Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Дискуссии - Наука

В.А. Шашлов
Новая модель Мироздания (I)

Oб авторе


Предлагается модель Мироздания, в основу которой положено проективное пространство. Рассмотрены наиболее фундаментальные проблемы физики в рамках проективной модели Мироздания, согласно которой Субстанция представляет собой внутреннее пространство в форме проективного пространства.


Введение. Постановка проблемы

Идея использования в физике методов проективной геометрии принадлежит П.А.М. Дираку. По его собственному признанию, многие результаты он получил, используя знание проективной геометрии. К сожалению, сам процесс получения результатов, Дирак не изложил, однако идея использования проективной геометрии является совершенно верной: именно эта идея положена в основу данной работы.

По мнению автора, проективная геометрия является тем недостающим разделом математики, в котором нуждается современная физика для получения ответов на многочисленные проблемы, которые к настоящему времени остаются нерешенными. Это не только 3 наиболее фундаментальные проблемы: природа пространства-времени, материи, взаимодействий, но и все остальные проблемы микромира и космологии. Возможному решению наиболее важных проблем современной физики с использованием идей и методов проективной геометрии и посвящена данная работа.


Цель работы

Цель данной работы – изложить новый подход к описанию физического мира, основополагающим принципом которого является использование проективной геометрии.


Содержание работы

В первом разделе изложена суть проективной концепции Мироздания.

Во втором разделе проективный подход применяется к трем главным категориям Мироздания: пространство-время, материя, взаимодействия.

В третьем разделе рассматриваются наиболее важные проблемы микро и мегамира.


I. Суть проективной концепции Мироздания

Исходное утверждение проективной концепции Мироздания: Субстанция, лежащая в основе Мироздания, имеет форму проективного пространства.

В современной физике имеется несколько кандидатов на роль Субстанции Мироздания.

Прежде всего, это физический вакуум. В квантовой теории поля физический вакуум рассматривается как наиболее низкое (нулевое) состояние всех материальных полей, заполненное виртуальными частицами данных полей. При определенных условиях физический вакуум мог породить всю материю.

Вторым кандидатом является поле Хиггса, которое, согласно Стандартной Модели, наделяет частицы материи массой. В этом случае образное наименование бозона Хиггса, как «частицы Бога», получило бы прямой смысл.

Третий кандидат – это внутренние пространства.

На первый взгляд, третья возможность является наименее вероятной: во-первых, Стандартная Модель вводит несколько внутренних пространств, а во-вторых, вообще не считает внутренние пространства объектами материального мира, рассматривая их в качестве математических объектов для получения уравнений, которые описывают фундаментальные взаимодействия. Однако, если Субстанция действительно имеет форму проективного пространства, и все внутренние пространства Стандартной Модели могут быть получены в качестве подпространств проективного пространства, то наилучшим наименованием Субстанции будет именно «внутреннее пространство».

С учетом вышеизложенного, исходное утверждение проективной концепции Мироздания можно сформулировать следующим образом: Субстанцией Мироздания является проективное внутреннее пространство.


Примечание. Далее будет показано, что проективное внутреннее пространство не только включает в себя все 3 внутренние пространства Стандартной Модели, но и обладает свойствами, которые приписываются и физическому вакууму, и полю Хиггса.


Проективное пространство определяется как аффинное пространство, дополненное бесконечно удаленной плоскостью, причем эта плоскость считается равноправной с любой другой плоскостью. Если бесконечно удаленная плоскость остается выделенной, пространство называется аффинно-проективным. Именно этот случай реализуется в материальном мире: внутреннее пространство имеет математическую форму аффинно-проективного пространства.

Имеется 3 вида аффинно-проективного пространства: вещественное (RР3), комплексное (СР3) и кватернионное (НР3). Все эти 3 пространства играют роль в устройстве Мироздания, обуславливая все многообразие явлений материального мира.

Абсолютное большинство процессов, в которых участвуют частицы материи, протекает в вещественном RР3-пространстве. Именно свойства RР3-пространства определяют основные свойства пространства-времени, массу, заряд, спин, а также наличие гравитационного электромагнитного и обменного взаимодействий.

Комплексное СР3-пространство обуславливает существование частиц второго и третьего семейств, а также наличие электрослабого взаимодействия.

Кватернионное НР3-пространство обеспечивает нелокальное взаимодействие.


II. Пространство-время, материя, взаимодействия, как проявления проективного внутреннего пространства

Во всех явлениях материального мира проявляются 3 наиболее общие категории: 1) пространство-время, 2) материя, 3) взаимодействия.

Рассмотрим эти категории в рамках проективной концепции Мироздания.


