Мир и бесконечность

   Подобной темы в своих опусах мне приходилось касаться и ранее. Но есть желание – более чётко обозначить некоторые важные моменты этой темы.

   Кого из думающих людей не волновал вопрос: бесконечна ли Вселенная в пространстве и во времени? А если бесконечна, то в каком смысле? Ответ на этот вопрос прост и сложен одновременно. Кольцо не имеет ни начала, ни конца; кольцо – бесконечно. Бесконечной является и сфера (поверхность шара). Хотя кольцо и сфера – бесконечны, но не безграничны, имеют предел формы. Муравей, ползающий по кольцу или сфере, может делать это неопределённо долгое время, и никогда не достигнет какого-то предела. Условно говоря, муравей будет считать свой мир бесконечным. Пока ему не придёт на ум – делать отметки на своём долгом пути. В конце концов, он поймёт, что ползает по замкнутому пути, возвращаясь в одно и то же место. 

   Другое дело – прямолинейная, линейная бесконечность! Это то, что мы называем рядом натуральных чисел, который может длиться бесконечно, не зная пределов и ограничений. Эту бесконечность называют ещё дурной бесконечностью. Дурная бесконечность есть и в физике, которую выражает первый закон Ньютона, закон инерции: тело движется прямолинейно и равномерно, пока на него не действуют никакие силы. Предполагается, что в космосе, вдали от массивных объектов, если телу дать импульс, то оно будет двигаться равномерно и прямолинейно бесконечно долго во времени и в пустом пространстве. Но на самом деле это невозможно. Пространство космоса вовсе не пусто, а является невещественной, неатомарной материей с колоссальной энергией давления и большой плотностью. Чтобы покинуть пределы нашей Солнечной системы, а тем более – нашей галактики, нужны энергии пока недоступные нашей цивилизации с существующим уровнем знаний. И чем дальше от галактики – тем больше растёт энергия давления и плотность пространства. Так что, любое тело, направленное по прямой, будет неизбежно отклоняться растущим давлением и плотностью пространства. Геометрия мира на больших масштабах определяется именно этой колоссальной энергией давления и большой плотностью среды физического пространства.

   Заключая, можно сказать: в реальном мире вообще нет линейных бесконечностей, нигде и ни в чём, в том числе – пространства! Линейные бесконечности есть только в математике, как абстракции! В реальном мире бесконечности – это замкнутые, кольцевые, зацикленные динамики и формы. Более сложная форма зацикленных динамик – спиральная. И наша Вселенная – такая же замкнутая система! Без этого было бы невозможно её существование, где должны соблюдаться законы сохранения энергии и импульса! Все устойчивые динамики во Вселенной (колебательные и вращательные) – зацикленные, замкнутые. И суммарная энергия и импульс их – равны нулю. При линейной бесконечности пространства всё это было бы невозможно! Потому что линейная бесконечность пространства потребовала бы бесконечных величин энергии и импульса. 

  Одно из нежелательных явлений в математической физике – сингулярности, где величины некоторых физических характеристик достигают бесконечных значений. Например, первичная сингулярность Вселенной, из которой, в результате её взрыва, и родилась Вселенная. Здесь, в сингулярности, величины давления, плотности, температур первичного вещественного субстрата достигают бесконечных значений. Что довольно антифизично. Большой взрыв и расширение Вселенной, при достижении минимальных значений давления, плотности, температур, сменится сжатием вещества Вселенной снова в сингулярность. Это пример – осциллирующей Вселенной, «дышащей». Хотя есть и другие варианты развития Вселенной, где расширение продолжается неопределенно долго (вариант дурной бесконечности), или плавный переход расширения Вселенной в стадию сжатия, но уже в других областях  пространства, в пределах соседних Вселенных (похож на вариант Р. Пенроуза).    

