Третье началоКТД известно как теорема Нернста [121,122], следствием которой является так называемый принцип недостижимости нуля абсолютной темпе­ратуры. 10 страница

6.7. Единство механики, электродинамики

и квантовой механики

Уже три четверти века, с легкой руки А. Эйнштейна, фи­зики грезят «великим объединением» четырех «фунда­ментальных законов» взаимодействий природы в рамках единой теории всего сущего. Однако задача оказалась достаточно сложной и, как показывает опыт значитель­ных затрат времени и усилий, решение ее затягивается. Это затягивание обусловлено не отсутствием мощных коллайдеров, не низким быстродействием вычислитель­ной техники и не слабостью математического аппарата, а теми мировоззренческими принципами и постулатами, которые заложены в основание современных физиче­ских теорий. Не останавливаясь на их гносеологическом анализе, отмечу, что вопрос о необходимости объедине­ния, как уже говорилось, есть следствие предваритель­ного, еще со времен Ньютона, постулативного разъеди­нения описания единой природы на несколько обособленных научных направлений и выбора первич­ного понятийного аппарата, обусловившего это разделе­ние.

Принципиальным вопросом, определяющим необхо­димость объединения или иного восстановления едино­го описания природных процессов, является вопрос о структурной изотропии или анизотропии материального мира.

Надо сначала понять ¾ представляет ли из себя мир монотонную бесструктурную изотропную вещественно-невещественную систему, образуемую макро- и микро­миром, в которой Действуют взаимоисключающие зако­ны (например, законы классической механики отлича­ются от законов электродинамики, а квантовые законы принципиально несовместимы с классическими).

Или же вещественный мир представляет собой после­довательную, анизотропную, взаимодействующую сис­тему, образуемую материальными телами различной ранговой иерархии, имеющую одинаковые для каждого ранга законы взаимодействия. (Тогда различие законов классической и квантовой физики есть следствие недос­таточного понимания структуры и взаимодействия при­родных образований на начальной стадии становления классической и квантовой механики.)

Поскольку физическая научная общественность по­стулирует существование изотропного макро-микро мира и сосредоточена на решении задачи объединения силовых взаимодействий данных миров, рассмотрим, на качественном уровне, возможность ее решения в рамках гипотезы о ранговой структуре материального мира. (Существование вещественной ранговой структуры обосновано ранее в динамической геометрии [2].)

Как было показано, разделение физики на обособлен­ные группы научных направлений оказалось следствием развития, механики Ньютона, построенной на системе аксиом, взаимная непротиворечивость которых осталась недоказанной. Данные аксиомы образовали замкнутую систему физических категорий, относящуюся к механи­ческому описанию природных процессов и препятствующую включению в область своих взаимодействий «инородных» категорий и аксиом. Этому способствова­ло также и некоторое формальное отличие, например, электродинамических взаимодействий от механических. И хотя электродинамика и классическая механика име­ют немало уравнений, сходных по своей структуре, и в первую очередь наличествует сходство закона Ньютона и электродинамического закона Кулона, в механике как бы не наблюдается целый ряд явлений, присущих элек­тродинамике: например, дихотомия притяжения и от­талкивания, наличие двух видов электричества, кажу­щееся постоянство зарядов и массы электрона, наличие электромагнитных свойств и т.д.

Именно эти формальные различия, которые могли 6ыть связаны с недостаточным пониманием сути взаи­модействий на заре классической механики, обусловили в последующем ее окончательное обособление от элек­тродинамики и способствовали бурному развитию кван­товой механики на принципах, «не совместимых» с принципами классической механики. Чтобы убедиться в противопо­ложном, рассмотрим качественное единство механики, электродинамики и квантовой механики исходя из того очевидного факта, что первые две являются механиками силовыми, чем, в частности, отличаются от как бы не силовой - а энергетической квантовой механики. Свой­ства последней без анализа введем в таблицу единых свойств природы.

Итак, в полном соответствии с представлениями о двух механиках (ньютоновской и русской) могут быть предложены два варианта описания строения окружаю­щего мира:

• один, имеющий монотонно-изотропное строение, существующий на уровне, как макромира, так и микромира и имеющий принципиально различные законы взаимодей­ствия;

• второй, имеющий ранговую структуру иерархиче­ских, отграниченных друг от друга ней­тральной зоной, материальных образований ячеистого типа, имеющих одни и те же законы взаимодействия для различных рангов. Например, мы живем в макромире, ранг которого охватывает пространственную область от атомов и молекул до скопления галактик. Следующий вглубь материи ранг микромира — электродинамика — охватывает область от скопления атомов (молекул) до амеров ¾ образований, нами приборно пока не наблю­даемых. Оба мира едины и имеют принципиально оди­наковые законы взаимодействия.

