Уточнено содержание 3-х работ конца 2016 года:

1) о природе спина, кванта действия и принципа Паули,

2) о скорости течения времени в поле тяготения,

3) о природе внутреннего пространства.

Введение

В последние 3 месяца 2016 года на сайте «Академия Тринитаризма» автор опубликовал работы [1,2,3], посвященные трем разным разделам физики: 1. квантовой физике, 2. теории пространства-времени, 3. строению материи и природе взаимодействий.

Работы не нашли понимания в научном сообществе. Возможных причин две: наличие грубых ошибок и не слишком понятное изложение. Имеются ли грубые ошибки – покажет время, а для устранения второй причины предназначена данная работа, призванная разъяснить наиболее «тонкие» моменты в работах [1,2,3].

Цель и содержание работы

Целью данной работы является уточнить основные положения и результаты указанных 3-х работ, а также раскрыть их связь друг с другом. Принципиально новым результатом работы является объяснение природы принципа Паули.

Работа состоит из 3-х разделов, каждый из которых соответствует содержанию одной из работ [1,2,3].

I. О природе спина, кванта действия и принципа Паули

Исходным пунктом работы [1] является проективная модель строения материи. Согласно данной модели, в состав частицы материи входит не только жесткая сердцевина (кор или керн), но также соединенная с этой сердцевиной связка аффинно-проективных прямых (множество прямых, проходящих через фиксированную точку пространства). Керн расположен в центре связки и представляет собой замкнутую одностороннюю поверхность, а связка содержит аффинно-проективные прямые всех 3-х видов: вещественные (RP¹), комплексные (СP¹), кватернионные (НP¹) прямые.

Центральная поверхность и связка принадлежат внутреннему пространству, поэтому частицы материи, строго говоря, являются объектами внутреннего пространства. Однако физическое пространство-время образуется («строится») из тех же координат, с помощью которых описывается внутреннее (аффинно-проективное) пространство, поэтому частицы материи выступают также в качестве объектов пространства-времени.

Указанные 2 элемента определяют все физические свойства частиц материи:

1. вид центральной поверхности определяет тип частицы: является частица адроном либо лептоном, а сам лептон относится к классу электрона или нейтрино,

2. связка прямых определяет существование у частиц материи массы, заряда, спина, а также принадлежность каждой частицы одному из 3-х семейств,

3. составляющие связку прямые служат носителями всех взаимодействий, в которых участвуют частицы материи.

Проективная модель строения частиц материи объясняет разбиение всех частиц на лептоны и адроны, а также наличие у частиц всех физических свойств.

Вещественные аффинно-проективные прямые (RP¹) можно рассматривать как натянутые нити или «струны». Это совсем иные струны, нежели рассматриваемые в теории струн. Во-первых, данные струны полностью принадлежат внутреннему пространству, а во-вторых, включают бесконечно удаленные точки. В проективной модели струны являются бесконечно протяженными и имеют форму окружности.

Проективные струны обладают натяжением, вращением и кручением. Последние 2 свойства обусловлены тем, что RP¹-прямые имеют форму окружности и являются закрученными (скорости вращения и кручения связаны коэффициентом 1/2; см. далее). Данные 3 свойства приводят к наличию у частиц материи 3-х свойств:

1. натяжение порождает массу,

2. вращение порождает заряд,

3. кручение порождает спин.

1. Натянутые струны обладают энергией. Суммарная энергия натяжения струн, составляющих связку RP¹-прямых, представляет собой внутреннюю энергию частицы или, что эквивалентно, ее массу.

Масса – это суммарная энергия натяжения прямых связки, входящей в состав каждой частицы материи.

Внутреннее пространство имеет физический смысл обобщенного пространства скоростей, поэтому натяжение струн определяет степень сопротивления частицы изменению положения в пространстве скоростей (изменению своего состояния движения). Это означает, что инертные свойства частиц обусловлены натяжением связки прямых, которые входят в состав каждой частицы материи.

Таким образом, из проективной модели строения частиц материи следует, что масса обусловлена натяжением связки аффинно-проективных прямых и выступает в качестве как меры энергии частицы, так и меры ее инертности.

2. При соединении связки прямых с центральной поверхностью, эти прямые «фокусируются», в результате чего все прямые связки проходят через одну точку, которую естественно отожествить с точечным электрическим зарядом. В проективной модели строения материи нет необходимости постулировать наличие самостоятельной сущности «заряд»: электрические заряды возникают как результат фокусирования внутри центрального кора частицы RP¹-прямых (струн), которые выполняют функцию электрических силовых линий.

Знак заряда определяется ориентацией прямых связки. Поскольку прямые могут иметь только 2 ориентации, электрические заряды могут иметь только 2 знака.

Проективная модель строения материи объясняет, почему существуют электрические заряды, и почему эти заряды имеют только 2 знака.

Примечание. Если центральным кором является поверхность Боя, которая содержит 3 лепестка, то в каждом лепестке образуется свой электрический фокус и, следовательно, свой заряд. Данные заряды имеют дробную величину, которая кратна 1/3 единичного заряда, и представляют собой 3 кварковых заряда. Частицы, построенные на основе поверхности Боя, – это адроны [3].