1) Пространство-время

Пространство-время представляет собой «арифметическое» описание внутреннего пространства с помощью чисел. Пространство-время – это множество всех четверок чисел х0, х1, х2, х3, описывающих внутреннее аффинно-проективное пространство.

Поскольку внутреннее пространство реализуется в виде 3-х проективных пространств, пространство-время также имеет 3 разновидности: 4-мерное вещественное, 4-мерное комплексное и 4-мерное кватернионное пространство-время.


Примечание. 4-мерное комплексное и кватернионное пространство-время можно рассматривать как 8-мерное и 16-мерное вещественные пространства, на группу преобразований которых наложены дополнительные ограничения.


Аффинно-проективное пространство описывается с помощью однородных аффинных координат х0, х1, х2, х3: они являются естественными координатами аффинно-проективного пространства. Однородные аффинные координаты обладают следующим свойством: если при изменении величин х0, х1, х2, х3, все 3 пропорции х10, х20, х30 остаются неизменными, то данные координаты соответствуют одной и той же точке пространства. Величины х0, х1, х2, х3 могут принимать любые значения, за исключением одновременного обращения в нуль: четверка величин (0, 0, 0, 0) не соответствует какой-либо точке проективного пространства. В однородных аффинных координатах бесконечно удаленная плоскость, описывается уравнением х0 = 0.

Данные свойства однородных аффинных координат объясняют все свойства, которые присущи пространству-времени. В частности, тот факт, что пространство-время является аффинным, обусловлено аффинными свойствами координат х0, х1, х2, х3, а количество измерений (4-мерность) следует из прямого подсчета числа координат.

Наличие у внутреннего пространства аффинных свойств обуславливает возможность создания эталонов для измерения пространства и времени.

Получают объяснение и такие «тонкие» свойства времени, как направленность и необратимость. Данные свойства следуют из того, что бесконечно удаленная плоскость аффинно-проективного пространства недостижима для конечных точек пространства: не существует преобразования, с помощью которого конечные точки могли бы быть переведены на бесконечно удаленную плоскость. В 4-мерном аффинном пространстве уравнение бесконечно удаленной плоскости х0 = 0 описывает (3-мерную) гиперплоскость.

Поскольку частицы не имеют возможности пересечь бесконечно удаленную плоскость внутреннего пространства, гиперплоскость х0 = 0 разделяет пространство-время на две несвязанные области х0 > 0 и х0 < 0: частицы материи не могут совершить непрерывный переход между этими областями. Это означает, что из момента времени «настоящее» (х0 → 0) все движения в пространстве-времени должны осуществляться по траекториям, которые не пересекают гиперплоскость х0 = 0, т.е. в сторону возрастания абсолютного значения координаты х0, что проявляется как направленность и необратимость времени (подробнее см. [1]).

Наиболее таинственное свойство времени: «течение времени» также является проявлением однородности координат х0, х1, х2, х3. Для любой частицы, находящейся в фиксированной точке аффинно-проективного внутреннего пространства, любые изменения координат х0, х1, х2, х3 должны осуществляться пропорционально друг другу. Поскольку с каждой частицей может быть связано начало системы координат х1 = 0, х2 = 0, х3 = 0, то пропорциональному (равномерному) изменению должна быть подвержена координата х0. Данное изменение проявляется как «равномерное течение времени» (время течет, чтобы частицы оставались во внутреннем пространстве).


Примечание. Свойство однородности координат х0, х1, х2, х3 обуславливает и закон инерции: движение тел по инерции и течение времени – это два проявления одного и того же свойства однородности координат внутреннего пространства.


Метрические свойства пространства-времени возникают благодаря наличию во внутреннем пространстве инвариантной поверхности второго порядка, которая носит название «Абсолют». На текущей стадии эволюции Мироздания Абсолют является вещественным и невырожденным. Уравнение данного Абсолюта (х0)2 - (х1)2 - (х2)2 - (х3)2 = 0. В 4-мерном аффинном пространстве данное уравнение определяет псевдоевклидову метрику: псевдоевклидова метрика пространства-времени задается вещественным Абсолютом внутреннего пространства.


2) Материя

Вся материя построена по единому плану: каждая частица образована из 2-х элементов внутреннего пространства: замкнутой поверхности и связки прямых: каждая частица материи представляет собой объединение замкнутой поверхности и связки проективных прямых, центр которой совмещен с центром данной поверхности.

Данная модель объясняет полный спектр элементарных частиц материи.

Находит объяснение существование частиц, как обычной, так и темной материи. Имеется 2 типа замкнутых поверхностей: ориентированные (двусторонние) и неориентированные (односторонние). Соответственно этому, все частицы делятся на 2 класса: класс частиц темной материи, когда центральная поверхность (кор) является двусторонней, и класс частиц обычной материи, когда эта поверхность односторонняя.

