|
|
||
Пространство (реальное физическое) - объективная реальность, "арена действий", на которой разворачиваются события, физические процессы, явления, место локализации материальных объектов и место их возможной локализации при движении, обладающая непрерывностью, протяжённостью, размерностью и определённой геометрией. Вещество - возбуждённое энергией состояние материи. Движение - перемещение возбуждения внутри материальной среды, или сам процесс возбуждения. Время, как физическое явление - дление движения. Время, как физическая величина - длительность движения, измеряемая длительностью другого движения (как правило, периодического), принятого за эталонное. Время в физических теориях, астрономии, других науках и различных областях человеческой деятельности - искусственный параметр, созданный умозрительно на основе времени, как физической величины. Набор свойств, которым наделяется этот параметр, в каждой области применения, в общем случае, различен и определяет различное понимание термина "время" (например физиком и геологом). Именно здесь появляется единое время системы отсчёта (Земли, вселенной и т.п.), у времени появляются настоящее, прошедшее, будущее, "течение времени", "стрела времени", становление и т.д. и т.п. Основа параметра - время, как физическая величина, остаётся неизменным во всех пониманиях и моделях времени. | ||
Любительская книга
С. Л. Дыбала.
Эссе.
Издание 3,
переработанное и дополненное.
г. Аксай на Дону
2010 г.
Оглавление:
Уже давно, более тридцати лет назад, я заинтересовался феноменом времени (не профессионально - я инженер-электронщик). Долгое время этот интерес носил пассивный характер, т.е. я читал то, что мне попадалось по этой теме, но не искал материалы специально. В последние несколько лет, с появлением интернета, я стал уже более активно и целенаправленно подыскивать информацию, но, поскольку эта область знания ещё не устоялась и в ней нет единого мнения по многим вопросам, общая картина никак не вырисовывалась. Наконец я решил систематизировать свои мысли и взгляды, сформировавшиеся на основе изученной информации и собственных размышлений. Лучший способ привести мысли в порядок - изложить их на бумаге. После первых попыток стало ясно, что объяснить феномен времени в отрыве от пространства и движения (энергии), невозможно. Так появилась эта работа. Эта книжка не научный труд, а изложение моего личного представления о пространстве, движении и времени в популярной форме. Я писал её для себя самого и для своих близких (поэтому это "любительская книга"), потом решил предложить ознакомится с ней всем интересующимся мыслями, как устроен мир. Конечно, многое в ней можно оспорить. Здесь почти нет математики и строгих научных доказательств - это размышления и предположения на основе полученной информации. Я старался в своих рассуждениях максимально упрощать ситуацию, оставляя только самое главное, и пользовался математическим аппаратом и физическими знаниями на уровне средней школы. Это позволит понять суть работы любому грамотному человеку. Список основной литературы, на которую я опирался, приведён в конце работы, однако список этот далеко не полный, т.к. многое я не смог вспомнить или найти в записях.
Предисловие ко второму изданию.
Через некоторое время, после написания первого издания, у меня появилось желание улучшить изложение некоторых вопросов, расставить более чётко акценты. Так, не очень ясно была выражена мысль, что настоящая работа - это изложение концепции физических основ бытия, которая "витает в воздухе", элементы которой высказываются в явном или неявном виде, как крупными учёными, так и просто людьми, интересующимися физикой, тем как устроен мир. Я просто переосмыслил уже известные идеи, почти ничего к ним не добавив. По мнению многих исследователей, физика XXI века будет физикой эфира, и чем быстрее официальная наука займётся этими вопросами, тем раньше мы станем свидетелями удивительнейших открытий. Также я счёл нужным чётко сформулировать мысль, которая в неявном виде присутствовала и в первом издании, а именно: не материя существует в пространстве, а пространство существует в материи. Пространство образуется (создаётся, формируется) материей, является свойством материи и, следовательно, все свойства пространства определяются материей, являются свойствами самой материи. Вне материи нет пространства. Кроме того, за это время пришло понимание, что в связке пространство - движение - время определяющим является пространство и ему во втором издании уделено больше внимания.
Предисловие к третьему изданию
.Поскольку процесс познания бесконечен, постоянно узнаёшь новые факты, приходят новые мысли, хочется дополнить и уточнить написанное ранее. В третьем издании уточнено понятие времени, считаю более правильным выделить в этом понятии три аспекта. Уточнено также понятие движения. Отмечено, что существование физических объектов вне времени не такая уж редкость. Затронута проблема размерности времени. Улучшено изложение некоторых мест, оказавшимися неудачными в предыдущем издании. Исключены некоторые места, далёкие от основной темы работы.
Введение.
Каждый из нас постоянно сталкивается с тремя понятиями, вынесенными в заголовок, и не просто сталкивается, а и существует в них. Хотя не все задумываются, что же это такое, каждый как-то себе представляет эти основополагающие явления природы и, подумав, может дать им своё определение. Своё определение дают им и учёные, поскольку, чтобы изучать что-либо, нужно определить предмет изучения. К сожалению, не существует одного исчерпывающего определения пространства, движения и времени, которое удовлетворило бы всех исследователей, поскольку эти явления ещё недостаточно глубоко изучены. В основу своих определений я положил Ньютоновские представления, суть которых, вкратце: пространство - это протяжённость, время - это длительность, движение - это изменение положения объекта в пространстве. Кроме того, привожу определения других физических сущностей и феноменов, рассматриваемых в этой книге. Возможно, определения не бесспорны, но, формулируя их, я ставил задачу обозначить феномен и показать, как я его понимаю, о чём идёт речь. Думаю, для дальнейшего восприятия содержания книги это необходимо. Некоторые определения "забегают вперёд", т.е. основаны на материале, изложенном в последующем содержании книги и сразу не будут понятны, однако я счёл такое изложение лучшим, чем, если бы по ходу изложения изменять определения, что вызовет путаницу. Хочу особо обратить внимание - понятие "материя" не совпадает с одноимённым термином, используемым сейчас в физике, обозначающим вещество и поле. По моему мнению, последние - это состояние материи. Эфир - гипотетическая среда, заполняющая всё пространство во вселенной, пространство между атомами и молекулами вещества. Во многих моделях эфир понимается как нематериальная среда и противопоставляется "весомой материи" - веществу, из которого состоят физические тела. В этой работе - эфир материальная пространствообразующая среда (материя) из которой состоит вселенная. Пустота - отсутствие любой физической реальности - вещества, поля, эфира. Математический эквивалент пустоты ноль. Пустота - это ничто. Тем не менее, и пустоте можно приписать некоторые свойства например, пустота может быть "занята" материей, сколь угодной мерности. Именно так представляют пустоту сторонники теории "большого взрыва" - это то, в чём находилась первоначальная сингулярность. Пространство (реальное физическое) - объективная реальность, "арена действий", на которой разворачиваются события, физические процессы, явления, место локализации материальных объектов и место их возможной локализации при движении, обладающая непрерывностью, протяжённостью, размерностью и определённой геометрией. Материя - сущность (субстанция, среда) из которой состоит вселенная, формирующая пространство и способная сохранять энергию. Это понятие включает также "весомую материю" - вещество, обладающее массой, из которого состоят физические тела - материальные объекты. Вещество - это определённое состояние материи. Энергия - сущность, способная вызывать движение в материи. Если энергия присутствует в материи, но движения нет - это потенциальная энергия, при движении - энергия кинетическая, в любом случае это одна сущность. Возможно, энергия и не является самостоятельной сущностью, а есть некое свойство материи. Возбуждение материи -- локальное колебательное изменение состояния материи (например, её плотности) энергией. Может считаться формой движения материи. Движение - перемещение возбуждения внутри материальной среды, или сам процесс возбуждения. Время, как физическое явление - дление движения. Время, как физическая величина - длительность движения, измеряемая длительностью другого движения (как правило, периодического), принятого за эталонное. Время в физических теориях, астрономии, других науках и различных областях человеческой деятельности - искусственный параметр, созданный умозрительно на основе времени, как физической величины. Набор свойств, которым наделяется этот параметр, в каждой области применения, в общем случае, различен и определяет различное понимание термина "время" (например физиком и геологом). Именно здесь появляется единое время системы отсчёта (Земли, вселенной и т.п.), у времени появляется настоящее, прошлое, будущее, "течение времени", "стрела времени", "становление" и т.д и т.п. Основа параметра - время, как физическая величина, остаётся неизменным во всех пониманиях и моделях времени.
