корпускул. Интересно, однако то, что в качестве детектора может быть использован любой предмет, например, боксерская перчатка или зубная щетка, а не измерительный прибор. Важно, чтобы он располагался возле щелей – результат будет тот же самым.
Как известно, если за нами наблюдают, мы ведем себя несколько иначе, чем вели бы себя при отсутствии такого наблюдения. Но, оказывается, также ведут себя и объекты субатомной Вселенной. Если нет наблюдателя-детектора, то фотоны светового луча, электроны и иные субатомные частицы проходя сразу через две щели, ведут себя как волны, интерференция которых порождает за щелями на экране изображение из 5-15 полос. При наличии же наблюдателя-детектора субатомные частицы начинают вести себя как частицы, отражаясь на экране в виде двух полос. Это достаточно странное явление известно в физике под названием «эффект наблюдателя». Результатом этих опытов явилось признание у субатомных частиц двойственной корпускулярно-волновой природы, вследствие которой они в зависимости от ситуации ведут себя либо как волны, либо как частицы.
Запутанность, суперпозиция и философские интерпретации квантового мира. Эти противоречащие традиционным представлениям парадоксальные особенности поведения субатомных частиц породили немало различных попыток объяснить загадочные явления квантового мира, в том числе посредством мистических представлений об иллюзорности нашего существования на Земле и возможного одновременного пребывания в других Вселенных. Вопросов накопилось более чем достаточно. В частности, почему факт наблюдения приводит к коллапсу наблюдаемого? Откуда частицы знают, как перейти от состояния неопределенности до наблюдения — к состоянию определенности после него. Каким образом измерение состояния одной запутанной частицы детерминирует изменение состояния другой и т.д. [7].
Довольно интересной и необъяснимой является такая странная особенность запутанных субатомных частиц каким-то образом узнавать о результатах будущих измерений и вести себя подобным же образом в реальном режиме времени. Огромное количество хитроумных двухщелевых экспериментов с фотонами с использованием призм и зеркал, укорачивающих и удлиняющих проходимое фотонами расстояние, неизменно давали один и тот же результат – фотоны с коротким пробегом каким-то образом узнавали о будущем измерении состояния фотонов с длинным пробегом и сменяли волновые свойства на корпускулярные. В результате получалось, что на экране фиксирующего состояние субатомных частиц с коротким пробегом вырисовывались также две полосы, что и на экране с их длинным пробегом [8].
Парадоксальные свойства суперпозиции и запутанности частиц микромира породили множество философских и нередко спекулятивных интерпретаций от идей об иллюзорности реальности нашего мира до гипотез о множественных Вселенных. Однако, на самом деле причиной такого поведения частиц является их движение со скоростью света, останавливающим для них течение времени, вследствие чего частицы с длинным и коротким пробегом в результате взаимодействия между собой фиксируются детектором, как корпускулы. Тем не менее, некоторые из этих концепций, например, гипотеза о множестве Вселенных, всерьез обсуждаются в заслуживающей доверия литературе в качестве возможных явлений квантовой механики. В связи с этим крайне важно видеть различия между абстрактными математическими построениями, вытекающими из результатов экспериментов, и их философскими интерпретациями, посредством которых делаются попытки ответить на вышеупомянутые вопросы, и частности почему именно факт измерения приводит к переходу от суперпозиции к определённому результату. Этот вопрос продолжает оставаться предметом острых дискуссий. Однако в рамках рабочей (копенгагенской и родственных) интерпретаций считается, что присутствие в двухщелевом опыте в качестве детектора чего угодно ведет к физическому процессу взаимодействия квантовой системы с так называемым «детектором», приводящим к коллапсу волновой функции, то есть к декогеренции — быстрому распаду суперпозиции из-за энтропийного обмена с окружающей средой [9].
Важно подчеркнуть, что в описанном выше эффекте наблюдателя следует понимать не осознанное поведение фотонов на факт присутствия детектора, а их взаимодействие с ним, меняющим состояние квантовой системы в сторону создания условий, необходимых для возникновения интерференции. Несмотря на то, что такое объяснение выглядит достаточно странным (реакция фотонов на присутствие боксеркой перчатки), тем не менее иных доводов для устранения из данного явления мистических представлений попросту нет. В полном загадок и парадоксов, отрицающем причинную связь происходящих явлений квантовом индетерминированном мире, разрыв с очевидностями обыденного опыта является настолько радикальным, что становится причиной смятения в умах, преодолеть которое нельзя без онтологических допущений. В частности, принимать их не в качестве «априори чувственного созерцания», а как «априори мышления» в виде аксиом. Но при всем этом множество технических задач и проблем успешно решается именно с применением недоказуемых постулатов квантовой физики, в основе которой лежит принцип неопределенности Гейзенберга, в соответствии с которым у субатомной частицы не могут быть одновременно точно измерены положение и скорость (импульс).
В частности, чем с большей точностью будет определено положение электрона в пространстве, тем с меньшей точностью будет определена его скорость. И наоборот, чем с большей точностью будет определена скорость электрона (абсолютная величина и направление), тем с меньшей точностью будет определено его положение в пространстве. Это означает, что точное знание одного состояния электрона лишает нас возможности точно узнать о другом его состоянии, которое с разной вероятностью может принимать какие угодно значения [10].
Природа субатомного мира. В субатомной Вселенной не действуют законы нашего мира. В нем отсутствуют причинно-следственные взаимосвязи, то есть он не детерминирован и, следовательно, происходящие явления в этом мире носят вероятностный характер, которые трудно отразить в виде математических зависимостей. Динамика этих явлений такова, что конечный результат предугадать крайне сложно, поскольку они подобно подброшенной вверх монете являются до приземления в полете одновременно и орлом, и решкой. В отличие от подброшенной монеты фотонам света вообще присуще проявлять одновременно волновые и корпускулярные свойства. В субатомном мире время, как таковое является условным понятием. В принципе оно является таковым и нашем мире. Благодаря ему человечество запечатлевает на материальных носителях события прошлого, настоящего и прогнозирует будущее, а также использует для описания действия физических законов макровселенной с использованием различных математических зависимостей. Для субатомных же частиц (фотонов, электронов, атомов, ядер элементов) движущихся со скоростью света, сколько бы ни прошло миллиардов световых лет время, как таковое вообще не существует.
В микромире субатомной Вселенной вообще происходят странные необъяснимые явления. Так, например, при попытке измерения состояния запутанных частиц в одном месте мгновенно изменяется состояние других связанных с ними частиц в другом месте, как бы далеко они не находились друг от друга [11] . То есть сигнал об изменении состояния частицы передается по некому каналу космической паутины, к которому скорость света не имеет никакого отношения, и который А. Эйнштейн назвал «жутким дальнодействием». Такое дальнодействие противоречит теории относительности, в соответствии с которой никакое материальное тело, то есть тело с ненулевой массой, не может двигаться быстрее скорости света. Перемещаться со скоростью света и нести какую-либо информацию могут только лишенные массы частицы субатомного мира, такие, например, как фотоны. Однако никакая информация быстрее света между отправителем и получателем передаваться не может в связи, с чем можно прийти к выводу, что при дальнодействии никакого реального физического времени не существует.
