Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Структура материи в концепции теоретической и экспериментальной научной философии: монография

Век В. В.,

§ 3.1. Кризис науки. Основные проблемы современной физики (Crisis of science. Major problems of modern physics)

Как известно, 20 век был связан с бурным развитием науки и техники. Достижения в физике, кибернетике, генной инженерии, нанотехнологии за одно столетние изменили мир до неузнаваемости. В то же время некоторые технические достижение во многом опередили и продолжают опережать в настоящее время их теоретическое осмысление и научное объяснение. Так до сих пор остаются спорными вопросы, касающиеся сущности электрического заряда, абсолютно необъяснимым и загадочным остается явление квантовой нелокальности, не выяснены многие вопросы, касающиеся принципа самосборки наноструктур (например, неизвестно, что конкретно происходит в наноструктурах на уровне элементарных частиц).

Многочисленные проблемы встают перед физиками, исследующими микроматерию и ее законы. Открывается закономерность: чем глубже ученые проникают в глубины микромира, тем больше необъяснимых явлений они открывают. Это касается парадокса масс в ядерной физике, проблемы симметрии, виртуальных частиц в квантовой механики, темной материи и энергии в космологии.

В «вечном кризисе» остается психология и другие науки, исследующие сознание, а также другие психические явления. На сегодняшний день, несмотря на качественный прорыв научно-технического прогресса, вопросы, касающиеся сознания, механизмов функционирования его «теневых систем», объяснения некоторых его феноменов, например, связанных с телепатией и предвидением будущего, остаются неясными с точки зрения современной науки.

Все это вместе может говорить о глубоком кризисе не только ряда естественных (прежде всего физических) наук, но и различных отраслей гуманитарных знаний, так или иначе сталкивающихся с необходимостью объяснения сущности некоторых психических и других явлений, происходящих на различных макро и микро уровнях материи.

Как известно, сами физики охотно соглашаются с тем, что современная физика претерпевает «величайший кризис физики за все времена»[65]. При этом они отмечают, что обычные, классические пространственно-временные представления применимы во всем интервале исследования современной физики, то есть на расстояниях от 10–33 см и времени от 10–43 с в сторону возрастания. Трудности возникают лишь за пределами, достижимыми современной теоретической физикой, на границе применимости ее основных понятий – в планковских масштабах пространства и времени, за пределами которых трудности приобретают непреодолимый характер[66].

В соответствии с нашей концепцией физики встретились с непреодолимыми по настоящий момент трудностями, начиная еще с создания общей и специальной теории относительности, квантовой механики и теории физических полей. При этом трудности начались уже с изучения микроматерии на расстояниях меньших размера атома (10–8 см) и тем более меньших размера электрона (10–16 см).

Не преодолевая данные проблемы и трудности, о которых мы поговорим далее, а наоборот, усложняя их применением различных сложных математических абстракций, физики-теоретики создали довольно сложную картину микроматерии. Поэтому неудивительно, что при попытках перейти к изучению последующих глубин микроматерии, т.е. находящихся за пределами планковских масштабов пространства и времени, теоретическая физика действительно встала перед непреодолимой преградой или вошла в период «величайшего кризиса».

В попытках выхода из сложившейся ситуации рождались и продолжают рождаться многочисленные физические теории, так или иначе отражающие некоторые психологические тенденции и закономерности процесса познания.

Так встречаются вполне конструктивные и не противоречащие принципам диалектического материализма теории, конечно, не всегда имеющие в своей основе прочный фундамент, но, в то же время, содержащие рациональные зерна, касающиеся идей о структуре материи.

Наряду с конструктивными теориями появляются в некотором роде агноститичные, эмпириокритичные теории, касающиеся, например идей о «конце физики».

Подобные идеи начали проявлять себя в связи с наличием сингулярностей в космологических решениях уравнений общей теории относительности и так называемых моделях нестационарной Вселенной. Впервые проблема «конца» физики встала перед учеными в начале XX века, когда Эйнштейном и рядом других физиков была предпринята попытка построить так называемую Теорию «Всего» – описывающую все известные фундаментальные взаимодействия.

Учеными-физиками ставился вопрос: до каких пределов на микроуровне простирается физическая реальность, и существует ли элементарный исходный уровень данной реальности?

В попытках ответить на этот вопрос физиками безуспешно предпринимались шаги к построению Теории «Всего», которая бы объединила все виды фундаментальных взаимодействий. Если бы такая теория была бы создана, то, по мнению ряда физиков, например Р. Фейнмана, А.С. Компанейца и др., физика как наука достигнет своего «конца» и станет заниматься только решением практических задач[67].

В литературе подобные представления нередко называются «финитными концепциями»[68]. Мы считаем, что их рождение имеет чисто психологический контекст и связано с личностью их создателя. Дело в том, что человек по своей природе склонен к определенности, стабильности и безопасности. Если он встречается с какой-либо бесконечной неопределенностью, то он будет так или иначе стремиться достигнуть состояния определенности, стабильности и покоя. Как известно, некоторые, люди имеют данную тенденцию в большей степени выраженности, чем другие, поэтому они и склонны к такого рода «финитным концепциям». Можно также предположить, что такие люди обладают несколько завышенными показателями тревожности и имеют другие личностные особенности. Отдельного исследования, подтверждающего данное предположение, мы проводить в рамках настоящей работы не будем, так как это совершенно другая тема исследования[69].

Другие физики (В.С. Барашенков, С. Вайнберг), ссылаясь на принцип неисчерпаемости материи, утверждают, что иерархия физических уровней в структуре материи бесконечна, поэтому физическая наука никогда не может закончиться. Так Барашенков пишет, что «любую теорию принципиально нельзя сформулировать исчерпывающим образом: в любой достаточно содержательной теории существуют вопросы, на которые в рамках данной теории нельзя дать ответ – для этого необходимо привлечь более общую теорию»[70]. С. Вайнберг утверждает, что даже если в ближайшем будущем завершится создание Стандартной модели физики элементарных частиц, включающей объединение электрослабых, сильных и гравитационных взаимодействий, то это все равно не будет концом физики. «Это, вероятно, даже не поможет нам в решении некоторых еще не решенных проблем сегодняшней физики, типа понимания турбулентности и высокотемпературной сверхпроводимости. Но это будет конец физики определенного типа, а именно поиска объединенной теории, которая влечет за собой все другие факты физической науки»[71].

Промежуточное положение между сторонниками «финитных концепций» и противниками занял Хокинг. Он анализирует возможность существования предела физики (проблему сингулярности), используя аналогию с теорией черных дыр. По его мнению, «по мере приближения к сингулярности возможен фазовый переход, учитывающий квантово-механические эффекты сильного гравитационного поля. Этот фазовый переход приведет нас к созданию другой «новой» теории, объединяющей все физические взаимодействия»[72]. Таким образом, по Хокингу «конец физики» возможен, если будет решена проблема космологической сингулярности.

По нашему мнению, солидарному с научной философией и противниками «финитных концепций», разумеется, ни о каком завершении фундаментальной физики речи быть не может. Скорее всего (и это признается большинством физиков) физика «нащупала свои границы». Но это ни в коем случае не означает «конец» физики. Это может лишь означать, что дальнейшее развитие этой науки пойдет по пути концептуального углубления в собственную сущность, что будет способствовать выработке теории субфизической (субфотонной) формы материи.

В соответствии с нашей концепцией макро-микробесконечности мира, иерархия уровней в структуре материи (как и самих видов материи по критерию фундаментальности ее субстанционной составляющей, о чем мы поговорим в главе 4.1) бесконечна, поэтому физическая наука, не может закончиться. Достигнув изучения предельных глубин того или иного вида материи, на каком-то этапе своего развития наука перейдет к исследованию другой материи. Этот процесс касается изучения материи, как в сторону макро, так и микро направлений.

Вместе с тем, говоря о кризисе физики, мы можем предположить, что данный кризис является естественной неизбежной реальностью, с которой сталкивается наука на пороге открытия качественно нового объекта исследования. Данные кризисы будут всегда возникать при переходе к границам той или иной физической реальности, той или иной материи в привычном для нас понимании.