1. Пространство.
1.1. Современные представления о пространстве
.Более ста лет назад Специальная Теория Относительности (СТО) положила начало физическому изучению пространства-времени, которое было продолжено Общей Теорией Относительности (ОТО). Но всё же в понимании природы пространства и времени физика продвигалась мало. Наиболее часто встречается понимание физического пространства (не математического!) как протяженность, место локализации материальных объектов и место их возможной локализации при движении, "арена действий" на которой разворачиваются физические процессы и явления. Некоторые авторы дают чисто математическое определение физическому пространству, как "множество элементов, определяемых набором чисел", считая его эквивалентным физическому. Следует, однако, всегда помнить, что математические модели не могут в принципе быть полностью тождественными природе и поэтому физическим явлениям всё-таки следует давать физические определения, а математическим понятиям - математические. Уже давно люди стали задумываться, что такое пространство и каковы его свойства. Позже встали вопросы: "Почему пространство трёхмерно? Сколько измерений у пространства, в котором мы пребываем?". В настоящее время принято следующее представление о пространстве. Пространство существует независимо от материи, само по себе, и может существовать в абсолютной пустоте. (Хотя многие авторы и декларируют зависимость существования пространства от материи, серьезных обоснований этим декларациям не приводится. В то же время, ими же, подразумевается существование пространства в пустоте.) Основные свойства пространства - это протяжённость, размерность (мы живём в трёхмерном пространстве), геометрия пространства (евклидова, неевклидова, кривизна). Считается, материя искривляет пространство. Теория относительности (СТО и ОТО) рассматривает пространство в неразрывной связи со временем, как пространственно-временной континуум. Здесь же мы будем рассматривать отдельно пространство и время, признавая, однако, достаточно тесную связь этих явлений в движении. Далее будет показана справедливость такого подхода. Рассмотрим более подробно свойства пространства в общепринятом сейчас понимании. Протяжённость (расстояние, длина) - это свойство пространства разделять материальные (физические) объекты. Поскольку само пространство считается однородным и изотропным, т.е. имеющим одинаковые свойства по всем направлениям, то в нём невозможно выделить какие-то особые точки, маркеры, чтобы различить как-то одну точку пространства от другой. Для того, чтобы выявить протяжённость необходимы физические объекты, состоящие из вещества - именно между ними и измеряются расстояния. Кроме того, сами физические объекты имеют определённую, порой очень большую протяжённость (звёзды, планеты и т.п.) и занимают определённое пространство. Если бы пространство не имело протяжённости, т.е. протяжённость его была бы равна нулю, то все физические объекты сосредоточились бы в одной точке. Протяжённость проявляется также в движении, как разница между начальным и конечным положениями тела. Протяжённость (расстояние, длина) измеряется с помощью материального объекта - эталона длины (линейки). Прикладывая эталон к измеряемому расстоянию, считают, сколько раз эталон в нём укладывается - это и есть численное значение протяжённости (расстояния, длины). Тот факт, что выявить протяжённость пространства можно только материальными объектами, толкуется некоторыми авторами как взаимосвязь материи и пространства. Утверждается, что без материи (материальных тел) пространство не существует вообще т. е. в пустоте, где нет никаких материальных физических объектов нет и пространства, поскольку невозможно найти точку отсчёта для измерения протяжённости. Натянутость таких рассуждений очевидна. Хотя я и считаю, что в пустоте нет пространства, но совсем по другим соображениям, об этом позже. Протяжённость пространства вселенной зависит от его геометрии. Если геометрия пространства нашего мира евклидова, плоская (кривизна нулевая), то его протяжённость во все стороны бесконечна, вселенная не имеет границ - незамкнута. Если геометрия нашего мира неплоская, неевклидова, то протяжённость пространства зависит от знака его кривизны. Если кривизна отрицательна, то вселенная тоже незамкнута, не имеет границ и, следовательно, протяжённость её бесконечна по всем направлениям. Если кривизна положительна, то вселенная замкнута, но не имеет границ, протяжённость её бесконечна (в том смысле, что любая линия при своём продолжении замкнута, не имеет ни начала, ни конца). Объём вселенной конечный, значит количество звёзд, планет, молекул, атомов - конечное. Считается, кривизна пространства вселенной определяется материей (галактиками, звёздами, планетами), а в областях вселенной, где нет материи и она очень далека (межгалактическое пространство), кривизна определяется массой материи всей вселенной. Таким образом, в целом геометрия пространства нашей вселенной зависит от массы материи вселенной и распределении её в пространстве. Подсчёты, основанные на известных на сей день данных, говорят за то, что пространство нашей вселенной плоское, значит вселенная бесконечна. Однако, популярная сейчас "теория большого взрыва", описывающая рождение вселенной из малого объёма взрывом, предсказывает положительную кривизну пространства. Чтобы как-то увязать это с реальностью, была выдвинута гипотеза о "скрытой массе", которую мы не наблюдаем, но которая составляет около 80% массы вселенной. Поиски "скрытой массы" пока ничего не дали, а измерить кривизну пространства вселенной мы не можем, поэтому вопрос о геометрии пространства нашей вселенной остаётся пока открытым. Размерность физического пространства - это количество измерений - независимых направлений протяжённости, а для математических моделей пространства - минимальное количество чисел, необходимое для идентификации произвольной точки пространства или количество осей декартовых координат. Например, в нашем трёхмерном пространстве три независимых направления: вперёд - назад, вправо - влево и вверх - вниз, которым обычно присваивают буквенные обозначения X,Y,Z соответственно (естественно, эти направления могут располагаться в пространстве произвольно, оставаясь перпендикулярными друг другу, а названия их условны). Перемещение объекта по любому одному из названных направлений не изменяет его положения в других направлениях, поэтому они и независимы. Так, двигаясь по прямой горизонтальной дороге, мы не изменяем своего положения ни по высоте, ни вправо - влево. Каждое из независимых направлений, как уже отмечалось, называется измерением пространства. Наше пространство имеет три измерения (X,Y,Z), каждую точку нашего пространства можно идентифицировать тремя числами - координатами x,y,z в произвольно выбранной системе координат (например, прямоугольных Декартовых), поэтому размерность нашего пространства равна трём, наше пространство трёхмерно. Размерность линии (не обязательно прямой) равна 1, т.к. у линии всего одно независимое направление, любая точка на этой линии характеризуется всего одним числом - координатой х - расстоянием от условно выбранной нулевой точки. Значит линия - это одномерное пространство. Размерность поверхности (в частности, плоскости) равна 2 - любую точку на ней можно задать координатами х,у. Значит поверхность - это двумерное пространство. Представим себе лист бумаги, толщина которого стремится к нулю. Это модель двумерного мира (пространства). Обычно в литературе его называют "плосковия", а воображаемых обитателей этого мира "плоскотиками". Для таких обитателей существует только два измерения, скажем X и Y, третье измерение Z для них недоступно. Пусть лист находится в привычном нам трёхмерном пространстве. Изгибание листа в направлении Z - это искривление пространства измерений X и Y в измерении Z. Геометрическими измерениями "плоскотики" могут установить кривизну своего пространства (в частном случае). Однако, по их мнению, кривизна не будет достаточным доказательством существования высшего (для них) третьего измерения Z. Они могут попытаться истолковать кривизну другими причинами, например изменением плотности их пространства (листа бумаги), или же введут пространственно-временной континуум (единое пространство-время) и объяснят кривизну пространства искривлением этого континуума. Заметим, что в трёхмерном пространстве можно разместить сколь угодно много листов, параллельных нашему рассматриваемому - это параллельные двухмерные миры (пространства). Можно также разместить сколь угодно листов, пересекающих наш - это пересекающиеся миры (пространства). Уже давно людьми ставился вопрос: а трёхмерно ли наше пространство? Может существуют ещё высшие для нас измерения пространства, которые мы не замечаем? В начале ХХ века Эренфест провёл анализ физических законов и пришёл к выводу, что законы взаимодействия дают устойчивые решения только в трёхмерном пространстве. Это означает, что в четырёхмерном пространстве, например, Земля улетела бы от Солнца или же упала бы на него, т.