Центральным кором заряженных частиц служит односторонняя сфера или поверхность, имеющая такую же топологию (например, поверхность Боя). Причина состоит в том, что пересечении односторонней сферы прямые изменяют свою ориентацию, вследствие чего прямые, которые ориентированы на сферу, также будут ориентированы на сферу (и наоборот). В результате, распределение ориентаций прямых в связке будет иметь такой же вид, какой имеют электрические силовые линии (+) и (-) зарядов: либо от заряда, либо на заряд.

В проективном пространстве, прямые связки, которые выходят из центрального кора в противоположных направлениях, соединяются в бесконечно удаленной точке. Множество всех таких точек совпадает с бесконечно удаленной плоскостью внутреннего пространства (RP²), из чего следует весьма неожиданный вывод: все частицы Вселенной содержат одну и ту же бесконечно удаленную плоскость внутреннего пространства.

Данный вывод позволяет уточнить строение частиц материи. Согласно проективной модели, каждая частица состоит из 3-х элементов внутреннего пространства:

1. центральный кор,

2. бесконечно удаленная плоскость,

3. связка прямых, которая соединяет эти 2 элемента.

Поскольку RP²-плоскость имеет такую же топологию, как односторонняя сфера, то при пересечении бесконечно удаленной RP²-плоскости, аффинно-проективные прямые также изменяют свою ориентацию. Это означает, что все прямые, входящие в состав связки любой заряженной частицы материи, ориентированы либо к бесконечности, либо от бесконечности: первый случай соответствует (+) зарядам, а второй случай (-) зарядам.

Физическая интерпретация ориентированных окружностей – это окружности, вращающиеся в направлении данной ориентации. Соответственно, изменение направления вращения проективных струн центральным кором и бесконечно удаленной плоскостью можно рассматривать так, словно внутри этих объектов имеются «редукторы обратного вращения» («редуктор» на бесконечности может создавать вращение).

Благодаря вращению струн, центральные коры частиц непрерывно обмениваются отрезками этих струн, что обуславливает наличие кулоновского взаимодействия между зарядами. Знак кулоновского взаимодействия зависит от направления вращения струн.

В случае одноименных зарядов, направления вращения принадлежащих этим зарядам струн совпадают. Это приводит к притяжению данных зарядов к бесконечно удаленной точке. Поскольку заряды притягиваются к бесконечности с разных сторон, то в конечной области пространства это проявляется как отталкивание (рис. 1а).

В случае разноименных зарядов, ситуация противоположная: заряды отталкиваются от бесконечности с противоположных направлений, что в конечной области пространства проявляется как притяжение зарядов (рис. 1б).

Примечание. Данная модель делает излишней гипотезу, что электрические заряды непрерывно генерируют виртуальные фотоны 2-х сортов (один сорт для отталкивания, а другой сорт для притяжения): виртуальные фотоны – это отрезки проективных струн, изначально присущих частицам материи и наделенных определенной ориентацией.

В проективной модели материи находит объяснение, почему одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.

3. Кручение аффинно-проективной прямой проявляется в том, что когда эта прямая (окружность) совершает полный оборот, любой из отрезков окружности поворачивается вокруг себя на 180^о. Это достаточно большая величина: на один оборот во внутреннем пространстве струна закручивается на пол-оборота (поэтому коэффициент 1/2).

Поскольку RP¹-прямые испытывают непрерывное вращение, закручивание проективных струн также является их неотъемлемым свойством. Наличие у проективных струн крутящего момента и порождает спиновый момент количества движения (спин).

Спин – это свойство кручения прямых связки каждой частицы материи.

Прямые связки создают собственные моменты количества движения, не мешая друг другу. По этой причине частицы материи обладают спиновым моментом количества движения сразу во всех направлениях пространства. Тем самым, находит объяснение экспериментальный факт, что направление, в котором измеряется спин частицы, можно выбирать произвольно. Когда частица попадает в область пространства, в котором выделено определенное, но произвольное (!) направление, в связке прямых выделяется прямая с данным направлением: момент количества движения, задаваемый кручением данной прямой, и проявляется в виде спина частицы вдоль выделенного направления.

Примечание. Наличие спина никоим образом не связано с вращением центрального кора: он остается неподвижным, поэтому данное понимание спина не вступает в противоречие со специальной теорией относительности (СТО).

Спин порождается кручением аффинно-проективных прямых, составляющих связку, входящую в состав каждой частицы материи.

Правильное понимание природы спина (s) приводит к пониманию природы кванта действия (h). Квант действия представляет собой «интегральный спин»: это сумма спиновых моментов количества движения любой частицы материи во всех направлениях пространства (в полном телесном угле 4π): h = s*4π [1].

Итак, в рамках проективной модели строения материи находит объяснение природа ключевого элемента квантовой физики: квант действия – это полный момент количества движения, которым обладает каждая частица материи.

Примечание. Как это и должно быть (из общих философских соображений), ключевой элемент квантовой физики: квант действия является следствием наличия у частиц «наиболее квантовой» из всех физических величин, – спина.