На наш взгляд выход из сложившегося кризиса возможен лишь при условии пересмотра некоторых коренных принципов и понятий современной физики элементарных частиц и квантовых теорий полей.

В первую очередь это касается таких понятий, как масса и энергия, проблема определения сущности заряда, структуры фундаментальных фермионов и бозонов и ряда основных принципов квантовой механики.

Далее мы рассмотрим, в чем заключается феноменологический характер таких понятий, как масса и энергия и предложим некоторые варианты решения проблемы. После чего, перейдем к последовательному рассмотрению и анализу других проблем современной физики.

В рамках данного параграф рассмотрим следующие проблемы.

1. Проблема массы.

2. Проблема энергии.

3. Проблема заряда.

4. Проблема квантовой нелокальности.

5. Квантовый парадокс вечно живущего электрона.

1°. Проблема массы

На сегодняшний день в современной физике такое фундаментальное понятие как «масса» не смотря на его первостепенную важность и статус необходимого концептуального инструмента научного мышления, не имеет окончательного прояснения[73]. Природа массы – вопрос № 1 современной физики[74]. Особая трудность заключается в объяснении спектра масс наблюдаемых частиц (набор значений масс элементарных частиц). На сегодняшний день установлены лишь некоторые закономерности в распределении этих масс, точного же предсказания их значений получить не удаётся. Ранее считалось, что задачу удастся решить после того, как будет обнаружен бозон Хиггса, но даже после его обнаружения 4 июля 2012 года на Большом адронном коллайдере, действительный смысл так называемого механизма Хиггса остается неясным (см. § 3.3.2°).

Известно, что на протяжении истории науки представление о массе менялось.

Первоначально (XVII–XIX века) массой характеризовали «количество вещества» в физическом объекте, от которого, по представлениям того времени, зависели как способность объекта сопротивляться приложенной силе, и при этом сохранять свою скорость в отсутствии взаимодействия с другими телами (способность к инертности), так и гравитационные свойства – вес.

В физике вес и масса считаются разными понятиями. Вес может меняться в разных географических координатах, высотах, воде, в состоянии невесомости.

В классической механике выделяется инертная и гравитационная масса, которые по современным общепризнанным представлениям считаются равными.

В свою очередь гравитационная масса может быть активной (например, масса Земли, притягивающая тело) и пассивной (масса притягивающегося к земле тела).

В классической механике Ньютона масса тела

1) не зависит от скорости его движения;

2) равна сумме масс всех частиц (или материальных точек), из которых оно состоит;

3) закон сохранения масс: при любых процессах, происходящих в системе тел, ее масса остается неизменной[75].

В дальнейшем при переходе к изучению движения заряженных частиц и их взаимодействий в физике появились определенные трудности, связанные с выбором подходящих критериев и коэффициентов масс.

Так в релятивистской механике Эйнштейна появляются такие понятия, как динамическая масса и масса покоя. Было установлено, что частица вне зависимости от заряда может обладать собственной массой m0, т.е. массой покоя, которую следует отличать от массы движущейся частицы, или иначе, динамической массы. Собственная масса является абсолютной величиной, поскольку в ней система отчета раз и навсегда фиксирована, «привязана» к телу[76]. Открытием Эйнштейна было осознание того, что обычное покоящееся вещество обладает колоссальным запасом энергии, хранящемся в его массе.

Довольно часто (особенно в научно-популярной литературе) «знаменитое уравнение Эйнштейна» (E0 = mc2) описывают, опуская индекс 0. Тщательно проведенный анализ Л.Б. Окуня[77] показывает, что Эйнштейн под энергией и массой понимал именно энергию покоя (содержащуюся в покоящемся теле) и массу покоя (т.е. собственную абсолютную массу). Отсюда следует (вопреки устоявшемуся неправильному пониманию данной формулы Эйнштейна), что масса тела не зависит от скорости, с которой оно движется и, следовательно, не зависит от его кинетической энергии.

Как известно, абсолютного покоя не существует, по нашему мнению, введение таких понятий, как масса покоя и энергия покоя связано с математическим подстраиванием формул под эксперимент. Как такового покоя в природе не существует, существует сбалансированное и несбалансированное состояние. Применительно к фотону, можно ответить, что он обладает настолько ничтожной массой, что ни в каких экспериментах ее обнаружить не удавалось. Поэтому обычно полагают, что масса фотона равна нулю. Кроме того, фотон, как мера и переносчик энергии, по своей априори не может находиться в состоянии покоя, поэтому его массу покоя нельзя измерить. Между тем, принято считать, что, несмотря на постоянное движение фотона, его центр инерции может находиться в состоянии покоя[78]. Во всех взаимодействиях элементарных частиц происходит распад энергии покоя на энергию движения. При этом полная энергия изолированной системы сохраняется. Сохраняется и масса системы, но не сохраняются массы отдельных ее частиц. Массивные частицы переходят в менее массивные, а то и вовсе в безмассовые. Однако в последнем случае «безмассовость» частицы является условной величиной, поскольку в тех или иных математических расчетах масса безмассовых частиц себя не проявляет.

В соответствии с нашей концепцией макро-микробесконечности мира у фотона, как и у любого материального объекта есть масса. Другое дело, что материя, из которого состоит тело, бывает разной. Так, условно материю, из которой состоит фотон можно назвать субфотонной материей, ее трудно обнаружить современными регистрирующими приборами и соответственно измерить массу какой-либо субфотонной частицы. С другой стороны, это не мешает определить фотон в виде некой границы, разделяющей нашу и не нашу материю (в сторону ее убывания). Если рассматривать Нашу материю в сторону возрастания, то границей ее перехода в новый вид материи (Киберматерию) будет совокупность сверхскоплений галактик, которые на каком-то отрезке своего диаметра будут представлять собой фундаментальную частицу Макромира (как основу Киберматерии).

В этом случае мы можем сказать, что у фотона есть масса (для наблюдателя из субфотонной материи), точно так же, как есть масса у звезд, галактик и их сверхскоплений, которые наблюдаем мы, находясь в Нашей материи. Более подробно указанные положения рассмотрим в следующих главах.

В подтверждении нашей концепции можно привести математическую модель В.А. Ацюковского, который измерил массу фотона, как сумму составляющих его элементов вихря амеров.

В соответствии с теорией Ацюковского фотон представляет собой возбужденную оболочку атома, присоединенный вихрь эфира[79]. Масса одного вихря в соответствии с формулой Ацюковского[80] будет равна 4,42∙10–36 кг[81].

Продолжим анализ исторического аспекта понятия массы.

Введенные Эйнштейном понятия релятивистской массы и массы покоя привнесли определенные трудности в релятивистскую механику.

Открываются нарушения закона сохранения массы. Данное явление было названо термином «дефект массы». Установлено, что, масса атомного ядра меньше, чем сумма собственных масс частиц, входящих в ядро. И наоборот масса частицы, способной к самопроизвольному распаду, больше суммы собственных масс продуктов распада. Например, при распаде свободного нейтрона (являющегося радиоактивным), наблюдается превышение энергии суммы масс протона, электрона и нейтрино (продуктов бета распада)[82]. При образовании одного пи-мезона из пары нуклон-антинуклон выделяется энергия, превышающая 10 пи-мезонных масс[83].

Вышеописанный дефект массы приобретает существенное значение в ядерной физике. В связи с этим масса может выступать как мера освобожденной или поглощенной энергии. Другими словами, чтобы расщепить ту или иную систему (например, систему частиц), необходимо приложить энергию превосходящей массы. Эта энергия (частица) может быть составной частью системы, поскольку она (составная частица системы) превышает массу целой системы.

Таким образом, возникает парадокс масс или противоречие традиционным (классическим) представлениям, касающимся природы материи.

С древних времен известны две основные материалистические точки зрения на природу материи. Условно их можно назвать идеями Демократа и Эмпедокла[84]. Идею Демокрита можно образно представить в виде существования какой-либо первоматерии (атома, архе, первоначала). Идея Эмпедокла подразумевает существование бесконечной делимости вещества или бесконечную иерархию форм материи как в сторону макро, так и микро глубин.