Если центральный кор является двусторонним, связка прямых не может иметь определенной ориентации. Поскольку заряды создаются связками ориентированных RР1-прямых, частицы темной материи не могут иметь электрического заряда.

Сложность обнаружения частиц темной материи обусловлена не только отсутствием заряда: частицы темной материи не могут вступать в реакции с частицами обычной материи, т.к. ориентированные поверхности не могут быть деформированы в неориентированные (частицы могут лишь рассеиваться друг на друге).

В свою очередь, все частицы обычной материи делятся на 2 класса: лептоны и адроны. Причина разделения в том, что лептоны и адроны образованы на основе разных типов замкнутых односторонний поверхностей: лептоны – на основе односторонней сферы и одностороннего тора, а адроны – на основе поверхности Боя.

При соединении с односторонней сферой, составляющие связку RР1-прямые приобретают ориентацию, а при соединении с односторонним тором прямые становятся неориентированными. Это объясняет разбиение лептонов на заряженные и нейтральные: частицы, центральным кором которых является односторонняя сфера, представляют собой электроны и позитроны, а частицы, в центре которых находится односторонний тор, – это нейтрино и антинейтрино.

Адроны образуются, когда связка прямых соединяется с поверхностью Боя: центр связки совмещается с центром (тройной точкой) поверхности Боя.

С точки зрения топологии, поверхность Боя эквивалентна односторонней сфере, однако на этой сфере выделены 3 выступающие части, которые носят название лепестков: поверхность Боя имеет форму трилистника. При соединении связки с поверхностью Боя, составляющие связку прямые распределяются по трем лепесткам, вследствие чего с каждым лепестком может быть связана 1/3 или 2/3 доля связки (второй случай реализуется, когда на лепесток переходит доля связки, предназначенная другому лепестку). Поскольку полная связка соответствует единичному заряду (е), заряд каждого лепестка может принимать только 2 значения: (1/3)е и (2/3)е.

На основании этого, лепестки поверхности Боя, наделенные зарядами (1/3)е и (2/3)е, можно отождествить с кварками: данная модель объясняет не только сам факт существования кварков, но и разбиение кварков на нижние и верхние кварки.

«Точечные» электрические заряды кварков формируются в результате фокусирования ориентированных RР1-прямых (выполняющих функцию электрических силовых линий) лепестками поверхности Боя. Благодаря тому, что лепестки имеют сильно выпуклую форму, прямые фокусируются вблизи вершин лепестков: именно здесь располагаются кварковые заряды.


Примечание. Полученный вывод имеет чрезвычайно важное значение для построения адекватной модели атомных ядер: благодаря расположению кварковых зарядов в поверхностном слое нуклонов, эти заряды имеют возможность сближаться на расстояние, много меньшее размеров самих нуклонов, вследствие чего кулоновское взаимодействие между данными кварками возрастает до величины, которая характеризует сильное взаимодействие. Именно за счет кулоновского взаимодействия кварков соседних нуклонов происходит объединение нуклонов в атомные ядра [2].


Получает объяснение природа конфайнмента: кварки невозможно выделить из адронов, поскольку лепестки невозможно оторвать от поверхности Боя.

Во внутреннем СР3-пространстве выделенной является не только бесконечно удаленная плоскость, но и одна из принадлежащих этой плоскости СР1-прямых, вследствие чего внутреннее пространство имеет форму СР3\СР1-пространства. Данное пространство является 3-связным, поэтому входящие в связку прямые могут располагаться во внутреннем СР3\СР1-пространстве в любой из 3-х компонент связности. Это означает, что должно существовать 3 семейства частиц, причем частицы одного типа, принадлежащие разным семействам, должны отличаться только натяжением прямых связки, т.е. величиной массы.

Тем самым, получает объяснение наличие 6 ароматов кварков: нижние, верхние, странные, очарованные, прелестные и истинные кварки формируются на основе одних и тех же лепестков поверхности Боя и различаются лишь величиной доли связки, которая соединена с данным лепестком, а также расположением этой доли связки во внутреннем СР3\СР1-пространстве.

Полный спектр адронов получается в результате всех возможных способов распределения связок прямых по лепесткам поверхности Боя. Когда связка распределяется по трем лепесткам, получаются барионы, а в случае распределения только по двум лепесткам, образуются мезоны.

Несмотря на то, что заряды лепестков имеют дробную величину, заряд каждого адрона автоматически оказывается целочисленным. Данное объяснение целочисленности заряда адронов не требует постулата «бесцветности» адронов.


Примечание. При рождении некоторых адронов на лепестках поверхности Боя рождаются виртуальные пары долей связок величиной 1/3, 2/3, и одна из частей пары переходит на соседний лепесток, вследствие чего эти доли связок образуют реальные кварки, однако это не нарушает целочисленность заряда адронов.