Если предположить, что большинство отличий взаи­модействия тел макромира от микромира сложно на­блюдать в ранге, в котором они происходят, но, проще из «большего» ранга, например, из того же макромира электродинамические взаимодействия, то противоре­чивые явления в них снимаются и можно путем чисто формальных преобразований показать единство клас­сической механики и электродинамики, опираясь при этом на известные уравнения обоих направлений.

Так, и в классической механике и в электродинамике достаточно часто используют уравнение центробежного взаимодействия тел для описания орбитального движе­ния под воздействием внешней силы F:

F = mv²/R, (6.29)

где v - скорость орбитального движения; R - радиус орбиты; m - масса тела.

По закону Кулона сила притяжения F зарядов е опре­деляется уравнением;

F = e²/R². (6.30)

Сила притяжения двух тел массой m и М в механике Ньютона, как показано выше, описывается уравнением:

F = mMG/R², (6..31)

где G - гравитационная «постоянная» (здесь не учиты­вается разница фаз, поскольку она не изменяет структу­ру уравнений).

Приравниваем правые части уравнений (6.29) и (6.30) и получаем:

е²/R² = mv²/R.

и получаем:

v² = е²/mR. (6.32)

Проведем аналогичную операцию и с уравнениями (6.29) и (6.31):

mMG/R² = mv²/R.

Имеем:

v² = MG/R. (6.33)

Приравниваем, исходя из равенства скоростей v уравнения (6.32) и (6.32) и решаем относительно е_гр – гравизаряд:

е_гр² = mMG. (6.34)

Для случая m = M имеем:

е_гр = ±MÖG. (6.35)

Уравнение (6.35) известно в электродинамике в сле­дующей записи:

f = e/me, (6.36)

где f - удельный заряд частицы и аналогично из (6.35) имеем:

f_гр = ±ÖG,

или

G = fгр². (6.37)

И можно предположить, что в классической механике f_гр является удельным зарядом гравитирующих тел, обусловливающим структурное единство законов Кулона (6.30) и Ньютона (6.31):

F = е₁е₂/R² = е_гр1е_гр2/R² = mf_гр1Mf_гр2/R² = mMG/R². (6.38)

Уравнение (6.38) показывает, что закон гравитацион­ного притяжения тел Ньютона и закон Кулона, опреде­ляющий силу взаимодействия двух электронов или тел, есть один и тот же физический закон, действующий на разных структурных уровнях материи. Выше показано, что возможность притяжения и отталкивания этому закону обусловливает самопульсация тел. А уравнения (6.37) и (6.38) оп­ределяют возможности описания всех механических яв­лений в терминах электродинамики (табл. 28).

Таким образом, чисто формальные преобразования, произвести которые еще в прошлом веке мешала уве­ренность в принципиальном отличии закона притяжения от закона Кулона, приводят к выводу о структурном единстве классической механики и электродинамики.

Рассмотрим на простом примере параллельное реше­ние задачи классической механики и электродинамики:

Таблица 28

Гравитационное Электростатическое

поле поле
Определяющая величина

Масса г. Заряд е.

Удельный заряд G = f², f = ÖG,

Напряженность Напряженность

гравиполя g. электрического поля Е

Сила взаимодействия

F = mМGcos(e - e₁)/R². F = e₂cos(e - e1)/R².

Энергия W = mv². W = ev²/f.

Уравнение движения

F = mg. F = eE.

Напряженность g = a = v²/R = v/T. a = g = Ef.

Потенциал j = fm·f'm'/l. j = е²/l.

Скорость v = gt. v = Eft.

Путь S = gt/2. S = Eft²/2.

Переходное g= a = Ef. a = g = v²/R.
уравнение F = j². j = ÖF.

Снаряд, массой 10 кг выпущен из орудия вертикаль­но вверх. Начальная скорость у снаряда 500 м/с. Опре­делить, пренебрегая сопротивлением воздуха, высоту подъема снаряда h.

Классическая механика Электродинамика

W = mv², W=ev²/f

Энергия движения W в силовом поле при подъеме на высоту h находится из уравнений:

W = mgh W = eEh

h = v²/2g = 12,7. км. h = ev²/2fE = v²/2Ef = 12,7 км

Что также подтверждает возможность описания макро-взаимодействий в рамках иерархической ранговой структуры пространства, как в терминах классической механики, так и в терминах электродинамики. Естест­венно, что описание космических явлений в терминах электродинамики будет сопровождаться качественным изменением представления об этих процессах и частич­но будет затронуто далее.