Еще одним важнейшим достоинством предлагаемой модели является раскрытие природы принципа Паули. Запрет частицам материи находиться в одной точке внутреннего пространства и в одной точке физического пространства является следствием наложения связок прямых, входящих в состав всех частиц.

Прямые, составляющие связки 2-х частиц, закручиваются либо в одном и том же направлении, либо в противоположных направлениях. Первый случай не может реализоваться в силу того, что это будет приводить к вдвое большей скорости вращения общей прямой, что невозможно, поскольку данное вращение является формой движения Субстанции, и скорость вращения проективных струн является неизменной величиной. Реализация второго случая возможна: это соответствует тому, что два противоположных винта (левый и правый) «вкручиваются» друг в друга. При этом винты не повреждают друг друга, что и позволяет двум фермионам с противоположными спинами находиться в одной точке внутреннего и обычного пространства.

Принцип Паули отражает тот факт, что два одинаковых фермиона могут находиться в одной точке физического пространства и в одной точке внутреннего пространства только в том случае, если входящие в состав их связок прямые закручиваются в противоположные стороны.

II. Скорость течения времени в поле тяготения

Чтобы сделать решение проблемы определения скорости изменения временной координаты в поле тяготения, предельно понятным, рассмотрим простейшую ситуацию. Пусть Часы свободно падают в поле тяготения Земли. Спрашивается: какие физические факторы могут влиять на показания Часов?

Примечание. Под «Часами» понимается любое устройство, способное с достаточно высокой точностью измерять временные интервалы.

Любой специалист по теории относительности даст ответ, что по сравнению с Часами, оставшимися в исходной точке, падающие Часы будут замедлять свой ход, и это замедление может быть вызвано двумя причинами:

1. увеличением скорости Часов: поскольку Часы падают с постоянным ускорением, происходит непрерывное увеличение скорости, вследствие чего имеет место релятивистское замедление времени,

2. увеличением абсолютной величины гравитационного потенциала: в нижней точке траектории гравитационный потенциал по абсолютной величине больше, чем в верхней точке, поэтому Часы должны идти медленнее.

Затем этот специалист «вспомнит», что в общей теории относительности (ОТО) гравитационного поля не существует: имеется только искривленное пространство-время. На основании этого, при рассмотрении всех движущихся частиц (Часов), вторая причина считается «фиктивной», и все результаты (включая изменение темпа хода Часов) получаются из рассмотрения движения частиц в искривленном пространстве-времени.

Примечание. Если учитывать влияние на Часы также гравитационного потенциала, то все результаты ОТО будут в 2 раза больше экспериментальных величин.

Однако когда сравнивается темп хода неподвижных друг относительно друга Часов, находящихся в разных точках гравитационного поля, те же самые специалисты опять «вспоминают», что гравитационное поле все же существует, и утверждают, что именно разность гравитационных потенциалов обуславливает различный темп хода Часов в данных точках. Согласно этой точке зрения, под действием гравитационного потенциала универсальным (одинаковым) образом смещаются все уровни энергии в атомах и ядрах, и это смещение проявляется в одинаковом изменении темпа хода любых Часов, работающих на измерении частот переходов между этими уровнями. Наиболее последовательно данная точка зрения проводится в работе [4].

Данное решение было бы справедливым, если бы выполнялся основной постулат ОТО, что тяготение – это искривление пространства-времени. Однако, выполнение этого постулата не является обязательным. Согласно проективной концепции Мироздания, тяготение представляет собой искривление внутреннего пространства.

Гравитационное поле создает лишь потенциальную возможность того, что пространство-время будет искривлено. Реальное искривление пространства-времени будет иметь место лишь в том случае, если частицы (тела) действительно окажутся в искривленной области внутреннего пространства. В свою очередь, поскольку внутреннее пространство имеет физический смысл пространства скоростей, внутреннее пространство будет искривленным только в том случае, если тела будут совершать ускоренное движение (например, будут находиться в состоянии свободного падения).

Если Часы не находятся в искривленных участках внутреннего пространства, т.е. не совершают ускоренного движения, то искривление пространства-времени отсутствует, и пространственно-временные масштабы остаются неизменными. Это означает, что темп хода Часов, неподвижных относительно тяготеющего тела, также должен оставаться неизменным: для Часов, неподвижных относительно тяготеющего тела, пространство-время должно оставаться плоским.

Примечание. Напомню, что пространство-время является вторичным объектом по отношению к внутреннему пространству скоростей: свойства пространства-времени определяются свойствами внутреннего пространства.

Чтобы искривление пространства-времени действительно имело место, необходимо, чтобы искривленным было внутреннее пространство скоростей. В свою очередь, данное искривление будет иметь место, если попавшие в поле тяготения тела будут совершать свободное падение (или любое другое более сложное ускоренное движение). Только в этом случае будет иметь место эффект замедления времени.

Итак, время в гравитационном поле замедляется лишь потенциально.