В физической науке на заре ее становления подобные идеи были трансформированы в виде противоположных концепций (корпускулярной и континуальной), которые также можно свести к идеям Демокрита и Эмпедокла. Так, например,
в соответствии с корпускулярной моделью мир состоит из какой-либо более неделимой первоматерии (атомов, корпускул и т.п.). В соответствии с континуальной моделью мир состоит из величин бесконечной малой дробности[85].

В современной ядерной физике появляется совершенно новое представление на природу материи, не включающее в себя ни идеи Демокрита, ни Эмпедокла. В соответствии с данным представлением привычное понятие «состоит из…» приобретает иной смысл. Так если еще совсем недавно на языке физиков начала 20 века понятие «состоит из…» означало, что объекты физики – кристалл, молекула, атом – представляют собой систему, состоящую из частиц, меньших по своим массам и своим пространственным размерам. Данные представления укладывались как в идеи Демокрита, так и Эмпедокла.

Квантовая механика открыла новые горизонты в понимании сущности материи и такой ее характеристики, как массы.

Все началось с интерпретации Х. Гейзенбергом (одного из создателей квантовой механики), сформулированного им принципа неопределенности. Если частица малой массы заключена в очень малом объеме, то ее кинетическая энергия возрастает с уменьшением этой области таким образом, что с неограниченным уменьшением этой области кинетическая энергия частицы, и, следовательно, ее полная масса стремятся к бесконечности.

Таким образом, оказывается принципиально нельзя построить бесконечно «мелкую» структуру данного объекта данной массы, пытаясь строить его механически из частиц меньших масс, занимающих все меньшие объемы в структуре данного объекта. По этой причине оказались в свое время несостоятельными модели ядра, где предполагалось, что электроны находятся в составе ядра, как связывающая субстанция между протонами, образующими данную систему. Обладая большой кинетической энергией электрон, локализованный в области ядра, не может быть удержан в его границах электрическими силами.

Таким образом, как мы видим, с одной стороны исчерпывается идея Эмпедокла о бесконечной делимости материи и существовании ее разных бесконечных форм.

С другой стороны, рождается идея дающая возможность своеобразным путем продолжить «линию Эмпедокла». В отличие от традиционной идеи о структуре материи, согласно которой объекты строились из частиц все меньших и меньших масс, возникла идея строить частицы данных масс из более фундаментальных частиц, обладающих большими массами. Так возникла идея строить пи-мезоны из более тяжелых нуклонов и антинуклонов, нуклоны – из частиц еще больших по массе кварков. Кваркам приписывается масса, равная массам многих нуклонов. К примеру, масса t-кварка составляет около 190 масс протона, что сопоставимо с массой ядра золота, состоящего из 79 протонов и 118 нейтронов.

Согласно такой идее, если частицы состоят из частиц более больших масс, можно предположить, что существуют частицы бесконечно больших масс. Однако М.А. Марков вводит ограничения этой идеи, высказав предположение о существовании элементарной частицы с экстремально большой массой – максимона (~10–5 gr)[86].

Таким, образом, мы видим, что две идеи, ведущие свое начало с глубокой древности современной ядерной физикой отвергаются. С одной стороны, можно предположить, что если идея Эмпедокла себя исчерпала, то в таком случае оправдывает себя идея Демокрита: согласно современным представлениям первоматерией можно назвать кварки и лептоны, а также гипотетические преоны, из которых могут
состоять лептоны и кварки. С другой стороны, выдвигаются предположения, что решение проблемы о структуре материи может находиться ни в сфере идей Эмпедокла, ни в сфере идей Демокрита. Речь идет о так называемой «ядерной демократии»[87].

Согласно концепции ядерной демократии «Всё» (т.е. каждая элементарная частица) состоит из «Всего» (т.е. всех элементарных частиц). Другими словами: большая частица состоит из малой частицы, а малая частица состоит из большой. Происходит какое-то абстрактное взаимопревращение частиц друг в друга: больших в малые, а малых в большие.

По нашему мнению вышеуказанный тезис («все состоит из всего») лишается научного смысла, так как содержит в себе крайнее обобщение.

В соответствии с нашей концепцией макро-микробесконечности мира идеи Демокрита и Эмпедокла действительно можно соединить в единую концепцию, если представить, что какая-либо материя или ее форма на определенном этапе развития представляет собой самосформированную устойчивую систему, которая может быть основой («первокирпичиком», фундаментом) для строительства новой формы материи. В то же время данная форма материи имеет свою структуру, которая уходит своими корнями к новой дискретной величине – форме материи, представляющей собой устойчивую самосформированную систему. В свою очередь последняя система также имеет под собой свой фундамент, свою структуру, которая также имеет свои бесконечно дробные характеристики.

Трудности в понимании структуры материи, природы массы и энергии, которые стоят в настоящий момент перед физикой элементарных частиц, на наш взгляд, возникли в связи с отказом от традиционных, вполне логичных с точки зрения материализма, представлений, сформированных еще в идеях Демокрита и Эмпедокла. В результате данного отказа возникли довольно сложные для восприятия картины, вполне возможно, искажающие истинное представление о структуре материи на микроуровне.

В данном случае можно согласиться с утверждением М.И. Беляева[88] о том, что процесс создания некоторых основных положений квантовой физики, а вместе с ними – тех или иных теорий физических полей, строится вопреки традиционным принципам познания: «от простого к сложному». Вместо них предлагаются принципы создания новых теорий «от сложного к сверхсложному, а от сверхсложного к еще более сложному, порой совершенно невероятному с точки зрения здравого смысла и элементарной логики.

На наш взгляд большой вклад в понимание сущности «дефекта масс» вносит эфиродинамическая теория В.А. Ацюковского. Согласно ей, дефект масс может быть объяснен за счет перехода части материи из состава частиц в окружающую их среду эфира[89]. В соответствии с нашей концепцией, получается, что в результате любых взаимодействий частиц физической материи происходит перераспределение входящих в них частиц субфизической материи. Данное перераспределение происходит вместе с высвобождением частиц субфизической материи и вступления их в различные взаимодействия, которые могу заканчиваться образованием каких-либо стабильных или нестабильных частиц физической материи. Кроме того, новообразование частиц физической материи может и не происходить, поэтому какая-то массовая доля частиц физической материи безвозвратно переходит в субфизическую материю, которая не регистрируется на данный момент современными приборами.

При взаимодействии тех иди иных элементарных частиц может действительно высвобождаться огромная энергия, превосходящая массу первоначальной частицы. Однако указанный парадокс масс связан не с наличием огромных масс частиц «первоматерии», а в связи с вступлением во взаимодействие высвободившейся субфотонной энергии с веществом и полем «Нашей материи». В результате данного взаимодействия и рождается частица, превосходящая по массе, расщепленную первоначальную частицу.

В последующих параграфах данной главы мы рассмотрим, какие, на наш взгляд, неточности и ошибки были заложены физиками-теоретиками при создании тех или иных теорий и принципов, относящихся в большей степени к квантовой механике.

Здесь укажем, что, наш взгляд, для решения проблем, связанных с выяснением сущности масс в ядерной физике, необходимо выполнить следующие условия.

1. Вернуться к принципам классической механики и идеям бесконечной дискретной делимости материи. Необходимо вернуть понятие силы применимо к явлениям субъядерного мира. Как известно, в современной ядерной физике интенсивность сильного и слабого взаимодействия измеряется в единицах энергии (электрон-вольтах), а не единицах силы. В ядерной физике действительно привычных нам ньютоновских сил уже нет. Но есть силы другой материи, которые можно с определенными поправками выразить с помощью классический механики. Заменять же понятие классической силы некими абстрактными взаимодействиями между частицами, происходящими через посредство полей, может привести к известному результату: путанице, перегруженности математического аппарата и искажению истинной картины микромира.

2. Предположить существование новых видов и форм материи, требующих введения новых коэффициентов масс, энергий, зарядов неэлектромагнитной природы / В четвертой главе мы укажем, что видов материи может быть бесконечное множество. Сейчас, на данном этапе развития науки, мы можем перейти к исследованию лишь ближайших к нам видов материи: Субфотонной материи и Киберматерии.