   Так вот, надо заметить, что бесконечностей нет и в физических характеристиках материи Вселенной. Нигде и никогда величины плотности, давления, температур не достигают бесконечных значений! Да, величины эти бывают огромны, но всё же конечны. Как и конечны во Вселенной величины энергии и силы. А причина этого – структурность пространства, сочетающая в себе дискретность и непрерывность. Если бы пространство было гладким, однородным, непрерывной средой, то в нём вообще было бы невозможно существование динамики, взаимодействий элементов, а значит, пространство не могло бы быть носителем энергии-импульса! А пространство есть, на самом деле, носитель колоссальной энергии давления. Значит, пространство дискретно, пространство диалектически сочетает в себе черты дискретности и непрерывности. В нём происходят непрерывные взаимодействия элементов колебательного, циклического рода, которые мы и называем энергией-импульсом. А сама структура пространства – квазикристаллична, трёхмерная система связанных осцилляторов. Динамика и взаимодействие элементов пространства – не электромагнитной и не электростатической природы. И масштаб структуры пространства – планковский, недоступный нашим прямым наблюдениям. И действительно, структура физического пространства такова, что делает её похожей на струну: чем сильней по ней ударишь – тем больше получишь энергию отклика! Вот откуда берутся такие большие энергии квазичастиц в опытах по лобовому столкновению тяжелых частиц! Мы здесь затрагиваем саму структуру среды пространства (физ. вакуума).

   Как уже говорилось, полная, суммарная энергия и импульс Вселенной равна нулю. Во Вселенной, как в замкнутой системе, сумма энергий и импульсов «центростремительных» равна сумме энергий и импульсов «центробежных»! При сложении их – нуль! Что касается потери энергии и импульса фотоном при его распространении, то эта утрата энергии и импульса не нарушает закон сохранения энергии. Фотон – это квазичастица; фотон рождается как ответная реакция, как возвращение ранее затраченной энергии. Так что баланс энергий и импульса тут сохранён. Пара электрон-позитрон – это тоже квазичастицы, и тоже рождаются как ответная реакция и возвращение ранее затраченной энергии. Единственная фундаментальная частица – это протон. Именно в протоне сосредоточена основная энергия и импульс атомарного вещества, атомарной материи. Однако полная энергия и импульс Вселенной – не только в частице протон, но и в колоссальной энергии давления среды физ. вакуума (тёмная энергия и тёмная материя).

   Именно эта колоссальная энергия давления среды физ. вакуума обусловливает, как я уже отмечал выше, и геометрию нашего мира, нашей Вселенной, как целого. И геометрия, понятное дело, сферическая, замкнутая. Нахождение решения гипотезы А. Пуанкаре, условно говоря, о форме Вселенной Р. Гамильтоном и Г. Перельманом стало возможным, благодаря введённым сюда Ричардом Гамильтоном так называемым потокам Риччи, деформирующим пространство в положительном или в отрицательном направлении. Метод потоков Риччи является нелинейным аналогом уравнения теплопроводности, где неизбежно присутствие представлений об изменении давлений и плотностей среды. Сама колоссальная энергия давления среды физ. вакуума «круглит» и саму Вселенную, и всё атомарное вещество, находящееся в жидком или аморфном состоянии. 

   Физическое пространство Вселенной не расширяется, не увеличивается объём Вселенной. Объём Вселенной, как замкнутой, закрытой системы, – конечен. Но разбегание галактик от исходных областей Вселенной – войдов – имеет место. Сторонники расширения пространства упускают очевидный момент: пространство должно расширяться в каждой точке Вселенной, без исключения, и структура пространства при этом изменяется, плотность квазикристаллической решётки обязана уменьшаться. При этом частица протон должна заметно терять энергию и импульс. Но за минувшие 13, 8 млрд. лет протон не потерял нисколько от своей энергии и импульса. Частица протон, являясь радиальным колебанием плотности элементов квазикристаллической решётки физического пространства, как никто другой, зависит от стабильности состояния этой структуры пространства. Однако не исключено, что в начале нового периода существования Вселенной или Вселенных, амплитуды колебаний (энергии) первых протонов могли иметь несоразмерно большие величины по сравнению с энергией нынешних протонов. Отсюда мостик перекидывается к бесконечности или конечности существования Вселенной во времени. И ответ лежит на поверхности.   

   Цикличность, периодичность, замкнутость всех устойчивых динамик Вселенной говорит о временной конечности её. И это при том, что существуют законы сохранения энергии и импульса. Но эти законы сохранения имеют не абсолютный характер. Энергия колебательной динамики элементов структуры физического пространства (чем и является частица протон) может со временем эволюционировать, изменяться. Протон не может распасться на другие нестабильные частицы, но может терять со временем энергию.   