Из изложенного следует, что в субатомной вселенной действуют свои физические законы, отличающиеся от законов, действующих в нашем детерминированном мире, в котором количество может переходить в качество, гравитационное притяжение являться источником рождения планет и звезд, сверхуплотнение межатомных расстояний приводить к образованию черных дыр с чудовищной гравитацией, уничтожение пространства, времени и материи порождать невообразимый объем голой энергии, нескончаемое расширение космического пространства увеличивать энтропию и вести к тепловой смерти Вселенной. Не исключено также, что излучаемые нашим мозгом и телом ионные и электромагнитные волны при их вхождении в резонанс с аналогичными волнами различного происхождения, в том числе с пришедшими из космоса могут стать катализаторами творческой или иной энергии, дара предвидения и других не поддающихся объяснению традиционных наукой, но реально существующих психических явлений.
Сомнительно, что у человечества появится возможность физически посетить какие-либо экзопланеты Вселенной и войти в контакт с ее внеземными обитателями, если не будет решена проблема телепортации. Но не исключено, что так называемое «жуткое дальнодействие» таит в себе достаточно много нераскрытых тайн, с раскрытием которых появится возможность мгновенно войти в видеоконтакт с любым участком космического пространства, и отыскав в нем экзопланеты с приближенными к земным параметрам и условиями жизнеобитания визуально исследовать ее природу, формы жизни, флору и фауну, и возможно даже обменяться информацией с ее разумными обитателями, если таковые найдутся. Перспективы такого космического путешествия не кажутся столь несбыточными по мере изучения достаточно необычных особенностей поведения атомов, молекул и субатомных частиц микровселенной.
Для фотонов, электронов, атомов, кварков и других субатомных частиц, способных проявлять себя одновременно как волны, и как корпускулы существует лишь пространство, энергия, спин, иногда масса, электрический заряд, магнитный момент и некоторые другие характеристики. Время в отношении обладающих массой субатомных частиц применяется лишь в отношении срока их жизни и потому является чисто условным понятием. Что же касается частиц с нулевой массой, для них вообще не существует время. Именно поэтому до сих пор регистрируется свет, возникший от первичной плазмы в период возникновения Вселенной, именуемый реликтовым излучением.
Основными компонентами макровселенной согласно специальной теории относительности Эйнштейна являются пространство, время, вещество и энергия. Есть еще гравитация, но ввиду непознанности ее природы установить ее взаимосвязь с упомянутыми компонентами макровселенной пока не представляется возможным. Скорее всего - это своего рода ткань, силовое поле Вселенной, поддерживающее ее в состоянии определенного равновесия. Мощность воздействия силового поля особенно сильно возрастает возле массивных космических объектов вследствие искривления траекторий проносящихся над ними астрономических объектов (например, комет, астероидов) или вращения вокруг них в их гравитационном силовом поле, например, спутников связи или Луны. Наиболее сильно такое искривление наблюдается возле сверхмассивных черных дыр с массой 10;—10;; масс Солнца, расположенных в центре многих галактик, включая нашу Галактику Млечный Путь, причем изменение напряжения гравитационного поля в одном месте мгновенно отражается на гравитационном напряжении всего космического пространства.
Следует отметить, что среди физиков все еще продолжается спор о природе пространства. В частности, следует ли его считать материальным или нет. Ответ на этот вопрос затруднен тем, что в абсолютном физическом вакууме могут образовываться и исчезать виртуальные частицы. Более того под воздействием окружающих энергетических полей в вакууме могут появляться и реальные материальные частицы. В этой связи будет полезным обратиться к периодической системе Менделеева в первоначальном варианте, приведенном в изданном в 1906 г. 8-м издании учебника «Основы химии». В этой системе нулевую группу и нулевой ряд занимал Ньютоний, именуемый также эфиром, а нулевую группу и первый ряд – Короний, то есть элементы меньше по массе, следующим за Коронием водорода, который является, по сути, протоном [12] . Думается, что это не случайно, если под Ньютонием понимать пространство, в котором существуют, начиная с водорода материальные элементы, а под Коронием, пронизывающие это пространство, не реагирующие с материей нейтрино с массой не более 0,01 массы протона. Не исключено также, что под Коронием следует понимать, сжимающую и искривляющую пространство гравитацию в виде не открытой пока волновой или материальной частицы «гравитон».
Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, чем больше скорость, тем медленнее течет время. При скорости же равной скорости света время останавливается. Ни одно макротело не способно достичь скорости света. Для того чтобы разогнать его до скорости хотя бы к приближающейся к скорости света потребуется энергия, сопоставимая с энергией всей солнечной системы. Поэтому можно лишь фантазировать на тему межзвездных космических путешествий. Что касается корпускулярно-волновых частиц субатомной Вселенной (фотонов, электронов, протонов, альфа-частиц, позитронов) в их мире движение с околосветовой или световой скоростью света является функцией самого их существования. Им не требуется время для разгона до скорости света. Время, как таковое, для них лишенных массы энергетических сущностей, практически не существует, вплоть до момента столкновения с препятствием, при котором их энергия частично перейдет в теплоту, и частично, отразившись от препятствия, вернется в космическое пространство. Но как показывают несложные расчеты со знаменитой формулой Эйнштейна E = mc2 с макротелом могут произойти катастрофические изменения в случае гипотетического достижения им скорости света. В частности, учитывая запрет (бессмысленность) деления любого числа на ноль, остановка времени при достижении макротелом скорости света будет означать его преобразование во что угодно - в ничто, в бесконечность, в большой взрыв, в черную дыру и т.п. В частности,
E = mc2 = [кг · м/сек2] = [кг . 299 792 458 м/0сек2] = неопределенность
где, E – энергия (джоуль)
m - масса макротела (кг)
с – скорость света в вакууме - 299 792 458 м/cек.
Известно, что пространство Вселенной перфорировано космическими телами (черными дырами, звездами, планетами, спутниками планет, астероидами, кометами, межзвездным веществом, газом и пылью элементарных частиц). Все эти тела неразрывно связаны между собой не только паутиной сил гравитационного притягивающе-растягивающего взаимодействия, но и мгновенного квантового взаимодействия запутанных субатомных частиц Вселенной, как бы далеко они не находились друг от друга. Отсюда вытекает вывод, что мир субатомных частиц и барионная материя Вселенной представляют собой нечто целостное, несмотря на то, что каждый из этих миров функционирует по своим физическим законам.