Лепестки поверхности Боя могут находиться в возбужденных колебательных состояниях. По сложившейся традиции каждое такое состояние рассматривается как новая частица, хотя набор кварков в данных адронах полностью одинаков.

Кроме указанных 3-х наиболее простых замкнутых односторонних поверхностей существует бесконечное множество других поверхностей, которые получаются путем встраивания «ручек» и листов Мебиуса. Все эти поверхности также могут служить центральными корами частиц материи, поэтому количество различных типов частиц материи потенциально бесконечно. Однако, в доступной для эксперимента области энергий, вероятно, можно обнаружить только частицы, которые построены на основе еще одной замкнутой односторонней поверхности: поверхности Штейнера, имеющей 6 лепестков. Эти частицы – тетракварки, пентакварки, гексакварки.


Примечание. Тетракварки, пентакварки и гексакварки (другого сорта) могут образовываться также в том случае, если на 3 лепестка поверхности Боя «наматываются» не 2 или 3, а 4, 5, или 6 долей связок прямых.


Наряду с объяснением полного спектра частиц материи, проективная модель строения материи объясняет происхождение всех свойств, которыми наделены частицы материи, а именно, массы, заряда, спина. Все эти 3 физические параметры обусловлены тем, что в состав каждой частицы входит связка проективных прямых и каждая RР1-прямая обладает тремя свойствами: натяжением, вращением, кручением. Данные 3 свойства порождают, соответственно, массу, заряд и спин.

1. Масса является следствием натяжения RР1-прямых, входящих в состав каждой частицы материи. Каждый тип центрального кора натягивает составляющие связку прямые с определенной величиной, которая определяет величину массы частицы. Источником массы являются связки натянутых проективных прямых.


Примечание 1. Функцию поля Хиггса выполняет множество всех связок прямых, которые имеются во внутреннем пространстве.

Примечание 2. Виртуальные частицы имеют такое же строение, как обычные частицы, а отличие состоит в том, что составляющие связку прямые не замыкаются в бесконечности, а являются отрезками проективных прямых. Связки таких прямых не создают фиксированного натяжения (натяжение зависит от длины отрезков), вследствие чего масса виртуальных частиц не имеет определенной величины.


Натяжение RР1-прямых порождает не только массу, но и энергию покоя частицы: масса и энергия покоя имеют единую причину в виде натяжения связки прямых, входящих в состав данной частицы. Из этого следует пропорциональность энергии покоя и массы (выведенная Эйнштейном из иных соображений).

Данный механизм возникновения массы объясняет, почему именно масса определяет инертные свойства частиц. Когда частица приобретает ускорение, т.е. покидает данную точку внутреннего пространства, отрезки RР1-прямых, расположенные в «задней полусфере» по отношению к вектору ускорения, натягиваются сильнее, чем отрезки, расположенные по направлению ускорения. Разность этих натяжений создает силу, стремящуюся возвратить частицу в исходную точку внутреннего пространства, что проявляется как инертность частицы.

2. В Стандартной Модели электрический заряд является самостоятельной сущностью, природа которой остается неизвестной. Согласно проективной модели, наличие у частиц заряда является прямым следствием ее строения: частицы материи приобретают заряд (как и массу) в процессе своего рождения. Электрические заряды образуются в результате фокусирования прямых связок, входящих в состав частиц материи. Точки фокусов внутри односторонних сфер или лепестков поверхности Боя представляют собой единичные или дробные заряды: первый случай соответствует заряженным лептонам, а второй – кваркам. Проективная модель строения материи объясняет квантованность электрического заряда: величина любых зарядов должна быть целым кратным элементарному заряду, а для кварков – (1/3)е.

Нейтрино не обладают электрическим зарядом, поскольку центральным кором является односторонний тор, который изменяет ориентацию пересекающих данный тор прямых 2 раза, вследствие чего все прямые в связке оказываются неориентированными, а нейтрино – не заряженными. Вместе с тем, во внутренней полости одностороннего тора (т.е. внутри нейтрино) ориентация прямых связки остается определенной: либо – от центра, либо – на центр, что обуславливает отличие нейтрино от антинейтрино.


Примечание. В Стандартной Модели вопрос о том, чем отличаются нейтрино и антинейтрино, даже не поднимается.


3. Собственный момент количества движения (спин) обусловлен кручением RР1-прямых, входящих в состав связки каждой частицы материи: спин создается благодаря тому, что центральные коры частиц «закручиваются» RР1-прямыми связки. Поскольку кручение является имманентным свойством каждой RР1-прямой, спиновый момент количества движения также является неотъемлемым свойством каждой частицы материи.

Частицы обладают спиновым моментом количества движения, поскольку центральные коры частиц «закручиваются» RР1-прямыми связок.