Пространство-время строится на основе определенного тела отсчета: без указания тела отсчета пространственно-временные координаты не имеют никакого смысла. В частности, если в качестве тела отсчета выбрано тело в состоянии ускоренного движения, то все пространственные и временные интервалы будут испытывать непрерывное изменение. Данное изменение и будет являться причиной искривления пространства-времени, и только в этом случае будут справедливы результаты ОТО.

Данный вывод показывает область применимости ОТО: данная теория правильно описывает только те ситуации, в которых исследуемые тела (и Часы) испытывают ускоренное движение под действием поля тяготения. Вместе с тем, Часы, которые неподвижны относительно тяготеющего тела, должны идти синхронно независимо от того, в какой точке они находятся. Все покоящиеся друг относительно друга Часы находятся в одной точке пространства скоростей и должны идти синхронно.

Концептуальной ошибкой Эйнштейна является неправильное понимание сути пространственно-временных координат. Это ясно видно из следующей цитаты: «Но сами координаты потеряли свое значение и выродились просто в числа, не обладающие никаким физическим смыслом, единственным назначением которых является нумерация пространственно-временных точек» [5].

Данное понимание пространственно-временных координат является ошибочным. Проективная концепция Мироздания утверждает, что координаты не являются произвольным набором 4-х вещественных чисел, а отражают свойства внутреннего пространства. Произвол в выборе координат заключается лишь в выборе начала отсчета координат, от которого откладываются интервалы пространства и времени, а также от величины эталонного интервала времени и значения скорости света. Если к этим соглашениям добавить выбор направлений 3-х пространственных осей, то численные значения координат в данной системе отсчета будут определены однозначно.

Все описанные процедуры отражают математические операции, которые соответствуют аффинной (линейной) структуре пространственно-временных координат, которая, в свою очередь, проистекает из того, что внутреннее пространство описывается однородными аффинными координатами. Использование СТО позволяет установить значения координат во всех остальных инерциальных системах отсчета.

Если проводить измерения в неинерциальных системах отсчета, то необходимо отдавать отчет в том, что наличие в данных системах неизменных эталонов пространства и времени – это миф: данному экспериментатору придется непрерывно вводить поправку на то, как изменяются данные эталоны при изменении скорости системы отсчета.

Примечание. Проводить измерения в неинерциальных системах отсчета – это все равно, что получать изображение с помощью системы зеркал, у которых непрерывно изменяется радиус кривизны.

В неинерциальных системах отсчета не существует эталонов длины и времени (отсутствуют неизменные эталоны времени и пространства).

Сторонники общепринятой точки зрения на изменение темпа хода неподвижных Часов в поле тяготения ссылаются на эффект красного смещения. Согласно данной точке зрения, причиной красного смещения фотонов при распространении между точками с разным значением гравитационного потенциала является не изменение частоты фотонов, а изменение положения уровней энергии, т.е. «красное смещение» – это «синее смещение» атомных и ядерных уровней [4].

Примечание. Авторы работы [4] не утруждают себя доказательством, почему в гравитационном поле атомные и ядерные уровни изменяются одинаковым образом, хотя физические системы, в которых формируются эти уровни, совершенно различны: физические причины, которые приводят к формированию квантовых уровней в атомах и ядрах, имеют разную природу. Например, величина спин-орбитального взаимодействия, от которого зависит положение уровней энергии в ядрах, вообще не зависит от массы, поэтому разность этих уровней не должна зависеть от гравитационного потенциала.

Вывод о том, что красное смещение является следствием изменения положения энергетических уровней в атомах и ядрах является ошибочным. Избежать этой ошибки можно, если признать, что вторая причина из рассмотренного в начале раздела примера действительно является не существующей, и любое замедление времени имеет чисто релятивистскую природу, обусловленную увеличением скорости Часов.

Неподвижные друг относительно друга Часы, находящиеся в точках с разным значением гравитационного потенциала, должны идти в одинаковом темпе.

Считается, что общепринятая точка зрения подтверждается многочисленными экспериментами, однако, все эти эксперименты распадаются на 2 группы:

1. в первой группе измеряется красное смещение, а не разность скорости скорость хода Часов в точках с разным гравитационным потенциалом,

2. во второй группе имеют дело с Часами, находящимися в состоянии свободного падения, как в случае со спутниковыми системами измерения времени (GPS, ГЛОНАСС).

Как указано выше, первый тип эксперимента, в силу своей методики, ничего не говорит о том, как идут Часы в разных точках гравитационного поля.

Что касается экспериментов второго типа, то они и должны показывать, что свободно падающие Часы замедляют свой ход.

Примечание. Таким образом, исправная работа GPS и ГЛОНАСС ни в коей мере не может служить доказательством того, что Часы, расположенные на разных уровнях земной поверхности, должны идти в разном темпе: Часы на спутнике и Часы на поверхности Земли находятся в разных физических условиях: одни Часы свободно падают, а другие Часы неподвижны относительно Земли.

Ключевой теоретической ошибкой, из которой следует неверный вывод о разной скорости хода неподвижных Часов, является утверждение Эйнштейна о тождественности тяготения и искривления пространства-времени. В действительности, тяготение представляет собой искривление внутреннего пространства скоростей.

