Концепция процесса существования материи

Фролов Александр Владимирович

http://alexfrolov.narod.ru

 

 

(Основные положения были разработаны в 1991 году. Доклад сделан в июне 1996 года на конференции «Новые Идеи в Естествознании» Санкт-Петербург. Опубликован в Сборнике Докладов на английском языке. Более поздние статьи по данной теме развивают и дополняют данную концепцию)

 

«Действие есть кривизна Мира»

Павел Д. Успенский, 1911 «A New Model of the Universe»

 

 

Введение

 

Справедливость волновой теории материи сегодня широко признается. На первый взгляд, теория кажется привлекательной, но она имеет и серьезные недостатки: суперпозиции волн обычно являются нестабильными и должны распадаться. Для решения данной проблемы достаточно предположить, что частица, имеющая массу,  может быть представлена, как стабильная динамическая суперпозиция волновых пакетов, существующая в резонансных условиях.

 

В данной статье показана методика и примеры вычисления резонансных параметров определенного объекта, имеющего массу. Для этого используется понятие функции кривизны пространства. Приведены несколько примеров того, что природные (натуральные) объекты характеризуются целочисленной величиной кривизны их резонатора. Эта особенность позволяет рассматривать пространство-время, как вторичный эффект процесса существования массы. Масса и гравитационное поле вокруг нее являются сбалансированной энергосистемой. Данная концепция может быть использована как прикладной инструмент для расчета преобразований масса-энергия и энергия-масса в энергетике и создания гравитационных движителей.

 

Новый подход к определению природы времени позволяет развивать прикладную исследовательскую работу в области хрональных технологий.

 

Время, как радиус 4-мерного резонатора

 

Рассмотрим движение точки по замкнутой траектории. Это движение создает динамическое одномерное пространство-время, то есть линию. Это процесс, имеющий некоторый период. Если линия замкнута, то можно говорить о некотором резонансном явлении, параметром которого является радиус R. Кривизна определяется как 1/R:

 

p₁=1/R             [1/m]                                       F.1

 

где R есть радиус и p₁ есть линейная кривизна.

 

            Процесс движения всей линии создает динамическую поверхность, то есть двумерное пространство-время. Если эта поверхность замкнута (сфера), то ее резонансным параметром является двумерная кривизна:

 

p₂=2/R             [1/m]                                       F.2

 

Подобным образом определяется кривизна трехмерного пространства:

 

p₃=3/R             [1/m]                                       F.3

 

Это параметр резонансного процесса динамической структуры трехмерных объектов.

 

            В одномерном замкнутом пространстве окружности для описания периодичности процесса достаточно использовать понятие радиуса. Поскольку периодическое пространство любой размерности включает окружность, как проекцию, то можно сказать, что радиус некоторой величины, измеряемой в (N+1) пространстве,  является периодом времени для процесса в динамическом N-пространстве. Время, как радиус для окружности, лежит в направлении, которое находится вне линии. Это новое направление, следующее измерение.

 

            Динамическая структура 4-мерных объектов создается как изменение 3-мерной структуры в следующем измерении. Параметром в данном случае является 4-мерная кривизна:

p₄=4/R             [1/m]                                       F.4

 

            Данное понимание природы времени позволяет предложить некоторое методы создания локального темпа хода времени. В любом случае, необходимо периодически изменять плотность энергии в пространстве. Для одномерного пространства (линии) это линейная плотность энергии, например, хорошо известная плотность электрического тока. Для поверхности речь идет об энергии электромагнитной волны. Аналогично, возможно изменять 3-мерную объемную плотность энергии (электромагнитную энергию или плотность вещества)  для того, чтобы создать эффект локального хода времени.

 

Электромагнитная природа эффекта массы

 

В 1923 году Луи де Бройль предположил, что частицы материи, имеющие массу, должны иметь волновые свойства. Он использовал формулы E=hf и E=pc где p есть импульс, h есть постоянная Планка, f есть частота колебаний, m есть масса и c есть скорость света. Затем он объединил обе части в одно уравнение hf=pc. Так как длина волны l=c/f , то формула принимает известный вид l=h/p [1].