е. орбита её была бы неустойчива. Анализ Эренфеста говорит в пользу того, что пространство, в котором мы существуем, трёхмерно, хотя и не может служить надёжным доказательством этого. Позднее была выдвинута гипотеза о существовании гиперпространства, в котором 4 или более измерения, из них нам доступны только 3. Т.е. наш трёхмерный мир существует в пространстве 4-х или более измерений. Заметим, здесь идёт речь о пространственных равнозначных измерениях. Необходимость введения в теории гиперпространства диктовалась различными причинами, не будем их рассматривать. Существование (гипотетическое) гиперпространства предполагает очень интересные явления (тоже гипотетические). Очень важным моментом в понимании природы пространства является осмысление отношения его к пустоте, и вообще понимание что такое пустота. Как понимается пустота в современной физике? Есть шутливая фраза, которая одна выражает концепцию всей современной физики: "нет ничего, кроме атомов и пустоты вокруг них". Этой же концепции придерживались и некоторые античные философы. В изучении материального мира (атомов) физика добилась огромных успехов, а в изучении пустоты её успехи весьма скромны. . Звёзды, планеты, кометы, астероиды и другие космические объекты занимают лишь малую часть объёма вселенной, основная же часть - это миллионы световых лет межзвёздного и межгалактического пространства. После принятия большинством физиков СТО и изгнания из физики эфира, это огромное пространство считается пустым. В то же время понятию физического поля был придан материальный смысл, т.е. стало принято считать поле специфическим видом материи ("вещество и поле - два вида материи"). Считается, поле неразрывно связано с веществом, является его продолжением и может простираться (теоретически) до бесконечности от своего источника, т.е. материального объекта. Таким образом, пустоту, освободив от эфира, заняли полями (наше сознание не терпит пустоты). Тем не менее, свет, по этим представлениям, распространяется в пустоте и сумма полей по своим свойствам далеко не эквивалентна эфиру. В областях вселенной очень далёких от материальных объектов, в межгалактическом пространстве, можно считать пустоту свободной от полей и материи, т.е. там "абсолютная пустота". В этой "абсолютной пустоте", считается, пространство существует. Там изредка могут пролетать одиночные фотоны или материальные объекты. Обладая определённой скоростью, они будут преодолевать определённое расстояние за определённое время. Более того, обладая гравитационной массой, материальные объекты будут взаимодействовать с пространством в пустоте и искривлять его. Ещё более того, сами материальные объекты, с точки зрения ОТО - это "сгущённое пространство". Т.е. в принципе, в абсолютной пустоте может при каких-то условиях образоваться материя из пространства, а вернее из ничего. Резюме:
По современным представлениям: 1. пространство нашей вселенной трёхмерное; 2. кривизна пространства нулевая, значит, вселенная бесконечна; 3. пространство существует в пустоте; 4. современная физика очень мало знает о пустоте и много о веществе.
1.2. Эфир.
Пространство в современном представлении очень похоже на некую физическую среду, которая напрямую ненаблюдаема, но всё же как-то себя проявляет. Действительно, творец теории относительности Эйнштейн писал: "...общая теория относительности наделяет пространство физическими свойствами; таким образом в этом смысле эфир существует. Согласно общей теории относительности, пространство немыслимо без эфира; действительно в таком пространстве не только было бы невозможно распространение света, но не могли бы существовать масштабы и часы и не было бы никаких пространственно-временных расстояний в физическом смысле слова. Однако этот эфир нельзя представить себе из прослеживаемых во времени частей; таким свойством обладает только весомая материя; точно также к нему нельзя применять понятие движения." (А. Эйнштейн. Эфир и теория относительности). В дальнейшем развитие физики и теории относительности, к сожалению привело к отказу от эфира и изучение его свойств долгое время не проводилось. Однако научные факты всё больше указывали на существование некой среды, заполняющей пустоту, но слово "эфир" было табу и её называли то "пространством", то "физическим вакуумом", то "пустотой" (признавая за ней свойства физической среды). Понятие "эфир" впервые ввёл в физику Декарт, хотя слово это существовало ещё в древней космологии, обозначая нечто, заполняющее небесные области. Это понятие включает в себя некую физическую среду, заполняющую всё межзвёздное и межгалактическое пространство, пространство между атомами вещества и способную передавать силы, воздействовать на вещество, передавать электромагнитные колебания (и, значит, свет) и т.д. Эфир считался нематериальной субстанцией и потому для объяснения физических явлений ему приписывались свойства неприсущие материальным телам. Со времён Декарта в физике были периоды, когда существование эфира признавалось большинством учёных, были периоды отрицания его, возврата и опять отрицания. Как уже говорилось, сейчас период отрицания эфира официальной наукой, хотя многие серьезные учёные считают необходимым возвратиться к признанию существования эфира, поскольку для этого накопилось достаточно много фактов. Разумеется, за последние 100 лет физика не стояла на месте и представление об эфире сильно изменилось. Обозначились многие свойства и функции эфира, актуально встаёт вопрос об изучении его как основы мироздания. В то же время возникает вопрос - существует ли где-то абсолютная пустота и обладает ли она какими-то свойствами? Вполне логично допустить, что за пределами вселенной пустота, не занятая материей. В пустоте нет пространства. Хотя пустота это ничто, надо полагать и у неё есть какие-то физические свойства. Первое, что бросается в глаза, это способность пустоты быть занятой материей. Причём потенциально пустота может быть занята не обязательно трёхмерной материей. Размерность материи может быть какой угодно, следовательно, пустота потенциально сколь угодно мерная, т.е. ей соответствует сколь угодно мерное потенциальное пространство (потенциальное в смысле возможности реализации). Такое потенциальное пространство назовём пропространство. По моим представлениям межзвёздное, да и любое пространство образовано эфиром, причём эфир - это определенное состояние материи, т.е. тоже материя, как и вещество (вещество и эфир - два вида, а точнее два состояния материи). Эфир - это непрерывная, трёхмерная среда, образующая (создающая, формирующая) пространство, передающая электромагнитные волны (а, значит, и свет), через эфир осуществляются силовые взаимодействия полей, эфир поляризуется. Именно эфир претерпевает деформации, в нём возникают неоднородности, кривизна пространства его среды, вихри и т.п., которые и есть физические поля. Именно среду эфира мы воспринимаем как пространство и оно уже может иметь кривизну, неоднородность и т.п., поскольку это материальная среда, способная взаимодействовать с материальными объектами. Пространство "проявляет" существование эфира, делает его наблюдаемым. Пропространство, т.е. пустота, не может быть подвержена никакому влиянию, поскольку это ничто. В разное время и разными исследователями использовались разные представления об эфире, разные его модели. Он представлялся газообразным, жидким, твёрдым и упругим, кристаллическим, состоящим из маленьких твёрдых и скользких шариков и т.п. Мне представляется наиболее логичным представление об эфире как о твёрдой, непрерывной среде с жёсткой структурой, поскольку он образует пространство. Резюме:
- -- в пустоте нет пространства (и времени) - пустота это ничто;
- -- в настоящее время официальная наука отрицает существование эфира - среды, заполняющей пустоту во вселенной;
- -- накопилось достаточно фактов, говорящих в пользу существования эфира;
- -- по моим представлениям эфир - это твёрдая, непрерывная, трёхмерная среда с жёсткой структурой, образующая пространство.