Изменение пространственных и временных эталонов при ускоренном движении системы отсчета является прямым следствием СТО. При наличии ускорения, т.е. непрерывного изменения скорости, согласно СТО, происходит непрерывное изменение эталонов длины и времени. Однако, когда это ускоренное движение прекратится, и Часы окажутся на поверхности тяготеющего тела, исчезнет причина, приводящая к искривлению пространства-времени и, соответственно, к замедлению темпа хода Часов.

Единственной причиной искажения пространственно-временных масштабов (и, соответственно, искажения хода Часов) является ускоренное движение.

Пространство-время является вторичным по отношению к внутреннему пространству, поэтому искривление пространства-времени имеет место лишь в том случае, если имеется искривление внутреннего пространства. Исходя из интерпретации внутреннего пространства, как пространства скоростей, искривление внутреннего пространства проявляется лишь в тех областях, где частицы (Часы) изменяют свою скорость, т.е. подвергаются ускорению. В областях, где ускорение отсутствует, должно отсутствовать и искривление пространства-времени. Это означает, что неподвижные друг относительно друга Часы, расположенные в разных участках тяготеющего тела (но в одной и той же точке внутреннего пространства), должны идти в одинаковом темпе.

Примечание. Для этих Часов отсутствуют физические причины, которые могли бы влиять на скорость их хода: гравитационный потенциал, как неоднозначная величина, явно «не тянет» на то, чтобы являться такой причиной.

Чтобы сделать вывод о том, что гравитационный потенциал не влияет на скорость течения времени, еще более понятным, приведем дополнительные соображения о взаимосвязи пространства-времени и внутреннего пространства. Согласно [2], время и пространство являются проявлениями внутреннего пространства: пространство-время – это 4-мерное аффинное пространство, построенное на основе однородных аффинных координат 3-мерного аффинно-проективного внутреннего пространства (эти координаты рассматриваются как аффинные координаты 4-мерного пространства).

Примечание. Пространство-время – это «4-мерная аффинная рамка», в которую вставлено внутреннее пространство, точнее, его конечная часть, поскольку бесконечно удаленные элементы внутреннего пространства «не вмещаются» в пространство-время.

Проблема нахождения влияния поля тяготения на скорость течения времени сводится к проблеме нахождения влияния гравитирующих масс на внутреннее пространство. Согласно проективной концепции Мироздания, решение этой проблемы происходит вполне «в духе» ОТО: тяготеющие массы искривляют внутреннее пространство скоростей. Однако из искривления пространства скоростей еще не следует, что это искривление будет проявляться в искривлении пространства-времени. Чтобы произошло искривление пространства-времени, необходимо, чтобы тело отсчета, которое принимается за начало системы отсчета, в которой устанавливаются пространственно-временные координаты, реально испытывало ускорение. Только в этом случае будет иметь место непрерывное изменение эталонов длины пространства и времени (единичных масштабов для измерения пространственных и временных интервалов), которое и проявляется как искривление пространства-времени.

Примечание. Каждая система отсчета создает «свое» пространство и «свое» время: без выбора эталонов длины и времени говорить о пространственно-временных координатах не имеет смысла.

В неинерциальных системах отсчета невозможно ввести неизменные эталоны времени и пространства: в неинерциальных системах отсчета эталонов длины и времени (которые по определению должны быть неизменными) не существует.

Полученные выводы означают, что «принцип общей относительности» не отвечает физической реальности. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета нельзя считать эквивалентными в силу разного качества эталонов, с помощью которых происходит измерение координат в этих 2-х классах систем отсчета. Причина неэквивалентности состоит именно в том, что в неинерциальных системах отсчета неизбежно происходит изменение пространственно-временных «эталонов». Законы природы, выраженные в таких системах отсчета, не могут иметь такой же вид, какой они имеют в системах отсчета, где пространственные и временные эталоны являются неизменными.

Примечание. Тот факт, что ОТО не соответствует своему названию, общеизвестен.

Чтобы выяснить, какое из решений проблемы измерения времени в поле тяготения соответствует действительности, необходимо провести контрольный эксперимент. Для этого нужно поместить двое одинаковых Часов на разных уровнях над поверхностью Земли и «выдержать» эти Часы в данном положение в течение времени, когда накопится надежно измеримая данными Часами разность временных интервалов. Если разность в показаниях Часов действительно появится, будет подтверждена ОТО, если же Часы сохранят синхронность хода, то, вероятно, справедлива предложенная автором проективная природа тяготения, как искривления внутреннего пространства.

Конкретные значения разности высот и времени «экспозиции» Часов на данных уровнях зависят от точности тех Часов, которые будут использоваться в эксперименте. Если использовать водородные стандарты частоты, имеющие точность ~ 10^-14, то эксперимент придется проводить в глубокой шахте. Любая научная коллаборация, которая проводит эксперименты в шахтах (детектирование нейтрино или поиск распада протона) может без отвлечения от основной работы провести данный эксперимент.

Примечание. Эксперимент может быть проведен промышленной компанией, добывающей полезные ископаемые в глубоких шахтах.