            Рассмотрим другую логическую ветвь данной идеи, что приведет нас к более общей концепции массы. Вместо E=pc по де Бройлю, мы используем выражение энергии массы покоя:

 

E=mc²                                                             F.5

 

Энергия электромагнитной волны описана выражением:

 

E=hf                                                                F.6

 

В силу волнового дуализма материи мы можем записать следующее выражение энергии:

 

mc²=hf                                                F.7

 

Отсюда масса может быть представлена как электромагнитные колебания

 

m=(h/c²)f                                                         F.8

 

где h/c² есть новая постоянная связи между массой и частотой колебаний. Назовем ее «хрональной постоянной», поскольку она показывает связь понятий «массы» и «времени»:

 

m= (h/c²)(1/T)                                                 F.9

 

где T=1/f есть период колебаний.

 

Другими словами, произведение массы и периода есть величина постоянная:

 

mT=(h/c²)=const                                             F.10

 

Хрональная константа есть отношение элементарного кванта действия (h) к   квадрату скорости света (с²) и она равна 0,73725 10^-50 [Js²/m²].

 

Другими словами, согласно F.10, рассматривать понятие «времени» не имеет смысла отдельно от конкретного объекта, имеющего массу. Отметим, что главными объектами, имеющими массу в нашей пространственно-временной системе являются планета и Солнце.

 

Принимая в рассмотрение формулу Гейзенберга

 

h=DpDx                                                          F.11

 

выражение F.10 «масса-время» может быть представлено в новом виде:

 

mT=(DpDx)/c²                                                 F.12

 

Проверим корректность данного выражения:

 

[kg][s]=([kg][m][m][s²])/([s][m²])=[kg][s]       F.13

 

 

            Итак, формула F.9 является справедливым выражением соотношения между массой некоторого объекта и периодом колебаний электромагнитной энергии, поэтому допустим следующий вывод: Масса частицы является результатом колебаний электромагнитной энергии.

 

            Рассмотрим некоторую проблему, у которой есть решение: согласно F.9 увеличение массы соответствует уменьшению периода времени, но в макромире мы наблюдаем обратное явление, так как гравитационное поле массивного тела (например звезды) является причиной увеличения периода колебаний фотона (так называемое «красное смещение» длин волн). Этот вопрос является предпосылкой для следующего предположения: Пространство каждого объекта, имеющего массу, создается как сбалансированная структура, подобно парным силам в теории Ньютона. Область высокочастотных электромагнитных колебаний, которые производят в пространстве эффект массы М, должны быть компенсированы некоторым изменением строения пространства вокруг массивного тела М, тем самым (как в явлении индукции) должно создаваться некоторое поле (поле есть область  действия некоторой силы) и это поле также является колебаниями электромагнитной энергии. Этим индуцированным компенсационным полем и является гравитационное поле данного объекта, имеющего массу.

 

            Итак, предположим, что масса и гравитационное поле частицы, имеющей массу, являются двумя взаимокомпенсирующимися процессами, но они разделены в пространстве и времени: масса частицы локализована в некоторой трехмерной области пространства и гравитационное поле данной частицы локализовано в некотором периоде времени.  Гравитационное поле данной частицы имеет определенный период колебаний, длину волны и частоту. В силу данной симметрии, масса частицы не локализована во времени (она движется из прошлого в  будущее), а гравитационное поле не локализовано в пространстве (оно распределено по всей Вселенной от источника поля на бесконечное расстояние). Данная ситуация описана формулой Гейзенберга F.11.

 

            Для того, чтобы решить вопрос о «красном смещении» длин волн фотонов, движущихся в гравитационном поле некоторого объекта, имеющего массу (например, планеты), предположим, что существует баланс положительной и отрицательной функций времени: (f>0) внутри массы соответствует (f<0) снаружи массы. Время (t⁺>0) внутри массы и время (t ^-<0) вокруг массы.