1.3 Гипотеза о "стеклянном" эфире и природе вещества.
В сознании большинства людей и сейчас эфир - это сверхтонкая, сверхлёгкая, всепроникающая среда, что-то типа жидкости или газа. Эфир заполняет всё свободное пространство и находится внутри вещества между атомами. Однако эта эфемерная среда проводит электромагнитные волны с огромной скоростью 300000 км/с, причём волны эти поперечные. И то и другое характерно для твёрдых тел. Эфир также передаёт огромные силы взаимодействия физических полей, что не очень вяжется с представлением о его эфемерности. Наконец, эфир - это трёхмерная среда, образующая пространство, определяющая размерность нашего мира, не "растекается" в пропространстве, в пустоте. Эти факты наводят на мысль о том, что эфир - это твёрдая среда с жёсткой структурой, определяющей "жёсткость" размеров пространства.. Подобная модель эфира выдвигалась (и выдвигается сейчас) многими исследователями ещё с XIX века. Распространение получили "кристаллические" и "непрерывные" модели твёрдого эфира - эфир, состоящий из упорядоченных частиц, и эфир - непрерывная среда. Не останавливаясь на сути, достоинствах и недостатках различных моделей, отмечу, что я принял непрерывную модель, главным образом потому, что с её помощью хорошо объясняется природа вещества. К тому же, если эфир состоит из частиц, то между ними должны быть силы взаимодействия, передаваемые пустотой. Но пустота не может передавать никакие взаимодействия, т.к. пустота - это ничто. Итак, считаем эфир твердой, прочной, непрерывной и жёсткой трёхмерной средой. Жёсткость эфира примерно в 100000 раз больше жёсткости большинства твёрдых тел, в которых скорость распространения поперечных акустических волн примерно 3 км/с. Поскольку эфир твердый и "прозрачный" (ненаблюдаемый), назовем его по аналогии "стеклянным", хотя, конечно, аналогия со стеклом только внешняя. Можно сказать, что наша вселенная это огромный кусок прозрачного "стекла", в котором существуют звёзды, планеты и мы с вами, а "стекло" настолько прозрачно, что мы его не видим и не подозреваем о его существовании. Отметим так же, что эфир -- это материальная среда, т. е. материя и другой материи во вселенной нет. Всё остальное -- это состояния этой материи. Насколько понятия "твёрдость", "прочность" и "жёсткость", относящиеся к твердому веществу, применимы к эфиру (материи), требуется ещё выяснить. Пока же мы условно полагаем их применимыми полностью. Трёхмерность - обязательное свойство эфира, необходимое для дальнейших предположений о природе пространства. Как уже отмечалось, почти 100 лет назад Эренфест пришёл к выводу, что физические законы взаимодействия (закон всемирного тяготения, закон Кулона) справедливы (устойчивы) для размерности пространства равной трём, и неустойчивы для других размерностей. Поскольку эти законы выражают взаимодействие вещества через эфир, логично сделать вывод о трёхмерности эфира, заполняющего вселенную и среда которого является пространствообразующей. Прочность эфира не даёт ему "растекаться" в пропространство. Главную трудность в моделях твёрдого эфира вызывает объяснение, как твёрдое вещество, из которого состоят физические тела, движется в среде этого твердого эфира. Не будем останавливаться на том, как другие авторы выходят из этого положения, хотя это и очень интересно, лучше узнать это из первоисточников. По моему мнению, единственное, что может передвигаться в твёрдой среде, практически не встречая сопротивления - это волны. Поэтому логично предположить, что элементарные частицы вещества - это стоячие волны, т.е. локальные колебания трёхмерных микрообластей среды эфира - трёхмерные осцилляторы, причём колеблется не сам эфир, двигаясь относительно остальной среды, колеблется состояние эфира, изменяемое энергией (например периодически изменяется плотность эфира). Движение частиц в пространстве - это перемещение колебаний (стоячей волны), их энергии, но не распространение волны типа акустической (последнее - это электромагнитные волны). Подчеркну - перемещается не колеблющаяся микрообласть, как частичка эфира, а только само колебание состояния эфира, его энергия -- нет переноса среды эфира (материи) как при колебаниях, так и при движении частиц. В дальнейшем для локальных колебаний состояния микрообластей эфира (материи) будем применять термин "возбуждение эфира (материи)", поскольку для нас пока не важны процессы, происходящие при этом. Элементарные частицы объединяются в атомы, атомы образуют физические (да и наши с вами) тела и всё это - просто колебания энергии в эфире. Но причина колебаний - энергия присутствует в каждой частице, поэтому можно сказать, что вещество - это сгустки энергии, проявляющиеся её локальными колебаниями в эфире. Похоже, что Никола Тесла придерживался подобных представлений о строении материи и добился определённых практических результатов, до сих пор не поддающихся объяснению с позиций современной физики [4]. Мысль о том, что элементарные частицы вещества представляют собой колебания неких структур, не нова. Популярная сейчас в теоретической физике теория струн представляет все элементарные частицы как комбинацию колебаний одномерных струн. Хотя это чисто математическая модель, получены результаты, хорошо отражающие реальность, но для полного тождества с таковой есть непреодолимые трудности. Одна из таких трудностей - это использование в теории многомерных пространств, в которых происходят колебания струн. Поскольку реальный мир существует в трёхмерном пространстве нужно как-то объяснить существование высших измерений, которых в природе не наблюдается. Предлагаемые объяснения (компактирование измерений и др.) мало кого устраивают своей натянутостью. Вполне вероятно, элементарные частицы представляют собой колебания трёхмерных микроструктур эфира, а не струн. Основные колебания (которые имеют наибольшую энергию) - это трёхмерные локальные колебания состояния эфира (пульсации) в микроскопических шарообразных областях среды эфира. М. Х. Шульман [10] и А.И. Чурляев-Дубинянский [11] математически описали такие трёхмерные осцилляторы, как элементарные частицы. Эти основные колебания, возможно, определяют гравитационные свойства частиц. Такое представление говорит о том, что вещество (частицы) и материя - это два состояния одной и той же сущности, т.е. вещество - это возбуждённая материя. Резюме:
Предполагается, что:
- -- эфир - это твёрдая, прочная, жёсткая, непрерывная, трёхмерная среда;
- -- вещество (элементарные частицы) - это локальные колебания состояния эфира (возбуждение энергией) в трёхмерных микрообластях (стоячие волны);
- -- перемещение вещества в твёрдом эфире возможно потому, что нет переноса среды эфира при движении - двигаются только волны, колебания, их энергия.