Еще раз отмечу, что корни механики Ньютона про­слеживаются во всех разделах физики, но, тем не менее, это не приводит к ее единству. В отличие от единой природы физика разделена почти на десяток очень слабо связанных, практически независимых разделов, само­стоятельно изучающих искусственно отделенные друг от друга части природы. У каждого раздела своя мето­дология, свои принципы, свои постулаты и даже своя математика. И чем больше идет изучение, тем дальше отодвигаются друг от друга, эти части. И все, по-видимому, потому, что в основе объяснения этих частей, с одной стороны заложены взаимоисключающие посту­латы, а с другой строению природы приписывается безуровневая структура, хотя и признается наличие макро- и микромира, существующих как бы самих по себе или относительно человека, а не как определенные взаимо­зависимые и взаимосвязанные структуры.

Таблица 29.Коэффициенты значимости

Русская механика предполагает существование от­граниченных нейтральными и межъядерными зонами те­лесных образований, создающих многоуровневую (многоранговую) струк­туру материи от амеров до Вселенной и далее. Образования этой структуры взаимосвязаны и взаимо­зависимы свойствами и движением. Свойства и формы движения у них одни и те же, и принадлежность их разным уровням обусловливает им одинаковую форму взаимодействия на своем уровне.

Констатирую: в природе существует одна механикадля всех уровней. Эта констатация может быть под­тверждена сопоставлением свойств различных механик посредством системы КФР. В табл. 29 приведены неко­торые коэффициенты физической размеренности различ­ных разделов физики (6.46). В нее попали только те свойства, которые либо мы фиксируем своими ощуще­ниями, либо можем зафиксировать приборами. По­скольку свойств у природы бесчисленное количество, то каждый раздел (кроме квантовой механики) заканчива­ется набором наиболее употребимых в практической деятельности свойств. Все свойства, используемые в механике, отражены в табл. 29. В табл. 29 приведены коэффициенты значимости сле­дующих, ранее не встречающихся в данной работе свойств: объем - Vⁿ, мощность - Nⁿ.

Электродинамика: поток напряженности bⁿ, маг­нитный заряд - рⁿ; электропроводность - Λⁿ, элек­троемкость - Сⁿ, магнитная постоянная - µⁿ, потен­циал электрического поля - φⁿ, электродвижущая сила - εⁿ, напряжение - 0ⁿ, работа - Аⁿ , сила тока - Iⁿ, магнитная индукция - Вⁿ, коэффициент взаимной ин­дукции - Мⁿ, напряженность электрического поля - Еⁿ, электрическая индукция - Dⁿ, напряженность маг­нитного поля - Н^п, мощность - Nⁿ.

Из табл. 29 явствует:

• наибольшее количество свойств в настоящее время проявлено в электродинамике;

• наименьшим количеством свойств и поэтому наи­большим количеством постулатов обходится квантовая механика;

• основные параметры классической механики имеют только

четные показатели степени;

• свойства во всех разделах содержат не все степени коэффициентов (2³,2¹ , 2 ,...);

• недостаток свойств в квантовой механике еще раз свидетельствует о наличии в ней скрытых параметров;

• значительное количество параметров имеют коэф­фициенты с одинаковым степенным показателем;

• между параметрами разных уровней не наблюдается качественной несовместимости и, следовательно, каж­дый из них может быть отнесен к любому разделу физи­ки.

Отсюда также следует вывод, что физическая сущ­ность всех параметров едина, на всех уровнях действу­ют одни и те же законы и имеются одни и те же свой­ства. Эти свойства и принадлежат единой механике природы.

7. Квантование Солнечной системы

7.1. К пониманию структуры

планетарных образований

Ранее, при рассмотрении основ динамической геомет­рии, был получен объемный коэффициент физической размерности, равный количественно k = 1,259921..., ко­торый можно соотнести с некоторым структурным стро­ением окружающего физического вещественного про­странства. Поскольку каждое космическое тело нахо­дится в эфирном пространстве, взаимодействует с ним и воздействует на него своими параметрами, и в первую очередь колебательным движением ¾ пульсацией, или, что, то же самое, посредством гравитационного, элек­тромагнитного квантованного поля, то следует ожидать, что:

• плотность эфира у поверхности любого тела будет больше, чем в отдалении от него, образуя вокруг него некоторое единое динамическое пространство изменяемой плотности;

• замкнутость современной квантовой механики, ее антифизический характер, зацикленность математиче­ской формализации и постулативная форма изложения обусловили ей, как следует из табл. 29, минимальный, по сравнению с другими механиками, набор параметров, слабую, точнее, постулируемую взаимосвязь между ни­ми, господство «фундаментальных постоянных», веро­ятностный характер истолкования и полное отсутствие наглядности в описании ее явлений;

• самопульсация тела, передаваемая эфиром, обуслов­ливает существование полевого фактора в космосе;

• все свойства эфира, и в первую очередь плотность, с удалением от тела изменяются количественно;

• структура анизотропного пространства обусловливает скачкообразное изменение плотно­сти эфира становясь пе­редатчиком волнового от движения небесных тел;

• поскольку волновое воздействие тел на окружающее пространство имеет объемную форму, то возникновение пространственных неоднородностей пропорционально объемному коэффициенту k [65].