3. Определиться с выбором того или иного коэффициента, который можно принять за единицу массы Субфотонной материи и Киберматерии.

Таким образом, для выхода из создавшейся ситуации (относительно неопределенности понятий массы и энергии на уровне элементарных частиц) можно предложить взять за основу построения физических теорий масс и энергий в ядерной физике эфиродинамическую теорию В.А. Ацюковского и нашу концепцию макро-микробесконечности мира. В соответствии с ними, при переходе к изучению элементарных частиц, размером меньше электрона, а также структуры атомного ядра, лептонов и адронов нужно иметь в виду, что перед нами открывается совершенно иная физическая реальность, другая материя. Это не электромагнитная полевая материя, не фотонная материя, которая составляет основу «Нашей материи». Это другая материя, в которой существуют совершенно другие законы, силы, заряды, скорости, массы и энергии. В эфиродинамической теории В.А. Ацюковского данная материя называется эфиром, эфирной средой. В соответствии с нашей концепции речь идет о субфизической (субфотонной) форме матери.

Главным отличием физической формы материи от субфизической, как мы укажем в главе 4, является наличие масс у частиц физической формы материи. Для исследования субфизической (субфотонной) материи необходимо вводить отдельные критерии коэффициентов масс и энергии, не сводимых к массам и энергиям «Нашей материи».

Какие коэффициенты можно взять для измерения масс субфизической формы материи?

Здесь можно, например, ввести понятие «отрицательная масса», при этом иметь в виду, что она никак не связана с какой-то тоже отрицательной энергией и следующим из них следствием о существовании в природе каких-то абстрактных
симметрий, а также вещества и антивещества, материи и антиматерии. Далее (при характеристике проблем фундаментальных принципов квантовых теорий физических полей, § 3.2) мы приведем аргументацию данного утверждения.

Здесь коротко осветим вопрос, касающийся отрицательной массы или экзотической материи.

Понятие «отрицательная масса» впервые было предложено Германном Бонди в 1957 году в журнале «Reviews of Modern Physics». Бонди писал, что масса может быть как положительной, так и отрицательной[90]. При этом естественно возникают незаурядные эффекты: объект с отрицательной инертной массой будет ускоряться в направлении, противоположном тому, в котором его толкнули, а под действием гравитации – будет отталкиваться, а не притягиваться, как обычная материя. По таким странным свойствам данные объекты принято относить к экзотической материи.

В данном случае, как и с дефектом массы, мы вновь встречаемся с очередным парадоксом, который не удается разрешить современной наукой.

Попробуем его решить с привлечением гипотезы о субфизической (субфотонной) материи.

На наш взгляд грубейшей ошибкой является сведение таких понятий как масса физической материи к массе субфизической материи. Поэтому нельзя приводить такие аналоги, как взаимодействие отрицательной массы с положительной массой. Это совершенно разные материи и их нельзя просто так свести друг с другом. В противном случае мы получим известные в истории науки заблуждения, касающиеся критики корпускулярно-кинетической теории М.В. Ломоносова.

Противники теории Ломоносова в качестве аргументов против его доводов приводили следующие.

1) Причиной теплоты не могут выступать колебания корпускул, так как колебательное движение влечет распад тела и потому не может служить источником тепла, тем не менее, общеизвестно, что частицы колоколов колеблются веками и колокола не рассыпаются.

2) Если бы тепло путем вращения частиц передавалось лишь передачей действия, имеющегося у тела, другому телу, то «б и куча пороха не загоралась» от искры.

3) Поскольку вращательное движение при передаче его от одной частицы к другой затухается, то «теплота Ломоносова», также должна пропасть; но сие печально б было, наипаче в России[91].

Из приведенного примера, мы видим, что основной ошибкой противников теории Ломоносова было сведение явлений макромира (колоколов, крупинок пороха и др.) к явлениям микромира (корпускулам или молекулам, в современной терминологии). То же самое касается и современных попыток свести физическую материю к субфизической (экзотической) материи. Здесь мы должны понимать, что имеем дело совершенно с иной материей, «живущей» по другим законам, несводимым к законам физической материи.

Таким образом, при введении понятий «отрицательная масса» нужно понимать, что это условное обозначение частиц, относящихся не к Нашей материи. В дальнейшем, при выяснении структуры этих частиц можно будет найти их массам другие аналоги.

К примеру, по аналогии с массами принятыми в астрономии (масса Земли, масса Солнца) за единицу массы частиц субфотонной формы материи можно взять условную массу какой-либо установленной микрогалактики, скопления микрогалактик, микрометагалактик и т.п., входящих в структуру той или иной элементарной частицы. При этом систему отсчета можно вести с той глубины микромира, которая будет аналогична восприятию Вселенной «Нашей материи». Например, мы знаем, что Земля является составной частью солнечной (звездной) системы. Наша солнечная система является структурным элементом Галактики. Наша Галактика входит в структуру скоплений галактик и сверхскоплений и т.п. Возможно, какие-либо скопления галактик или сверхскоплений являются структурной компонентой «элементарной частицы» неведомого нам Макромира.

Разумеется, без более убедительного подтверждения существования «микрогалактик» на данном этапе может быть преждевременно за единицу массы субфотонной материи брать условную массу гипотетических микрогалактик. В этом случае вначале необходимо более внимательно изучить эфиродинамическую концепцию Ацюковского, а не отмахиваться от нее, как от «лженауки», по утверждению некоторых академиков РАН. При сопоставлении новейших данных фундаментальных исследований, проводимых в рамках квантовых и струнных теорий, с теоретическими данными Ацюковского можно найти много рациональностей в идеях Ацюковского и нашей концепции макро-микробесконечности мира. Так, например, рассчитанную массу фотона Ацюковским, и представленную им в виде вихря амеров, можно также рассматривать и как массу каких-либо скоплений и сверхскоплений микрогалактик.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что система расчета масс микромира привязывается к гравитационным силам, которые действуют в пределах данного мира и соответственно определяют массу частиц, включенных в данный мир. В другом мире, например, Нашей материи, действуют гравитационные силы другой природы, связанной с субфизической материей (3.3.4°). Тогда наблюдатель, находящийся в пределах Микромира, может констатировать те или иные процессы, связанные с энергиями и массами, которые могут происходить в Микромире по аналогии с нашим миром («Нашей материи»).

Таким образом, первоначальные единицы новых (субфизических, субфотонных) масс, которые мы можем обнаружить в экспериментах в ближайшее время, можно будет связать как с отрицательными массами, так и с массой какой-либо условной микрогалактики (скоплений и сверхскоплений микрогалактик).

Вывод

Основная проблема массы субъядерных частиц, на наш взгляд, связана в первую очередь с тем, что к настоящему времени не принято во внимание существование принципиально новой (не физической) материи, для которой необходимо разработать новые коэффициенты масс и энергий.

2°. Проблема энергии

Как известно, энергия – это общая количественная мера различных форм движения материи. Соответственно различают физическую энергию, химическую (энергия связей химических соединений), биохимическую (например, энергию АТФ – высокоэнергетического соединения, молекулы аденозинтрифосфата). Главным признаком энергии является то, что под ней всегда подразумевается какая-либо сила. Эта сила вследствие существования закона сохранения энергии, связывает воедино все явления Природы.

В физике энергия называется скалярной[92] величиной, которой соответствуют определенные физические процессы (энергии). Так, выделяют следующие виды физической энергии: механическая, тепловая, электромагнитная, электрическая, гравитационная, внутриядерных взаимодействий и др.

Механическая энергия характеризует движение и взаимодействие тел. Она равна сумме кинетической (зависящей от скоростей движения составляющих ее частей) и потенциальной энергии (зависящей от взаимного расположения ее частиц и их положения во внешнем силовом физическом поле).

Тепловая энергия связана с движением и взаимодействием молекул под влиянием фотонов и других частиц излучения.

Электромагнитная энергия – энергия фотонов, квантов электромагнитного поля.