1.4. Пространство, как свойство материи.
Итак, по моим представлениям, в нашей вселенной нет пустоты. Всё, что считается сейчас пустотой (вакуум) занято материей - эфиром. Вся вселенная - это твёрдая, непрерывная, трёхмерная материя. Возбуждённое энергией состояние материи (эфира) - это вещество, из которого состоят физические тела - звёзды, планеты, мы с вами и т.д. За пределами вселенной (если таковые имеются) находится пустота - пропространство. Не надо думать, что пустота находится где-то очень далеко, а если трёхмерная вселенная беспредельна, то и пустоты нет вообще. Отнюдь, каждая точка нашей вселенной граничит с пустотой, но эта граница проходит по более высоким измерениям, которые потенциально присущи пропространству пустоты. Пространство, в котором мы и весь наш мир существуем, образуется, создаётся, формируется материей (эфиром, средой) - это внутреннее свойство материи. Вне материи нет пространства. Все свойства пространства определяются средой материи, эфира. Неправильно говорить "пространство заполнено материей (эфиром)", поскольку в этом случае предполагается, что пространство уже существует. Правильно будет - "пространство образовано (создано, сформировано) материей (эфиром)". Далее слово "эфир" мы будем употреблять только в особых, специально оговоренных случаях, а для обозначения среды, из которой состоит вселенная, будем пользоваться словом "материя", имея в виду, что это то же что и эфир. Возбуждённое состояние материи, из которого состоят физические тела, будем называть "вещество". Абстрактное пространство геометрии и физики будем называть "геометрическое пространство", а реальное пространство, образованное материей, будем называть "материальное пространство". Для того, чтобы пространство сформировалось, необходимы примыкающие друг к другу элементы, элементы материи, которые образуют элементы пространства, назовём их точками. Нульмерные точки, не имеющие размеров, могут образовать только нульмерное пространство, т.е. пустоту, лишённую протяжённости и размерности. Ни одномерное, ни двухмерное или трёхмерное пространство не может состоять из нульмерных точек. Нуль сколько ни суммируй, получишь нуль. Элементами одномерной линии (одномерного пространства) могут быть только одномерные точки примыкающие друг к другу. Длина их (dx) стремится к нулю, а остальных размеров (толщины и ширины) нет вообще, их не существует. Элементами двухмерной поверхности (двухмерного пространства) могут быть только примыкающие друг к другу двухмерные точки, два размера которых (длина и ширина, dx и dy) стремятся к нулю, а третьего (толщины) нет вообще. Двухмерная поверхность не может быть создана одномерными линиями, линии должны быть двухмерными. Одномерная линия не принадлежит двухмерному пространству, поскольку образована одномерными элементами. Элементами трёхмерного пространства могут быть только примыкающие друг к другу трёхмерные точки, все три размера которых (dx, dy, dz) стремятся к нулю. Нельзя создать трехмерное пространство складывая двухмерные поверхности - получится только множество параллельных двухмерных пространств. Двухмерная поверхность в трёхмерном пространстве может принадлежать только трёхмерному телу, например, грань куба. Самостоятельная двухмерная поверхность не принадлежит трёхмерному пространству. Самостоятельная одномерная линия также не может принадлежать трёхмерному пространству. в таком пространстве одномерная линия может существовать только как принадлежащая какому-то трёхмерному телу, например, ребро куба. Итак, размерность пространства заложена в самых малых его элементах - точках. Не может быть одно-, двух- или трёх- мерного пространства состоящего из нульмерных точек. Какова размерность элементов, такова и размерность пространства, это очевидно. Следовательно, в пустоте нет никакого пространства - из ничего складывается только ничто. Элементы пространства нашей вселенной могут состоять только из трёхмерных "материальных точек" - "кусочков" материи, вплотную без пустот примыкающих друг к другу. Теоретикам, вводящим четырёхмерное гиперпространство, следует всё это учитывать, поскольку получается, что наше трёхмерное пространство не принадлежит гиперпространству. В результате получаются множество трёхмерных миров в четырёхмерном гиперпространстве. Одномерные струны "теории струн" так же не принадлежат никакому другому пространству, кроме одномерного. Рассмотрим пересечения пространств. Пусть две одномерные прямые А и В пересекаются, находясь в двухмерном или трёхмерном пространстве под углом 90 градусов. Будет ли у них общая точка? Ведь для прямой А не существует размера В и наоборот. Выходит, что пересечения пространств А и В нет, поскольку нет общих элементов. Аналогично, если пересекаются две двухмерные плоскости C и D в трёхмерном (или более-мерном) пространстве. Общих элементов пространств C и D нет, значит, нет и пересечения пространств. Точно также не будет никогда пересечения двух трёхмерных пространств в четырёхмерном гиперпространстве. Итак, мы видим, что о "пересечении" пространств можно говорить, если 2 или более пространства находятся в пространстве большей размерности, однако и в этом случае реального пересечения пространств нет - они просто проходят сквозь друг друга, не имея ничего общего. Эти несколько неожиданные выводы заставляют по-другому взглянуть на проблему путешествия в "параллельные миры". Представим себе плоский (не изогнутый) лист бумаги. С точки зрения математики - это модель плоскости. Для математики не важна толщина листа - она рассматривает этот лист как одну поверхность. Однако физика не может игнорировать толщину, как бы не тонок был наш лист - ведь он состоит из вещества (бумаги) и это вещество должно иметь конечный размер - размер атома. Тоньше атома лист не бывает. Но это означает, что наш лист, даже самый тонкий, имеет некоторый объём, поскольку представляет собой трёхмерную фигуру. Теперь представим, что наш лист состоит не из бумаги, а из материи (эфира). Несмотря на то, что материя непрерывна, т.е. не состоит из частиц, у неё всё равно есть конечный размер, поскольку она не может быть бесконечно делима. Этот размер, вероятнее всего, уже найден физиками - это известная планковская длина равная 1,6*10-33 см. Меньше этого размера в природе не бывает материальных образований. Размер меньше планковской длины находится уже вне размерности, т.е. этой размерности уже не существует. Таким образом, материальная плоскость (плоскость состоящая из материи, эфира), материальный отрезок прямой, материальная точка (не абстрактная, которой пользуются в механике!) это всё трёхмерные фигуры. О материальной плоскости мы уже говорили. Материальный отрезок - это нить из материи, определённой длины, квадратного сечения, со сторонами квадрата равными планковской длине. Материальная точка - это кубик материи, ребро которого равно планковской длине. Примыкая друг к другу материальные точки, имеющие конечные, хоть и очень малые, размеры, создают протяжённость, трёхмерность и формируют геометрию пространства. Следовательно, пространство создаётся, формируется материей, а не наоборот. Материальная плоскость, материальный отрезок прямой, материальная точка - все эти фигуры имеют определённый объём, а значит, заключают в себе определённое количество материи. Другими словами, длине 1 метр соответствует некоторое количество материи, назовём её "линейная единица количества материи" или, сокращённо, "л.е.к.м.". Соответственно, для материальной плоскости единичных размеров (1м*1м), введём "поверхностную единицу количества материи", сокращённо, "п.е.к.м.". Для куба единичных размеров (1м*1м*1м) введём "объёмную единицу количества материи", сокращённо, "о.е.к.м.". Последняя есть не что иное, как плотность материи (эфира). Уточним, что наши рассуждения относятся к однородной материи, т.е. плотность которой одинакова во всей интересующей нас области. Совершенно очевидно, что все введённые единицы количества материи взаимосвязаны и могут быть выражены одна через другую. Протяженность в материальном пространстве это не просто расстояние между двумя точками, измеренное линейкой. Здесь протяженность (расстояние) имеет ещё одну характеристику - соответствующее количество материи. Последнее имеет физический смысл, если полагать, что вещество это возбуждённая материя. Так, элементарная частица вещества, размеры которой положим равными планковской длине, при перемещении на 1м, последовательно возбудит 1л.е.к.