Другая научная картина мира (1)

Как действует тяготение? За счет чего тела притягиваются друг к другу? Каков механизм этого действия? Иными словами – какова природа гравитации? Здесь же мы будем говорить об этом серьезно и аргументированно…

Существующая научная картина мира обладает как достоинствами, так и недостатками. Наиболее существенными недостатками можно считать отсутствие физических представлений о сущности гравитации, гравитационной и инертной массе и их эквиваленте – энергии покоя. Вообще – энергии как таковой, ее первичном источнике при появлении вещества, ее определенном количестве в природе. Научная картина мира начинается как бы с середины,не имея четкого начала и конца. Многое в ней взято априори и не обсуждается с молчаливого согласия научного большинства. Особенно это касается энергии биологических систем. Да и в повседневной практике могут возникать безответные вопросы. Можно ли «подправить» наши представления, чтобы количество подобной неопределенности снизилось? Оказывается – можно. Необходимо лишь честно, без предвзятости и ссылок на научные авторитеты пересмотреть отдельные положения теории. Попробуем это сделать в коротком очерке.

Будем исходить из конкретных обстоятельств и фактов. Рассмотрим их по порядку,только рассуждая.

1. Из точных экспериментовдостоверно известно, что темп (или ход) времени не постоянен, а способен изменяться по мере удаления от поверхности планеты. Если сравнить темп времени на поверхности с темпом времени на какой-либо высоте от нее, то наземный темп будет самым медленным. Напротив, чем выше подъем от поверхности, тем стремительней темп времени. Очевидно, что на поверхности планеты темп тоже не везде одинаков, но мы здесь говорим об усредненных значениях.Изменение темпа времени вблизи гравитирующего тела обосновывает и предсказывает также теория.

2. Если темп времени нарастает по мере удаления от поверхности, то, как мы знаем из опыта, сила гравитации, гравитационный потенциал слабеет. Это бесспорный факт. Логично ожидать, что на удалении от поверхности планеты на расстояние, где гравитация планеты перестает ощущаться, темп времени будет максимальным по отношению к темпу времени на поверхности.Ограничимся в этом рассуждении пока только таким локальным объемом пространства. Это упростит дальнейшие выводы.

3. С удаления, где практически не ощущается тяготение, планету (и любое космическое тело) можно представить как тяжелую материальную точку, обладающую тяготением. При этом силы тяготения можно описать как центральные силы, векторы которых пересекаются в центре массы планеты, в единственной точке. С этим центром можно связать начало декартовой системы координат, распространяющей свои оси к границам сферы действия сил тяготения. Или, что не меняет сути, полярную, цилиндрическую или иную систему координат, обметающую радиус-вектором некоторую сферу.Очевидно, что в общем случае это может быть не сфера, а трехосный эллипсоид вращения.

4. Теория утверждает, и практика это подтверждает, что скорость света в вакууме является постоянной величиной, иначе – мировой константой. Луч света не имеет инерции, и скорость света не зависит от обстоятельств, условий, способов и места ее измерения. Значение скорости света останется неизменным как в земной лаборатории, так и в лаборатории, удаленной от ее поверхности. Даже на окраине рассматриваемой нами локальной области скорость света будет иметь такое же значение, как и в глубокой шахте на планете.

5. Скорость, как известно, есть отношение пройденного пути ко времени движения вдоль этого пути. В частности, скорость света представляют собой именно такую дробь. Заметим, как следует из арифметического правила, если числитель и знаменатель дроби увеличить или уменьшить на одну и ту же величину, то значение дроби не изменится. Мысленно умножим числитель и знаменатель на одно и то же значение k, не сокращая его.Какое бы значение не имело k, результат будет одним и тем же. То есть численное значение результата деления будет постоянным. Отметим этот, казалось бы, тривиальный факт.

6. Но мы только что установили, что темп времени не постоянен! Если в нескольких лабораториях, различно удаленных от поверхности планеты, измерения скорости света в вакууме дают одинаковый результат, это означает единственное: пропорционально изменению хода времени изменяется эталон длины его пути! Только при этом условии скорость света, точнее, ее численное значение, может оставаться константой. Иными словами, если эталон времени увеличивается (уменьшается) в k раз, то в k раз увеличивается (уменьшается) и эталон протяженности пространства в направлении, в котором происходит измерение скорости света.