Электрическая энергия – энергия электронов.

Гравитационная – сила притяжения больших (массивных) тел.

Энергия внутриядерных взаимодействий – энергия протонов и нейтронов и других частиц, образующихся в результате ядерных реакций (деления, синтеза, распада).

В соответствии с нашей концепцией, понятие «энергия», которое мы можем использовать в «Нашей материи» неприменимо в субфотонной материи. Дело в том, как мы уже отметили, субфотонная материя не является электромагнитной (фотонной) материей. Любая энергия фотонной («Нашей материи») так или иначе связана с электромагнитным полем (электромагнетизмом). Энергия «Нашей материи» непосредственно связана с зарядом, так или иначе, также имеющим электромагнитную природу.

Энергией может выступать сама частица, например, фотон, электрон, ион, а также частицы или системы частиц, включенные в рассматриваемую частицу.

Вступающие во взаимодействие друг с другом частицы «Нашей материи», могут представлять собой какой-либо вид вышеуказанной энергии. Однако за пределами «Нашей материи» составляющие ее частицы (субфотонной материи) имеют свои особенности, качественно отличающиеся от частиц «Нашей материи».

Составляющие элементы фундаментальных фермионов и бозонов представляют собой частицы, обладающие субфотонной энергией, а, следовательно, и свойствами, которыми не обладают частицы «Нашей материи». Речь может идти, например, о распространении этой энергии со сверхсветовыми скоростями. Кроме того, существуют заметные отличия, связанные с особенностью взаимодействия и взаимопревращением частиц данной материи. Одним из примеров такого взаимодействия может выступать порядок самосборки частиц фотонной материи из субфотонной. В седьмой главе мы представим некоторые теоретические предположения, касающиеся механизма самосборки фотонной материи на примере формирования психического образа человека.

Энергию субфотонных взаимодействий нельзя обсчитать по известной формуле E0=mоc2, так как данная формула применима к Нашей (фотонной) материи. По нашему мнению, при расчете энергии субъядерных взаимодействий необходимо учитывать влияние субфотонной энергии.

Саму субфотонную энергию нужно понимать как единицу субфотонной силы. Субфотонную силу можно определить, используя обычные классические понятия ньютоновской механики: модуль (длина вектора, отрезка евклидова пространства), направление и точка приложение, но другую систему отсчета, т.е. не физическую материю, а субфизическую (субфотонную). Используя положения о фрактальности материи (§§ 5.2; 6.3), мы можем предположить, что субфотонная энергия (сила) связана с действием ряда факторов.

1. Так направление и скорость движения субфотонной частицы зависит:

а) от направления и скорости движения потока субфотонных частиц, в который данная частица включена;

б) от направления и скорости встречных потоков субфотонных частиц и взаимодействия с ними;

в) от ее месторасположения в элементарной частице (например, в центре или на периферии) или за пределами элементарной частицы;

г) от направления и скорости самой элементарной частицы, в которую рассматриваемая субфотонная частица включена.

2. Сама субфотонная энергия напрямую связана с направлением и скоростью движения потоков субфотонных частиц.

3. Направление и скорость потоков субфотонных частиц зависят от расстояния между элементарными частицами и взаимодействия между ними.

Таким образом, общую субфотонную энергию можно рассчитать с учетом влияния вышеуказанных факторов, где вместо массы (существующей в физической материи) будет рассматриваться поток субфотонных частиц (их плотность, давление, температура и другие характеристики). Более подробно данные вопросы мы рассмотрим в § 6.3.2° при характеристике субфотонной основы гравитации.

Вывод

Энергия всегда подразумевает под собой некую силу, которая напрямую связана с видом материи. Энергия может иметь электромагнитную природу и иную, качественно отличающуюся от Нашей (фотонной) материи.

3°. Проблема заряда

Понятие заряда как источника поля в физической науке, на наш взгляд, довольно неопределенное. До сих пор нет ясной картины, объясняющей природу заряда (нет даже точных данных о размерах и структурах электрона, нет объяснения одинаковости по величине и противоположности по знакам заряда электрона и протона, не совсем понятна сущность слабых и цветовых зарядов).

В электродинамике электрический заряд является с одной стороны сохраняющейся величиной (по закону сохранения заряда), с другой стороны – источником электромагнитного поля и его безмассовых квантов (фотонов).

В физике элементарных частиц зарядом также называют такие физические величины, которые сохраняются (точно или приближенно) в процессах превращения частиц, обусловленных определенными типами взаимодействия (например, барионный заряд, лептонный заряд, гиперзаряд, странность).

Рассмотрим понятие «заряд» на известных примерах электромагнетизма:

1) заряд молекулярных и атомных ионов;

2) заряд электрона и позитрона;

3) заряд электрона и протона;

4) другие «силы» электромагнитного поля.

1) Заряд молекулярных и атомных ионов

Сущность данных зарядов заключается в существовании кулоновских сил (притяжении и отталкивании): разноименные заряды притягиваются, одноименные отталкиваются.

В природе существует некий баланс сил (притяжений и отталкивания), который выражается в их компенсировании. Эта компенсация сил в итоге выражается в существовании известных нам систем атомов и молекул. Так, атом представляет собой в целом нейтральную систему, где количественное соотношение электронов к протонам одинаковое. Если этот баланс сил нарушается, то атом становится, либо положительно заряженным ионом, у которого «отняли электрон», либо отрицательным ионом, к которому присоединился дополнительный электрон. Соответственно положительный ион будет притягивать, а отрицательный – притягиваться.

Проиллюстрируем вышеописанное положение следующим примером.

Пример 3.1/1

В случаях с током проводимости при создании разности потенциалов и соединения их проволокой, по проволоке пойдет ток. Электроны будут двигаться от точки с более высоким потенциалом (например, от нейтральной системы атома цинка Zn0) к более низкому (например, к Cu2+, у которой нет двух электронов). В результате медь начнет восстановиться[93]. Подобные окислительно-восстановительные реакции лежат в основе любого гальванического элемента (батарейки).

Из вышерассмотренного примера мы видим, что различие знаков заряда ионов заключается во внутренней структуре, составляющих их атомов. Разнозаряженные ионы – это те же атомы вещества, только с нарушенным балансом электронов и протонов.

Следующим примером проиллюстрируем, как будет скомпенсирована разница зарядов ионов атома при образовании ими молекул (так же нейтрально зараженных, как и атомы).

Пример 3.1/2

Рассмотрим другой пример окислительно-восстановительной реакции.

До реакции в соединении HClO3 5 электронов атома хлора были у кислорода, поэтому ион хлора имел положительный заряд (+5). В результате реакции 6 электронов «вернулись» к хлору и его атом стал отрицательно заряженным (–1), 6-й электрон притянулся от водорода[94]. В то же время у атома серы изначально «отсутствовали» (принадлежали кислороду) 4 электрона. В результате реакции «улетели» еще 2 и таким образом в серной кислоте у атома серы уже перераспределились 6 электронов, его атом получает заряд (+6)[95].

Таким образом, мы видим, как из различных разнозаряженных ионов образуются нейтральные молекулы, образованные полярными ковалентными химическими связями.

В Природе также известны молекулярные ионы, имеющие заряд, образованные, например, по донорно-акцепторному механизму ковалентной связи[96].

В молекулярных и атомных ионах разница их зарядов также объясняется внутренней структурой данных ионов (нарушения баланса внутренних сил). Для наибольшей детализации описываемых процессов приведем еще один пример.

Пример 3.1/3

Отрыв валентного (свободного) электрона, например, от атома натрия и его присоединение к валентному электрону атому хлора создает перевес сил (зарядов) атомов натрия и хлора. В результате атом хлора становится скомпенсированным по спинам электронов, т.е. у него нет больше валентных электронов (полностью заполнены энергетические оболочки). Два бывших свободных электрона натрия и хлора начинают вращаться относительно друг друга таким образом, что один электрон вращается в одну сторону вокруг ядра, другой – в противоположную. Этот фундаментальный закон природы (принцип запрета вращения, в данном случае двух электронов одного уровня энергии, в одну сторону относительно ядра) был сформулированный в 1925 году швейцарским физиком В. Паули. Таким образом, атом хлора получает электронов на один больше, чем у него протонов (в невозбужденном атоме число протонов равно чиклу электронов). Атом становится отрицательно заряженным. У атома натрия также возникает перевес сил (зарядов протонов и электронов) в пользу протонов (положительно заряженных
частиц). Поэтому атом становится положительно заряженным (положительным ионом). Так возникает притяжение атома натрия к атому хлору и формируется, так называемая ионная связь кристаллической решетки атомов натрия и хлора (поваренной соли).