 

            Другими словами, это хрональная версия Ньютоновского закона действия и противодействия. Любое тело (частица, имеющая массу) производит t⁺ процесс для самого себя и t ^– процесс (гравитационное поле) вокруг себя.

 

 Итак, спектр (длина волны) фотонов, проходящих в области отрицательного времени t ^-<0 около тела массой М, должна меняться в сторону увеличения длины волны («красное смещение»). Любой объект, помещенный в гравитационное поле другого объекта, имеет собственное плюс-время t⁺>0, но во внешнем отрицательном t ^-<0 необходимо вычислять суммарный темп времени St, как разность плюс-времени и минус-времени, F.14

 

St=t⁺ + t ^-                                                                          F.14

 

или в другой форме:

 

St=t_m - t_g                                                        F.15

 

где t_m есть положительное «внутреннее время» объекта, имеющего массу, а t_g есть отрицательное «внешнее» время другого объекта, имеющего массу.

 

Заметим, что случай нулевой разницы St=0 означает нулевое состояние колебаний энергии, то есть период процесса Т стремится к бесконечности, а частота f равна нулю.

 

            Сформулируем ответ на вопрос, поставленный ранее: для фотона, двигающегося в гравитационном поле некоторого тела, имеющего массу, а также для тела, помещенного в область гравитационного поля, производимого другим массивным телом, эффект времени является суммой собственного положительного времени и отрицательного времени внешнего гравитационного поля. Уменьшение собственного темпа времени в результате этого суммирования проявляется как «красное смещение» длины волны фотона. Это также соответствует уменьшению электромагнитной массы фотона. Масса любого тела, которое помещено в гравитационное поле другого тела, также уменьшается. Представляется возможным получить нулевую или отрицательную сумму St. Ситуация такого рода известна как «черная дыра».

 

            В чем смысл отрицательной частоты f<0 для колебаний электромагнитной энергии? Здесь предполагается, что колебания с отрицательной частотой противофазны колебаниям энергии, которые с нашей точки зрения имеют положительную частоту, таким образом, суммарный результат равен нулю. Итак, мы полагаем, что внутри частицы с некоторой массой существует обычный электромагнитный процесс (f>0 и t>0), но он компенсирован (уравновешен) внешними колебаниями плотности электромагнитной энергии (f<0 и t<0) во всех точках пространства вокруг данной частицы.   Разумеется, величина частоты внутри и снаружи одинаковая. 

 

            Такого рода подход позволяет считать гравитационное поле вокруг частицы материи областью высокочастотных колебаний плотности электромагнитной энергии. Частота может быть вычислена по формуле F.8 для любой известной величины массы частицы, например, для протона данная частота равна примерно 8,1 10²⁶ [Hz].

 

            Электрогравитационная унификация позволяет производить управление гравитационными силами. Пример подобной технологии раскрыт в патенте Купера (H.Hooper USA patent 3610971 «All-electric Motional Field Generator» 1971) «Полностью электрический генератор движущего поля». В экспериментах Купера использовано высокочастотное электрическое поле, изменяющееся только в одном направлении (полярность потенциалов не меняется).

 

Сверхсветовая скорость

 

            Интересные выводы при рассмотрении формулы F.12 могут быть получены для случаев различной скорости движения:

 

mT=(Dp Dx)/c²=(m Du Dx)/c²                         F.16

 

Сократим «m» и получим следующее выражение:

 

T=(Du Dx)/c²                                                             F.17

 

Рассмотрим крайний случай (скорость u=с) и найдем длину волны l

 

l=cT=(c c Dx)/c²=Dx                                                 F.18

 

В данном случае мы получаем состояние фотона: длина волны объекта определяет размер (пространство) объекта.