Данная модель объясняет, почему спиновый момент количества движения существует сразу во всех направлениях пространства: RР1-прямые связки заполняют полный телесный угол, и каждая прямая создает спиновый момент в своем направлении.

Находит объяснение чрезвычайно малая величина спинового момента количества движения. Вектор, прикрепленный к любой точке RР1-прямой, делает полный оборот, когда эта точка совершит двукратный обход RР1-прямой: данный вектор должен 2 раза «обойти» RР3-пространство, чтобы совершить один оборот в перпендикулярной плоскости. Это означает, что угловая скорость данного вращения очень мала, что обуславливает чрезвычайно малую величину спина.


3) Взаимодействия

В Стандартной Модели для объяснения взаимодействий вводится гипотеза, что каждая частица непрерывно генерирует виртуальные частицы самых различных типов, однако механизм генерации не указывается (ссылка на соотношение неопределенности ни в коей мере не может считаться таким механизмом). В проективной модели Мироздания нет необходимости вводить гипотезу о генерации виртуальных частиц: все, что необходимо для осуществления взаимодействий, у частиц уже имеется, – это входящие в состав частиц связки прямых. У каждой пары частиц в их связках имеется общая прямая: посредством этой прямой данная пара частиц осуществляет все взаимодействия.

Проективная модель выявляет общую природу взаимодействий: все взаимодействия осуществляются посредством прямых, входящих в состав связок: носителями всех взаимодействий служат аффинно-проективные прямые.

Натяжение приводит к искривлению RР1-прямых. Данное искривление проявляется в искривлении внутреннего пространства, что, в свою очередь, может проявляться в искривлении пространства-времени: проективная модель Мироздания обосновывает основную идею, лежащую в основе общей теории относительности (ОТО).

Вместе с тем, проективная модель существенно отличается от ОТО, поскольку первичным считает искривление внутреннего пространства. Могут существовать ситуации, когда искривление внутреннего пространства не приводит к искривлению пространства-времени. Такая ситуация реализуется, когда начало системы отсчета, используемой для измерения пространственно-временных координат, связывается с Часами, которые неподвижны относительно тяготеющего тела. В экспериментах с такими Часами должно наблюдаться отличие по сравнению с предсказаниями ОТО [1].

Вращение RР1-прямых приводит к тому, что связанные этими прямыми центральные коры частиц непрерывно обмениваются отрезками прямых. Этот обмен порождает электромагнитное взаимодействие.

Данная модель объясняет, почему калибровочная группа электромагнитного взаимодействия имеет вид U(1): эта группа изоморфна группе симметрии RР1-прямых, посредством которых осуществляется электромагнитное взаимодействие: U(1) ~ RР1.

Кроме натяжения и вращения, RР1-прямые обладают еще одним свойством: кручением, которое, как указано выше, обуславливает наличие у частиц спина. Кручение RР1-прямых является физической причиной обменного взаимодействия.

Когда происходит наложение связок, в которых прямые закручены в одном направлении, эти связки «выталкивают» друг друга из области, где происходит наложение, что проявляется как обменное взаимодействие. Вместе с тем, наложение связок с противоположным направлением кручения (с противоположными спинами) вполне возможно, вследствие чего одинаковые частицы, имеющие противоположные спины, могут находиться в одной точке пространства. Проективная модель материи объясняет, почему обменное взаимодействие определяется спином и дает физическое обоснование принципу Паули.

Носителем электрослабого взаимодействия служат СР1-прямые. Группа симметрии СР1-прямой изоморфна группе SL(2): СР1 ~ SL(2). Это объясняет, почему в Стандартной Модели в качестве группы симметрии электрослабого взаимодействия принимается группа U(1)×SU(2). Данная группа получается, когда в группе СР1 выделяется группа RР1: СР1 ~ RР1×SU(2) ~ U(1)×SU(2).

Проективная модель предсказывает, что должно существовать взаимодействие, осуществляемое посредством НР1-прямых. Поскольку НР1-прямые имеют вид 4-мерных сфер S4, данное взаимодействие является нелокальным: это именно то взаимодействие, которое имеет место между частицами, которые находятся в запутанном состоянии.


Примечание. Нелокальное взаимодействие осуществляет коллапс волновой функции, а также связь между синхронизированными акустоэлектрическими колебаниями, которые генерируются в миелиновых оболочках нейронов по принципу акустического мазера с ионной накачкой [3]. Нелокальное взаимодействие «запутывает» когерентные акустоэлектрические колебания в разных участках мозга, что позволяет информационной системе мозга работать по принципу квантового компьютера.


Проективная модель взаимодействий посредством составляющих связки прямых исключает сильное взаимодействие из числа фундаментальных взаимодействий.