Таким образом, как мы видим, Природа все время стремиться к равновесию, балансу сил. Это стремление в результате сводиться к тому, что из гармоничной системы зарядов (электронов и протонов) атомов, получается гармоничная система – молекула и их конгломераты.

Итак, мы выяснили, что причиной заряда молекулярных и атомных ионов (сил притяжения атомов и молекул) являются внутренние силы притяжения и отталкивания, в основе которых лежит соотношение числа электронов к числу протонов атома данного химического элемента, в состав которого они входят. Тогда возникает вопрос, в чем причина разных по знаку зарядов электронов и протонов, электрона и позитрона? Возможно, ответ так же лежит в их внутренней структуре?

2) Заряд электрона и позитрона

Рассмотрим сущность зарядов частицы и античастицы на примере электрона и позитрона.

Электрон – стабильная отрицательно заряженная элементарная частица со спином 1/2. Это означает, что за определенное время, связанное с постоянной Планка[97] электрон, грубо говоря, успевает сделать два вращения вокруг своей оси[98]. Иными словами принимает прежний вид после оборота на 720°.

В проведенных опытах по рассеиванию фотонов (электромагнитного излучения малых длин волн: рентгеновского и гамма-излучения) на свободных электронах (эффект Комптона) установлено, что фотон взаимодействует с электроном по законам упругого удара, при котором фотон передает электрону часть своей энергии (и импульса), вследствие чего, его частота уменьшается, а длина волны увеличивается. По современным данным установлено, что электрон ведет себя как точечная частица вплоть до расстояний r ≈ 10–16 см.

При взаимодействии электрона с позитроном происходит аннигиляция по схеме:

e– + e+ → γ + γ[99]. (3.1)

На электронных орбитах, согласно принципу Паули, два электрона, находящиеся на одном уровне энергии (одной орбитали) не могут находиться в одном состоянии, т.е. они могут вращаться только навстречу друг другу. В данном случае, согласно теории Дирака[100], если на орбитали появится «вакансия», то она будет проявлять себя как положительная дырка или положительно заряженный электрон (т.е. позитрон). Пришедший на это место электрон, будет вращаться в противоположном направлении (т.е. иметь противоположный спин).

При встрече атомного электрона с медленным позитроном, последний может захватить электрон и образовать связную систему из позитрона и электрона, которая называется позитронием. Позитроний по структуре подобен атому водороду. Может состоять из электрона и позитрона с антипараллельными спинами (ортопозитроний) и параллельными (парапозитроний). Соответственно ортопозитроний аннигилирует через 10–7 с и образует три гамма кванта, а парапозитроний – через 10–10 с, с образованием двух фотонов.

Позитрон – античастица электрона, стабилен в вакууме, в веществе из-за аннигиляции с электроном существует очень короткое время.

Теоретически предсказан П. Дираком в 1930 году в результате анализа квантомеханического уравнения для электрона, из которого следовало существование двух областей значения энергии электрона (положительной: E ≥ + mec2 и отрицательной: E ≤ –mec2). Данные «нефизические» следствия (частица с отрицательной массой, например, должна двигаться в сторону противоположную действующей на нее силы) Дирак интерпретировал предположением о существовании обычных (с массой больше нуля) электрона с положительным электрическим зарядом. В 1932 году позитроны были экспериментально обнаружены в космических лучах К. Андерсоном, что явилось блестящим подтверждением теории Дирака. В настоящий момент установлено, существование для всех частиц античастиц, иногда совпадающих с ними (например, фотон), что говорит о существовании данной симметрии в природе.

Как уже было отмечено, из принципов симметрии был сделан вывод о возможном существовании антивещества, антиматерии и целых антимиров. Однако, данный вывод, на наш взгляд, был сделан без понимания сущности наличия разности зарядов частиц и античастиц.

Для подтверждения вышеизложенных рассуждений выдвинем предположение о недопустимости переноса понятия частица-античастица, на такие понятия как материя и антиматерия, вещество и антивещество.

Возможно, существующая симметрия микромира является не следствием наличия частиц и античастиц, а отсюда – материи и антиматерия, вещества и антивещества, а результатом внутренней структуры фундаментальных лептонов и квантов поля.

На наш взгляд, сущность разности по знакам зарядов частиц и античастиц (в данном случае электрона и позитрона) заключается в наличие в них сложной внутренней структуры. Здесь можно привести аналогию с противоположными по знаку зарядами анионов и катионов. Возможно, что внутренняя структура электрона и позитрона и определяет их отличие по знаку заряда. Так, позитрон, может быть тем же самым электроном, но с нарушенной определенной внутренней симметрией, составляющих его частиц. Вероятно, природа в процессе строительства «элементарной» материи постепенно вытачивала из различных комбинаций «микрочастиц» те, которые в конченом счете образовывали стабильную «микрочастицу». Здесь, например, можно привести такие грубые аналоги как комбинация нуклонов и электронов образует химические элементы, последние в Природе существуют также в смешанном виде (изотопах), которые в свою очередь образуют химические соединения, ионы и молекулы. Возможно, составляющими позитрона являются те же частицы, что и составляющие электрона, но с разными внутренними силами. Их разница заряда, может, заключатся в том, что позитрону (как и другой античастице) не хватает определенных составляющих, которые есть в его двойнике, и поэтому возникшая система частиц имеет другую структуру, менее сбалансированную.

В соответствии с теорией В.А. Ацюковского позитрон «предположительно во всем подобен электрону, кроме того, что ориентация вектора кольцевого движения относительно вектора тороидального движения у позитрона противоположна той, которая имеется у электрона. Это значит, что знак винтового движения в нем противоположен»[101].

Отсюда можно сделать вывод, что частица и античастица – это одна и та же частица с небольшими различиями в структуре их составляющих частиц.

Выведем другое следствие.

Как уже было отмечено, в природе идет постоянное уравновешивание сил, и, если, например, на одном уровне распределении энергии происходит нарушения баланса сил, то на следующем уже макроуровне идет выравнивание сил, что приводит, например, к образованию нейтральных атомов и молекул. Так природа позаботилась сама о себе, складываясь в макро материю из оболочек компенсирующих систем.

Можно сделать вывод, что именно в результате различных проб и ошибок природы, в конечном счете, возникли стабильные частицы, заложившие основу Нашей материи (3.2.2°). Формирование антивещества и антимира не получилось из-за неустойчивости образуемой системы. Об этом говорят и данные космологии о незначительном или возможном отсутствии какого-либо количества антивещества во Вселенной[102].

Здесь важно подчеркнуть, что речь идет именно о создании антивещества, как совокупности антиатомов и антимолекул., а не о теоретической и практической возможности создания и существования отдельных антиатомов (например, антиводорода, что было успешно продемонстрировано в ЦЕРНЕ, в 1995-м году). Создание же и существование антимолекул и скоплений антимакромолекул противоречит природе материи, в соответствии с которой мир строится по принципу баланса и скомпенсированности сил, таким образом, что разнополярные силы на одном уровне материи выравниваются (нейтрализуются) на следующем вышележащем уровне материи.

Таким образом, мы предполагаем, что создавать из античастиц антивещество и антиматерию (т.е. антимолекулы и скопления антимолекул) также бессмысленно как закладывать в фундамент дома гнилые конструкции. Такой дом все равно упадет. Античастица – это частица с недовложенными элементами в ее структуру, но та же самая частица (порой просто имеющая противоположное вращательное движение).

Возможно, что другие нестабильные частицы и античастицы являются также результатом проб и ошибок природы по созданию более или менее стабильных частиц (в конце главы мы аргументируем данное утверждение).