 

Для скорости, величина которой находится в пределах от нуля до скорости света 0<u<c, мы получаем, что длина волны объекта меньше, чем возможность определения положения объекта Dx

 

l=(u/c)Dx                                                                 F.19

 

Это означает, что данный объект имеет некоторое пространство положений и может двигаться между различными положениями, поскольку вся область положений детерминирована. Такова природа пространства для материальных объектов, двигающихся со скоростью менее скорости света.

 

            Для скорости u_t>c формула F.19 может быть представлена в следующем виде

 

T=(Du_t Dx)/c²=((c+u)Dx)/c²                                      F.20

 

 

 

Tс = c/f = l =((c+u)Dx)/c                                          F.21

 

В данном случае, формула для длины волны F.21 показывает, что размер такого объекта (длина его волны) больше, чем возможность определения позиции объекта

 

l =(1+u/c)Dx                                                             F.22

 

            Проявление объектов такого рода в нашем реальном пространстве имеет некоторую аналогию с потенциальными полями, поскольку изменение плотности энергии такого объекта происходит во всем пространстве моментально.

 

Энергия и время

 

            Физический смысл постоянной Планка h описан формулой Гейзенберга h=DEDt. Говоря общими словами, если период наблюдения T достаточно большой, то энергия системы точно известна, но если период T очень мал, то энергия характеризуется спектром различных уровней. Такого рода свойства демонстрируют элементарные частицы.

 

            Формула E=hf=h/T может быть преобразована и представлена в следующем виде:

 

E=(DEDt)/T                                                                F.23

 

Далее мы можем перейти к следующей форме выражения данного соотношения:

 

(E/DE)=(Dt/T)                                                 F.24

 

Здесь мы видим асимметрию понятий энергии и времени. Время и энергия не одно и тоже, но они являются взаимосвязанными понятиями. Позволим себе здесь коротко сформулировать экспериментальную цель: обычные для нас материальные системы имеют постоянный уровень энергии, но кажется возможным представить себе такую материальную систему, которая имеет широкий спектр энергетических уровней в любой короткий период (момент) наблюдения.

 

Постоянная распространения фотона, как коэффициент размерности

 

            Теперь обратимся к простейшей модели пространственно-временных соотношений, которые представлены формулой F.25

 

f=c/l                           [1/s]                            F.25

 

где f есть частота колебаний, с есть постоянная распространения, l есть длина волны. Так как период Т обратно пропорционален частоте,

 

T=1/f                           [s]                               F.26

 

то в силу симметрии имеет смысл рассмотреть четвертый параметр - величину, обратную длине волны, то есть кривизну r:

 

r=1/l                         [1/m]                           F.27

 

Поскольку равенство R=l  есть свойство резонатора, то формула F.25 может быть представлена в следующем виде:

 

f=r                              [1/s]                            F.28

 

Одномерная и трехмерная кривизна (формулы F.1 и F.3) связаны следующим образом

 

r₃=3r₁                                                                               F.29

 

Следовательно, формула F.28 приобретает следующий вид

 

f=3r₁                                                              F.30

 

С данной точки зрения, скорость света может рассматриваться, как коэффициент суммирования в формуле F.29. Математическая степень 10⁸ m/s является лишь вопросом шкалы измерений. В любом случае, электромагнитная волна в вакууме проходит примерно три единицы пространства за единицу времени, например 3 дециметра за одну микросекунду.

 

            Итак, частота колебаний любого процесса может рассматриваться, как кривизна пространства данного процесса. Согласно F.3, частота электромагнитных колебаний является 3-мерной кривизной. Электромагнитные колебания энергии есть процесс создания динамического трехмерного пространства с помощью двумерной структуры (фотона). С данной точки зрения, структура реальности выглядит как динамический процесс и она может быть сконструирована, как локальное пространство-время посредством электромагнетизма.

 

            Вывод: период времени процесса в трехмерном пространстве есть

 

 T=1/f= 1/3r₁=1/r₃                 [s]                    F.31

 

Соответствующий радиус в данном пространственном резонаторе проявляется в форме эффекта времени

 

T=R/3                                     [m]                  F.32

 

и поэтому измерение времени возможно в единицах пространства, то есть в метрах.