7. Что значит – увеличивается (уменьшается) эталон? Если наш метрический эталон линейка длиной в метр, то в любой произвольной точке пространства этот метром остается метром всегда. «Всегда» – для экспериментатора, находящегося с эталоном в данной точке пространства. Но для наблюдателя, находящегося за пределами локальной области, и не подверженного действию пространства тела, это не факт. Удаленный (внешний по отношению к локальной области, которую для краткости назовем «локалом») наблюдатель, сопоставляя линейки в разноудаленных от центра локала точках пространства, найдет соотношение их длины, кратное коэффициенту k, на который разнятся и темпы времени в этих же точках. Получается, что если эталон «вытянулся» в k раз, то «вытянулся» (иначе – замедлился) и темп времени в те же k раз.

8. Собственно, это обстоятельство удаленный наблюдатель должен отнести к всеобщим свойствам и пространства, и времени, благодаря чему скорость света всегда остается численно постоянной. Теперь удаленный наблюдатель обязан учитывать положение в пространстве, рассматривая физические явления, происходящие внутри локала. Внутренний же наблюдатель об этих свойствах пространства и времени может не догадываться в силу того, что в пределах локала от точки к точке синхронно меняется всё, связанное с измерением эталонов длины и времени. Он может обходиться привычными представлениями, приобретенными в пределах объема лаборатории, где изменения эталонов практически неощутимы. Таким образом, мы приходим к понятию относительности – относительно какого наблюдателя идет речь: внутреннего или внешнего по отношению к области пространства, в которой происходит рассматриваемое физическое явление.

9. Итак, скорости света в вакууме в наземной лаборатории, где самый низкий (самый замедленный) темп времени, соответствует самый «вытянутый» эталон пути. Напротив, на периферии системы отсчета, где темп времени ускоренный, эталон будет самым коротким. Вспоминая, что система отсчета создана гравитацией, и именно с ней мы связываем изменение эталонов, можно заключить – свойства и пространства, и времени зависят от гравитационного потенциала внутри системы отсчета. Но ту же должны оговориться – эти свойства в точке пространства зависят от направления, в котором определяется скорость, то есть в самой безразмерной точке, где скорость отсутствует, это – скалярнаявеличина, но векторная – с появлением протяженности пространства от точки.

10. Если внутри сферы (эллипсоида), связанной с системой отсчета, свойства пространства и времени зависят от места и направления (от гравитационного потенциала), то внутри такой системы отсчета для удаленного наблюдателя пространство не может быть изотропным! Такое пространство анизотропное. Следовательно, система отсчета не может оставаться декартовой, в произвольной точке которой пространственные оси имеют постоянный масштаб и соответствующий ему постоянный темп времени, и где оси пересекаются в нулевом метрическом значении.Собственно, для такого наблюдателя не может быть не только декартовой, но и никакой другой изотропной координатной системы.

11. Так как свойства пространства и времени увязываются с тяготением и коррелируют с ним, то логично ожидать, что эталон пространства (и эталон времени) будет меняться по одному закону с гравитационным потенциалом, имеющим размерность квадрата скорости, с градиентом гравитационного потенциала, соответствующим ускорению. Кроме того, по определению, гравитационный потенциал равен отношению потенциальной энергии материальной точки, помещенной в гравитационное поле, к массе этой точки. В соответствии с принципом эквивалентности, гравитационный потенциал не зависит от массы материальной точки и определяет гравитационный потенциал постоянного гравитационного поля. Из теории известно, что относительное замедление хода времени в точке с меньшим значением гравитационного потенциала по сравнению с временем в точке с большим значением гравитационного потенциала равно разности гравитационных потенциалов в этих точках, деленной на квадрат скорости света. Обратим внимание, что данное утверждение может иметь силу лишь в том случае, когда пропорционально изменяются оба эталона: времени и пространства, сохраняя скорость света постоянной величиной в различных точках измерения потенциала.

12. Из теоретической механики известно, что траектория материальной точки в поле центральных сил тяготения есть логарифмическая спираль. Следовательно, в полярной системе координат точка, скользящая вдоль радиус-вектора, будет двигаться со скоростью, пропорциональной расстоянию до центра. Если точка начинает движение от периферии в сторону центра, то ее скорость будет угасать по мере приближения к центру. Если эта точка – квант света, движущийся с (численно) постоянной скоростью, то по этому закону будут меняться «эталонные» отрезки пространства и соответствующий им ход времени. Иначе говоря, если логарифмическая спираль обладает преобразованием подобия, называемым поворотным растяжением, то радиус-вектор обладает свойством пространственного расширения (растяжения и временнóго замедления) в направлении на центр системы отсчета. Центром же будет являться не «нулевая» точка шкалы, а асимптотическое приближение к нулевому значению.