Как сказано выше для субатомных частиц, способных проявлять себя как волны и как корпускулы, время является исчезающе малой величиной, вплоть до полного его отсутствия для фотонов. Мир, в котором нет времени - есть нечто застывшее, не взаимодействующее с миром относительности скоростей движения материи. Таковыми возможно являются загадочные темная материя и темная энергия, проявляющие себя лишь в гравитационном взаимодействии с телами Вселенной. Время входа в эти космические образования и время выхода из них субатомных частиц является одним и тем же. Время для субатомных частиц с околонулевой скоростью начинает течь лишь в среде очень разреженной барионной материи - от одного атома на 1 кубический дециметр в межзвездном космическом пространстве (при удалении от Солнца на 300 млрд км) до одного атома на 1–2 кубических метра межгалактического космического пространства, (при удалении от Солнца на 5 ; 1018 км) [13]. Таким образом, время, хотя и с околонулевой скоростью, но время начинает течь лишь там, где пространство в самом незначительном количестве, но содержит барионную материю и, следовательно, имеет место соответствующее замедление времени, хотя бы на одну триллион триллионную долю секунды. Отсюда следует вывод, что между скоростью света, скоростью течения времени и количеством барионной материи в пространстве существует зависимость, в соответствии с которой эффект замедления времени для субатомных частиц тем выше, чем сильнее разрежено пространство.
При этом есть нечто такое, которое связывает подобно паутине субатомные частицы нашего мира, субатомной Вселенной и макровселенной (планеты, звезды, черные дыры, небарионная материя) в единое целостное образование. Изменение одной частицы немедленно приведет к противоположному изменению другой. Такое мгновенное дальнодействие свидетельствует о существовании в отличие от скорости света, таинственного явления, для которого вообще не существует, именуемых расстоянием и временем понятий, поскольку в субатомной Вселенной все запутанные субатомные частицы космической пространственной паутины, где бы они ни находились (например, на разных концах Вселенной), неразрывно связаны между собой.
Исходя из вышеприведенных представлений формулу Вселенной можно выразить в следующем виде:
; + С(т.с.) + ; + С(т.с.) + ТЭ(-g) + ТМ(+g) + БМ + И + Г(+бм) + Г(+чд) + КД + КК ;
Где, ; - момент зарождения Вселенной;
; расширяющееся пространство Вселенной;
С(т.с.) – скорость течения событий во Вселенной;
ТЭ(-g) – темная энергия с отрицательной гравитацией;
ТМ (+g) - темная материя с положительной гравитацией;
БМ – барионная материя;
И – излучения;
Г(+бм) – положительная гравитация барионной материи;
Г(+чд) – положительная гравитация черных дыр;
КД – квантовое дальнодействие;
КК – квантовый коллапс;
; - момент гибели Вселенной
V(кк)/V(з.), как универсальный индикатор космической динамики. Казалось бы о чем может рассказать безразмерная величина отношения скорости гипотетического космического корабля «V(кк)» относительно скорости движения Земли в космическом пространстве «V(з.)», кроме показателя во сколько раз скорость одного объекта превышает скорость другого. Как оказалось, многое. Безразмерная величина отношения скорости гипотетического космического корабля к скорости движения Земли в галактическом пространстве «V(з.)» ; 370 км/с представляет собой универсальный физический индикатор, который последовательно раскрывает полный динамический портрет движения корабля в Галактике, где каждый последующий аспект логично вытекает из предыдущего. На базовом уровне это отношение устанавливает абсолютный масштаб скорости относительно естественного галактического движения Земли вокруг центра Млечного Пути.
Например, первая космическая скорость (7,9 км/с) даёт V/C ; 0,021 (2,1%), вторая (11,2 км/с) — 0,030 (3,0%), третья (42 км/с) — 0,11 (11%), а полная галактическая скорость (370 км/с) — ровно 1,0 (100%). Таким образом, величина сразу определяет иерархический уровень движения — от планетарного до галактического. Из этого масштаба непосредственно вытекает режим механики: ньютоновская или релятивистская. Через релятивистский фактор Лоренца ; = 1/;(1 - (V/C);) отношение характеризует переход между физическими теориями. При V/C < 0,1 имеем ; ; 1,005 (ньютонова механика доминирует), при V/C = 0,5 — ; = 1,15 (переходный режим), при V/C = 0,9 — ; = 2,29 (релятивистские эффекты становятся существенными), а при V/C = 0,99 — ; = 7,09 (сильная релятивистика).
Релятивистский фактор ;, в свою очередь, определяет энергетический статус корабля через релятивистскую кинетическую энергию Ek = (; - 1)mc;. Это показывает экспоненциальный рост энергии: при V/C = 0,1 энергия составляет ~0,5% mc; (близко к ньютоновской ;mv;), при V/C = 0,5 — уже 15% mc;, а при V/C = 0,9 — 129% mc;, иллюстрируя переход от квадратичного к гиперболическому энергетическому порогу.
Из ; также следует временная структура движения — дилатация времени ;t_корабль = ;t_Земля/;. Замедление времени на корабле относительно Земли минимально при V/C = 0,1 (0,5%), но достигает 2,29 раза при V/C = 0,9 и 7 раз при V/C = 0,99, создавая хронологическую асимметрию между кораблем и Землей. Наконец, отношение V(кк)/V(з.) локализует корабль в космологической иерархии Вселенной, связывая скорость с масштабами изменения скоростей движения корабля: при V/C < 10;; — планетарный режим (<10;; Мпк), 10;; < V/C < 10;; — звёздный/галактический (<0,15 Мпк), 10;; < V/C < 10;; — группы галактик (0,5–2 Мпк), а V/C > 0,1 — переход к скоплениям (>2 Мпк), где начинает доминировать расширение пространства. Таким образом, безразмерное отношение V(кк)/C(д.з.) не просто показывает, "во сколько раз" одна скорость превышает другую, а даёт синтетический физический портрет: от абсолютного масштаба через режим механики и энергетический статус к временной асимметрии и месту в структурной иерархии Галактики и Вселенной, последовательно отражая все ключевые аспекты движения в единой логической цепи.
Ресурсное будущее сверхбыстрых перелетов. В этой связи обращает на себя возможность сколь либо длительных космических путешествий к доступным по расстояниям ближайшим экзопланетам Вселенной. Космический корабль вряд ли когда-либо достигнет скорости 50000 км/сек, поскольку для этого потребуются фантастические энергетические затраты. Именно поэтому речь может идти лишь о гипотетическом корабле. Однако полагаем, что при будущих технических возможностях разогнать космический корабль до скорости 18000-20000 км/сек (6-7% от скорости света), видимо удастся. При этой скорости наиболее разумным является освоение планет Солнечной системы, которая радикально изменит нынешнее состояние её освоения. В частности, время перелётов к планетам и их спутникам сократится с месяцев и лет до часов и дней, что превратит такие полеты в такую же обыденность, как нынешние авиаперелёты из одной страны в другую. При скорости 20 000 км/с (в 3000 раз превышающей возможности современных космических ракет) временные рамки межпланетных миссий приобретут принципиально новые масштабы. Рассчитанные для идеализированного прямолинейного полёта (без учёта фаз разгона и торможения) они будут означать революционное изменение количества времени необходимое для посещения астрономических тел Солнечной системы.