 

            Постоянная распространения различных типов волн энергии может быть равна n, где n=1,2,3,4… есть число измерений пространства. С этой точки зрения, само пространство может рассматриваться как результат процесса преобразования энергии. Размерность пространства определяется типом этого процесса. Энергия (по-гречески, «энергия» означает «действие») является количественным описанием различных форм движения. Следовательно, и пространство и «эффект времени» создаются как результат движения. Размерность пространства исходит из типа движения.

 

 

 

 

Величина планетной кривизны

 

Перед тем, как продолжить, предположим, что теория подобия микрокосмоса и макрокосмоса является справедливой и планета, в некотором смысле, может рассматриваться как элементарная частица.

            Подставим в формулу длины волны материи

 

l=h/(mu)                                                        F.33

 

где h есть постоянная Планка, m есть масса и u есть скорость, параметры нашей планеты. Мы получим следующее значение

 

l= 3,725 10 ^{-63  [}m]                                        F.34

 

Далее, полагая, что для 4-мерного пространства скорость распространения волн равна 4, получаем следующие выражения

 

E₃=m₃ c²=9m₃                                                             F.35

 

E₄=m₄ c²=16m₄                                                          F.35

 

где m₃ есть масса в 3-мерном описании, а m₄ есть масса в 4-мерном описании.

 

            Важно отметить, что мы полагаем общую энергию системы постоянной, независимо от описаний различной размерности. Это означает, что то же самое количество энергии, но в другой форме, должно рассматриваться в 3-мерном и 4-мерном описании одной и той же системы. Другими словами, общая энергия Вселенной одна и та же, независимо от размерности описания, используемой наблюдателем.

 

            Поэтому, мы должны учитывать

 

E₁=E₂=E₃=E₄=…                                            F.37

 

В нашем случае

 

9m₃=16m₄                                                      F.38

 

Согласно F.33, масса равна

 

m=h/(lu)                                                        F.39

 

Отсюда мы получаем соотношение

 

(16h)/(l₄u)=(9h)/(l₃u)                                   F.40

 

 

где l₄  есть длина волны в 4-мерном описании пространства, а l₃ есть длина волны в 3-мерном описании пространства. Так как система одна и та же, то скорость одинаковая. Получаем простое соотношение:

 

l₄=(16/9)l₃                                                         F.41

 

Подставляя величину l₃ из формулы F.34 в F.41, получаем следующее значение

 

l₄=66,22 10^-64             [m]                              F.42

 

что соответствует 4-мерной кривизне

 

r₄=1/ l₄=151,00 10⁶⁰ [1/m]                              F.43 

 

Заметим, это целое число.

 

            С другой стороны, известный период вращения планеты вокруг Солнца равен 31557600 секунд, что соответствует некоторой величине частоты колебаний

 

F=1/T=3,168861 10^-8             [1/s]                 F.44

 

Найдем длину волны соответствующих электромагнитных колебаний

 

l_em=c/f=9,46… 10¹⁶   [m]                              F.45

 

и кривизна, то есть радиус резонатора, находим как еще одно целое число:

 

r_em=1/ l_em=1057,00 10^-20       [1/m]                F.46

 

Отметим также связь двух результатов, полученных в F.43 и F.46

 

r_em/r₄=7 10^-80                                                 F.47

 

Математическая связь результатов двух различных описаний одного и того же натурального объекта (планеты) подтверждает закон целочисленной кривизны. Данный закон справедлив для любых природных элементов, что мы далее покажем на других примерах.

 

Пространство-время Боровского атома

 

Известен так называемый Боровский радиус R=0,52917 A, и мы можем найти соответствующую кривизну

 

r=1/R=3,0075 10⁹      [1/m]                           F.48

 

Согласно F.29, найдем линейную кривизну Боровского атома, которая равна 1 с большой точностью

 

r₁=r₃/3=1,0025 10⁹    [1/m]                           F.49

 

Это кажется верным результатом, поскольку рассматривается простейший атом, элемент материи. Некоторое отклонение 1,0025… показывает неидеальное резонансное состояние в реальных материальных объектах.