3) Заряды электрона и протона

На наш взгляд сущность одинаковости по величине и противоположности по знакам заряда электрона и протона также заключается в их внутренней структуре.

Наглядную, математическую модель, обосновывающую данные положения, предложил В.А. Ацюковский. В соответствии с его эфиродинамической теорией физическое содержание понятия «электрический заряд» можно представить как циркуляцию плотности эфира по поверхности частицы[103]. Электрический заряд протона и электрона есть проявление кольцевого движения эфирных потоков на поверхности данный частиц. А знак заряда будет зависеть от направления вращения частиц и других факторов. Поскольку факт притяжения или отталкивания определяется ориентацией кольцевого вращения относительно тороидального, то полярность заряда следует отождествлять с ориентацией кольцевого движения относительно тороидального (т.е. со знаком винтового движения).

При этом протон Ацюковский описывает как тороидальный (похожий на геометрическую фигуру в виде баранки) винтовой вихрь эфира. Если вокруг протона
образовался дополнительный пограничный слой эфира, локализующий кольцевое движение, то такая система представляет собой нейтрон. В системе ядра нейтрон является устойчивым образованием. Однако вырванный из ядра и предоставленный сам себе нейтрон оказывается не устойчивым и распадается на протон и электрон с периодом полураспада 11,7 ± 0,3 мин. Свободный электрон по Ацюковскому представляет собой винтовое вихревое кольцо сжатого эфира. Материалом для создания электрона является эфир пограничного слоя протона. В результате отрыва данного слоя, он коллапсирует в частицу. Электрон, находящийся в связанном состоянии, например, в атоме, представляет «присоединенный вихрь». Такой вихрь получается, если внешние потоки эфира, ранее замыкавшиеся через центральное отверстие протона, будут замыкаться вовне. В таком вихре кольцевое движение будет иметь то же направление, что и кольцевое движение протона, а тороидальное – противоположное, поэтому знак винтового движения и присоединенного вихря будет противоположен знаку винтового движения протона, что и будет восприниматься как отрицательная полярность электрического заряда всего присоединенного вихря – электронной оболочки атома. Поскольку кольцевое движение целиком замыкается внутри этой внешней оболочки и не проникает во внешнюю область, вся система в электрическом отношении оказывается нейтральной. Так образуется атом водорода.

а б в

Схема 3.1/1. Три устойчивых состояния протона (по В.А. Ацюковскому): а – собственно протон; б – нейтрон; в – атом водорода

Вышеуказанные представления легко укладывается в рамки концепции макро-микробесконечности мира, в соответствии с которой элементарные частицы представляют собой целые вселенные, состоящие из многочисленных галактик и их скоплений. Таким образом, можно предположить, что какая-либо наблюдаемая и ненаблюдаемая часть Вселенной представляет собой фундаментальную частицу макромира.

4) Другие силы электромагнитного поля

Помимо кулоновских сил (притяжения и отталкивания разноименных зарядов) в электромагнитном поле присутствуют и другие «силы».

Так, упорядоченное движение заряженных частиц создает вокруг проводника магнитное поле (силу притяжения, идущую вдоль проводника[104]). Природа магнитного поля, как и магнетизма, в соответствии с квантовой электродинамикой заключается в наличие у электронов спинов. Само упорядоченное движение (вращение) электронов порождает силу притяжения. Особенно это касается ферромагнетиков, в которых обобществленные электроны объединятся в домены[105], ориентированные в одном направлении. Домены сохраняют остаточную намагниченность даже в отсутствии внешнего магнитного поля.

Хорошее дополнение в понимание физической сущности магнетизма дал В.А. Ацюковский. Он представил наглядную математическую модель образования магнитного поля вокруг проводника[106].

а б

Схема 3.1/2. Образование магнитного поля вокруг проводника (по В.А. Ацюковскому): а – ориентация вектора спина электрона параллельно оси проводника; б – суммирование винтовых потоков вне проводника

На схеме образно представлено кольцевое (круговое) движение эфира вокруг проводника. Именно данное движение воспринимается как магнитное поле. Мы видим, что по отношению к любому участку поверхности проводника половина электронов оказывается повернутой к этой поверхности, половина к противоположной, так что циркуляция от каждой пары электронов дает суммарную циркуляцию, ось которой будет ориентирована вдоль проводника.

В магнитном поле по В.А. Ацюковскому присутствует как составляющая вращения, так и поступательного движения, причем в разных физических явлениях соотношение между скоростями поступательного и вращательного движений может быть различным. Изменение скорости эфирного потока в материале обеспечивается изменением ориентации доменов, которые потоками, расположенными на их периферии, либо увеличивают общую скорость потока (парамагнетики и ферромагнетики), либо уменьшают (диамагнетики)[107].

Таким образом, «притягивающую силу магнетизма» можно объяснить тем, что под действием упорядоченного вращения электронов, поляризуется прилегающая к ним среда, которая также начинает вращаться, увлекая в это вращение все новые и новые единицы среды субфотонной материи, создавая, таким образом, силу притяжения.

Спинорные силы

Характерно, что вокруг сверхпроводников магнитное поле отсутствует (эффект Мейснера), в связи с объединением электронов в так называемые куперовские пары (скомпенсированные по спину), в результате чего поверхностный слой сверхпроводника превращается как бы в гигантскую нейтральную молекулу.

Таким образом, электрическое поле порождает магнитное поле. В то же время магнитное поле может вызвать электрический ток, в случае если мы будем перемещать магнит, допустим у замкнутого проводника. В данном случае в контуре последнего появится индуцированный вихревой электрический ток[108].

Электрический ток представляет собой направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц: электронов, ионов и др. Известно, что существуют две основные причины прохождения электрического тока: либо за счет переноса электронов (в проводниках, в гальванических элементах), либо за счет переноса ионов (например, при электролизе, в мембранной проводимости).

Условно за направление движения электрического тока принимают направление движения положительных зарядов. Исторически сложилось так, что электрический ток первоначально понимали как перенос положительных зарядов. Поэтому принято считать, что направление тока обратно направлению движения электронов. Ток течет от точки с более высоким потенциалом – катода (+) к точке с более низким потенциалом – аноду (–). Возникающая разность потенциалов является причиной возникновения электрического тока. Например, в электронной лампе (диоде, фотоэлектронном умножителе) за счет разогрева катода происходит его термоэлектронная эмиссия (испускание им электронов). Электроны притягиваются к аноду (коллектору). Далее они могут, например, переносится на люминесцентные вещества и вызывать свечение. Таким образом, переносится, например, информация с помощью телевизионных передающих устройств.

Сила вращения

Возможно, само вращение элементарной частицы вокруг своей оси тоже создает некую силу, поляризующую и (или) притягивающую другие тела. Данное положение было взято в основу дискуссионной теории торсионных полей, в которой эффект вращения частицы связывается с излучением некого поля. В соответствии с нашей концепцией, эффект вращения, создаваемый в так называемых «генераторах торсионных полей» (например, в генераторах Авраменко, Акимова и др.[109]) вызывает в первую очередь поляризацию пространства, т.е. определенное волнение среды, окружающей «генератор». Таким образом, можно сказать, что торсионные поля – это внешний эффект взаимодействия среды (имеющей субфотонную основу) с вращающимся объектом, но никак не фундаментальное взаимодействие. Здесь же отметим, что в соответствии с теорией В.А. Ацюковского речь идет о возникновении в эфирной среде возмущения в виде эфирных волн (потоков амер), связанных с изменением плотности и концентрации эфира на определенных участках.

Возможно также, что сила, образуемая при вращении, связана с гравитацией, последняя также не является фундаментальной силой, а является следствием движения и взаимодействия внутренних сил вращающегося тела? Ответ на данный вопрос мы дадим после рассмотрения гравитационного взаимодействия.

Вывод

Заряд частицы является проявлением определенной силы и зависит от внутренней структуры самой частицы. Именно внутренняя структура частицы или системы частиц формирует заряд, знак заряда и его значение.