13. Обратим на это обстоятельство внимание. Оно решающее в дальнейших рассуждениях. Радиус-вектор (его метрика) внутри системы отсчета, где существует гравитационный потенциал, изменяется по закону логарифмической спирали. Измерение пространственного отрезка (или эталона) происходит пропорционально логарифму отношения величин, отмеченных на концах отрезка. Причем такое изменение происходит с любого направления внутри пространства полярной системы координат. Если в изотропной декартовой системе координат оси пересекались в точке «ноль», то в анизотропной логарифмической системе координат такой точки нет! Координатные оси (радиус-векторы) по мере приближения к точке «ноль» стремятся сблизиться, но не могут этого сделать. Не могут пересечься. Получается, что для удаленного наблюдателя локал обладает бесконечно глубоким метацентром, с какого бы направления не следовать в сторону центра системы координат. Более того, метацентр не только бесконечно глубокий, но и с темпом времени, стремящимся к нулю. Если бы удаленный наблюдатель выстелил лучом в центр локала, то его луч навсегда «утонул» бы в недрах ядра, так и не достигнув его основания. Для удаленного наблюдателя локал – это асимптотическая «дыра» в трехмерном пространстве, яма, не имеющая окончательной глубины и объема, пространственный и временной «сингуляр».

14. Исходя из предпосылок выше, можно представить следующую модель, связанную с тяготеющей массой вещества: (1) пространство вокруг тяготеющей массы анизотропно; (2) изменение свойств пространства происходит по логарифмическому закону, причем эталоны пространства и времени «растягиваются» по направлению на центр системы отсчета; (3) система отсчета является логарифмической; (4) асимптотический метацентр системы отсчета есть «пространственно-временной провал» (или сингуляр), в котором с любого направления движения на центр пространство стремится к бесконечной протяженности, а темп времени – к бесконечному замедлению. Бесконечность пространства и нулевой темп времени — это математическая абстракция внешнего удаленного наблюдателя, но здесь мы не можем вдаваться в детали. Ограничимся таким представлением.

15. Какие можно сделать первые выводы? Опираясь на модель сингуляра, можно утверждать, что: (1)вещество ядра тяготеющей массы стабильней по сравнению с веществом за его пределами в силу разного темпа времени; (2) асимптотическое по глубине ядро обладает скрытым объемом вещества, преобладающим над объемом вещества внешней (видимой) его части. То есть в представлении внешнего наблюдателя тяготеющее тело может быть несопоставимо массивней, чем совокупность веществатела вне ядра.Иначе говоря, тело может содержать в своих недрах скрытую массу, недоступную для непосредственной оценки, исходя только из его размеров и ожидаемой средней плотности.

16. Для конструктивного описания тяготеющего тела, обладающего асимптотическим ядром, его можно условно разделить на составляющие. А именно – гравитационнаямасса (в виде тела) обладает тремя характерными сущностями: асимптотическое ядро (сингуляр); материальное вещество оболочки, непосредственно окружающее ядро (поверхность); ближайшее пространство, простирающееся за пределами оболочки и заполняющее объем системы отсчета, ограниченной сферой действия тяготения тела (локал). Договоримся называть телом каждую материальную сущность, обладающую гравитацией, если ей присущи особенности: внутренняя сингулярность, внешняя вещественность и анизотропия окружающего пространства.Этим мы отделим названнуюсущность от других материальных образований, не обладающих подобнымнабором характеристик.

17. С точки зрения экспериментатора, находящегосяв лаборатории на планете, пространство изотропно, так как размеры лабораториинесопоставимо малы с объемом сферы действия тяготения. В пределах обычной лаборатории анизотропия пространства и времени практически неощутима. Можно вполне надежно считать, что в пределах лаборатории существует евклидово пространство и безоговорочно действуют известные физические закономерности. Подобная лаборатория может располагаться в любой части пространства тела. Результаты физических экспериментов, проводимых в ней, будут численно одинаковыми в силу сохраняющихся закономерностей. Однако для удаленногонаблюдателя, способного сравнивать результаты этих экспериментов, они могут различаться в силу обстоятельств, не ощущаемых экспериментаторами в пределах своих лабораторий. Если для экспериментатора (внутреннего наблюдателя) эталоны его лаборатории истинны, где бы лаборатория ни находилась, то для внешнего наблюдателя между ними не будет полного соответствия. Более того, для внешнего наблюдателя будет очевидным изменение мерности пространства и времени. По мере удаления от периферии в сторону центра размерность пространства будет стремиться к одному измерению в силу вытягивания эталона длины вдоль радиус-вектора. В то же время размерность времени все больше будет зависеть от направления, приобретая выраженную трехмерность: вдоль радиус-вектора и в ортогональном к нему направлении. Собственно, пространство и время трехмерны всегда, но это обстоятельство не ощутимо (практически неощутимо) в пределах лаборатории. Более того, удаленный наблюдатель может различать не только дискретные мерности пространства (трехмерное, одномерное), а их промежуточные значения, когда он видит пространства тел (локалы), структурно вложенные друг в друга. Причем, наблюдая и сравнивая вращения обособленных пространств, может выделять отрицательные значения пространственных размерностей (здесь мы не будем касаться метода определения мерности пространства).