Если же имеется возможность использовать самые точные на сегодняшний день Часы, которые имеются в виде лабораторных экземпляров и обладают точностью ~ 10^-17, то использование шахты не обязательно: достаточно обычного помещения.

На лабораторном столе следует сравнить темп хода 2-х таких Часов, после чего одни Часы опустить на пол, а другие Часы подвесить к потолку (еще лучше использовать башню высотой несколько десятков метров). При этом следует измерять именно скорость хода Часов на этих уровнях, а не изменение частоты фотона, как в известном гарвардском эксперименте Паунда и Ребки. Проведение данного эксперимента уже «перезрело», и он непременно будет осуществлен, если не в текущем, то в следующем году.

III. О природе внутреннего пространства

Суть одноименной работы [3] можно выразить следующим образом.

Основой Мироздания является внутреннее пространство, имеющее форму проективного пространства в 3-х разновидностях: вещественное (RP³), комплексное (СP³), кватернионное (НP³). Пространство-время, материя и взаимодействия представляют собой различные элементы внутреннего пространства:

1. пространство-время представляет собой множество всех значений однородных аффинных координат внутреннего пространства, рассматриваемых как аффинные координаты 4-мерного пространства,

2. частицы материи – это объекты, образованные из 2-х элементов внутреннего пространства: связка аффинно-проективных прямых и находящаяся в центре связки замкнутая односторонняя поверхность,

3. взаимодействия осуществляются посредством непосредственного контакта, в котором постоянно находятся связки прямых всех частиц материи.

Проективная концепция Мироздания ставит внутреннее пространство в один ряд с такими понятиями, как «эфир», «физический вакуум», «темная энергия», «Субстанция». Это атрибут Субстанции, включающий все подтверждаемые экспериментом свойства, которые приписываются эфиру, физическому вакууму и темной энергии. Данное понимание внутреннего пространства объясняет происхождение всех 3-х основных категорий материального мира: пространства-времени, материи и взаимодействий.

Согласно общепринятой точке зрения, для каждого фундаментального взаимодействия имеется свое внутреннее пространство, и все эти пространства являются не более чем математическими конструкциями, не имеющими физического содержания: им не соответствуют какие-либо физические объекты. В проективной концепции Мироздания, внутреннее пространство столь же реально, как пространство-время, и даже более того: внутреннее пространство первично, а пространство-время является 4-мерным описанием внутреннего пространства.

В настоящее время пространство-время рассматривается либо как самостоятельная категория (субстанциональная точка зрения), либо как совокупность отношений, которые существуют между частицами материи (реляционная точка зрения). По мнению автора, обе эти точки зрения не соответствуют действительности: пространство-время представляет собой проявление внутреннего пространства. Точнее, пространство-время – это 4-мерное отображение свойств однородных аффинных координат, которые описывают внутреннее пространство. Данное понимание пространства-времени объясняет все присущие ему свойства: 4-мерность, аффинность, направленность и необратимость изменения временной координаты, сам факт течения времени и наличие у пространства-времени псевдоевклидовой метрики [3].

Материя также является «продуктом» внутреннего пространства. Каждая частица материи представляет собой объединение 3-х элементов внутреннего пространства: 1) замкнутой поверхности, 2) связки прямых, 3) бесконечно удаленной плоскости.

Вид замкнутой односторонней поверхности определяет вид частицы: является частица адроном или лептоном, а сам лептон является заряженным или электрически нейтральным (электроны и нейтрино образованы на основе разных поверхностей: электроны на основе односторонней сферы, а нейтрино на основе одностороннего тора).

Связка прямых определяет все остальные физические свойства частиц материи. В частности, свойства вещественных аффинно-проективных прямых RP¹ определяют массу, заряд, спин и обуславливают все взаимодействия, характеризуемые данными величинами.

Проективная модель делает предельно понятной природу всех взаимодействий. Связка прямых каждой частицы материи полностью заполняет внутреннее пространство: оно является «общим» для всех частиц. Все частицы материи «пронизывают» друг друга своими связками прямых, благодаря чему постоянно взаимодействуют друг с другом.

Гравитационное взаимодействие обусловлено тем, что натяжение RP¹-прямых вызывает искривление внутреннего пространства, которое – в случае ускоренного движения частиц – проявляется в виде искривления пространства-времени (раздел II).

Электромагнитное взаимодействие обусловлено тем, что заряженные частицы материи (у которых составляющие связку прямые являются ориентированными) обмениваются отрезками RP¹-прямых (вследствие их непрерывного вращения). Случай неподвижных друг относительно друга зарядов был рассмотрен в разделе I.

В случае наличия между зарядами относительного движения с постоянной скоростью, эти заряды занимают во внутреннем пространстве две фиксированные точки. В результате, соединяющая эти точки прямая оказывается выделенной: именно обмен отрезками данной прямой приводит к электромагнитному взаимодействию. Естественными координатами для описания прямых в проективном пространстве являются «плюккеровы» координаты, которые представляют собой 6 величин, образующих антисимметричный тензор четвертого ранга. Сопоставив плюккеровы координаты проективных струн внутреннего пространства с напряженностями электрического и магнитного полей, получаем вид тензора электромагнитного поля.