4°. Проблема квантовой нелокальности

Квантовая нелокальность (другое название данному феномену – квантовая телепортация) – передача квантового состояния на расстояние, при помощи разъединённой в пространстве сцепленной пары и классического канала связи, при которой состояние разрушается в точке отправления при проведении измерения, после чего воссоздаётся в точке приёма[110].

Суть феномена заключается в следующем.

Представим, испущенные веществом два фотона, с одинаковой поляризацией (допустим, с правой циркулярной поляризацией). После прохождения ими некоторого расстояния (например, 10 км) один из фотонов попадает в магнитное поле и меняет свою поляризацию (допустим, на левую), соответственно одновременно без дополнительных воздействий у второго фотона появляется также левая циркулярная поляризация. Подобные взаимопревращения касаются также и других элементарных частиц, которые некоторое время образовывали системы частиц с одинаковой поляризацией. Как только одна из частиц квантово связанной пары начинает взаимодействовать с внешним миром, ее квантовые характеристики изменяются и в тот же самый миг изменяются характеристики второй частицы-пары. Характерно, что обмен информацией между частицами, находившихся ранее в одинаковых состояниях поляризации, происходит без каких-либо полей, мгновенно и не зависит от расстояний[111].

Явление квантовой телепортации планируется активно использовать в связи и в квантовых компьютерах. В то же время принцип работы данного феномена остается загадкой.

В соответствии с нашей концепцией, эффект квантовой телепортации объясняется внутренней структурой частиц, которые связаны между собой энергией субфотонного взаимодействия. Это касается фотонов и электронов, внутренняя структура которых на сегодняшний день неизвестна.

Энергия субфотонного взаимодействия представляет собой частицы субфотонной материи, которые скручиваясь особым образом (на основе сил притяжения и отталкивания) определяют структуру и устойчивость лептонов и кварков.

При изменении поляризации какой-либо парной частицы, вторая частица (пара) также меняет поляризацию в силу установившейся связи между частицами субфотонной материи. Дело в том, что на уровне субфотонных взаимодействия парная частица представляет собой одну частицу, и даже в случае разделения пары, связь между ее структурными элементами сохраняется. Поэтому в случае изменения поляризации одной парной частицы, внутренняя структура второй пары мгновенно перестраивается, в связи с чем и вторая частица (пара) приобретает поляризацию первой частицы.

Внутренняя механика данных процессов лежит в основе процессов сознания и экстрасенсорных способностей людей. Некоторые элементы данной механики мы рассмотрим в главах 7 и 8.

Вывод

Явление квантовой нелокальности объясняется тем, что мы имеем дело не с двумя парными частицами, а одной частицей (или сгустком энергии в виде частицы). Данная частица состоит из взаимосвязанных элементов, системы частиц. Поэтому при воздействии на какую-либо часть этой системы (например, в виде наблюдаемой одной парной частицы), мы неизбежно вызываем изменение и второй частицы-пары.

5°. Квантовый парадокс вечно живущего электрона

По современным оценкам (в рамках предположения Стандартной модели элементарных частиц) время жизни электрона близко к бесконечности (∞). Время жизни протона оценивается в промежутке от 6,5∙1032 лет.

Причина такой стабильности данных частиц озадачивает многих физиков.

В соответствии с нашей концепцией стабильность электрона и протона обеспечивают внутренние силы.

Как было отмечено, свободный электрон представляет собой сгусток энергии, состоящей из субфотонной материи. Его можно представить в виде газового вихря (вихревого тороидального кольца с переменным радиусом[112]), оторвавшегося от другого вихря, еще большего по размеру (протона). В математической модели В.А. Ацюковского свободный электрон имеет вид тора (баранки или спасательного круга), таким образом, его центральная часть пуста.

Поскольку по своей структуре электрон, так или иначе, близок к газообразному состоянию, то при определенных условиях электрон (например, при появлении препятствия на его пути) может расщепиться на две квазичастицы или две энергии (два вихря), которые могут вновь слиться друг с другом, образуя единую частицу.

Пример 3.1/4

В подтверждение возможности расщепления электрона говорят эксперименты английских физиков, К. Форда и Э. Скофилда из (соответственно) Кембриджского и Бирмингенского университетов[113]. В результате эксперимента было зафиксировано явление разделения спина и заряда электронов в сверхтонких проводниках.

Эксперименты были построены на базе модели жидкости Томонаги-Латтинжера, которая описывает взаимодействие электронов в одномерных проводниках – так называемых квантовых проволоках. Электроны помещались на минимальном расстоянии от поверхности металла, с которой они «перепрыгивали» на проводники за счет эффекта квантового туннелирования. Вся система была охлаждена до сверхнизких температур (около 0,1 К) и помещена во внешнее магнитное поле; изменяя параметры поля и наблюдая за тем, как реагируют на это туннелирующие электроны, исследователи получили экспериментальные свидетельства разделения.

Наблюдать этот эффект можно в квазиодномерных системах, в которых взаимодействие электронов друг с другом приобретает гораздо большее значение, чем в обычных металлах. Попавшие в такие «стесненные условия» электроны рассматриваются как комбинация двух квазичастиц – спинона, переносящего только спин, и холона, переносящего только заряд.

Кроме того, происходит постоянный энергообмен между составляющими электрона и фотона (см. главу 4.6). Именно благодаря данному энергообмену электрон живет вечно.

В соответствии с нашей концепцией взаимно скомпенсированные по спину электроны (находящиеся на одном энергетическом уровне) представляют собой одну частицу, а не две частицы, несущиеся на встречу друг к другу по электронной орбите вокруг ядра (согласно принципу Паули). Спаренные электроны составляют единую частицу, имеющую определенную траекторию на орбите. Эффект Зеемана (расщепление уровня энергий), который Паули растолковал как наличие у электронов противоположных спинов на одной орбите, может иметь другое толкование. Спаренные электроны имеют сложную конструкцию, которая при ее расщеплении сопровождается закономерным разлетанием электронов в разные стороны и с разными спинами.

Поэтому в спаренной системе частиц (будь то в виде химической связи, например, два обобщенных электрона у двух атомов; будь то внутри атома, например, два спаренных электрона в атоме гелия) мы имеем дело не с двумя частицами с разными спинами, а одну частицу с комбинацией разнополярных сил.

Неспаренный электрон – это часть энергии, которая может слиться до устойчивого конгломерата его составляющих частиц. Поэтому он проявляет себя как некий магнит.

Определить траекторию спаренных электронов можно в соответствии с уравнением Шредингера. Тогда получается, что вся вытянутая так или иначе орбита – это и есть одна частица или энергетическая субстанция, состоящая из единиц субфотонной материи. Ее составляющие внешней оболочки есть бозоны определенной поляризации в виде фотонов. Разрыв химической связи обозначает автоматический вылет некоторых фотонов (энергии).

Перемещение электронов с орбиты на орбиту и излучение фотона связано с принципом переполнения энергий. Поглощение фотонов происходит по принципу накопления энергии и в случае ее переполнения – высвобождение ее части в виде вылета фотона. Накопление энергии дает также возможность фермионам распариться. После излучения и высвобождения энергии появляется возможность электронам снова спариться, а расщепленным электронам – слиться.

Траектория не спаренного электрона не определяется, так как это сгусток, часть энергии, которая может преодолевать порог пространства-времени и появиться где угодно.

Таким образом, можно сделать вывод, что фермионы являются неустойчивыми образованиями и имеют тенденцию к слиянию (спариванию). При этом спаренные фермионы образуют бозон – скомпенсированную по спинам систему.

Перейдем к рассмотрению других видов физических полей, после чего вернемся к начатому анализу.

Вывод

Квантовый парадокс вечно живущего электрона можно объяснить взаимопревращением субфотонной материи в фотонную и обменным характером взаимодействия между фотонной материей и субфотонной.

Общий вывод

В данном параграфе при рассмотрении проблем массы, энергии, заряда, квантовой нелокальности и «вечно живущего электрона» мы пришли к общему выводу, что все эти проблемы решаются при введении в науку представлений о существовании субфизической (субфотонной) материи.