 

Пространство-время протона

 

Для того, чтобы вычислить длину волны протона, используем формулу F.9

 

m= (h/c²)f=(h/c²)(c/l)=h/(cl)              F.50

 

или в другом виде l=h/(mc), что есть вариант де Бройлевской длины волны материи для случая u=c.

 

            Зная массу протона m=1,6726231… 10^-27 [kg], получаем длину волны l=0.75676739… (математическая степень опущена), что соответствует кривизне

 

r=1/l=132141,000                                        F.51

 

Это также целое число с большой точностью, что показывает протон, как некоторый резонансный процесс.

 

Пространство-время молекулы ДНК

 

            Другим примером является спиральная молекула ДНК. Развернутый период ее спирали равен 71,4417 А, что соответствует величине кривизны

 

r_dna=1/l=14,0000 10⁷            [1/m]               F.52

 

            Можно сказать, что это очень хороший резонатор, поскольку кривизна является целым числом с точностью до 4-го знака. Эта точность является основой предположения о резонансном механизме преобразований энергии и передаче информации на молекулярном уровне в биосистемах. Полагая, что природа эффекта времени заключается в движении, мы понимаем, как резонансное строение суперпозиции элементов материи в молекуле ДНК позволяет использовать это движение в качестве источника энергии и приема информации в биосистемах.

 

            Заметим, что, в данном случае, информация не распространяется в пространстве с некоторой скоростью, но все 3-мерное пространство изменяется в момент его искривления.  Поэтому пространственная ориентация такого рода приемника не важна. Информационным сигналом является изменение плотности энергии в пространстве.

 

            Далее, сделаем некоторые расчеты для смещения ветвей спирали ДНК. Две ветви имеют период 34А и смещение 23,8А. Другими словами, «обратная волна» смещена относительно «прямой волны» на 0,7 периода волны, что равно 50А и соответствует величине кривизны

 

r₂=2 10⁸                     [1/m]               F.53

 

Принимая во внимание двумерное строение спирали молекулы ДНК, получаем

 

r₁=1 10⁸                     [1/m]               F.54

 

            Итак, можно сказать, что ветви молекулы ДНК сдвинуты на единичную величину от нулевого состояния, в котором обе ветви теоретически совмещаются. Кодовая структура каждой из ветвей противоположно направлена по отношению друг к другу. Это интересная аналогия с миром элементарных частиц.

 

            Создание и аннигиляция виртуальных электрон-позитронных пар или фотон-антифотонных пар в вакууме предлагается во многих концепциях, как энергетический источник «нулевой точки». Коротко отметим, что посредством метода, показанного в данной статье, является возможным найти резонансные условия стабильной генерации частиц из вакуума.

 

Вывод

 

            Преждевременно говорить о справедливости данной концепции, поскольку высказанные предположения открыты для критики. Необходима экспериментальная проверка данного подхода к резонансной природе материи и вакуума. Закон целочисленной кривизны натуральных элементов материи является полезным инструментов для развития различных технологий. В случае его практического применения, управление скоростью хода времени и кривизной пространства, стабильностью материи (преобразования масса-энергия) и вакуума (преобразования энергия-масса) становятся не фантастикой, а технологиями.

 

            Кроме того, данный закон показывает, что десятичное исчисление и система СИ (метр – секунда) являются естественными системами измерений. Теперь существует возможность установить более точное определение «метра».

 

            Поскольку абсолютные системы являются невозможными в случайных явлениях, то закон целочисленной кривизны элементов материи показывает, что материальный мир создан. Это главный вывод данной статьи.

 

Литература

 

1. Купер Л. (Leon N. Cooper), Введение в смысл и строение физики (An Introduction to the Meaning and Structure of Physics), Издательство Harper&Row, 1968, стр. 136 русского издания 1974 года.