Когда заряды приводятся в состояние ускоренного движения, изображающие эти заряды точки внутреннего пространства, перемещаются друг относительно друга. Вследствие этого проективные струны «возмущаются» и приводятся в колебательное движение, что проявляется в виде квантов электромагнитного излучения.

Фотоны – это колебательные возбуждения проективных струн.

Данное понимание природы фотонов дает дополнительный аргумент в пользу сделанного в разделе II вывода, что красное смещение обусловлено влиянием гравитационного поля на фотоны (а не на разность энергетических уровней в атомах и ядрах). Изменение натяжения проективных струн (в чем и состоит «механизм» тяготения) приводит к изменению частоты их колебаний. В свою очередь, это изменение проявляется в изменении частоты фотона в красную или синюю сторону спектра в зависимости от того, распространяется фотон против градиента натяжения проективных струн, или по направлению этого градиента.

Слабое взаимодействие осуществляется посредством комплексных СP¹-прямых. Данное понимание природы слабого взаимодействия естественным образом объединяет его с электромагнитным взаимодействием (RP¹-прямые являются частью СP¹-прямых).

Согласно проективной космологической модели, на одной из стадий эволюции Мироздания произошло расслоение СP¹-пространства, в котором выделена бесконечно удаленная СP¹-прямая: это расслоение имеет вид π(СP¹): СP³\СP¹ → R⁴ [3].

Результатом такого расслоения явилось образование прообраза 4-мерного пространства-времени (R⁴). При этом, через каждую точку этого прообраза (и, следовательно, через каждую точку пространства-времени) проходит слой в виде СP¹-прямой. Это выявляет физическую причину полученного Стандартной моделью вывода, что в каждой точке пространства (физического вакуума) имеется слабый заряд.

Поскольку СP¹-прямые, как любое комплексное многообразие, обладают ориентацией, входящие в состав каждой частицы материи связки СP¹-прямых наделяют частицы определенной ориентацией, которая соответствует антипараллельному расположению спина относительно вектора скорости. Тем самым, находит объяснение, почему в каждом элементарном акте слабого взаимодействия участвуют только частицы, обладающие данной (левой) ориентацией, а также почему имеет место не сохранение четности (нарушение киральной симметрии или различие правого и левого).

Вместе с тем, из данной модели следует, что античастицы должны иметь правую ориентацию. Причина состоит в том, что античастицы характеризуются противоположной ориентацией RP¹-прямых, а изменение ориентации RP¹-прямых влечет за собой изменение ориентации, которой наделяют частицы СP¹-прямые.

Сильное взаимодействие не является фундаментальным и не требует для своего существования каких-либо носителей. Это объясняется двумя причинами.

1. На уровне кварков сильное взаимодействие вообще не требуется, поскольку кварки внутри адронов удерживаются благодаря геометрическим свойствам центрального керна адронов, в качестве которого выступает поверхность Боя. Каждый из 3-х лепестков, являющихся неотъемлемыми частями поверхности Боя, может служить для образования кварка. По этой причине кварки невозможно отделить друг от друга.

Примечание. Грубо говоря, причина невылетания (конфайнмента) кварков заключается в том, что поверхность Боя нельзя «разрезать» на лепестки.

2. На уровне адронов сильное взаимодействие сводится к электромагнитному взаимодействию кварковых зарядов, сближенных на расстояние, на (1-2) порядка меньшее размеров самих адронов. Возможность такого сближения объясняется тем, что кварковые заряды располагаются вблизи поверхности адронов (в вершинах лепестков поверхности Боя). Вследствие такого сближения, интенсивность электромагнитного взаимодействия также увеличивается на (1-2) порядка и достигает величины сильного взаимодействия.

Примечание. Данное понимание межнуклонного взаимодействия позволяет построить новую модель атомного ядра, в которой структура ядра формируется за счет кулоновского взаимодействия кварков [6].

Указанное понимание сильного взаимодействия позволяет разрешить «сильную СР-проблему». Сильное взаимодействие не нарушает СР-симметрии (и даже отдельно Р-симметрию и С-симметрию) в силу того, что такого взаимодействия не существует.

Кватернионные прямые НP¹ «заведуют» нелокальным взаимодействием. Именно НP¹-прямые в виде 4-мерных сфер (S⁴) служат носителями нелокального взаимодействия, которое обеспечивает процессы в духовной сфере.

Заключение

Ключевой идеей данной работы является концепция проективного строения Мироздания, согласно которой основой Мироздания служит внутреннее пространство, имеющее форму проективного пространства во всех 3-х своих разновидностях: вещественного (RP³), комплексного (СP³) и кватернионного (НP³).

На одной из первых стадий космологической эволюции произошло выделение бесконечно удаленных элементов внутреннего проективного пространства, в результате чего это пространство стало аффинно-проективным. Далее произошло расслоение, указанное в разделе III, а затем – столкновение RP³-пространства с Абсолютом, результатом чего явился Большой взрыв, приведший к образованию псевдоевклидовой метрики пространства-времени и рождению материи [3].