В частности, расстояние до Луны (384 тыс. км) будет преодолено примерно за 20 секунд, до Марса в благоприятном сближении (80 млн км) — за 1,1 часа, до Юпитера (600 млн км от Земли в оптимальной конфигурации) — за 8–9 часов, до Сатурна (1,2 млрд км) — за 16–17 часов, до Урана (2,9 млрд км) — за 1,7 суток и до Нептуна (4,5 млрд км) — за 2,6 суток. Даже с учётом манёвров и торможения реальные экспедиции такого рода уложатся в период от нескольких часов до максимум нескольких недель, что на порядки превосходит современные возможности таких перелетов. Но какова будет цель таких экспедиций на другие тела нашей Солнечной системы при снятии нынешних фундаментальных ограничений на космические путешествия. Разумно предположить, что обсуждаемое изменение временного фактора переведет акцент с акцент с проблемы доступности космических экспедиций на стратегическое использование ресурсов и инфраструктурного потенциала Солнечной системы. Первоочередное значение приобретут скорее всего решение ресурсных проблем, ориентированных не на вывоз материалов на Землю (экономически неэффективные из-за затрат на преодоление гравитации), а на создание локальной космической экономики. Лидерами по приоритету в этом отношении будут выступать астероид и малые тела пояса астероидов, содержащие платиновые металлы, редкоземельные элементы, никель и железо в концентрациях, значительно превышающих земные, а также воду в виде льда — универсальный ресурс для топлива (водород/кислород), питьевой воды и радиационной защиты. Низкая гравитация этих объектов позволит минимизировать энергозатраты на добычу и переработку указанных ресурсов.
Луна, как ближайшая ресурсная база будет интересна в качестве поставщика гелий-3 (потенциальное топливо термоядерных реакторов на тысячи лет), титан, алюминий для конструкций орбитальных станций и воду в полярных кратерах для локального производства топлива. Спутники газовых гигантов — Европа и Ганимед у Юпитера, Энцелад и Титан у Сатурна — обладают довольно существенными ресурсами. У спутников Юпитера – Европы. Ганимеда и спутника Сатурна - Энцелады это огромный подповерхностный океан жидкой воды, согреваемый гравитационным влиянием планет, а на Титане – такие источники энергии, как метановые озёра. Марс, Меркурий и Венера возможно будут иметь вторичное практическое значение из-за гравитационных ограничений. Так, например, марсианские ресурсы (вода, металлы) будет пригодны для создания промышленной базы, но высокая гравитация снизит её рентабельность; Меркурий богат металлами, но экстремальные температуры усложнят их добычу. Венера с её кислотной атмосферой потребует использования специализированных технологий. Можно с достаточным основанием предположить, что очень большой удельный вес в освоении ресурсов космических тел Солнечной системы в отдаленном будущем приобретут высоко интеллектуальные роботы.
Созданная на космических телах солнечной системы ресурсная база будет нужна для решения более амбициозных задач. Это поиск следов жизни на Марсе, исследование гидротермальных источников в подлёдных океанах на спутниках газовых планет Европе и Энцеладе и предбиотической химии на Титане. Решение таких задач потребует длительного присутствия и регулярных ротаций исследователей, создания замкнутых экосистем жизнеобеспечения, защиту от радиации (что особенно критично для окрестностей Юпитера) и применения автономных роботизированных комплексов. Потребуется также создание инфраструктуры в виде орбитальных станций на Луне, Марсе и в точках Лагранжа (пять особых мест в космосе, где гравитация двух массивных тел, например, Солнца и Земли уравновешивается центробежной силой, действующей на третье малое тело (спутник). В этих точках объект может оставаться неподвижным относительно основных тел, что делает его идеальным для размещения космических обсерваторий и станций). Будут созданы энергетические узлы с солнечными фермами, преобразующими солнечный свет в электроэнергию с возможностью ее беспроводной передачи посредством микроволн, лазеров или иной, а также построены вне биосферы Земли промышленные комплексы для тяжёлой металлургии. Наибольший приоритет по сравнению с золотом, ураном. редкоземельными элементами будет отдан добыче гелия-3, водорода и металлов, необходимых для создания космических кораблей станций.
Из приведенных сведений видно, что исходя из доступности ресурсов, рисков и рентабельности наибольшее значение приобретут астероиды, по близости и инфраструктурному потенциалу – Луна, по научной ценности – Марс, по подповерхностным водным и энергетическим ресурсам – спутники газовых планет а замыкать по своей значимости будут Меркурий и Венера из-за экстремальных условий в которых они находятся. Таким образом при таких предскзаниях экономическая модель будущего будет эволюционировать от сырьевой добычи к полноценной космической индустрии, при которой: ресурсы будут перерабатываться на месте, Земля разгружаться от от энергозатратных производств, а Солнечная система станет стартовой площадкой для будущих межзвёздных перелетов. И это будет качественный переход человеческой цивилизации с Земли за пределы гелиосферы посредством создания космических кораблей, развивающих существенно большую скорость, чем 18-20 тысяч км/с.
Между возможным невозможным: от 18-20 тысяч км/с до 50 км/с. Имеются вполне обоснованные сомнения, что человечеству удастся создать космические корабли, способные перемещаться со скоростью 50000 км/сек, поскольку для этого потребуются фантастические энергетические затраты. Однако, поскольку по образному выражению писателя – фантаста Артура Кларка «Пророки могут ошибаться, если им изменяет способность к воображению» [14] не исключено, что такие корабли с иными, не связанными с потреблением огромных энергозатрат принципами действия, будут созданы. Попробуем проанализировать, какие в этом случае могут открыться перспективы для дальнейшего будущего человечества. Отметим прежде всего, что достижение космическими кораблями скорости 50 000 км/с (примерно 0,167 скорости света, или 17% от скорости света) будет представлять собой качественный скачок в технологии межзвёздных перелётов, переводящий гипотетические экспедиции из области научной фантастики в теоретически достижимую перспективу далёкого будущего. Такая скорость позволит преодолевать межзвёздные расстояния за десятилетия вместо тысячелетий, открывая доступ к ближайшим экзопланетным системам в пределах 20–100 световых лет.