   В 1949 году Курт Гёдель, ища новые варианты решений уравнений Общей теории относительности, пришел к идее бесконечной цилиндрической Вселенной, в которой пылевидная материя вращается вокруг оси цилиндра с постоянной скоростью. Подобная идея привела Гёделя к мысли о существовании вселенской петли времени, т. е. своего времени Вселенной. При достаточной энергии и возможностях, по этой петле времени Вселенной можно путешествовать, вернуться в своё будущее и что-то там изменить. Но именно законы сохранения энергии и импульса в нашей материальной Вселенной делают спекулятивную картину Гёделя нереальной. Но в метафизическом, духовном аспекте вселенского бытия, путешествия во времени вполне возможны, только путешествующий изменить в прошлом ничего не сможет.      

   Всякая циклическая, замкнутая, периодическая динамика материальных объектов создаёт свою петлю времени, имеет своё время, которое можно сделать эталоном общего времени. Например, полтора века назад эталоном времени стала секунда по звёздному времени Земли, которая соответствовала малому фрагменту пути при вращении Земли вокруг своей оси. С 1967 года эталоном времени стала атомная секунда, которая соответствует интервалу времени излучения атомом цезия-133 определённой частоты при переходе между двумя уровнями основного состояния атома. 

   Так называемый электрический заряд и спин частиц есть тоже следствие периодичности, цикличности динамик частиц в микромире. Но одной периодичности тут мало. Основную роль здесь играет направление вращения и ориентация осей вращения частиц и их полей. Вращающиеся частицы взаимодействуют не непосредственно, а своими полями. Взаимодействие полей, особенности интерференции полей частиц обусловливают поведение частиц. Наглядней всего это видно на примере взаимодействия магнитов, магнитов и частиц, магнитов и поляризованного света.    

   И ещё раз вернусь к теме сингулярности с её бесконечностями. Тут уместно повторить то, что сказал когда-то в другом опусе. Если просто и честно, то выход надо искать в переосмыслении линейности математического формализма волновой функции Э. Шрёдингера! Уравнение Шрёдингера – линейное дифференциальное уравнение в частных производных, описывающее изменение волновой функции в пространстве (в общем случае – в конфигурационном пространстве) и во времени для гамильтоновых квантовых систем. Ну не может, не может это основное уравнение квантовой механики быть линейным, хоть ты тресни! Ведь основа динамики элементов среды физ. вакуума на планковском масштабе – колебательная динамика при взаимодействии элементов между собой, как в системе связанных осцилляторов! Какая тут математическая и физическая линейность?! Нету тут линейности! А в трёхмерной системе связанных осцилляторов, образующаяся сингулярность при сжатии элементов в точку, не даёт никаких бесконечных величин давлений и плотности, а вполне конечные! И сингулярность тут – лишь как фаза в колебательной динамике, переходящая в открытое состояние, в фазу расширения до некоторого предела! Частица протон, как когерентная колебательная динамика множества элементов среды физ. вакуума, колебательная динамика «дыхания вакуума», не разрушается, сохраняется, даже в том случае, когда протон, как целое, движется по замкнутой кольцевой траектории или любой другой траектории. Устойчивость частицы протон, как волнового, колебательного образования в среде физ. вакуума, и вместе с тем – ведущую себя, как полноценная частица с сохранением своей энергии и пространственной формы, доказывает физическую реальность, целостность мира, связь времени и места. Но с другой стороны, никак не затрагивает свободу воли человека, человек всегда имеет выбор, и законы квантового мира его в этом не ограничивают.

   В заключение хотелось бы сделать привязку этого опуса к моему предыдущему опусу – «Фридман и протон». Российский математик А. Фридман в 1923 году издал свою книгу «Мир как пространство и время». Как бы никакой связи с материей, мол, речь идёт только о математических понятиях, величинах, измеряемых в метрах и в секундах. На самом же деле тут речь шла именно о материи, как пространстве, и времени, как её движении. Связь движения и времени тут неразрывная; без движения, тем более – периодического, циклического, мы бы не знали – что такое время! Только в движении и взаимодействии её элементов материя становится физической реальностью. В сущности, революция в физике начала 20-го века лишь подтвердила догадки предшественников о том, что физический мир – не застывшая картина, раз нарисованная, а постоянное движение материи в большом и в малом, развитие, эволюция от простых форм к сложным. Да, в мире нет линейных бесконечностей, нигде и ни в чём! Существуют лишь бесконечности циклические, замкнутые. Это одно из главных условий существования нашего мира, для которого необходимы законы сохранения, в частности, закон сохранения энергии и импульса.