Рождение материи – это объединение связок аффинно-проективных прямых с замкнутыми двумерными поверхностями. Если эти поверхности односторонние, то образовавшиеся частицы принадлежат обычной материи. Частицы, которые образовались на основе двусторонних поверхностей, вероятно, составляют темную материю.

Примечание. Еще одна возможная реализация частиц темной материи – это частицы, центральным кором которых служат замкнутые трехмерные объекты.

Каждая частица материи включает связку аффинно-проективных прямых, свойства которых определяют физические свойства частицы: массу, заряд, спин. В частности, спиновый момент количества движения обусловлен кручением аффинно-проективных прямых: благодаря этому кручению, каждая частица обладает моментом импульса, который проявляется как спин. Данная модель возникновения спина неразрывно связана с моделью возникновения массы и заряда.

Примечание. В Стандартной модели взаимосвязь спина с зарядом и массой «не прослеживается»: общая природа этих 3-х величин остается не выясненной, что является весьма существенным недостатком Стандартной модели.

В рамках данной модели находит объяснение природа кванта действия и принципа Паули: они также обусловлены наличием в составе частиц связки проективных струн.

В работе изложено новое понимание природы тяготения, как искривления внутреннего пространства, и уточнено понимание самого внутреннего пространства. В рамках проективной концепции строения Мироздания, все рассмотренные в данной работе положения квантовой физики, свойства пространства-времени, строение материи и механизм взаимодействий оказываются взаимосвязанными друг с другом.

В заключение рассмотрим кратко, в чем сходство и различие проективной концепции Мироздания с теорией струн:

1. все «дополнительные» измерения принадлежат внутреннему пространству, и общее количество этих измерений равно 12 (а не 10 или 11),

2. «самостоятельных» пространственно-временных измерений не существует: пространство-время – это 4-мерное аффинное изображение внутреннего пространства,

3. струны представляют собой аффинно-проективные прямые внутреннего пространства и объединены в связки,

4. каждая частица материи представляет собой объединение связки проективных струн с замкнутой односторонней поверхностью, расположенной в центре этой связки.

Выводы

1.1. Кулоновское отталкивание и притяжение одноименных и разноименных зарядов является следствием их притяжения и отталкивания с противоположных сторон к бесконечно удаленной плоскости внутреннего пространства.

1.2. Спиновый момент количества движения образуется в результате кручения проективных прямых, входящих в состав каждой частицы материи.

1.3. Квант действия представляет собой суммарный спиновый момент количества движения каждой частицы материи во всех направлениях пространства.

1.4. Принцип Паули является следствием наложения прямых связок частиц: в случае одинакового направления закручивания прямых, частицы не могут занимать одну точку пространства, тогда как в случае противоположного направления закручивания, данное расположение частиц становится возможным.

2.1. Тяготение – есть результат искривления пространства скоростей, а не пространства-времени.

2.2. Время в поле тяготения замедляется потенциально: реальное замедление времени возникает только в том случае, если Часы будут двигаться ускоренно.

2.3. Скорость течения времени в любой точке поля тяготения определяется не величиной гравитационного потенциала, а состоянием движения Часов, с помощью которых измеряется эта скорость.

2.4. Темп хода неподвижных друг относительно друга Часов одинаков независимо от того, в каких точках гравитационного поля расположены эти Часы, поскольку они находятся в одной точке внутреннего пространства скоростей.

3.1. Внутреннее пространство является атрибутом Субстанции, посредством которого Субстанция порождает пространство-время, материю, взаимодействия.

3.2. Пространство-время представляет собой 4-мерное аффинное описание геометрических свойств внутреннего пространства.

3.3. Частицы материи образуются в результате объединения связок аффинно-проективных прямых с замкнутыми односторонними поверхностями.

3.4. Все фундаментальные взаимодействия осуществляются посредством аффинно-проективных прямых внутреннего пространства.

3.5. Наличие у частиц материи определенной (левой) пространственной формы обусловлено тем, что в состав частиц входят СP¹-прямые.

3.6. Различие пространственных форм частиц и античастиц объясняется тем, что античастицы получаются в результате изменения ориентации RP¹-прямых.

3.7. Нарушение четности в слабых взаимодействиях обусловлено тем, что слабые взаимодействия осуществляются посредством СP¹-прямых.

3.8. В проективной модели Мироздания «сильная СР-проблема» разрешается тем, что сильное взаимодействие не является фундаментальным.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.А. Шашлов, О природе спина и кванта действия // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.22612, 14.10.2016

2. В.А. Шашлов, Измерение времени в поле тяготения (второе сообщение) // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.22663, 28.10.2016

3. В.А. Шашлов, О природе внутреннего пространства // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.22886, 30.12.2016

4. Л.Б. Окунь, К.Г. Селиванов, В.Л. Телегди, «Гравитация, фотоны, часы», УФН, 1999 г., т. 169, №10, с. 1141

5. Эйнштейн А. «Краткий очерк развития теории относительности», Собрание научных трудов, т. II, 1966 г., с. 103

6. В.А. Шашлов, Физические принципы новой теории ядра // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.22960, 13.01.2017