Поэтому можно ожидать, что в звездных или плане­тарных системах, например, в Солнечной системе, име­ются сферические зоны различной плотности эфира, ко­торые и оказываются предпочтительными для нахож­дения в них более мелких небесных образований, например, планет и спутников. Последние удержи­ваются в этих зонах посредством самопульсации и большей, относительно окружающего пространства, плотности своего тела. Естественно, что каждое тело имеет собственный объем, ограниченный нейтральной зоной, и динамический объем, в котором его плотностные и пульсационные влияния оказывается преобладающими.

Таким образом, эфирное пространство, окружающее небесные тела, можно, в первом приближении, пред­ставить структурой, образуемой некоторым набором подвижных сферических образований, эфирных сгуще­ний и разрежений, обусловливающих существование планетарных систем и обеспечивающих их взаимное движение, (Интересно, что почти аналогичное пред­ставление о небесных сферах просматривается у Ари­стотеля.)

Поскольку сгущение и разряжение эфира обусловли­ваются плотностью и пульсирующим движением небес­ных тел, и известно, что Солнце тоже пульсирует, то от­счет «сфер» сгущения и разрежения можно начинать от поверхности центральных тел, а для планет ¾ от поверх­ности Солнца. Отмечу, что имеется несколько работ, посвященных различным методам квантования Солнечной системы, наиболее отработанной из них является работа К. П. Бутусова [149].

Рассмотрим систему «сфер», образуемых в простран­стве Солнцем. При этом первой «сферой» становится его поверхность, отстоящая от центра на радиус R, а ка­ждая последующая сфера находится умножением вели­чины предыдущей R на коэффициент k.Доказательст­вом наличия неоднородностей в указанных областях пространства может считаться нахождение в их окрест­ностях каких-нибудь известных нам небесных тел. По отношению к Солнцу такими телами могут оказаться планеты Солнечной системы, по отношению к планетам ¾ их спутники. Отмечу, что объемный k есть четвертая степень темперированной секунды, и получаемые по нему длины поперечных волн включают, по-видимому, длину двух волн или содержат четыре узла, в которых также могут находиться небесные тела.

При этом не следует ожидать, что каждое сжатие эфи­ра, образуемое, например, узлом стоячих волн, является носителем того или иного тела. Скорее эти узлы и явля­ются потенциальными претендентами на то, что в их ок­рестностях могут оказаться, амогут и не оказаться пла­нета или спутник. А вот окажутся или нет, — зависит от предыстории развития данной системы. Но если воз­можно обнаружение тела в околосолнечном пространст­ве, например, двигаясь от его поверхности, то возможен и вариант нахождения сфер обратным способом, двига­ясь от поверхности одной из планет к поверхности Солнца.

Естественно, что этот метод приведет к значительному разбросу параметров, но надо учитывать, что небесные тела не прибиты гвоздями к пространству, каждое имеет свои физические особенности и, в соответствии с ними, взаимодействуя с окружающим пространством, занима­ют место, определённое этим взаимодействием и влия­нием других тел (например, спутников) на эти взаимо­действия.

Начнем отсчет зон сгущения (узлов) от поверхности Солнца последовательным умножением его радиуса на коэффициент k = 1,259921... . Первые 19 операций ум­ножения не дают, ни одной зацепки за известные объек­ты. Но вот на двадцатой операции в зону сгущения с точностью до 4% укладывается средняя величина орби­ты Меркурия (см. табл. 30, она начинается с 20-й орби­ты). На 23-й операции с той же точностью получаем об­ласть, соответствующую радиусу орбиты, в которой находится Венера,далее следует сгущение «занятое» Землей, но с ошибкой в 6%. Это явно недостаточная точность, которую превышает разве что Юпитер, нахо­дящийся в сгущении с отклонением ~ 8,4% но Земля имеет весьма массивный возмутитель — Луну, а Юпи­тер — целый сонм таких лун. Сомнительно, что они не влияют на

Таблица 30

положение планет. Орбиты остальных планет ук­ладываются в неоднородности с точностью до 4%. Можно отметить, что если длина волны определяется коэффициентом, равным темперированной секунде, то точность опреде­ления средних орбит небесных тел возрастет.