м., а физическое тело, имеющее определённый объём при движении возбуждает соответствующее количество материи. Очевидно, эти эффекты и определяют законы движения физических тел. Отсюда можно сделать вывод, что для протяженности в материальном пространстве более важная характеристика не расстояние, а количество материи, т.к. именно оно определяет физические эффекты. Т.е. для линии метровой длины первичным является то, что она составляет 1л.е.к.м. Представим себе некоторую однородную область пространства, в которой нанесена трёхмерная масштабная сетка. Для определённости положим расстояние между линиями сетки равными 1м. Материя в этой области всюду имеет одинаковую плотность. Это значит, что отрезки прямых, заключённые между соседними линиями и равные 1м, содержат 1л.е.к.м. Пусть в центре этой области плотность материи увеличилась, плавно спадая к периферии до нормальной. Масштабные отрезки в районе с большей плотностью материи укоротятся и вся масштабная сетка деформируется, поскольку 1л.е.к.м. будет содержаться в более коротком отрезке.. Как мы уже говорили, для физических взаимодействий первично количество материи, поэтому масштабная сетка, оставаясь равномерной для л.е.к.м., будет искривлена геометрически, а это не что иное, как искривление пространства. Пространство в этом случае искривлено не в каком-то другом, высшем измерении, оно искривлено само в себе. На элементарную частицу вещества, представляющую собой трёхмерный осциллятор, будет действовать сила, направленная от более плотной материи к менее плотной, т.е. от центра области к периферии (сила отталкивания), следовательно такое образование обладает потенциальной энергией. Возможно, так устроены физические поля. Представим теперь, что плотность материи в нашей размеченной области уменьшилась в центре и плавно возрастает к периферии. В этом случае получим обратную картину, а именно: масштабные отрезки увеличатся в размерах, кривизна пространства будет иметь другой знак, а сила, действующая на элементарную частицу, будет направлена от периферии к центру (сила притяжения). Представим себе упругую резиновую мембрану, жёстко закреплённую по периметру. На мембрану нанесена масштабная сетка. Это модель двухмерного пространства. Надавим на центр мембраны. Мембрана прогнётся, растянется, масштабные линии удлинятся и искривятся, а плотность резины уменьшится - максимально в центре, в месте надавливания, и будет постепенно увеличиваться к периферии. Эта модель демонстрирует искривление двухмерного пространства при воздействии силы из третьего, высшего в данном случае, измерения. Как видим картина совпадает с той, если бы по какой-то причине плотность резины уменьшилась, максимально в центре и изменялась бы до нормы к периферии без воздействия извне. Распространяя этот пример на трёхмерную материю, можно заключить, что в случае уменьшения плотности материи в некоторой области пространства нельзя с определённостью сказать, по какой причине пространство искривлено - то ли это изменение плотности самой материи, то ли это искривление пространства в другом, высшем измерении. Разумеется, описанные явления увеличенной или уменьшенной плотности материи в некоторых областях пространства являются возможными, а не реально существующими. Только дальнейшие целенаправленные исследования могут установить насколько эта возможность близка к реальности. . Резюме:
1. пустота граничит с каждой точкой пространства вселенной, эта граница проходит по высшим измерениям; в пустоте нет пространства; 2. существует минимальный размер материальных образований - планковская длина; размер меньше этой длины находится вне размерности и не может существовать в материи; 3. пространство - это внутреннее свойство материи, заключающееся в формировании внутри материи протяжённости, размерности и определённой геометрии; вне материи нет пространства; 4. протяжённости, (расстоянию, длине) соответствует определённое количество материи; для протяжённости в материальном пространстве количество материи, заключённое в ней, является первичным; 5. изменения плотности материи в некоторой области вызывает кривизну пространства; 6. в случае уменьшения плотности материи невозможно определить искривлено ли пространство в другом, высшем измерении, или же плотность уменьшилась по другой причине.
2. Движение.
Движение в природе имеет огромнейшее значение, даже более того, движение создаёт из материи вещество, из которого состоят все физические тела, т.е. весь мир в котором мы существуем и нас самих. Философия определяет движение как "форма существования материи". В нашей терминологии - движение - форма, причина, способ существования вещества. Существует множество форм движения, которые изучаются различными разделами физики. Мы здесь отметим лишь тот факт, что все формы движения можно разделить на две большие группы. Первая - локальные колебательные движения состояния материи - возбуждение материи энергией, т.е. формирование вещества. Вторая - движение вещества (физических объектов) относительно среды материи и относительно других объектов - движение возбуждения в материи. Мы здесь будем рассматривать только механическое движение - перемещение объектов в пространстве, относящееся ко второй группе движений. Любое перемещение объекта подразумевает, что существует ещё что-то в пространстве, относительно чего это перемещение происходит. Это "что-то" может быть материальным объектом (или объектами) или же материальной средой. Для удобства анализа физики вводят в интересующей области пространства некоторую систему отсчёта, что уже является математической моделью пространства. Подчеркнём, что в природе нет никаких систем отсчёта! Эта система отсчёта может быть связана с какими-то материальными объектами, условно считающимися неподвижными, или со средой, формирующей интересующую область пространства. Система отсчёта считается неподвижной и в ней производится анализ движения наблюдаемого объекта. В этой же области пространства может быть выбрано сколь угодно много систем отсчёта, которые могут быть расположены как угодно по отношению друг к другу и к первой системе, а также могут быть как неподвижными, так и двигаться как угодно по отношению друг к другу. Анализ движения исследуемого объекта (уравнения движения) можно транслировать из любой системы отсчёта в любую другую по правилам преобразования координат. При этом, как утверждает Специальная Теория Относительности (СТО), ни одна система отсчёта не может считаться преимущественной, все системы отсчёта равноправны. Такое представление сформировалось в результате отказа признать существование эфира, который ещё в XIX веке считался преимущественной системой отсчёта. Поскольку в настоящее время ситуация изменилась, эфир возвращается в физику, очевидно тезис о равноправности всех систем отсчёта следует пересмотреть. Действительно, если признать, что пространство вокруг нас не пустое, а создано средой эфира (материей), то следует признать и то, что с этой средой можно связать систему отсчёта, а поскольку эта среда присутствует всюду, такая система имеет преимущество перед всеми другими. Большое значение имеет определение абсолютного (относительно среды эфира - материи) движения объекта. Ведь находясь на Земле мы, по большей части, рассматриваем движение относительно Земли или объектов неподвижных относительно Земли. Во многих случаях этого достаточно, но с возвращением эфира появляются задачи, где важно знать абсолютное движение объекта, в особенности, если подтвердится гипотеза о времени как порождении движения объекта (об этом в следующей главе). В этом случае нужно знать и хорошо представлять все движения объекта в мировом пространстве, созданном материей (эфиром). Например, едущий по дороге автомобиль, движется относительно поверхности Земли, которая, в свою очередь, принимает участие в суточном вращении Земли вокруг своей оси. Земля движется по орбите вокруг Солнца, а последнее, в свою очередь, движется вместе со всей Солнечной системой в мировом пространстве по направлению к созвездию Льва. Отсюда видно, что определение абсолютного движения автомобиля весьма непростая задача, требующая много информации. Тем не менее, решение таких задач может представлять большой интерес. Причина движения - это кинетическая энергия, сообщённая телу (объекту). Действительно, покоящийся объект не имеет кинетической энергии. Уточню, речь идет об абсолютном (относительно среды эфира) движении или покое. При получении телом импульса каким либо способом, оно обретает кинетическую энергию и движется по инерции прямолинейно и равномерно с некоторой скоростью, определяемой массой тела и энергией, которую оно приобрёло (если внешних воздействий на тело больше нет). Значит, проявление кинетической энергии - это быстрота (скорость) движения. Таким образом, движение по инерции обусловлено полученной телом энергией и происходит в соответствии с законом сохранения энергии - пока энергия не рассеется, будет продолжаться движение. В самом деле, кинетическая энергия тела W=(MV2)/2 проявляется скоростью движения, поэтому, пока энергия движения не перейдёт в другие виды энергии, или не передастся импульсом другому телу, скорость данного тела будет ненулевой, т.е. движение будет продолжаться. Значит, причина движения тел по инерции есть закон сохранения энергии. Итак, причиной движения является энергия, а главная характеристика его - это скорость (V). Поскольку движение происходит в пространстве, от него независящем, следующей по важности характеристикой является пройденный телом путь (S). Этот путь проходится телом не мгновенно, а с конечной скоростью V, значит, существует некоторая длительность t прохождения пути S и эта длительность называется временем Соотношение между этими характеристиками движения следующее t = S/V