Сильное взаимодействие между адронами возникает благодаря тому, что кварки, располагаются в поверхностном слое адронов, поэтому, когда адроны приходят в контакт друг с другом, кварки могут сближаться на расстояние порядка 0,1 Фм. Вследствие этого, интенсивность кулоновского взаимодействия 3-х пар данных кварков достигает величины порядка 10 Мэв, которая характеризует сильное взаимодействие.

Что касается «истинного» (цветного) сильного взаимодействия между кварками внутри отдельных адронов, то в таком взаимодействии вообще нет необходимости, поскольку кварки удерживаются внутри адронов благодаря тому, что лепестки поверхности Боя (на основе которых образованы кварки) являются ее неотъемлемыми частями. Лепестки могут лишь изменять свою форму и совершать колебания.


Примечание. Возбужденные колебательные моды лепестков поверхности Боя (при том же самом кварковом составе) рассматриваются как новые виды адронов.


III. Космомикрофизика в кватернионном проективном пространстве

Название данного раздела воспроизводит название семинара, который автор провел в 2009 году в Институте Исследования Проблем Времени при МГУ [4].


Примечание. Произведена лишь замена прилагательного «комплексное» на «кватернионное», поскольку за прошедшие 9 лет стало ясно, что в качестве математической формы Субстанции следует принять наиболее общее проективное пространство, каковым является кватернионное проективное пространство: если проективный подход к описанию Мироздания соответствует реальности, то «сам Бог велел» избрать в качестве математического образа Субстанции НР3-пространство.


Три наиболее важные проблемы космомикрофизики: выяснение природы пространства-времени, материи, взаимодействий рассмотрены в предыдущем разделе. Здесь предложено краткое описание путей решения в рамках проективной концепции Мироздания остальных проблем космомикрофизики.

Решение абсолютного большинства проблем космологии сводится к рассмотрению 3-х стадий эволюции внутреннего НР3-пространства:

1. выделение бесконечно удаленной плоскости,

2. выделение комплексного СР3-пространства,

3. выделение вещественного RР3-пространства.

Первая стадия привела к преобразованию проективного пространства в аффинно-проективное, следствием чего явилось образование 4-мерного аффинного прообраза пространства-времени, которое в процессе дальнейшей эволюции приобрело псевдоевклидову метрику и преобразовалось в псевдоевклидово пространство-время.

На второй стадии возникло 3-связное СР3\СР1-пространство, которое создало условия для появления 3-х семейств частиц материи и электрослабого взаимодействия.

Третья стадия космологической эволюции заключалась в столкновении выделенной СР1-прямой, описываемой уравнением (х0)2 + (х1)2 + (х2)2 + (х3)2 = 0, с вещественным RР3-пространством, в результате чего в RР3-пространстве образовался Абсолют, описываемый уравнением (х0)2 - (х1)2 - (х2)2 - (х3)2 = 0, что привело к формированию псевдоевклидовой метрики.

Данное столкновение сопровождалось выделением большого количества энергии, которая была израсходована на соединение связок прямых с замкнутыми поверхностями: за счет данной энергии произошло натяжение связок прямых, и частицы приобрели массу. На данном этапе произошло рождение частиц материи: это стадия Большого взрыва.

В рамках изложенной модели находят решение наиболее сложные космологические загадки: плоскостность пространства, проблема горизонта, причина расширения Вселенной.

Расширение Вселенной является прямым следствием того, что рождение материи произошло во внутреннем пространстве, имеющем физический смысл пространства скоростей (конечные точки пространства представляются в виде отношений v1 = х10, v2 = х20, v3 = х30, имеющих размерность скорости). Это означает, что в момент рождения, между каждой парой частиц (и между каждой парой флуктуаций величиной 10-5) имелось не нулевое значение относительной скорости. Данные флуктуации послужили зародышами протогалактик. Чем дальше располагались протогалактики друг от друга во внутреннем пространстве, тем больше была скорость их взаимного удаления, и тем на большее расстояние они удалились к настоящему моменту времени. Вследствие этого расстояние между каждой парой галактик и их относительная скорость должны быть пропорциональны друг другу. Данный вывод подтверждается наблюдениями и составляет содержание закона Хаббла.

В рамках проективной космологической модели находят решение проблемы темной энергии и темной материи, происхождение барионной асимметрии Вселенной.

Согласно проективной модели строения материи, нуклоны являются СР-несимметричными частицами, пусть и в очень слабой степени. Однако, вследствие чрезвычайно большого количества реакций, в которых участвовал каждый нуклон на горячей стадии эволюции Вселенной, степень нарушения исходной барионной симметрии за счет отсутствия у нуклонов СР-симметрии достигла величины, которая привела к наблюдаемому значению барионной асимметрии.