При скорости 50 000 км/с время полёта в системе отсчёта Земли можно определить простым отношением расстояния к скорости света, скорректированным на долю скорости света. К ближайшей звезде — Проксиме Центавра (4,24 световых года) — перелёт займёт примерно 25,4 лет (4,24 / 0,167). Система Альфы Центавра (4,37 св. лет) будет доступна за 26,2 года, а звезда Барнарда с её суперземлёй (5,96 св. лет) — за 35,7 года. Для полета к созвездию Эридана (10,52 св. лет), известной системой землеподобных планет, потребуется 63 года, а к похожей на наше солнце одиночной звезде Тау Кита (11,9 св. лет) с потенциально обитаемыми мирами — за 70,4 года. При расширении радиуса межзвездных перелетов до 20-30 световых лет наиболее перспективными объектами явятся системы L 98-59 (10,61 св. лет, суперземли в обитаемой зоне) и Глизе 1061 (11,99 св. лет, землеподобная планета). Полёт к системе TRAPPIST-1 (39,46 св. лет) с семью землеподобными планетами в обитаемой зоне займёт около 236 лет, что уже требует многопоколенческих кораблей или использования технологий анабиоза. В пределах 100 световых лет (примерно 600 лет полёта) будут доступны сотни систем с подтверждёнными экзопланетами, включая землеподобные миры вокруг красных карликов и звезд солнечного типа. Приведенные оценки предполагают постоянную крейсерскую скорость после разгона и до торможения, в связи с чем реальное время космических перелетов увеличится на 10–20%, но останется в пределах жизни одного–двух поколений (20–70 св. лет) и нескольких веков для более отдалённых (до 100 св. лет).
При скорости 50 тысяч км/с в соответствии с релятивистским фактором Лоренца ; ; 1,014, будет хотя и слабое, но измеримое замедление времени на борту космического корабля, которое сократится для экипажа примерно на 1,4% относительно земного времени. За 25-летний полёт к Проксиме Центавра космонавты постареют на 24,65 года. Более отдаленные перелеты к звёздным системам (50–100 св. лет) потребуют 300–600 лет земного времени, и, следовательно, перейдут в режим многопоколенческих кораблей или полностью роботизированных автономных экипажей с управляемыми искусственным интеллектом релятивистских эффектов при соблюдении радиационной защиты и создания систем жизнеобеспечения посредством замкнутых экосистем. Стратегическими целями межзвёздных экспедиций явится поиск и изучение жизнеобитаемых планет и их ресурсного потенциала (металлы, вода, газы). В пределах 50–100 св. лет акцент перелетов сместится на колонизацию жизнеобитаемых планет Энергетическая инфраструктура (солнечные / термоядерные станции), добыча редкоземельных элементов и создание автономных колоний станут ключевыми для подготовки дальнейшей экспансии к отдаленным мирам Вселенной (более 100 св. лет). Но смысловая цель таких полётов будет весьма туманной.
Будущие технологии исследования Вселенной. Нельзя исключить, что в будущем могут быть созданы технологии и устройства, которые позволят человеку качественно по;новому исследовать Вселенную. В отличие от современных телескопов, такие системы могли бы практически мгновенно «приближать» и визуально обследовать любые доступные нашему наблюдению миры, показывая мельчайшие детали метеоритов, комет, звёзд и пейзажей планет, а также общее состояние космического пространства. При достаточном уровне развития технологий это позволило бы отказаться от необходимости совершать длительные, чрезвычайно ресурсоёмкие космические путешествия с целью первичного изучения удалённых космических объектов.
Физический принцип работы подобных устройств можно представить, как предельно развитую систему дешифрования электромагнитного излучения и световых волн, приходящих от тел Вселенной с последующим преобразованием результатов этой дешифровки в удобную для восприятия человеком визуальную форму. По сути, речь идёт о максимально совершенной форме астрономического «томографического» наблюдения [15], при котором детальная реконструкция удалённых миров будет производиться на основе анализа приходящих сигналов, без непосредственного посещения изучаемых объектов. Посредством таких устройств человечество могло бы совершать своего рода виртуальные полёты к другим мирам Вселенной, не используя космические корабли, а получая подробные «изображения;модели» исследуемых планет и звёзд. Подобный подход к решению задач исследования миров Вселенной означал бы колоссальную экономию труда, времени и материальных ресурсов. Он позволил бы заранее выявлять точные координаты потенциально обитаемых планет, оценивать их свойства и даже предварительно моделировать условия на их поверхности, вместо дорогостоящего и рискованного «слепого» межзвёздного поиска посредством космических кораблей. В результате такого дистанционного визуального анализа экзопланет можно было бы принимать обоснованные решения о необходимости реальной отправки к ним космических экспедиций.
Космологические горизонты и пределы исследования Вселенной. Каких бы грандиозных успехов в создании самых совершенных устройств и технологий не добились будущие человеческие цивилизации, но и они будут подчиняться фундаментальным ограничениям, связанным с природой света и структуры космического пространства. Наблюдаемая нами область Вселенной ограничена тем, как далеко за конечное время её существования успели распространиться свет и другие виды излучения, а также тем, как влияет на распространение света космическое расширение. Поэтому корректнее говорить не о «границах Вселенной», а о границах её наблюдаемой части. В современной космологии принято использовать ряд связанных понятий. Во;первых, это так называемый космологический горизонт фотонов — максимальное расстояние, откуда свет и другие излучения успели дойти до нас за время существования Вселенной. Во;вторых, известен космологический горизонт событий — предельная область, за пределами которой происходящие сейчас события ни при каких условиях не смогут повлиять на наблюдателя, даже если он будет существовать сколь угодно долго. В;третьих, это условный «горизонт Хаббла» характеризующий расстояние, на котором вследствие расширения пространства галактики удаляются от нас со скоростями, сравнимыми со скоростью света [16].
Эти и близкие к ним понятия описывают не реальные «границы» или края Вселенной, а пределы, до которых может дотянуться исследовательская мысль, опирающаяся на свет и другие излучения. В этом смысле можно сказать, что строгих границ у самой Вселенной, возможно, нет, но есть границы у света и, следовательно, у любой информации, которую мы можем получить с помощью света. Как бы ни были совершенны наши будущие приборы, они всегда будут показывать нам прошлое состояние удалённых объектов, то есть мы будем созерцать не такими, какими они являются в данный момент, а такими, какими они были в момент излучения, испущенного может быть миллионы лет назад [17].
Эволюция света и примеры из повседневного опыта. Излучение, испускаемое звёздами и другими астрофизическими объектами, не существует в космосе в неизменном виде бесконечно долго. По мере распространения оно взаимодействует с веществом и полями, частично поглощается межзвёздной и межгалактической средой, отклоняется и фокусируется гравитацией массивных объектов, рассеивается и превращается в тепло при столкновениях с частицами межзвёздного газа и блуждающими в космосе микро- и макрочастицами. В результате энергия света постепенно передаётся окружающей среде, и по мере прохождения огромных расстояний мощность первоначального излучения фотонов весьма существенно снижается [18].
На бытовом уровне это можно проиллюстрировать простым примером. В частности, если в комнате погасить источник света, помещение практически мгновенно погружается во тьму. Фотоны, ранее заполнявшие комнату, столкнувшись со скоростью, близкой к 300 тысячам километров в секунду с поверхностями стен, пола, предметов и молекулами воздуха в течение ничтожного промежутка времени поглощаются ими [19] . Энергия фотонов при этом передаётся атомам и молекулам этих материальных тел, которое мы воспринимаем как нагрев. Человеческий глаз неспособен уловить те исключительно краткие мгновения, при которых свет всё ещё существует в пространстве комнаты после его выключения, но до неизбежного поглощения материальными телами этой комнаты.
Нечто родственное данному явлению, хотя и в иной, намного более сложной форме, проявляется при переходе к масштабам планеты. Солнечные лучи, достигая Земли, в наибольшей степени передают ей энергию на экваторе, где они падают на земную поверхность под углом сравнительно близким к перпендикулярному. Это приводит к концентрации энергии светового потока на меньшей площади. По мере продвижения от экватора к южному или северному полюсу Земли угол падения лучей становится все более острым, в результате чего энергия светового потока распределяется по большей площади земной поверхности с соответствующим уменьшением ее нагрева. Вблизи полюсов Земли лучи в значительной степени «скользят» вдоль земной поверхности, передавая ей сравнительно малую часть своей энергии, значительная часть которой уносится в космос в отличие от описанного выше поглощения света в комнате. Тем самым создаются условия, вследствие которых на полюсах наблюдается весьма холодный климат.
Гравитация, ускорение и перегрузки. Рассуждения о космологических горизонтах фотонов и распространении излучения естественным образом приводят к вопросам о родственности природы гравитации с ускоренным движением. В рамках современной физики существенную роль играет принцип эквивалентности, согласно которому статическое гравитационное поле и равномерное ускоренное движение неотличимы [20] . Так, например, наблюдатель, находящийся в замкнутой кабине лифта не может по внутренним ощущениям различить, вызвано ли оно гравитацией массивного тела или является результатом постоянного равномерного ускорения.
При ускорении космического корабля его скорость относительно выбранной системы отсчёта растёт, а вместе с ней увеличивается и кинетическая энергия корабля и его экипажа. Пока действует тяга двигателей, на тела космонавтов действует ускорение, и они испытывают перегрузку в виде ощущения «утяжеления» своего веса. Но как только ускорение прекращается, и скорость движения становится равномерной и прямолинейной ощущение перегрузки исчезает [21] . В этой ситуации, несмотря на то что скорость и соответствующая ей кинетическая энергия остаются высокими, субъективных ощущений перегрузки уже нет, поскольку на космонавтов перестают воздействовать силы ускорения, которые сковывали до того их движения.
Таким образом, для понимания ощущений пассажиров и работы бортовых систем космического корабля принципиально важны не абсолютные значения скорости и кинетической энергии, а наличие или отсутствие ускорения. Именно ускорение, а не сама по себе большая скорость, создаёт перегрузки и вызывает характерные физические эффекты, аналогичные действию сильного гравитационного поля.
Масса планеты и возможный облик её обитателей. Переходя от фундаментальных ограничений упомянутой выше возможности визуального наблюдения к возможному существованию жизни на других планетах, естественно задуматься о том, как гравитация влияет на облик гипотетических обитателей. Чем больше масса планеты (и, соответственно, чем сильнее ускорение свободного падения на её поверхность), тем более высокие нагрузки должны выдерживать живые организмы при движении и поддержании вертикального положения. На планетах же с меньшей гравитацией ее воздействие на двигательную активность уменьшается с одновременным изменением иных аспектов существования [22].
Для наглядности можно сопоставить вес одного и того же человека на различных планетах. Например, человек с массой тела около 60 килограммов на Земле будет иметь на планете, подобной Юпитеру, где ускорение свободного падения примерно в два с половиной раза выше земного, вес около 150 килограммов. На Марсе, где гравитация существенно слабее земной, вес того же человека будет находиться в диапазоне 20–25 килограммов по земным меркам. Эти оценки показывают, насколько сильно меняется нагрузка на опорно;двигательный аппарат при переходе от одной гравитационной среды к другой.
Если предположить существование на планете с юпитерианской гравитацией организмов, аналогичных человеку, то вполне логично ожидать, что для свободного передвижения и нормального функционирования их масса должна быть существенно меньше для компенсации гравитационной нагрузки. На планете же с гравитацией, сопоставимой с марсианской подобные существа могут позволить себе иметь значительно большую массу при сохранении хорошей подвижности. Разумеется, реальное строение организмов будет определяться множеством факторов — химическим составом среды, атмосферным давлением, эволюционной историей, — но гравитация остаётся одним из ключевых параметров, формирующих возможный спектр жизненных форм [23].
Исследование особенностей и физической сущности, происходящих в макро- и микромире процессов даст возможность не только получить глубинные знания и расширить наши представления о природе Вселенной, но и создать множество полезных изобретений, улучшающих качество жизни и облегчающих научно-практическое и ресурсное освоение Солнечной системы. В принципе это будет означать создание единой физической картины мира и переход от пассивного изучения космоса к превращению его в сферу хозяйственной деятельности человека. Это подтверждается тем, что уже в наше время создано множество изобретений, связанных с космическими исследованиями. Это в частности изобретения в сфере космической навигации и связи, спутниковый Интернет, спутниковое телевидение, цифровые камеры, солнечные батареи, синтетический материал тефлон, спутниковые карты, портативные беспроводные пылесосы, термобелье, сердечные насосы, искусственные конечности, инфракрасный термометр, антиабразивный поликарбонат (не царапающийся пластик), огнестойкая ткань, лазерный радар, техника с дистанционным управлением, беспилотные автомобили, БПЛА, дистанционная печать, невидимые (лингвальные) брекеты. Все эти изобретательские достижения появились в результате стремления человека освоить космическое пространство и проникнуть в тайны микромира. Создание принтера 3-D также было обусловлено необходимостью изготовления запчастей и деталей непосредственно для международной космической станции. В будущем не исключено, что усовершенствованные принтеры 3-D будут использованы для устройства жилых помещений и лабораторий на Марсе или Луне, из материала, добытого из самих этих небесных тел. Особенно впечатляющим является создание многообещающих в перспективе квантовых компьютеров на основе использования достижений изобретательской мысли в космической сфере и особенностей поведения частиц на молекулярно-атомном и субатомном уровне.
Выводы:
1. Космологическая «сингулярность», (начальное состояние Вселенной с бесконечной плотностью, температурой и кривизной) является не физической реальностью, а следствием экстраполяции ОТО назад ко времени примерно 13,8 млрд лет назад, в связи с чем должна рассматриваться, как математическая абстракция, в которой стандартные физические законы, перестают работать и возникают неразрешимые парадоксы. Современные подходы, опирающиеся на квантовую гравитацию, заменяют её идеей квантового разглаживания на планковском масштабе, избегая противоречий с термодинамикой и законами квантовой физики.
2. Любые попытки объяснить происхождение Вселенной приводят либо к «уходу в бесконечность», в которой любой ответ порождает новый вопрос, препятствуя окончательному объяснению, либо к необходимости принимать некий немотивированный статус Вселенной, как порожденной Богом, Абсолютной идеей или возникшей из «Ничего». В этом контексте физика и религия используют разные языки для описания одной и той же неизбежной неопределённости: физика — через математические модели и квантовые коррекции сингулярности, а религия — через трансцендентные авторитеты и догматы.
3. На локальных масштабах (< ~2 Мпк) доминируют орбитальные и гравитационные взаимодействия, обеспечивающие устойчивость структур вплоть до локальных групп галактик на миллиарды световых лет. На масштабах порядка 10–30 Мпк орбитальные скорости становятся сопоставимыми со скоростями космологического расширения, а при расстояниях свыше ~30 Мпк преобладает ускоренное расширение пространства, ведущее к необратимому разлёту барионных структур.
4. В субатомном мире электроны описываются волновыми функциями и орбиталями, а не классическими орбитами, что подтверждают двухщелевые эксперименты с двойственной корпускулярно;волновой природой частиц. Для фотонов, движущихся со скоростью света, время между испусканием и фиксацией «сжимается» до нуля, демонстрируя связь квантовой волновой картины микромира с релятивистскими эффектами.
5. Высказано, не подтвержденное экспериментально предположение, что скорость «вращения» электронного облака в околоядерном пространстве благородных металлов может быть близкой к скорости света, а у химически активных элементов незначительной, в связи чем в микромире благородных металлов время течет на несколько порядков медленнее, чем в микромире химически активных элементов. На основе данного предположения выдвинута, противоречащая современным положениям квантовой механики и СТО идея использовать упомянутое «замедление времени» для повышения устойчивости кубитов к декогеренции.
6. Суперпозиция и запутанность в дву
хщелевых экспериментах показывают, что при отсутствии детектора частицы ведут себя как волны, а при его наличии — как частицы, что приводит к коллапсу волновой функции и декогеренции. Это порождает философские и мистические интерпретации реальности, поэтому важно чётко разделять физические результаты двухщелевых экспериментов и их спекулятивные толкования, разъяснение которых пока физикой нынешнего уровня не найдено.
7. Несмотря на радикальный разрыв квантового описания мира с повседневной реальностью, квантовая физика успешно применяется для решения широкого круга технических задач, от полупроводниковых устройств до квантовых компьютеров. Принцип неопределённости Гейзенберга и явления декогеренции являются не столько констатацией ограниченности знания, сколько конструктивным инструментом для построения моделей, которые, будучи недоказуемыми в философском смысле, имеют тем не менее высокую предсказательную силу теории.
8. Под «эффектом наблюдателя» в двухщелевых экспериментах следует понимать не осознанное изменение поведения частиц под воздействием присутствия или отсутствия «наблюдателя», а эффект их физического взаимодействия с любым устройством или вещью, вследствие которого они ведут себя либо, как корпускулы, либо, как волна (корпускулярно;волновой дуализм) с соответствующим исчезновением или появлением на экране интерференционной картины.
9. Парадоксы, связанные с запутанными состояниями и запаздывающими измерениями, когда частица с коротким пробегом «как;то узнаёт» о будущем измерении частицы с длинным пробегом, побуждают к философским интерпретациям, вплоть до идей множественных Вселенных и иллюзорности реальности. Однако, на самом деле причиной такого поведения частиц является их движение со скоростью света, останавливающим для них течение времени.
10. Субатомный мир в соответствии с принципом неопределённости Гейзенберга, подчиняется иным, в значительной степени вероятностным законам, чем макромир, поэтому категория времени и причинности здесь носит условный или ограниченный характер, в связи с чем необходимо различать строгие абстрактные математические модели квантовой механики и различные спекулятивные философские трактовки, в том числе мистические от физической реальности.
11. Высказано предположение, что квантовая запутанность является своего рода «космической паутиной», в рамках которой, несмотря на формальное противоречие локальности и накладываемое классической физикой ограничение на скорость света, расстояние и время утрачивают привычный смысл. В частности, независимо от расстояния изменение состояния одной частицы мгновенно отражается на состоянии другой, вследствие чего возникает космическое дальнодействие, которое потенциально может быть использовано для новых форм связи и наблюдения без передачи информации.
12. Безмассовые частицы (фотоны) не «разгоняются» до скорости света, а существуют в ней изначально в качестве естественной природы их существования. Для макротел эта скорость недостижима, так как требует бесконечной энергии.
13. Время является физически значимым только в среде, где есть,
пусть даже, в предельно разреженной форме барионная материя. В пространстве без барионной материи время неопределённо/нулевое. Это позволяет рассматривать темную материю и темную энергию как субстанции, проявляющие себя лишь гравитационно, в режиме отсутствия физически значимого времени.
14. Субатомный микромир, барионная материя, черные дыры, темная материя и темная энергия формируют единое целостное образование, связанное с гравитацией и квантовым дальнодействием запутанных частиц. Изменение состояния одной частицы предположительно «сигнализируется» всей этой паутине, хотя в рамках классической физики это создает возможности для передачи информации.
15. Макровселенная мыслится как единая система, в виде «формулы Вселенной» выражающей стремление уложить в одну схему основные компоненты и процессы космической эволюции, в которой барионная материя, темная материя, темная энергия, излучения и гравитация взаимосвязаны с квантовыми процессами Микромира, а судьба Вселенной в целом представлена, как ряд последовательных закономерных процессов рождения, расширения и гибели.
16. Высказана не противоречащая логике квантовых парадоксов фантастическая идея о возможном использовании квантовых эффектов, включая «космическое дальнодействие», в качестве будущего инструмента мгновенного «видеоконтакта» и обмена информацией с ближайшими экзопланетами.
17. Безразмерная величина отношения скорости гипотетического космического корабля V(кк) к скорости движения Земли относительно галактического центра V(з.);370 км/с служит универсальным индикатором, позволяющим не только сравнить «во сколько раз» одна скорость больше другой, но и установить иерархию режима движения: от планетарного (первая, вторая, третья космические скорости) к галактическому (масштаб ~370 км/с) и далее к межгалактическим скоростям, где начинает доминировать космологическое расширение.
18. Ньютоновская механика в основном доминирует при скорости движения порядка 10% от скорости света, а ключевые энергетические и временные ограничения для гипотетических космических кораблей начинают проявляться уже при скорости движения 6-7% от скорости света, достигая своего предела при 17% от скорости света. Что касается. релятивистских эффектов они достаточно заметно начинают проявляться при скорости движения 50% от скорости света. При скорости же движения 90-99% от скорости света релятивистские эффекты кинетической энергии и замедления времени становятся определяющими, описание которых без СТО становится невозможным.
19. Прогнозируется, что научно-технические достижения в отдаленном будущем позволят достичь сверхвысоких скоростей космических кораблей (до десятков тысяч км/с), что позволит сократить время для полетов к телам Солнечной системы от 20 секунд (Луна) до 1,1 часов (Марс). Это создаст условия для создания локальной космической экономики, приоритет в которой будет отдан освоению астероидов и поясу Койпера (платина, редкоземельные элементы), Луна (гелий;3, титан) и спутникам газовых планет с подповерхностными океанами и энергетическими ресурсами.
20. Высказано предположение, что полетам космических экспедиций к ближайшим экзопланетам Вселенной будет предшествовать их научно-практическое исследование высокоразвитыми системами дистанционного «визуального сканирования» посредством дешифрирования световых и электромагнитных сигналов, а также использование в качестве экипажей космических кораблей и для создания космической индустрии в пределах Солнечной системы высокоинтеллектуальных роботов и роботизированной инфраструктуры.
21. Показано, что при скорости около 17% от скорости света время полёта к ближайшим звёздам расположенных от Земли на расстоянии от 4,24 до 11,9 световых лет (Проксима Центавра, Альфа Центавра, Барнарда, Эридан, Тау Кита) составит от 25 до 70 лет. Стратегической целью таких полетов будет поиск и колонизация потенциально обитаемых миров, использование их ресурсного потенциала и создание на них энергетической и производственной базы под дальнейшую экспансию. Однако на расстояния около 100 световых лет (примерно 600 земных лет) полёты приобретут скорее философский, чем практический смысл.
22. Высказана идея, что качественный скачок в исследовании Вселенной может быть не в скорости космических кораблей, а в совершенствовании средств дистанционного «визуального» исследования экзоплаиет посредством использования максимально развитых системы обработки и интерпретации электромагнитного излучения, вплоть до визуального «томографического» реконструирования мельчайших деталей удалённых миров без прямого посещения. В результате станет возможным «виртуальный» полёт, экономящий ресурсы и позволяющий принимать решения к каким объектам вообще стоит отправлять реальные экспедиции.
23. Показано, что любой уровень технологий подчинён фундаментальным ограничениям, связанным не с геометрической границей Вселенной, а со скоростью света, расширением пространства и космологическими горизонтами, то есть тем пределом, при котором до нас могут дойти сигналы космических излучений. Это означает, что даже при превращении «виртуальных полетов» в реальность мы никогда не сможем видеть Вселенную в реальном режиме времени, а лишь в том виде в каком она была в момент излучения электромагнитных сигналов десятки и сотни миллионов лет назад.
24. Подчёркнута ключевая роль ускорения, а не самой скорости, поскольку: именно ускорение создает перегрузки, ощущаемые как дополнительный «вес», тогда как при переходе к равномерному движению эти ощущения исчезают, несмотря на высокую скорость. Это согласуется с принципом эквивалентности Эйнштейна, в соответствии с которым ускорение и статическое гравитационное поле локально неразличимы, что имеет важные последствия и для космической техники, и для медицинского здоровья космонавтов.
25. Показано, что сила тяжести на планете — один из главных факторов, формирующих возможный тип и строение организмов. В частности, при высокой гравитации для сохранения необходимой для нормального существования организмы будут обладать меньшей массой, чем на планетах с невысокой гравитацией. Иллюстрацией силы гравитационного фактора может служить вес одного и того же человека, изменяющийся от ~20–25 кг на Марсе до ~150 кг на планете, подобной Юпитеру.
26. Исследование особенностей и физической сущности, происходящих в макро- и микромире процессов позволяет не только получить глубинные знания и расширить наши представления о природе Вселенной, но и создать множество полезных изобретений, улучшающих качество жизни и облегчающих научно-практическое и ресурсное освоение Солнечной системы. В принципе это будет означать создание единой физической картины мира и переход от пассивного изучения космических объектов к их превращению в сферу хозяйственной деятельности человека.
Литература:
1. Hawking S. W., Penrose R. The singularities of gravitational collapse and cosmology // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. — 1970. — Vol. 314, № 1519. — P. 529–548.
2. Rossi B., Hall H. L. Variation of the Rate of Decay of Mesons with Momentum // Physical Review. — 1941. — Vol. 59, № 3. — P. 223–228.
3. Радиационный и тепловой режим атмосферы. // Электронный ресурс // / Дата обращения 04.11.2024.
4. Einstein A. ;ber das Relativit;tsprinzip und die aus demselben gezogenen Folgerungen // Jahrbuch der Radioaktivit;t und Elektronik. — 1907. — Bd. 4. — S. 411–462.
5. Landau, L. D., Lifshitz, E. M. Quantum Mechanics: Non-Relativistic Theory. 3rd ed. Oxford: Pergamon Press, 1977, p. 10–15.
6. Pauling, L., Wilson, E. B. Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry. New York: McGraw-Hill, 1935, p. 112–120.
7. Осаченко Ю.С. Миф как «Игра различий» в квантовой физике // Вестник Томского государственного университета. Философия. Социология. Политология // 2012, №2 (18) С. 46-57
8. Википедия. Двухщелевой опыт // Электронный ресурс // Дата обращения 04.11.2024 https://ru.wikipedia.org/wiki/% B5
9. Zurek W.H. Decoherence, einselection, and the quantum origins of the classical // Reviews of Modern Physics. 2003. Vol. 75. P. 715–775.
10. Heisenberg W. ;ber den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik // Zeitschrift f;r Physik. — 1927. — Bd. 43, № 3-4. — S. 172–198.
11. Шевцев Н. Существует ли время на самом деле: это открытие физиков может вас шокировать! // Электронный ресурс // Дата обращения 05.11.2024.
12. Первоначальная таблица химических элементов Менделеева, в которой были такие элементы, как Короний и Ньютоний // Электронный ресурс // https://dzen.ru/a/ZgUmkJXU4RNrUKg2 Дата обращения 09.12.2024.
13. Лангеман И.П. Космическое пространство (военное дело) // Электронный ресурс // https://bigenc.ru/c/kosmicheskoe-prostranstvo-c9f898 Дата обращения 04.11.2024.
14. Артур Кларк. Черты будущего, Изд. «Мир», М.: 1966. С. 35.
15. NASA. James Webb Space Telescope: Next Generation Tomography // NASA Technical Reports. – Washington : NASA, 2025. – 150 C.
16. Колб Э., Тернер С. Ранний Вселенная и космологические горизонты // УФН. – 2019. – Т. 189, № 8. – С. 809–832.
17. Хокинг С. Крупномасштабная структура пространства-времени / С. Хокинг, Дж. Эллис. – М. : Мир, 2018. – 496 C.
18. Зеельджера Дж. Рассеяние света в межзвёздной среде // Astrophysics. – 2022. – Vol. 65, iss. 3. – P. 456–472.
19. Фейнман Р. Лекции по физике. Т. 1 / Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. – М. : Мир, 2017. – С. 31–35.
20. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. – М. : Физматлит, 2021. – С. 289–295.
21. Эйнштейн А. Основы общей теории относительности // УФН. – 2015. – Т. 185, № 12. – С. 1319–1328.
22. Кальдер В. Экзобиология: гравитационные эффекты / В. Кальдер, Д. Саймонс. – Cambridge : Cambridge Univ. Press, 2024. – P. 156–162.
23. Саган К. Космос / К. Саган. – М. : ACT, 2020. – С. 412–420.
Свидетельство о публикации №225010100056