Пространство и движение рассматриваются здесь только поскольку они имеют отношение к главному объекту нашего внимания - времени, поэтому представляет интерес величина обратная скорости 1/V, которую можно назвать "медленностью". Она имеет смысл длительности (количества времени или просто времени), прохождения телом единицы пути. Будем обозначать "медленность" буквой "i" (от английского "inverse" - обратный). Таким образом, i = 1/V. Если принять во внимание тот факт, что пространство - это арена движения и независимо от него, а время - это атрибут движения, зависящий от движения, то можно заключить, что "медленность" является более естественной характеристикой движения, чем скорость. Действительно, для того, чтобы сравнить скорости движения двух или более тел в пространстве (пути, проходимые за единицу времени), мы должны иметь единицу времени и часы. Отмеряя одинаковые промежутки времени, мы сравниваем пути, пройденные телами. Больший путь соответствует большей скорости. При этом единица длины (пути) может быть и не установлена, а пройденные пути просто сравниваются между собой. Получается, что первичной величиной при таком подходе (общепринятом!) является время, которое в каждом движении, в общем случае, своё и установить общую единицу, а также одновременность событий в разных движениях проблематично. Если же сравнивать "медленность" движения различных тел (времена прохождения единицы пути), то первичной величиной выступает единица длины (пройденного пути), являющаяся атрибутом пространства, общего для всех движений, и от них не зависящего. Время же выступает как вторичная величина, и даже без установления единицы времени, можно сравнивать длительности прохождения телами одинаковых отрезков пути, делая заключение о большей или меньшей "медленности" их движений. Учитывая, что время у каждого движения своё (об этом в главе 3), такой подход представляется более продуктивным. Заметим ещё, что установить единицу длины (эталон), пригодную для всех движений, гораздо проще, чем единицу времени, которую определяют обычно длительностями различных периодических движений (вращением Земли вокруг своей оси, колебаниями атомов и пр.). Хотя мы рассматриваем простейший вид движения - равномерное прямолинейное, все приведённые ранее рассуждения можно применить и к более сложным видам движения - ускоренным, с переменной скоростью и направлением. При этом мгновенная "медленность" определяется как i = dt/ds, а аналогом обычного ускорения будет величина, численно равная изменению "медленности" i за единицу пути, которую назовём (может не совсем удачно) "замедлением", и обозначим её r (от английского "retardation" - замедление). r = di/ds =d2t/ds2. Используя величины "медленность" и "замедление" можно построить "временную" (ударение на у) механику, в которой уравнения движения есть функция времени от пройденного пути. Для решения определённых задач это имеет смысл. Все рассуждения, приведённые ранее, относятся к движению в абстрактном геометрическом пространстве. Однако, как уже отмечалось, реальное пространство - материальное - имеет специфические свойства, которых нет в геометрическом. Так, расстоянию в материальном пространстве соответствует некоторое количество материи, чего нет в пространстве геометрическом. Для частицы вещества, имеющей, например, планковские размеры и массу m, перемещение на расстояние 1м соответствует последовательному возбуждению 1л.е.к.м. Процессы возбуждения материи не протекают мгновенно, значит появляется время движения. Характеристика материи, вызывающая торможение, немгновенность процессов суть масса частицы. Очевидно масса частицы зависит от количества возбуждённой в данный момент материи, механических и других её (материи) свойств. Уравнение движения в геометрическом пространстве S = t*V = t/i
в материальном пространстве примет вид Q = t*K = t/I
где Q - количество материи, последовательно возбуждённой частицей при движении (л.е.к.м.);
K = Q/t - скорость возбуждения материи при движении (л.е.к.м./сек);
I = t/Q - медленность возбуждения материи при движении (сек/л.е.к.м.);
Выражению для кинетической энергии частицы в геометрическом пространстве w= (m*v2)/2
в материальном пространстве соответствует w= (m*K2)/2
где w - кинетическая энергия частицы;
m - масса частицы.
Отсюда m= 2w/K2 = 2w*I2 = (2w*t2)/Q2
Масса М физического тела - это суммарная масса всех его частиц, движущихся (упрощённо) с одинаковой скоростью в одном направлении, при этом массы частиц не одинаковы (в общем случае). В классической механике, пользующейся геометрическим пространством, суммарная масса тела M = summ = sum2w/v2 = 2/V2sumw
поскольку скорость всех частиц тела одинакова v = V. В материальном пространстве M = sum2w/K2 =2sumw/K2
поскольку энергия w и скорость возбуждения К у частиц с различными массами различна. Отсюда видно, что в геометрическом пространстве, где каждая частица проходит один и тот же путь с одинаковой скоростью, суммируется только кинетическая энергия частиц, которая различна у частиц с разной массой. В материальном же пространстве, суммируется отношение кинетической энергии частицы к скорости возбуждения материи этой частицей. Эти характеристики у каждой частицы свои. Можно сказать, что приём, используемый в классической механике, заключающийся в введении абстрактной "материальной точки", в которой сосредоточена вся масса тела и которая совершает такое же движение, как и всё тело, не может быть использован в реальном материальном пространстве, т.к. будет приводить к ошибочным результатам. Какие конкретно при этом возникают ошибки, должны показать дальнейшие исследования. Представим себе равномерно движущуюся частицу в однородном материальном пространстве. За одинаковые промежутки времени частица проходит одинаковый путь и последовательно возбуждает одинаковое количество материи. В геометрическом пространстве, которое, как абстрактное, можно ввести в этой области, движение этой частицы тоже будет равномерным. Представим теперь, что частица на своём пути встречает область с более плотной материей. В материальном пространстве её движение будет таким же равномерным, поскольку в единицу времени она будет "проходить" (т.е. последовательно возбуждать) такое же количество материи, как и раньше. В геометрическом же пространстве, где масштабы сократятся, движение частицы будет замедленным, т.е. появится отрицательное ускорение. В этом случае описание движения частицы в абстрактном геометрическом пространстве не будут совпадать с таковым в реальном материальном пространстве, т.е. с реальным движением. Отсюда следует необходимость создания новой механики - механики в материальном пространстве, более отвечающей реальности. Резюме:
- -- движение - форма, причина, способ существования вещества;
- -- существует преимущественная система отсчёта, связанная со средой эфира - материей;
- -- движение относительно среды эфира - абсолютное движение, т.к. среда эфира, материя, присутствует
везде в нашем мире; причина движения физических объектов - кинетическая энергия;
- -- движение по инерции - следствие закона сохранения энергии;
- -- более естественной, чем скорость, характеристикой движения является "медленность" i = 1/V, численно равная времени прохождения телом единицы пути.