Наиболее важная проблема микромира, в решение которой вносит свой вклад проективная модель – это проблема выяснения природы кванта действия. Согласно проективной модели, кванты действия (как и спин) порождаются кручением RР1-прямых. Квант действия возникает, когда происходит инверсия (переворот) спинового момента, вследствие чего величина кванта действия в 2 раза превышает величину спина: ћ = 2s.

Получает предельно простое доказательство СРТ-теорема. Каждая из 2-х операций С и РТ представляют собой изменение ориентации составляющих связку RР1-прямых, а операция инверсии, осуществленная дважды, возвращает систему в исходное состояние. Соответственно, любая частица должна обладать СРТ-симметрией.

В рамках проективной модели вычисляются аномальные магнитные моменты нуклонов: эти моменты порождаются круговым движением зарядов одноименных кварков вокруг оси, проходящей через непарный кварк (именно спин непарного кварка является некомпенсированным и приводит во вращение нуклон, как целое).


Примечание. Аномальные магнитные моменты нуклонов создаются вращением диполя, созданного зарядом непарного кварка и электроцентра 2-х одноименных кварков, вокруг конца диполя, на котором расположен непарный кварк.


Находит решение проблема согласования радиусов протона, измеренных двумя разными способами: путем рассеяния электронов и измерения тонкого спектра мюонного водорода. Во втором типе экспериментов правильное значение радиуса протона получается, если учесть наличие квадрупольного момента, создаваемого вращением дипольного момента протона с частотой порядка 1022 гц.

На основе проективной модели Мироздания можно построить новую модель атомных ядер, позволяющую избежать недостатков, присущих существующим моделям. Ядра представляют собой конструкции, построенные из прямоугольных тетраэдров, моделирующих форму поверхности Боя, на основе которой построены нуклоны [2].

Детальному рассмотрению всех указанных проблем будут посвящены следующие работы данного цикла. Здесь укажем лишь 2 простейших способа экспериментальной проверки проективной модели Мироздания:

1. сравнение темпа хода неподвижных друг относительно друга Часов, расположенных на разных уровнях над поверхностью Земли, причем это сравнение должно осуществляться без использования электромагнитных сигналов [1],

2. образование тетрапротонов и тетранейтронов, когда 4 плотных пучков поляризованных протонов или нейтронов будут направлены перпендикулярно граням правильного тетраэдра и пересекаться в его центре [2].


Заключение

В одной из своих работ П.А.М. Дирак высказал утверждение, что «царским путем» построения физической теории является нахождение адекватного математического аппарата: сначала следует «угадать» раздел математики, который необходим для построения новой физической теории, а затем строить саму теорию. По мнению автора, проективная геометрия является именно тем разделом математики, который необходим для построения «окончательной» физической теории.

Основная идея работы заключается в том, что в основе Мироздания лежит внутреннее пространство в форме проективного пространства.

Эволюция внутреннего пространства привела к рождению материального мира именно с теми свойствами пространства-времени, а также с тем набором элементарных частиц и видов взаимодействий, которые обнаружены в физических экспериментах.

Пространство-время представляет собой набор однородных аффинных координат внутреннего аффинно-проективного пространства, и свойства пространства-времени – это проявление свойств этих координат: все свойства пространства-времени представляют собой свойства однородных аффинных координат аффинно-проективного внутреннего пространства.

Все частицы обычной материи образованы в результате объединения замкнутых односторонних поверхностей со связками прямых. Имеется 3 простейших вида замкнутых односторонних поверхностей: односторонняя сфера, односторонний тор и поверхность Боя. На основе этих 3-х поверхностей образованы все (или почти все) виды частиц материи: на основе односторонней сферы и одностороннего тора – заряженные и нейтральные лептоны, а на основе поверхности Боя – адроны.

В рамках данной модели находит объяснение кварковое строение адронов. Кварки образуются при распределении связки по лепесткам поверхности Боя: каждый из 3-х лепестков Боя может служить базой для формирования любого из 6 типов кварков.

Проективная модель материи объясняет не только полный спектр частиц материи, но и происхождение 3-х физических величин, описывающих частицы: масса, заряд, спин порождаются натяжением, вращением и кручением RР1-прямых.

Связки проективных прямых RР1, СР1, НР1, входящие в состав каждой частицы, являются носителями всех взаимодействий:

1. НР1-прямые осуществляют нелокальное взаимодействие,

2. СР1-прямые являются носителем электрослабого взаимодействий,


Примечание. Это взаимодействие еще не разделено на электромагнитное и слабое взаимодействие, как это имеет место в Стандартной Модели.


3. RР1-прямые служат носителями сразу 3-х взаимодействий: гравитационного, электромагнитного, обменного, – эти 3 взаимодействия порождаются тремя свойствами RР1-прямой: натяжением, вращением, кручением.