18. Когда речь идет о растяжении эталонов пространства и времени, то это расходится с нашим школьным представлением об абсолютном пространстве, которое описал еще Ньютон. Нет, пространство не убегает от нас равномерными линиями во всех направлениях. Оно поделено на локальные объемы, не пересекающиеся между собой на одном структурном уровне, но входящие в другой, общий для них и более «высокий» уровень строения вещества. Так Земля имеет свой локал, не пересекающийся с локалом других планет. Но вместе с ними входит в локал Солнца, который входит, в свою очередь, в галактический локал, а тот – в Местную группу галактик и т.д. Будь иначе, не имей Земля своего локала, сопряженного с локалом Луны, не возможна была бы, например, лазерная локация Луны.Как известно, луч света не обладает инерцией, какую имеют снаряд или ракета, выпущенные с Земли.Импульс лазера движется к Луне и обратно 2,5 секунды. За это время Земля вместе с Луной, двигаясь со скоростью 30 км/с относительно Солнца, двигаясь совместно с Солнцем со скоростью более 200 км/с, двигаясь совместно с Галактикой почти 600 км/с относительно окружающего пространства, ушла бы далеко впередпосланного импульса. Однако импульс приходит, возвращаемый отражателем, в телескоп, сопряженный с лазером. То есть практически в ту же точку, как если бы Земля была неподвижной в пространстве. Парадокс исчезает, если учесть, что Земля – тело, а вместе с телом движется и его локал, в котором происходит движение импульса.

19. Можно говорить о «растяжении» пространства и времени (или об изменении свойств пространства и времени), если отождествить пространство с заполняющей его средой, ее плотностью, энергией. Тогда изменение пространственного эталона и темпа времени можно связать с изменением, например, плотности пространства в заданном направлении (с градиентом плотностиили же градиентом гравитационного потенциала). В качестве заполняющей пространство среды естественным образом выступает физический вакуум. Именно его плотность (в общем виде – состоянием его параметров) по направлениям определяет свойства и пространства и времени, делая постоянной (численно!) скорость света в вакууме. В то же время скорость света можно отождествить со скоростью распространения волны деформации в среде физического вакуума (в пространстве). Подчеркнем,речь идет не о постоянстве скорости квантов света, а о численной неизменности дроби, у которой за счет коэффициентов k синхронно меняются числитель и знаменатель. В то же время порознь эти физические параметры: мерность пространства и темп времени – существуют независимо, но в соответствии с местом и направлением измерения.

20. Так как пространство заполнено материальной средой физического вакуума – веществом виртуальных частиц, обладающих пороговым уровнем энергии, то пространство может обладать и другими свойствами, присущими веществу. Например, движение физического вакуума есть движение объема пространства, заключающего в себе движущуюся среду. Это вытекает из того обстоятельства, что перемещающиеся вместе с физическим вакуумом объем пространства, может «перемещать свойства», связанные с вакуумом, его физические проявления. Например, различающуюся плотность, энергию, температуру и др. Собственно, понятия физический вакуум и пространство – тождественны! Нельзя удалить из пространства физический вакуум, как нельзя разместить физический вакуум вне пространства. Движение физического вакуума – это движение пространства, давление физического вакуума –давление пространства, энергия физического вакуума –энергия пространства и т.д. Мы будем использовать понятия пространства и времени и физического вакуума в качестве синонимов, обобщая их термином Среда. И здесь мы вынуждены расстаться с представлениями Ньютона и Эйнштейна, для которых пространство и время – это абстракции, хотя и в разной степени своего понимания.

21. Как известно из эксперимента, физический вакуум обладает свойствами сверхтекучести и сверхпроводимости. В результате изменение его плотности приводит к смещению Среды, перетеканию физического вакуума из плотной области в разреженную область. Таким образом, говоря о движении физического вакуума, Среды, мы имеем в виду движение объема пространства, связанного с объемом содержащегося физического вакуума. Говоря о деформации Среды, мы имеем в виду трансформацию выделенного объема пространства. Например, куб пространства, движущегося в сингуляр ядра, трансформируется в усеченную пирамиду, которая постепенно превращается в вытянутую пирамиду и окончательно – в безграничную нить, сворачивающуюся в асимптотическую спираль.

Источник (с) Евгений Лэнг