- -- реальное материальное пространство существенно отличается по своим свойствам от абстрактного геометрического, поэтому описания движения объекта в этих пространствах могут не совпадать, что приводит к ошибкам.
3. Время
3.1. Общие соображения к вопросу
.Понятие "время" настолько обширно, настолько широко входит в нашу жизнь и науку, что дать более или менее чёткое определение этому явлению пока ещё никому не удалось, хотя люди ещё в древности задумывались над этим феноменом. Прежде всего, всякий, кто захочет конкретнее познакомиться со временем, сталкивается с тем, что время всюду и его нет, оно неуловимо и недоступно пониманию. На мой взгляд, это вызвано тем, что времени приписываются многие свойства, которые ему не принадлежат и считают его ответственным за многие явления, к которым время непосредственного отношения не имеет. В большой степени такое положение вещей вызвано тем, что по современным представлениям, мир существует во времени (и пространстве), все явления и все события происходят во времени (а не на фоне времени) и, значит, время ко всему причастно. Далее будет выдвинута гипотеза о природе времени, в свете этой гипотезы будут рассмотрены основные свойства времени, принадлежащие и приписываемые ему, проанализированы и, по возможности, будут отделены "котлеты от мух". Для начала будем понимать время как длительность существования объекта, длительность пребывания объекта, процесса в определённом состоянии, длительность измеряемого наблюдателем (часами) периода. В дальнейшем, по ходу рассуждений, понимание времени будет скорректировано.
3.2. Гипотеза о природе времени.
Как уже отмечалось, причина движения - энергия. Представим себе объект - элементарную частицу вещества в материальном пространстве. (Будем понимать под объектом, как отдельную частицу, так и систему частиц, а тело - это всегда система частиц). Пусть этот объект покоится относительно материи (эфира), его кинетическая (не внутренняя!) энергия нулевая. Сообщим объекту некоторую кинетическую энергию. Представим себе, что ничего не мешает движению объекта, ничего его не сдерживает. Тогда "медленность" объекта в этом случае будет равна нулю (т.е. объект мгновенно преодолеет любое расстояние, длительность прохождения единицы, да и любого пути будет нулевой). Дления движения нет - движение не длится, оно мгновенно. Следовательно, в этом случае нет и физического явления - времени, оно не существует. Реально же объект, приобретая кинетическую энергию, будет двигаться с какой-то конечной "медленностью" (скоростью), т.е. единицу пути он пройдёт за какое-то конечное время. Другими словами, в этом случае появляется дление движения - время. Следовательно, существование времени обусловлено какими-то причинами, сдерживающими движение объекта, тормозящими, задерживающие его, препятствующие его мгновенному перемещению. Эта немгновенность перемещения, т.е. задержка движения приводит к появлению дления движения - времени. Пока существует движение, существует и дление движения. Суммарная задержка, соответствующая пройденному пути, - это длительность движения, которую можно измерить (с помощью периодического движения, принятого за эталонное), т.е. время, как физическая величина. (Далее под термином "время" мы будем понимать одновременно и время, как физическое явление - дление движения и время, как физическая величина - длительность движения) .Пройденный путь - это суммарная протяжённость движения (протяжённость - синоним пространства). Таким образом, в основе параметра движения "время" лежит задержка движения, а в основе пройденного пути - пространство. Правильно ли объединять параметр движения "время" и арену, где это движение происходит в единый пространственно-временной континуум? Нет сомнения в том, что в природе такого континуума не существует. Какова же может быть природа "сдерживания", "задержки" движения? Это может быть только взаимодействие объекта с материей (эфиром), поскольку в рассматриваемом случае никакой другой материальной среды, взаимодействующей с объектом нет, нет и никаких сил действующих на объект (это условие нашего мысленного эксперимента). Кинетическая энергия объекта W = (M*V2)/2 обеспечивает движение его со скоростью V = (2W/M)1/2. Из этого выражения следует, что, при данной энергии W, скорость будет бесконечной, если масса объекта нулевая. Другими словами, при нулевой массе объекта его движение будет мгновенным, времени не будет. Следовательно, масса - это величина, определяющая степень взаимодействия объекта с материей (эфиром), позволяющая математически вычислять скорость движения при известной его энергии. Следует отметить, что взаимодействие с эфиром осуществляется без потери объектом энергии. Это, однако, не означает, что обмена энергией между объектом и эфиром не может быть. Скорее наоборот - обмен энергией происходит и именно этот процесс вызывает задержку движения, определяют его немгновенность. Обмен этот происходит очень быстро и без потерь, так, что средняя энергия движущегося (по инерции) тела остаётся постоянной. Процессы, которые, возможно, происходят при этом, описаны у Шаляпина А.Л. [8]. Рассмотренное взаимодействие объекта с материей (эфиром) есть не что иное, как знакомая всем инерция. Масса, как известно, мера инерции, и есть мера этого взаимодействия, позволяющая выразить его в числах, следовательно, можно вычислить и время движения из соотношений V = S/t и V = (2W/M)1/2 получим t = S(M/2W)-1/2. Итак, получается цепочка: энергия порождает движение объекта в материи -- движение вызывает взаимодействие объекта с материей (эфиром), силу (интенсивность) которого определяет масса объекта - взаимодействие вызывает дление (задержку) движения, обуславливая его немгновенность, т.е. порождает время . Каждое из звеньев этой цепочки ответственно за появление времени и при выпадении (отсутствии) любого из них времени не будет. Этот подход можно распространить и на любое движение в материи, не только равномерное прямолинейное по инерции. Как мы уже предполагали, сами элементарные частицы - это локальные колебания (возбуждения) в материи, например это микроскопическая стоячая волна очень большой частоты - период колебаний порядка планковской длительности 10-35 секунды. Энергия, вызывающая колебания - это внутренняя энергия частицы, а её масса - масса покоя - коэффициент взаимодействия этой локальной области с остальной материей. Задержка (длительность) каждого колебания - это элементарная длительность, т.е. квант времени. Суммарная длительность (сумма элементарных длительностей) колебаний есть время существования колебаний, т.е. время жизни, время существования частицы. Это время можно уже рассматривать как непрерывное. Из раннее сказанного следует, что, если объект участвует в нескольких движениях, то каждое движение имеет своё время, а результирующее движение имеет результирующее время. Каждая частица, каждый объект имеют своё собственное время, как внутреннее, так и время движения в пространстве. Частицы объединяются в системы, образующие атомы, молекулы, физические тела.