Примечание. Это те самые 3 свойства RР1-прямой, которые обуславливают наличие массы, заряда и спина.


Тем самым, выявляется единая природа гравитации и электромагнетизма: оба взаимодействия осуществляются посредством RР1-прямых, только гравитация обусловлена натяжением RР1-прямых, а электромагнетизм – вращением RР1-прямых.

1-прямые и СР1-прямые выполняют функцию внутренних пространств U(1) и SU(2) Стандартной Модели, а необходимость во введении внутреннего пространства SU(3) отпадает, поскольку сильное взаимодействие вообще исключается из числа фундаментальных взаимодействий.

1. На уровне адронов сильное взаимодействие сводится к чистой геометрии: кварки удерживаются внутри адронов, поскольку они образованы на основе лепестков поверхности Боя, а лепестки поверхности Боя обладают свойством неотделимости.

2. Что касается сильного взаимодействия между адронами (в частности, между нуклонами в ядрах), то оно имеет электромагнитную природу: интенсивность кулоновского взаимодействия увеличена за счет сближения кварков соседних адронов на расстояние, много меньшее размеров самих адронов (благодаря тому, что кварки располагаются на поверхности адронов: в вершинах лепестков поверхности Боя).


Примечание. Вывод о том, что сильное взаимодействие вообще не входит в число фундаментальных взаимодействий, значительно упрощает физическую картину Мира.


Новая модель Мироздания, если она соответствует действительности, должна привести к важным практическим приложениям. В частности, становятся ясными условия, которые необходимо выполнить для осуществления холодного ядерного синтеза.

Главный результат данной работы: Вселенная построена из элементов внутреннего пространства: пространство-время, частицы материи, взаимодействия представляют собой различные комбинации элементов внутреннего пространства.


Выводы

1. Пространство-время – это числовая модель внутреннего проективного пространства, построенная с помощью однородных аффинных координат, из свойств которых исключено свойство однородности.

2. В действительности, пространственно-временные координаты, как и координаты внутреннего пространства, наделены однородными свойствами: именно эти свойства обуславливают течение времени и закон инерции.

3. Направленность и необратимость времени обусловлены тем, что частицы материи не имеют возможности пересечь бесконечно удаленную плоскость внутреннего пространства х0 = 0.

4. Частицы материи построены из 2-х элементов внутреннего пространства: замкнутой поверхности, выполняющей функцию центрального кора, и связки проективных прямых, посредством которых осуществляются взаимодействия.

5. Энергия покоя и масса частиц являются проявлением натяжения связки прямых, входящей в состав каждой частицы материи.

6. Природа тяготения заключается в натяжении RР1-прямых в составе связки прямых каждой частицы материи: это приводит к искривлению внутреннего пространства и может проявляться как искривление пространства-времени.

7. Электромагнитное взаимодействие осуществляется благодаря вращению RР1-прямых, что приводит к непрерывному обмену отрезками этих прямых: обмен этими отрезками порождает электромагнитное взаимодействие.

8. Обменное, электрослабое и нелокальное взаимодействия, осуществляются посредством проективных прямых в связках, входящих в состав частиц материи.

9. Сильное взаимодействие не является фундаментальным: «цветное» взаимодействие между кварками внутри адронов обуславливается геометрией поверхности Боя, а взаимодействие между адронами сводится к электромагнитному взаимодействию кварков, сближенных на предельно малое расстояние.

10. Спин и квант действия имеют единую природу в виде кручения RР1-прямых: спин – это статическое проявление кручения RР1-прямых, а квант действия – динамическое проявление инверсии спинового момента количества движения.

11. Атомные ядра формируются за счет кулоновского взаимодействия кварков, расположенных в вершинах лепестков поверхности Боя: объединения нескольких кварков выполняют функцию узлов, скрепляющих нуклоны, имеющих форму прямоугольных тетраэдров, в ядерные конструкции.

12. Мозг работает как квантовый компьютер, в котором функцию кубитов выполняют когерентные акустоэлектрические колебания участков миелиновых оболочек нейронов, а связь между этими участками осуществляется благодаря нелокальному взаимодействию посредством НР1-прямых.


ЛИТЕРАТУРА

1. В.А. Шашлов, Что есть Время? // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 23997, 26.11.2017

2. В.А. Шашлов, Новая модель атомного ядра (I) // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ. 24855, 15.10.2018

3. В.А. Шашлов, «Радиофизика», 1994 г. вып.1, с. 103

4. В.А. Шашлов, Видео доклада: «Космомикрофизика в комплексном проективном пространстве», 2009 г.



В.А. Шашлов, Новая модель Мироздания (I) // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.24950, 20.11.2018

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru