Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Структура материи в концепции теоретической и экспериментальной научной философии: монография

Век В. В.,

§ 3.4. Проблемы Великого объединения, суперобъединения, суперструн, преонов, скрытой массы и других попыток установления структуры материи (Problems of Great consolidation, superconsolidation, superstrings, preons, hidden mass, and other attempts of

Начиная с Эйнштейна и по настоящее время, физиками предпринимаются попытки построить единую теорию физического поля. По-другому данную теорию, которая бы объединила все 4 фундаментальных взаимодействий, называют теорией «Всего». Создание такой теории было мечтой Эйнштейна, который безуспешно работал над этой темой более 30 лет.

Основной проблемой создание теории «Всего» является, как известно, совмещение общей теории относительности и квантовой механики, которые имеют разные области применения. Общая теория относительности в основном используется для описания явлений на макроуровне (в масштабах Вселенной); квантовая механика описывает явления на микроуровне (на уровне взаимодействия элементарных частиц).

В рамках данного параграфа вначале остановимся на рассмотрении основных положений и проблем теории относительности, так как данная теория является базой для построения других теорий, так или иначе проливающих свет на структуру материи. Затем сделаем анализ проблем других не менее значимых в термической физике теорий.

Рассмотрим следующие вопросы:

1. Проблема теории относительности.

2. Проблема Великого объединения и суперобъединения.

3. Проблема теорий суперструн и преонов.

4. Проблема теорий тахионов и сверхсветового движения.

5. Проблема темной материи и темной энергии.

1°. Проблема теории относительности

Специальная теория относительности была создана Эйнштейном в 1905 году. В соответствии с ней пространство и время относительны – результаты измерения расстояний и времени зависят от того, движется наблюдатель или нет. В общей теории относительности, которую Эйнштейн создавал с 1907 по 1916 годы, специальная теория относительности объединена с ньютоновской теорией гравитации. В рамках общей теории относительности, постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовыми взаимодействиями тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформацией самого пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствием массы-энергии. Таким образом, в общей теории относительности гравитация не характеризуется с точки зрения ее сущности (сил ее составляющих). Вместо этого, считается, что свободное движение тел в гравитационном поле, происходит по инерции по прямой линии в искривленном четырехмерном пространстве-времени, в котором время в разных точках течет по-разному. Искривление пространства зависит от массы тел, а также от всех видов энергии, присутствующих в системе.

Рассмотрим основные постулаты теории относительности и сделаем им анализ с точки зрения нашей концепции.

1. Принцип постоянства скорости света (независимость скорости света от скорости источника).

В настоящее время имеются некоторые исключения из данного положения. Например, установлено, что групповая скорость (волна с групповой скоростью) и скорость распространения некоторых галактик теоретически могут превышать скорость света в вакууме. Однако речь в данном случае идет о распространении элементов Нашей (фотонной) материи, на которую действуют скоростные ограничения, установленные релятивистской механикой.

В соответствии с нашей концепцией, как мы указывали ранее, при введении новых коэффициентов масс для субфотонной материи, можно предположить, что скорость субфотонных взаимодействий значительно превышает скорость света в вакууме.

2. Взаимосвязь энергии и массы Эйнштейн вывел в известной формуле: Ео = mc2, которая, по нашему мнению, с некоторым исключениями применима для расчета взаимодействий материи электромагнитной природы. Для расчета субфотонных взаимодействий (включая сильные и слабые) она не может быть применима. Здесь могут использоваться, например, как мы указывали теоретические расчеты В.А. Ацюковского. В соответствии с нашей концепцией, в Субфотонной материи другие критерии энергии, массы и скоростей. Возможно, они на порядок отличаются от значений, установленных для фотонной материи. Можно предположить также, что наблюдатель, находящийся внутри Микромира, встречается с проявлениями сил, аналогичных «Нашему миру», но они действуют в пределах данного Микромира, его гравитационной основы. Т.е. в нем никакое тело не может передвигаться выше световой скорости, аналогичной «Нашей материи», но по сравнению с последней скорости Микромира на порядок превосходят скорости света в вакууме.

Таким образом, установив новые значения с, m и E, существующие в Микромире, мы можем начать правильно оперировать некоторыми их величинами и давать верные интерпретации тех или иных загадочных эффектов, встречающихся сегодня в физике элементарных частиц и космологии. Раздел физики, который будет заниматься данными исследованиями, может называться физикой фундаментальных фермионов и бозонов или субфотонной механикой.

Здесь, в первую очередь, необходимо определить, какая величина будет браться в расчет масс Субфотонной материи, а также раскрыть физический смысл перехода массы в энергию.

Масса, так или иначе, определяет количественное состояние вещества. Если его разложить на части (а любое тело можно разложить на части), то в принципе можно подсчитать, сколько в нем содержится частиц, какие силы их удерживают. Таким образом, понятие массы можно определить как количество элементов в той или иной материи (как фотонной, так и субфотонной). Здесь нужно только определиться с точками отсчета единиц масс для субфотонной и фотонной материи.

Энергией в данном случае будут те или иные составляющие элементарных частиц, которые при взаимодействии с другими частицами могу влиять на те или иные процессы, связанные с изменениями масс. При определенных условиях масса и энергия могут переходить друг в друга, поскольку любая частица (теоретически и практически) имеет массу. Тогда получается, у фотона так же есть масса (динамическая масса). Массы покоя у фотона нет, поскольку до его формирования, его составляющие распределены в структуре объектов физической материи (например, в электронной оболочке атома).

3. О замедлении времени

В соответствии со специальной теорией относительности, «скорость течения времени» зависит от скорости движения данного тела и также от близости к гравитирующим телам.

Процесс замедления времени подтвержден экспериментально. Одним из ярких примеров так называемых тестов теории относительности является эксперимент Хафеле – Китинга, непосредственно продемонстрировавшим реальность парадокса близнецов (мыслительного эксперимента с двумя близнецами N и N′, движущимися относительно друг друга).

Пример 3.4/1

В октябре 1971 Дж. Хафеле (J.C. Hafele) и Ричард Китинг (Richard E. Keating) взяли четыре комплекта цезиевых атомных часов на борт коммерческих авиалайнеров и дважды облетели вокруг света, сначала на восток, затем на запад, после чего сравнили «путешествовавшие» часы с контрольными часами, остававшимися в Военно-морской обсерватории США.

Выяснилось, что часы, летевшие на самолете на восток (в направлении вращения Земли), шли медленнее (отставали от контрольных часов), а часы на борту самолета, движущегося в западном направлении (против вращения Земли), шли быстрее контрольных (т.е. «спешили»).

Результаты эксперимента были совместимы с предсказаниями теории относительности, в соответствии с которой, скорость хода часов наибольшая для того наблюдателя, который находится в состоянии покоя по отношению к ним. В системе отсчёта, в которой часы не покоятся, они идут медленнее. Эксперимент доказал, что наблюдавшиеся положительные и отрицательные разности хода часов с высокой доверительной вероятностью отличаются от нуля.

Характерно, что повторение данного эксперимента состоялось в его 25-ю годовщину (в 1996 году), с использованием более точных атомных часов, и результаты были проверены с лучшей погрешностью. В настоящее время такие релятивистские эффекты входят в расчеты, связанные с необходимости корректировать часы на навигационных спутниках GPS и ГЛОНАСС.

Таким образом, можно сказать, что феномен замедления времени полностью доказан. Однако остается вопрос: от чего зависит замедление времени? От гравитации, притяжения к массивным телам и приближения к скорости света? Но от чего зависит гравитация и скорость? От Массы? Энергии? Какой энергии?

В соответствии с нашей концепцией феномен замедления времени связан не с массой и электромагнитной энергией, а действием субфотонных (субфизических) сил.

Сама Субфотонная материя, как мы отмечали, имеет прямое отношение к эфирной среде (в терминологии В.А. Ацюковского), в которой действуют вполне объяснимые и понятные законы с точки зрения обычной (газовой) механики. Рассмотрим ситуации зависимостей движения тел от влияния среды.

1. При движении тела (частицы, системы частиц) со скоростью близкой к скорости света на него меньше воздействует гравитация других тел. Влияние гравитации также ослабевает при движении по ходу вращения гравитирующего тела, как в примере с часами, движущимися по ходу вращения Земли. В результате данного эффекта скорость вращения частицы (систем частиц) вокруг своей оси замедляется, процесс поглощения и излучения частиц фотонной и субфотонной материи также замедляется, т.е. обмен со средой уменьшается. Если тело имеет составную сложную природу (состоит из атомов и молекул), то процесс распада системы и взаимодействия со средой также замедляется. Если речь идет о биологической системе, то скорость обменных процессов в ней также замедляется, соответственно замедляется и старение. В итоге для систем тел, включенных в данный процесс движения времени замедляется.

2. Со снижением скорости или в случае движения против вращения гравитирующего тела рассматриваемый нами объект начинает вступать во взаимодействие со средой. Скорость вращения его составляющих частиц увеличивается. В результате объект быстрее начинает распадаться или в нем активнее происходят те или иные процессы. Время для данного объекта идет быстрее.

3. Что касается самого фотона, то в процессе его движения на него также воздействует среда, состоящая из субфотонной материи. При этом возможно, постоянство скорости света в вакууме (если такое постоянство действительно существует, скорее всего, какие-либо незначительные изменения скорости в ту или иную сторону происходят) обеспечивается именно за счет взаимодействия фотона со средой, которая также вовлечена в процесс движения. Далее мы укажем, что в целом постоянство скорости света в вакууме достигается за счет взаимодействия с Субфотонной материей и движения самой материи (в данном случае Киберматерии). В процессе полета фотона его скорость изменяется в результате взаимодействия с веществом и субфотонным излучением. Движение фотона постоянно претерпевает усиление сигнала за счет движения самой материи. Таким образом, возможно, что свет, пронесшийся миллионы и миллиарды световых лет, содержит совершенно другие фотоны, отличные своим составом от первоначальных фотонов, которые были испущены звездами.

В этой связи напомним об одной опровергнутой к настоящему времени гипотезе так называемого «утомлённого света» (или старения света, англ. tired light). Она была выдвинута швейцарский астроном, Фрицем Цвики в 1929 году. В соответствии с данной гипотезой, фотоны теряют энергию в столкновениях с другими частицами. На основании данной гипотезы ее сторонники отвергали модель расширения Вселенной и зависимость красного смещения от расстояния до объекта (Закон Хаббла). Гипотеза была отвергнута, так она противоречила наблюдениям: «красное смещение» действительно говорит об удалении источника света от объекта наблюдения.

В рамках нашей концепции данная гипотеза имеет смысл при учете эффекта, вызываемого существованием Субфотонной материи.

В теории В.А. Ацюковского дана математическая модель пространственного перемещения фотона и его распада (мы приведем эти данные в § 6.1).

Возможно, что помимо удаления (разбегания) галактик, красное смещение может также свидетельствовать о взаимодействии фотонов со средой, в том числе, с субфотонной материей. Как известно, электромагнитная волна представляет собой лавину фотонов. При движении с первоначальным ускорением длина этой волны «наблюдается» как короткая. В дальнейшем часть фотонов этой волны вступает во взаимодействие со средой. Меняется поляризация (направление вращения) каких-то фотонов. Происходит рассогласование движения частиц в рамках самой этой волны. В результате мы начинаем воспринимать эту волну как длинную, т.е. смещенную в сторону красного излучения.

В то же время, если рассмотреть отдельно взятый фотон этой волны, то мы можем обнаружить снижение скорости частиц (фотонов) и, соответственно, начало их сжатия, связанного с ускорением их вращения и распада.

Понятно, что при больших скоростях фотоны тратят меньше энергии на собственное вращение. Эта энергия преобразуется в прямопоступательное ускорение. При замедлении скорости частица начинает вращаться быстрее, она больше вступает во взаимодействие со средой, больше захватывает частиц субфотонной материи и больше их излучает. При этом нужно учитывать, что какие-то фотоны в составе волны избегают влияния среды или, наоборот, получают ускорение. Все это вместе способствует изменению свойств самой волны, как лавины фотонов. В результате данных процессов волна становится длиннее (происходит отклонение в сторону красного смещения).

Частицы, испущенные миллиарды лет назад, в конечном счете, тоже начинают сжиматься, закручиваться, вступать во взаимодействие с другими частицами субфотонной материи, т.е. распадаться. Подробнее данную гипотезу рассмотрим также в параграфе 6.1.

Таким образом, фотоны (кванты света), получая световое ускорение (около 300 тыс. км/с) испытывают гравитационное действие других тел и со временем замедляются и вступают во взаимодействие с фотонной и субфотонной материей. Отсюда вытекает и неверное толкование этого эффекта в теории относительности. Частицы при световых скоростях меньше распадаются не из-за замедления времени, а из-за того, что на них меньше действует центробежная сила, потому что они меньше вращаются, сжимаются и вступают во взаимодействие со средой.

Вывод

Замедление времени зависит не от абстрактной гравитации, массивных объектов и энергии физической материи (в рамках теории относительности), а от влияния среды (в том числе фотонной материи) и самого тела, включенного в процесс вращения и обмена со средой (например, в виде испускания и поглощения энергии фотонного и субфотонного характера).

Под действием гравитации между телами увеличивается взаимодействие, которое приводит к увеличению вращательных движений притягивающегося тела. В результате этого вращения испускается энергия. Если частица будет меньше испытывать сопротивление среды и меньше вращаться, то она будет меньше испускать энергии субфотонной материи и поэтому меньше распадаться.

Как мы указывали выше, гравитация является проявлением субфотонных сил, а не результатом деформации самого пространства-времени. Пространство-время искривлено для фотонной материи, для Субфотонной материи пространство не искривлено. Например, для наблюдателя из Киберматерии «Наша материя» представляет собой непрерывно взаимодействующий котел вещества и энергии электромагнитной природы. При этом сама материя (пространство самого котла) остается неизменной, не искривленной.

Что касается эффектов замедления времени, то возможно в будущем, появятся изобретения, позволяющие раскладывать макротела на составляющие их частицы и транспортировать в виде, допустим, потока субфотонного излучения. В данном случае, если речь идет о космическом корабле, то это уже будет не космический корабль, а поток субфотонного излучения. Тогда и теория о замедлении времени получит новое развитие. Можно будет рассчитать, например, расстояние до места транспортировки и согласовать его с земным временем. В этом случае межзвездные перелеты станут практически мгновенными.

2°. Проблема Великого объединения и суперобъединения

Выше мы указали, что перед современной физикой стоит задача создания общей теории, объединяющей квантовую теорию поля и теорию относительности. Это позволило бы объяснить процессы, происходящие в чёрных дырах и, возможно, механизм Большого взрыва.

Начиная с Эйнштейна и по настоящее время, физиками предпринимаются попытки построить единую теорию физического поля. Сегодня имеются различные варианты построения единой теории, объединяющей три из четырех фундаментальных взаимодействий (электромагнитное, сильное и слабое). Данные модели называются моделями Великого объединения. Общим для всех этих моделей является признание того, что теоретически данное объединение возможно на сверхмалых расстояниях (10–29 см) и сверхвысоких температурах (1029 К). При таких энергиях и расстояниях кварки и лептоны становятся, практически, неразличимы, а кванты полей приобретают единую симметрию. Экспериментально на данный момент ни одна из моделей Великого объединения не подтверждена. Экспериментальные данные о таком подтверждении могли бы пролить свет на понимание структуры материи.

Теория суперобъединения («теория Всего», единая теория поля) предполагает объединение всех известных 4-х фундаментальных взаимодействий. Считается, что такая теория могла бы стать фундаментальным законом Вселенной.

В течение двадцатого века было предложено множество «теорий Всего», но ни одна из них не смогла пройти экспериментальную проверку, или существуют значительные затруднения в организации экспериментальной проверки для некоторых из кандидатов. Основная проблема построения научной «теории Всего» состоит в том, что квантовая механика и общая теория относительности (ОТО) имеют разные области применения. Квантовая механика в основном используется для описания микромира, а общая теория относительности применима к макромиру. СТО (Специальная теория относительности) описывает явления при больших скоростях, а ОТО является обобщением ньютоновской теории гравитации, объединяющей ее со СТО и распространяющей на случай больших расстояний и больших масс. Непосредственное совмещение квантовой механики и специальной теории относительности в едином формализме (квантовой релятивистской теории поля) приводит к проблеме расходимости – отсутствия конечных результатов для экспериментально проверяемых величин. Для решения этой проблемы используется идея перенормировки величин. Для некоторых моделей механизм перенормировок позволяет построить очень хорошо работающие теории, но добавление гравитации (то есть включение в теорию ОТО как предельного случая для малых полей и больших расстояний) приводит к расходимостям, которые убрать пока не удаётся. Хотя из этого вовсе не следует, что такая теория не может быть построена.

В настоящее время основными кандидатами в качестве «теории всего» являются теория струн, петлевая теория и теория Калуцы – Клейна. Данные теории строятся на основе предположения о существовании полей, ответственных за тот или иной вид фундаментального взаимодействия (электромагнитного, слабого, сильного, гравитационного). Хотя теоретически теорию единого поля можно построить и без использования полей, несмотря на то, что научный статус таких теорий может быть спорным.

На наш взгляд единую теорию поля принципиально возможно и необходимо для начала создать без использования полей, квантово-механических моделей и теории относительности Эйнштейна. Такая необходимость назрела в силу того, что современная теоретическая физика в своих квантово-механических изысканиях настолько уже оторвалась от реальности, что ее многие теоретические выводы не просто не соответствуют реальности, но и нарушают элементарные представления о здравом смысле. При этом в теоретической физике уже давно утвердились такие правила создания «хороших» физических теорий, как нежелательность использовать таких критериев, как «здравый смысл» или «повседневный опыт». Это оправдывается тем, что такие критерии, якобы, уже успели дискредитировать себя: многие современные теории могут «противоречить здравому смыслу», однако реальность они описывают на много порядков точнее, чем «теории, основанные на здравом смысле».

Новые фундаментальные физические теории, как правило, не выводятся из уже известных, а строятся с нуля. Первый шаг в таком построении – это самое настоящее «угадывание» того, какую математическую модель следует взять за основу. Часто оказывается, что для построения теории требуется новый (причем, обычно более сложный) математический аппарат, непохожий на тот, что использовался в теоретической физике где-либо ранее. Считается, что это не прихоть, а необходимость: обычно новые физические теории строятся там, где все предыдущие теории (то есть основанные на «привычном» математическом аппарате) показали свою несостоятельность в описании природы. Иногда оказывается, что соответствующий математический аппарат отсутствует в арсенале чистой математики, и его приходится изобретать.

Здесь следует отметить, что математика является своеобразной мельницей, способной перемалывать все, что в нее будет заложено. Поэтому при желании можно создать и обосновать самую нелепую с позиции здравого смысла теорию, зато такая теория будет пестрить «математической красотой», какими-то абстрактными суперсимметриями и подогнанными под эксперименты формулами.

Такой может быть, например, теория Всего, в которой кроме красивых формул, громоздких уравнений и туманных следствий, не дающих ясных представлений о структуре материи, не будет ничего. Зато эффект создания единой математической теории поля будет достигнут и физики-теоретики смогут со спокойной совестью рассуждать о «конце физики» и конце фундаментальных открытий.

Остается только вопрос: кому нужна такая теория, которая не прольет свет на структуру материи, не даст наглядных простых представлений, вскрывающих сущность физических полей и их квантов?

На наш взгляд в настоящий момент необходимо создать в первую очередь простую и наглядную картину мироздания, которая бы открыла хотя бы сущность элементарных частиц и полей, нашла бы им доступные для восприятия аналоги и открыла бы новые горизонты новой еще не познанной материи. И только после построения такой «простой» теории можно переходить к созданию «сложной» теории, основанной на изучениях деталей простой теории. Пытаться же построить сложную теорию на основе сложной или сверхсложной, без выяснения простых и банальных истин о законах и закономерностей материи является заведомой ошибкой или непростительным заблуждением.

Такой картиной на наш взгляд может быть концепция макро-микробесконечности мира и вытекающие из нее следствия. Математической основой данной концепции может выступить эфиродинамическая теория В.А. Ацюковского.

В соответствии с данной концепцией обретают простой физический смысл все известные на данный момент физические поля, объясняется существование всех элементарных частиц (как известных, так и тех, которые будут открыты в будущем). Кроме того, в ней сформулированы представления о других видах материи, о других реальностях, к изучению которых наука перейдет еще нескоро. В ней также отражаются идеи бесконечности видов материи и, соответственно, идея бесконечного познания и возможного развития как самой материи, так и ее познающего субъекта.

В рамках данной концепции находится место и для теории сознания. Раскрывается физическая и субфизическая основа сознания и других механизмов психики.

На наш взгляд, современная полевая материя – это созданная в результате бесконечных проб и ошибок природы, устойчивая комбинация ее внутренних составляющих.

Из всех известных квантов полей, самым «совершенным» на наш взгляд является фотон, с рождением которого и завершилось строительство Нашей (фотонной) материи.

Составляющие Нашу материю электроны, протоны и нейтроны также являются результатом «торжества» природы по созданию таких внутренних комбинаций частиц, которые бы обеспечивали стабильность образованной ими частицы. Соответственно другие комбинации мезонов, барионов и лептонов являются менее успешными попытками преобразования физической материи и субфизической.

Подробно положения данной концепции и вытекающие из нее следствия мы рассмотрим в следующих главах нашего исследования.

Здесь отметим, что большим недостатком современных физических изысканий, пытающихся сочетать в себе каким-то образом идеи квантовой механики и теории относительности, является игнорирование попыток найти физическую основу сознания и перенормировать ее на соответствие с теми или иными квантово-механическими явлениями.

На наш взгляд строить единую модель физического поля без объяснения физических и субфизических основ сознания также нелепо, как утверждать, что земля стоит на трех китах, под которыми черепахи до самого низу.

Непонятно почему физики-теоретики пытаются залезть в дебри каких-то беспочвенных математических абстракций и совершенно не замечают такой важный объект для исследования, каким являются физические основы человеческого сознания. А ведь уже сам факт существования многих феноменов сознания, экстрасенсорных способностей некоторых людей, говорит о наличии нового физического поля, неукладывающегося в картину известных 4-х физических взаимодействий. Быть может выяснение сущности этого поля поможет понять и сущность других физических взаимодействий? Быть может в этом поле и заключается основа всех известных
физических полей? Быть может в разгадке физических и субфизических основ сознания лежит ключ для построения теории Всего?

На эти и другие вопросы мы последовательно дадим ответы в следующих главах.

Вывод

На наш взгляд проблема построения теорий Великого объединения и Суперобъединения связана с непониманием структуры материи, ее видов. Дело в том, что какая-либо общая основа у всех физических взаимодействий существует и физики-теоретики верно поставили вопрос о выяснении этой основы. Однако для этого нужно не изобретать какую-либо неизвестную еще в современной математике теорию, а достаточно просто предположить существование другого вида материи, в котором существуют аналогичные законы для Нашей материи, а для ее описания подойдет и уже существующий математический аппарат. Единственно, в том «другом» виде материи происходят иные временные процессы, там по другому (ускоренно или замедленно) идет время. А потому идею перенормировки величин следует попробовать применить не для примирения квантовой механики и общей теории относительности, а для перенормировки величин для Нашей и других видов материи.

Концепция макро-микробесконечности мира позволяет глубже взглянуть на структуру материи. В соответствии с ней, «Наша материя» является электрополевой материей, в ней существует только одно электромагнитное поле, а все другие поля связаны с материей другой природы. В этом случае возникает вопрос, о каком объединении полей может идти речь? Что и с чем объединять, если поле итак одно, и объединять его не с чем?

Основой Нашей материи является Субфотонная материя, именно она участвует в рождении Нашей материи, но она несводима к фотонной материи, и нельзя из этих двух разных видов материи слепить одну материю.

Попытка физиков объединить все четыре взаимодействий в одно при помощи теоретических предположений создать предельные температуры и давления напоминает процесс объединения супа и котлеты. Понятно, что это разные явления (блюда) и какой смысл их объединять, смешивая в одном котле?

Можно предположить, что при сверхвысоких температурах трудно различить и лептоны, и адроны, но на уровне субфотонной материи ничего не изменится. Точно также, что при смешивании (например, миксером) супа с котлетой и варки их при высоких температурах мы все равно, так или иначе, получим раствор, в котором структурные компоненты аминокислот, входящих в состав белков животного или растительного происхождения не будут иметь различия.

3°. Проблема теорий суперструн и преонов

Теории струн являются общим названием направления теоретической физики, изучающей динамику и взаимодействия не точечных частиц, а одномерных протяжённых объектов, так называемых квантовых струн. Теория струн сочетает в себе идеи квантовой механики и теории относительности, поэтому на её основе предполагается построение теории квантовой гравитации.

Теория струн основана на гипотезе, что все элементарные частицы и их фундаментальные взаимодействия возникают в результате колебаний и взаимодействий ультрамикроскопических квантовых струн на масштабах порядка планковской длины 10–35 м. Первые теории струн возникли в 1960-е годы и были связаны с объяснением структуры адронов, в частности пионов. С возникновением квантовой хромодинамики интерес к струнным теориям снизился. Однако в 1980-е годы в связи с возникшими трудностями создания теории гравитации в рамках Стандартной Модели элементарных частиц интерес к теории струн вновь возник. Многие физики поняли, что теория струн могла бы описать все элементарные частицы и взаимодействия между ними, и сотни учёных начали работу над теорией струн как наиболее перспективной идеей объединения физических теорий. Начался первый этап так называемой суперструнной революции. В результате было создано 5 теорий суперструн, которые так и не решили основные проблемы квантовой теории гравитации и единой теории поля. В середине 1990-х физики-теоретики обнаружили веские доказательства того, что различные суперструнные теории представляют собой различные предельные случаи неразработанной пока 11-мерной М-теории. Это открытие ознаменовало вторую суперструнную революцию. В настоящий момент М-теория (мембранная теория) является наиболее перспективной теорией, созданной с целью объединения фундаментальных взаимодействий. В качестве базового объекта используется так называемая «брана» (многомерная мембрана) – фундаментальный физический объект, включающий в себя большое число пространственных измерений.

По мнению Хокинга, большим плюсом струнных теорий является их попытка выстроить единую физическую теорию. Теория суперструн – это теория, объединяющая квантовую гравитацию и калибровочную теорию элементарных частиц. Она является наиболее сложной и амбициозной теорией в современной физике и возникла как наиболее многообещающий кандидат на роль квантовой теории всех известных взаимодействий[165].

Суперструнные теории продемонстрировали также революционный подход к представлению об элементарных частицах.

Основными объектами струнных теорий выступают не частицы, занимающие всего лишь точку в пространстве, а некие структуры, вроде бесконечно тонких кусочков струны, не имеющие никаких измерений, кроме длины. Концы этих струн могут быть либо свободными (так называемые открытые струны), либо соединены друг с другом (замкнутые струны). То, что раньше считалось частицами, в струнных теориях изображается в виде волн, бегущих по струне так же, как бегут волны по натянутой веревке, если ее дернуть за конец. Испускание и поглощение одной частицы другой отвечает соединению и разделению струн.

Струнные теории также предлагают своеобразный подход к пониманию природы масс элементарных частиц. В соответствии с теорией струн, масса элементарной частицы определяется энергией колебания внутренней струны этой частицы. «Точно так же, как различные меры резонансных колебаний скрипичных струн рождают различные музыкальные ноты, различные моды колебаний фундаментальных струн порождают различные массы и константы взаимодействий»[166].

До создания теории струн считалось, что различия между фундаментальными частицами обусловлены тем, что они состоят из различного «материала». Теория суперструн изменила это мнение, объявив, что «материал» всего вещества и всех видов взаимодействий является одним и тем же. Каждая элементарная частица представляет собой отдельную струну, и все струны являются абсолютно идентичными. Различие между частицами обусловлены различными модами резонансных колебаний этих струн. Таким образом, теория суперструн является на данный момент единственной теорией, претендующей на роль «теории всего сущего»[167].

В то же время в струнных теориях Хокинг выделяет следующие недостатки.

Во-первых, при всех попытках построить единую теорию поля все струнные теории имеют между собой какие-либо отличия (они не являются едиными).

Во-вторых, для всех суперструнных теорий, лежащие в их основе фундаментальные физические и геометрические принципы до сих пор неизвестны.

В третьих, невозможно экспериментально достичь чудовищных энергий, обнаруживаемых на планковской длине. А, следовательно, невозможна и экспериментальная проверка струнных теорий.

В-четвертых, не было найдено никаких экспериментальных подтверждений существования суперсимметрии, не говоря уже о суперструнах.

Однако все эти недостатки обращаются в преимущества, позволяющие теории суперструн предсказывать явления на совершенно немыслимых для современной физики энергиях. «Было бы легкомысленно предполагать что в «пустыне» между 100 и 1019 ГэВ не встретится никаких неожиданностей. Новые, совершенно неожиданные явления неизменно обнаруживались при увеличении предельных энергий ускорителей. Теория суперструн, однако, делает предсказания, относящиеся к следующим 17 порядкам величины энергии, что неслыханно в истории науки»[168]. То есть теория суперструн может делать предсказания, далеко уходящие за планковские масштабы.

По мнению В.Ю. Калашникова наличие указанных «способностей» у суперструнных теорий позволяет сформулировать следующие вопросы: не является ли теория суперструн современным прообразом той новой теории, которая опишет новую, отнюдь не физическую реальность; не является ли представление о струнах гипотезой о том, как выглядит субфизическая форма материи?[169]

На данные вопросы Калашников дает следующий ответ.

По его мнению, наполненный струнами физический вакуум, возможно, является наиболее точным теоретическим прообразом субфизической формы материи, и теория суперструн, таким образом, является нечетким смутным образом «новой теории» (субфизической теории) которая подводит предел физике и открывает нам новую реальность, в которой не действуют физические законы и принципы[170].

По мнению В.Ф. Панова на сегодняшний день есть все основания полагать, что струны могут состоять из еще более мелких структур материи. Отсюда возникает логичный вопрос: не будут ли тогда эти струны представителями дофизической материи?[171]

По нашему мнению в теории суперструн есть важные рациональные зерна, касающиеся теоретической возможности существования различных микромиров (своеобразных микровселенных) в замкнутом сверхмалом пространстве. Несколько схожую мысль высказал в свое время А. Линде, предположивший существование множественности «мини-вселенных», в каждой из которых свои законы природы, своя «физическая материя», свое пространство-время, и свои фундаментальные взаимодействия[172].

Главный недостаток данных теорий – это оперирование понятиями, заимствованными из квантовой механики и теории относительности, которые, на наш взгляд, не могут быть адекватными для описания явлений на субфизическом уровне. Это касается таких понятий, как масса, энергия, заряд, всевозможные симметрии. В результате подобного заимствования созданные теории струн не привели к более глубокому взгляду на структуру материи. Введение такого понятия как струна в определенной степени ставит крест на развитие идеи о бесконечной делимости материи. В результате струнные теории становятся ограниченными, абстрактными, неконкретными, что может поставить под сомнение научность данных теорий.

Альтернативной версией теорий суперструн являются теория преонов – гипотетических элементарных частиц, из которых могут состоять кварки и лептоны. История создания преонных моделей схожа с теориями суперструн.

Первые попытки представить фундаментальные частицы в виде композитных систем были предприняты в 1970-е годы. Затем с началом суперструнных революций интерес к преонам сильно ослаб. Некоторое время считалось, что теория струн полностью вытеснила преонное направление и что с помощью одномерных суперсимметричных струн можно воспроизвести все частицы минимальной суперсимметричной стандартной модели. Однако впоследствии, ввиду отсутствия видимого прогресса теорий струн, все большее число физиков начинает сомневаться в ее плодотворности. В результате возрастает актуальность разработки альтернативных теорий, в том числе и композитных моделей, основанных на преонах. На настоящий момент, если судить по результатам, теория струн является не более успешной, чем преонные модели. В дискуссии между Дж. Баесом (John Baez) и Л. Мотлом (Lubos Motl)[19] было высказано предположение, что, если какая-либо из преонных моделей окажется успешной, то можно будет сформулировать такую струнную теорию, которая бы ассимилировала эту преонную модель. Таким образом, две теории в принципе не противоречат друг другу. Существуют работы, в которых преонные модели строятся на основе суперструн[173] или суперсимметрии[174].

Своеобразным синтезом теорий струн и преонов является теория петлевой квантовой гравитации или модель Вильсона-Томпсона, в которых преоны представлены в виде брэдов (переплетений волокнистого пространства-времени), которые возбуждают состояния самого пространства-времени.

В соответствии с нашей концепцией сильными сторонами преонных моделей являются следующие положения.

1. В соответствии с теорией преонов фундаментальные фермионы и бозоны скомпонованы из частиц, имеющих общую природу.

2. Разница в знаках заряда частиц может объясняться за счет соответствующих структурных различий этих частиц. Исторический опыт подсказывает, что, например, в ядерной физике нестабильность ядер некоторых химических элементов обусловлена их структурными отличиями от более стабильных изотопов. Проводя аналогию с изотопами, можно предположить, что, по крайней мере, нестабильные фундаментальные фермионы обладают внутренней структурой, отличающей их от стабильных фермионов.

3. Существуют непреодолимые различия между теорией элементарных частиц и теорией тяготения. Преонные модели могли бы служить переходным элементом между этими двумя теориями. В качестве одного из примеров можно привести попытку унификации преонной модели Вильсона-Томпсона (англ. Sundance O. Bilson-Thompson) с теорией петлевой квантовой гравитации. Предполагается, что очевидный дисбаланс между материей и антиматерией, наблюдаемый в природе, на самом деле, является иллюзорным, так как антиматерия входит в состав сложных структур частиц и на преонном уровне дисбаланс исчезает.

4. Бозон Хиггса во многих преонных моделях либо не принимается во внимание либо отвергается сама возможность его существования. При этом предполагается,
что симметрия электрослабого взаимодействия нарушается за счет преонов, а не скалярным полем Хиггса. Например, в преонной модели Фредриксона симметрия электрослабого взаимодействия нарушается при перегруппировке преонов из одной структуры в другую. Соответственно, модель Фредриксона не предусматривает возможности существования бозона Хиггса. С другой стороны, в этой модели имеется определенная стабильная конфигурация преонов, которую Фредриксон называет X-кварком и которая может считаться хорошим кандидатом на роль частицы, образующей скрытую массу во Вселенной. Однако в этой статье Фредриксон признает, что в его модели парадокс масс представляет достаточно серьезную проблему, особенно, когда речь идет о массах нейтрино.

Слабой стороной преонных моделей, как и теорий суперструн, является использование фундаментальных понятий и принципов квантовой механики, не адаптированных (и поэтому непригодных) для описания явлений на субфотонном уровне. К примеру, в них не предпринимаются попытки перерасчета коэффициентов масс для субфотонных частиц, не делается переосмысления таких категорий, как энергия, заряд и др.

Вывод

Основная проблема струнных и преонных теорий заключается в том, что они не могут верно установить границу перехода от Нашей материи к другой материи. Предполагая существование частиц меньших планковских масштабов и выстраивая их гипотетический портрет, данные теории не ухватывают суть того, что в рассматриваемых ими масштабах они уже давно перешли границы другой материи и имеют дело не с Нашей материей.

В то же время так или иначе данные теории приходят к общему пониманию, что существует другая материя, для описания которой не подходит ни квантовая механика, ни теория относительности. К этому выводу приходят, например, многие представители струнных теорий. Так австралийский астрофизика Джон Уэбб утверждает о существовании в микромире «параллельных миров», в которых скорость протекания временных процессов на порядок отличается от Нашего мира[175].

4°. Проблема теорий тахионов и сверхсветового движения

Как мы уже отмечали (в п. 1°), сверхсветовое движение (скорость движения света в вакууме) теоретически возможно для групповой скорости (волны с групповой скоростью) и скорости движения некоторых галактик. В последнем случае есть данные исследователей, утверждающих об обнаружении такого сверхсветового движения[176]. В целом же, здесь речь идет о движении элементов Нашей (фотонной) материи, на которые так или иначе накладываются скоростные ограничения, установленные релятивистской механикой.

В настоящий момент проблема сверхсветового движения решается двумя основными способами.

Первый способ предполагает не движение элементов Нашей (фотонной) материи со сверхсветовой скоростью, а существование гипотетических частиц и полей, движущихся со сверхсветовой скоростью. Такие частицы и поля теоретически выводятся во многих физических теориях (в том числе суперструн и преонов). На роль одного из кандидата таких частиц выдвинут тахион – гипотетическая частица, движущаяся быстрее скорости света в вакууме. Гипотетические поля, соответствующие описанной частице, называются тахионными полями. Обычно в качестве таковых рассматриваются поля с частицами, имеющими отрицательную или мнимую массу.

В соответствии с нашей концепцией, такое движение теоретически и практически возможно посредством частиц субфизической (субфотонной) материи.

Второй способ предполагает возможность движения элементов фотонной материи (в том числе и космических кораблей) с обычной скоростью, допустимой для данного вида материи, но в необычном пространстве-времени. Речь идет о довольно популярной в последнее время теории так называемых «кротовых нор». Кротовая нора («кротовина» или «червоточина», последняя является дословным переводом англ. wormhole) является гипотетической топологической особенностью пространства-времени и представляет собой в каждый момент времени «туннель» в пространстве. Область вблизи самого узкого участка кротовины называется «горловиной». Кротовые норы делятся на «внутри-мировые» (англ. intra-universe) и «меж-мировые» (англ. inter-universe) в зависимости от того, можно ли соединить её входы кривой, не пересекающей горловину. Различают также проходимые (англ. traversable) и непроходимые кротовины. К последним относятся те туннели, которые коллапсируют слишком быстро для того, чтобы наблюдатель или сигнал (имеющие скорость не выше световой) успели добраться от одного входа до другого.

Существование кротовых нор в принципе допускается общей теорией относительности (ОТО), хотя процесс их возникновения и исчезновения не описывается уравнениями ОТО, так как при этом возникает бесконечная кривизна пространства-времени. Кротовая нора близка по своим особенностям к черным дырам, существование которых выводится из ОТО. Предполагается, что при добавлении в черную дыру экзотической материи с отрицательным давлением, такая дыра не сколлапсирует и не уйдет в состояние сингулярности. Под экзотической материей здесь подразумевают темную энергию, открытую в астрономии (о ней мы поговорим в следующем пункте данного параграфа). Таким образом, экзотическая материя может создать сильное гравитационное отталкивание и препятствовать схлопыванию норы. Решения типа кротовых нор возникают в различных вариантах квантовой гравитации, хотя до полного исследования вопроса об их существовании ещё очень далеко.

Проходимые кротовые норы дают гипотетическую возможность путешествий во времени, если, например, один из её входов движется относительно другого, или если он находится в сильном гравитационном поле, где течение времени замедляется.

В соответствии с нашей концепцией мы не исключаем теоретическую возможность существования кротовых нор, перебрасывающих тела из одного пространства в другое со сверхсветовой скоростью. Теоретическая возможность такой переброски обосновывается спецификой самой черной дыры. В соответствии с эфиродинамической теорией В.А. Ацюковского черные дыры являются условными обозначениями. По сути дела – это центры галактик, представляющие собой пустое пространство[177]. Если условно представить спиральную галактику в виде баранки или спасательного круга, то как мы видим, центральная часть такой галактики является пустой. Однако, несмотря на это, в связи с явлениями, происходящими в данном центре (формирование протонов, в соответствии с теорией В.А. Ацюковского и аккрецией вещества на поверхности такой дыры), внешнему наблюдателю будет казаться, что этот центр не пустой, что он содержит, какой-то массивный объект – черную дыру, поглощающую в себя вещество и не дающую возможности даже свету, вырваться наружу.

Таким образом, если представить черную дыру в виде обычной воронки, ускоренно перераспределяющей вещество с одной области пространства на другую область, то и механизм «действия» кротовой дыры становится понятным. Вещество просто перераспределяется из одной области галактики в другую с огромной скоростью, или даже выбрасывается за пределы данной галактики.

В самой идее кротовой норы есть неплохая теоретическая догадка, что любое пространство на уровне макро- и микробесконечности на каком-то участке сворачивается и представляет собой замкнутое пространство. Вполне возможно, где-то в центре данного пространства происходит движение с ускорением (воронка «черной дыры»). Тогда достаточно будет попасть в эту струю (воронки) и осуществится переброска с ускорением.

В то же время здесь возникает вопрос о возможности использования такой переброски человеком. Вполне возможно, насколько бы крепкий не был космический корабль, перебрасываемый через такую дыру, он не выдержит взаимодействия с другим веществом, также перераспределяющимся в этом пространстве. Другими словами корабль будет просто разрушен.

Поэтому, скорее всего, эффективность использования кротовых нор для перемещения человека в пространстве-времени является довольно сомнительной.

В нашем понимании эффективное сверхсветовое движение и путешествие в пространстве-времени возможно не по вышеописанному второму способу, а по первому.

Рассмотрим механизм данного движения.

Модель перемещения во времени и в пространстве (со сверхсветовой скоростью)

Данная модель основана на вышеуказанном первом способе перемещения не элементов Нашей (фотонной) материи со сверхсветовой скоростью, а их составляющих. Как мы указывали, составляющие фотонную материю частицы (частицы субфотонной материи) движутся со сверхсветовыми скоростями. В Субфотонной материи процессы происходят ускоренно, соответственно и скорость передвижения частиц в этой материи заметно превышает скорость света в Нашей материи.

Перемещение в пространстве тел физической материи может включать в себя следующие этапы.

1. Разложение тел физической материи на частицы субфизической материи.

2. Переброска объектов из начального пункта в пункт назначения.

3. Сборка частиц субфизической материи в тела физической материи.

Теоретической сложности в такой переброске нет. Практические сложности, разумеется, имеются, но вполне возможно, они преодолимы.

Преимущества такой переброски заключается также в том, что перемещение возможно не только в пространстве, но и во времени. Данная возможность объясняется разностью хода времени в макро- и микромирах.

Чтобы понять принцип такого перемещения нужно представить саму модель Мира (§ 5.3) и хода времени в нем. Дело в том, что необратимость хода времени присутствует только в конкретном виде материи, например, в Нашем мире, Макромире, Микромире, Макромире 2-го порядка, 3-го и т.п. (см. Схему 5.4/1) переход из одного мира в другой возможен посредством материи нижележащего уровня. Так для Нашей материи – это будет Субфотонная материя.

Теперь представим процессы, происходящие в нашем мире. Идет время, создаются и разрушаются какие-либо явления на всех уровнях материи. С каждой секундой уровень энтропии (изменения систем) растет бешенными темпами в зависимости от уровня материи. Так на социальном уровне за секунду человек может совершить несколько движений, на физиологическом и биохимическом уровне коэффициент энтропии заметно повышается и здесь мы может обнаружить массу процессов, которые происходят на этом уровне. И еще больше процессов происходит за секунду на физическом уровне материи. В то же время на субфизическом уровне материи за секунду процессов проходит еще не несколько порядков больше, чем на физическом уровне.

Итак, для физической материи Нашего мира временные процессы необратимы. То, что произошло когда-то, уже не вернуть и не увидеть, находясь в нашем пространственно-временном континууме. Однако это становится возможным для субфотонного излучения (4.3.1°). Дело в том, что пока в Нашем мире пройдет какое-то время в Субфотонной материи произойдет процессов на порядок больше. Если разложить Нашу (фотонную) материю до субфотонной и отправить до пункта назначения, а затем снова преобразовать в фотонную материю, то для земного наблюдателя время практически не сдвинется с места, однако совершенная переброска может занять несколько тысяч, миллионов или даже миллиардов лет (в зависимости от вида субфотонного излучения до которого будет разложена физическая материя).

То же самое касается и переброски во времени. В такой переброске большую роль играет вид материи, с помощью которого осуществляется переброска и, соответственно, уровень, до которого следует разложить физическую материю. Это будет зависеть от конкретной задачи, т.е. того периода времени, куда необходимо осуществить переброску. Если переброску нужно осуществить в недалекое прошлое или ближайшее будущее, то достаточно будет использовать субфотонную материю. Если же переброска касается далекого периода прошлого и будущего, то нужно использовать другие виды материи (Субфотонная материя 2-го, 3-го и т.д. порядка).

Сущность самой переброски заключается в том, что раскладывая объект физической материи до какого-либо субфизического уровня, мы имеем возможность в дальнейшем материализоваться в прошлом или будущем. За счет того, что ход времени в нашем виде материи отличается от хода времени в других видах материи, можно на какое-то время перенестись в Киберматерию, условно там побыть какое-то время. За этот период на Земле может пройти много времени и таким образом, путешественник, вернется в будущее. Попасть в прошлое возможно через Субфотонную материю. Дело в том, что события, происходящие здесь и сейчас, они заканчиваются для Нашей материи. Для других видов материи они длятся бесконечное время. Чтобы попасть в необходимый интервал прошлого нужно воспользоваться излучением необходимого вида материи, а затем материализоваться в нужном временном участке прошлого.

Как мы видим, особой сложности в понимании механизма путешествия во времени нет. Трудности возникают с точки зрения нарушения принципа причинности. В этом и заключается основная проблема понимания самого механизма путешествия во времени.

Принцип причинности устанавливает допустимые пределы влияния событий друг на друга. В общем виде можно сказать, что принцип причинности (наряду с теорией относительности) запрещает передачу информации со сверхсветовой скоростью. В противном случае может возникнуть известный парадокс: когда ответный сигнал по запросу может прийти раньше самого события, связанного с отправлением этого запроса. Отсюда также следует физическая невозможность путешествий во времени, поскольку в данном случае может возникнуть нарушение причинно-следственных связей, например, если внук на машине времени перенесется в прошлое и убьет своего дедушку, то по логике внук не может родиться.

Выход из создавшейся ситуации может быть найдет при условии введения так называемых скрытых параметров, например предположения о существовании «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях. В таком случае при возникновении «вторжения» в прошлое и его изменении меняется история событий в «параллельном мире». В нашем же мире ничего не меняется и таким образом нарушение причинности не происходит.

Данное предположение содержится в так называемой многомировой интерпретации квантовой механики, впервые данной американским физиком Хью Эвереттом в 1957 году. Данная интерпретация направлена на создание теории, которая смогла бы, например, объяснить явление квантовой нелокальности и другие парадоксы, встречающиеся в современной физике.

В соответствии с нашей концепцией решение проблемы нарушения принципа причинности и многих других трудностей в объяснении квантово-механических явлений может быть связано действительно с введением скрытых параметров и созданием теорий, их раскрывающих.

Предположим, что существует бесконечное множество Макро- и Микромиров, в каждом из которых существуют свои аналоги нашему фотону и предельной скорости света. В то же время в каждом из этих миров существуют частицы которые представляют собой материю других миров, а следовательно, имеют свои особенности, касающиеся, например, возможности преодолевать сверхсветовой барьер того или иного Мира. Соответственно, существует теоретическая возможность воспользоваться излучением другого Мира для передачи информации и даже транспортировки вещества данного Мира (разложенного до единиц «излучение» другого Мира) как в прошлое, так и будущее.

На первом этапе освоения субфотонных источников энергии мы сможем перемещаться только в соседние с нами виды материи (в Субфотонную материю и Киберматерию). На последующем этапе освоения подсубфотонных источников энергии появится возможность перемещения в макро- и микромиры другого порядка.

Перелетая в прошлое или в будущее, мы попадаем как бы в параллельную вселенную, особенно в тех случаях, когда вносим в порядок вещей какие-либо изменения.

Уровень энтропии со временем повышается. Но для других видов материи такое повышение ничтожно. Так фотон для нас практически всегда будет оставаться неизменным, для наблюдателей из Субфотонной материи за это же (перенормированное) время могут пройти сотни, тысячи и миллионы лет, может родиться и исчезнуть множество цивилизаций.

То же самое касается и нашей Вселенной в виде какой-либо фундаментальной единицы Макромира. Для нас наша Вселенная кажется вечной и процессы в ней происходят довольно медленно. Например, представим возникновение солнечной системы, Земли, биологической жизни, появление человека, социальной материи и развитие человеческой цивилизации. За этот же (перенормированный) промежуток времени для представителей Киберматерии проходят какие-то считанные секунды. Вместе с тем у них появляется возможность наблюдения за ходом развития Нашего мира, точно так же как со временем у нас может появиться возможность наблюдения за процессами, происходящими в Субфотонной материи. При освоении подсубфотонных источников энергии мы сможем «заглядывать» и в Киберматерию и другие виды материи.

Приведем наглядную схему, демонстрирующую возможность одновременного существования событий настоящего, прошлого и будущего при условии не нарушения принципа причинности.

На схеме представлена последовательность неких событий (A, B, C…) происходящих во времени (t). На оси x (горизонт событий) изображены «параллельные миры» для Нашей материи, которые можно представить в виде фундаментальных единиц Макромира. Одной из такой единиц является окружающая нас Вселенная в виде какой-либо фундаментальной частицы Макромира. Это и есть Наш мир, наше настоящее в данный момент времени.

При внесении изменений в прошлое меняется ход событий в «параллельном мире». При этом ход событий в Нашем мире не нарушается.

Допустим, при наступлении события B (в «Нашем мире») у субъекта события возникает необходимость устранения события А, являющегося первопричиной события В.
На «машине времени» происходит проникновение в прошлое и устраняется событие А. В данном случае в «параллельном мире» событие А не наступает, его заменяет событии А1. При этом, как мы видим, последовательность событий магистральной линии (линии событий «Нашего мира») не нарушается. История событий меняется в другом измерении («параллельном мире»).

Схема 3.4/1

То же самое касается возможности путешествия в будущее. В этом случае при перемещении из события А в событие В (отдаленное будущее) и его изменении также происходит изменение хода события в «параллельном мире». Событие В не наступает, его заменяет другое событие В1. При этом сценарий событий в нашем мире и «параллельном мире» ближнего порядка остается неизменным, при условии возвращения назад «путешественника». В случае же его не возвращении изменяется ход событий в нашем мире, точно так же, как если бы он просто умер.

Любое вторжения в наш мир изменяет наш мир, время в котором идет только в одну сторону. При нашем желании изменить какое-либо событие прошлого, мы можем его поменять, посетив «параллельный мир» и вернуть оттуда то, чего уже не существует в нашем мире. Однако при внесении этого «нового» происходит изменение в нашем мире, появление новых образований, которые автоматически вписываются в сценарий развития нашего будущего. Другими словами, наше будущее меняется в рамках обычного события нашего времени, после которого происходит последующее наложение событий.

Данное положение свидетельствует о возможности, например, спасать кого-либо от гибели, т.е. возвращать мертвого путем его «выдергивания» из прошлого (существующего в «параллельном мире») до момента несчастного случая. Как мы указали, данная перестановка не внесет нарушение каких-либо причинных связей.

Возможно также «путешествие» и в более отдаленное прошлое и будущее. Возможность «путешествия» в более отдаленное время зависит от освоения «излучения» вложенных друг в друга миров более далекого порядка. Данное «излучение» способно «обогнать» и соответственно устранить увеличивающуюся со временем энтропию, наблюдающуюся в том или ином измерении.

Здесь сделаем важное уточнение. Параллельных миров (с детальным повторением тех или иных событий) не существует. Они могут появляться в результате вмешательства в будущее и прошлое. В этом случае происходит изменение отсчета событий в том измерении, в котором это изменение происходит. Здесь можно привести аналогии с процессом мышления.

Человек, например, может мысленно обдумывать тот или иной сценарий действий, который он реализовывать не будет. Или вообще абстрактно фантазировать. Во время данных процессов мышления происходят определенные операции с психическими образами. На уровне взаимодействия элементарных частиц будут создаваться те или иные химические соединения, а также физические преобразования электронов, фотонов и субфотонной материи. В этом случае сам факт возникновение какой-либо мысли отражает изменение взаимодействия тех или иных элементарных частиц и биохимических процессов. В момент обдумывания того или иного сценария на уровне глубинных теневых систем сознания факт свершения того или иного события уже фиксируется, несмотря на то, что его реализации в «Нашем мире» не произойдет.

Точно также может произойти и с нашими попытками вторжения в прошлое и будущее. Человек когда-либо может научиться проникать в прошлое и будущее, менять его. Однако производя те или иные изменения, человек будет манипулировать ходом процессов в параллельных (в данном случае виртуальных) мирах, точно также как сейчас мы можем провести какой-либо мысленный эксперимент или принять решение по какому-либо вопросу, но реализовывать данный эксперимент или решение на практике мы не будем. Между тем уже сам факт создания мысленных конструкций говорит о возможности их существования и реализации в будущем, а также о существовании их в прошлом и настоящем в других «параллельных мирах».

Вывод

На наш взгляд существование сверхсветового движения является объективной реальностью. С постижением и практическим освоением излучения микромиров (т.е. не только субфотонного излучения, являющегося наиболее ближайшим к нам видом материи), человечество сможет совершать путешествия во времени и менять события в «параллельных мирах», извлекая для себя какую-либо пользу, которая может пойти на благо для построения будущего нашего мира. При этом влияние на события в своем собственном мире исключается, и, таким образом, принцип причинности не нарушается.

5°. Проблема темной материи и темной энергии

В космологии и астрофизике темную материю и темную энергию часто характеризуют таким понятием как скрытая масса.

Рассмотрим, что представляет собой темная материя и энергия, и выскажем предположения, касающиеся их сущности, с точки зрения нашей концепции.

Темная материя является общим названием совокупности астрономических объектов, недоступных прямым наблюдениям современными средствами астрономии
(то есть не испускающих электромагнитного или нейтринного излучения достаточной
для наблюдений интенсивности), но наблюдаемых косвенно по эффектам, оказываемым на видимые объекты. К данным эффектам относят в основном два параметра:

1) гравитационные эффекты, связанные с отклонением скорости вращения галактик от расчетных значений;

2) несоответствие наблюдаемых космологических параметров, полученных по астрофизическим данным средней плотности Вселенной.

Остановимся на характеристике данных эффектов.

1) По теоретическим расчетам, основанным на ньютоновской и кеплеровской динамике основная масса галактики должна быть в ее центре. Периферийные области должны обладать меньшей массой и соответственно вращаться вокруг центра с меньшей (по сравнению с наблюдаемой) скоростью.

2) Теоретические расчеты говорят также, что плотность вещества галактик должна убывать в периферии, однако наблюдения свидетельствуют об обратном: плотность не убывает.

В настоящее время существуют альтернативные гипотезы, объясняющие «кривые вращения галактик». Одна из самых обсуждаемых альтернатив – теория MoND (модифицированная ньютоновская динамика). Изначально предложенная ещё в 1983 году как фенологическое объяснение, но которая как теперь видно имела и предсказательную силу для кривых вращений галактик с низкой поверхностной яркостью. Эта теория утверждает, что физика гравитации изменяется при больших масштабах. Первоначально данная теория не была релятивистской, однако с развитием одной из альтернативных моделей гравитации (тензорно-скалярно-векторной гравитации) теория MoND стала релятивистской, соотносимой с теорией относительности.

Другой более успешной альтернативой теорией темной материи является теория модифицированной гравитации Джона Моффата (MOG), по которой ускорение движения удаленных галактик можно объяснить действием каких-либо неучтенных эффектов гравитации (изменяющих законы гравитационного взаимодействия), которые действуют на удаленные тела и ускоряют их движения. Однако о каких конкретно эффектах идет речь, теория не дает убедительного ответа. К тому же, если ответ будет найден и эффект «кривого вращения галактик» будет объяснен, то вопрос о распределении плотности в галактиках и Вселенной все равно остается открытым.

Таким образом, природа и состав скрытой массы на сегодняшний день остаются невыясненными. На роль кандидатов темной материи предлагаются объекты барионной и небарионной природы. К первым относятся достаточно хорошо известные астрономические объекты. Сюда включают массивные объекты гало галактик: маломассивные звезды (коричневые карлики, субзвезды) или очень массивные юпитероподобные планеты, масса которых недостаточна для инициирования термоядерных реакций в их недрах, остывшие белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры, а также межгалактический газ, состоящий в основном из водорода.

К объектам небарионной природы, претендующих на роль кандидатов темной материи относят так называемую горячую и холодную темную материю, различающуюся по признаку скорости движения частиц. К горячей темной материи относят также и нейтрино, скорость движения которого надежно не определена Vν >, <, = c ?.

Холодная темная материя должна состоять из массивных медленно движущихся (и в этом смысле «холодных») частиц или сгустков вещества. В качестве кандидатов на роль холодной тёмной материи выступают:

– слабо взаимодействующие массивные частицы (Weakly Interactive Massive Particles, WIMP);

– частицы, содержащие странные кварки и способные достигать макроскопических и даже астрономических размеров и масс (страпельки);

– гипотетические элементарные частицы, следующие из классической квантовой хромодинамики (аксионы), которые должны распадаться на два фотона, а их масса зависит от величины вакуумного ожидания полей Хиггса

– суперсимметричные партнёры квантовых теорий поля – фермионы лёгких бозонов – фотино, гравитино и др.

Экспериментально такие частицы не обнаружены.

По последним данным, в общем балансе энергии/массы в наблюдаемой Вселенной на темную материю приходится приблизительно 23 %, тогда как на барионы – около 4,4 %, остальную часть (приблизительно 72,6 %) занимает так называемая темная энергия.

Открытие темной энергии и всемирного антитяготения – это самое свежее событие в космологии, которое относится к 1998–1999 годам. На основании наблюдений сверхновых звезд (самых ярких, типа Ia) был сделан вывод, что расширение Вселенной ускоряется со временем. Затем эти наблюдения были подкреплены другими источниками: измерениями реликтового излучения, гравитационного линзирования, нуклеосинтеза Большого Взрыва и др. Все полученные данные хорошо вписываются в лямбда-CDM модель[178].

Согласно общей теории относительности, гравитация зависит не только от массы, но и от давления, причём отрицательное давление должно порождать отталкивание, антигравитацию. Обнаружение ускоренного расширения Вселенной дало основание предположить существование некой гипотетической формы энергии, имеющей отрицательное давление и равномерно заполняющей всё пространство Вселенной.

Существует два варианта объяснения сущности тёмной энергии.

Первое объяснение сводится к наличию некой космологической постоянной (константы) – неизменной энергетической плотности, равномерно заполняющей пространство. Другими словами, любой объём пространства имеет некую фундаментальную, неотъемлемо присущую ему энергию. Это и есть космологическая постоянная, иногда называемая (по имени греческой буквы Λ, используемой для её обозначения в уравнениях общей теории относительности Эйнштейна) «лямбда-член» (отсюда и «лямбда-CDM модель»). Поскольку энергия и масса связаны соотношением E = mc2, общая теория относительности предсказывает, что тёмная энергия должна оказывать гравитационное действие. Её ещё иногда называют энергией вакуума, поскольку она является энергетической плотностью чистого вакуума. Многие физические теории элементарных частиц предсказывают существование вакуумных флуктуаций (колебаний), то есть наделяют вакуум именно таким видом энергии. Значение космологической константы оценивается в порядке 10–29 г/см3.

Космологическая константа имеет отрицательное давление, равное её энергетической плотности, и поэтому вызывает ускорение расширения Вселенной. Причины, по которым космологическая константа имеет отрицательное давление, вытекают из классической термодинамики. Работа, выполняемая изменением объёма dV, равняется –pdV, где p – давление. Однако количество энергии, заключённое в «коробке с вакуумом», увеличивается с увеличением объёма «коробки» (dV положительно), так как энергия равняется ρV, где ρ – энергетическая плотность космологической константы. Следовательно, p отрицательно и, фактически, p = –ρ.

Важнейшая нерешённая проблема современной физики состоит в том, что большинство квантовых теорий поля, основываясь на энергии квантового вакуума, предсказывают громадное значение космологической константы, на многие порядки превосходящее допустимое по космологическим представлениям. Это значение, следовательно, должно быть скомпенсировано неким действием, почти равным (но не точно равным) по модулю, но имеющим противоположный знак. Некоторые теории суперсимметрии требуют, чтобы космологическая константа в точности равнялась нулю, что также не способствует разрешению проблемы.

Второе объяснение сущности темной энергии сводится к предположению о существовании некой космологической квинтэссенции, под которой понимают динамическое скалярное поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени. Именно вариативность плотности является основным отличием квинтэссенции от космологической постоянной. По мнению сторонников данной теории, чтобы квинтэссенция не могла «собираться» и формировать крупномасштабные структуры по примеру обычной материи (звёзды и т.п.), она должна быть очень легкой, то есть иметь большую комптоновскую длину волны. Никаких свидетельств существования квинтэссенции пока не обнаружено. Существование скалярных полей предсказывается стандартной моделью и теорией струн, но при этом возникает проблема, аналогичная варианту с космологической константой: квантовая теория перенормировки предсказывает, что скалярные поля должны приобретать значительную массу.

В соответствии с нашей концепцией эффекты, связанные с темной материи, оказывающие влияние на дифференциальное вращение галактик и плотность Вселенной, имеют следующее объяснение. Данные эффекты могут быть связаны с разными причинами, в том числе, и с особенностью движения массивных тел на уровне галактик. Что касается расчета плотности проявленной материи (в том числе, светящейся), то здесь следует иметь в виду присутствие скрытой, еще не обнаруженной барионной материи, а также материи не барионной, не адронной и не лептонной природы. К объектам не адронной и не лептонной природы мы относим субфотонную материю, которая при определенных условиях вступает во взаимодействие с адронной и лептонной материей и по сути дела участвует в ее формировании, ответственна за образование масс.

Темная энергия также напрямую связана с субфотонной материей и заключенной в ней энергии, не электромагнитной природы.

Темная энергия существует на уровне субфотонной материи, и она действительно распространена пропорционально во Вселенной. Однако, по нашему мнению, темная энергия не является причиной ускоренного расширения Вселенной. Далее (в шестой главе) мы аргументируем, что наблюдаемый эффект ускоренного расширения Вселенной существует не за счет темной энергии и отрицательного давления, а за счет опережения движения галактик и их скоплений «Нашего фотона».

По нашему мнению, темная энергия не вызывает антигравитационный эффект. Как мы указывали, гравитация зависит от массы, от внутренних, составных сил тел и их систем. Именно эти силы порождают явление гравитации и давления.

В качестве аргументации мы можем привести аналогию с механическими свойствами жидкостей и газов.

Как известно, частицы газа имеют тенденцию разлетаться и занимать тот объем, в котором они находятся, не потому, что на них действует антигравитация (какая-то скрытая сила). Данные частицы состоят из компенсированных замкнутых систем частиц (атомов и молекул), которые являются более легкими по отношению к той среде, в которой они находятся и по ряду причин меньше вступают во взаимодействие со средой. Поэтому под действием конкретных сил (которые при необходимости можно установить), они и разлетаются.

Также можно привести аналогию с выяснением причин возникновения сил отталкивания одноименных зарядов. Данные силы возникают не по причине влияния антигравитации, а в связи с конкретной структурой самих зарядов и сил, возникающих на этой основе.

Таким образом, возможно, допустить, что галактики ускоряются и вообще разбегаются под действием определенных сил (инертных, гравитационных), но не антигравитационных.

На наш взгляд, при интерпретации эффекта ускоренного расширения Вселенной допускается крайнее обобщение.

С одной стороны, мы согласны с предположением, что вакуум не пустой. В соответствии с нашей концепцией, вакуум содержит субфотонную энергию и материю. Эта энергия может влиять на взаимодействия с веществом и полем «Нашей материи» и на ее свойства.

С другой стороны, мы не можем согласиться, что эта темная энергия выступает некой отталкивающей, антигравитационной силой, характеризующейся отрицательным давлением. Если давление слабое или практически отсутствует, то не обязательно ему приписывать минусовой знак, а затем высчитывать соотношение данной величины с обычным давлением и пытаться все это свести к нулю (как например, в отношении расчетов космологической постоянной). Может быть, сложности, связанные с точным установлением космологической постоянной, связаны с наличием скрытых, неучтенных в расчетах параметров.

Что касается вакуума, «пустой среды», то здесь мы имеем дело с другой материей (субфотонной), которая характеризуется другими параметрами, отличными от «Нашей материи». Все попытки характеризовать субфотонную материю математическими уравнениями с использованием отрицательных знаков не приведут к раскрытию ее сущности. Это качественно новый уровень материи, который требует введение своих констант масс, энергий, зарядов и др. характеристик.

В подтверждение нашей концепции приведем математические расчеты эфиродинамической теории В.А. Ацюковского. По данной теории скрытая масса представляет собой массу эфира (т.е. субфизической, субфотонной материи, в соответствии с нашей концепцией).

В.А. Ацюковский дает следующую оценку значений скрытой массы галактик.

«Как известно, в окрестностях Солнечной системы расстояние между звездами в среднем составляет порядка четырех световых лет, или 4∙1016 м. Таким образом, куб пространства со стороной 4∙1016 м содержит одну звезду типа нашего Солнца. В окрестностях Солнца удельная масса эфира примерно одна и та же и составляет 8,85∙10–12 кг∙м–3, масса эфира в этом кубе

Мэ = ρэVэ = 8,85∙10–12∙43∙1048 = 5,7∙1038 кг. (3.8)

Учитывая, что Солнце является типичной звездой и масса его 1,99∙1030 кг, получаем, что масса, заключенная в эфире, превышает массу материи, заключенной в звездах, в

Мэ /Мзв = 3∙108 = 300 млн раз! (3.9)

Эти цифры хорошо соотносятся с расчетами общего баланса энергии/массы в наблюдаемой Вселенной[179].

Вывод

1. Скрытая масса действительно присутствует во Вселенной. Помимо неустановленных объектов физической материи под скрытой массой «прячется» субфизическая (субфотонная материя) материя. С учетом того, что субфизическая материя является основой физической материи, то ее количественное значение на несколько порядков превосходит физическую материю, точно так же как физическая материя на несколько порядков превосходит по количественным характеристикам химическую материю, а химическая материя превосходит биологическую. Отсюда можно предположить, что значение скрытой массы во Вселенной огромное, т.е. близкое к расчетным значениям.

2. Темная материя и темная энергия имеют разную природу.

Возможно, что под темной материей скрывается обычная известная нам адронная и лептонная материя, которая в настоящий момент является скрытой для ее наблюдения. Кроме того, эффекты, связанные с кривым вращением галактик, со временем могут найти свое объяснение. Оно может быть основано как на признании дополнительных законов гравитации для массивных тел, так и установления других причин нестандартных движений галактик.

В то же время нужно иметь в виду, что любая адронная и лептонная материя (которую мы называем фотонной материей), так или иначе, связана с субфотонной материей. Последняя же является основой фотонной материи.

Таким образом, темная материя может быть связана как с фотонной материей, субфотонной материей и другими еще не установленными законами движения галактик.

Темная энергия напрямую связана с субфотонной материей и субфотонной энергией. Субфотонная материя является основой Нашей материи (адронной и лептонной) и поэтому включается в нее. Она присутствует также и в «пустом» пространстве, которое представляет собой физический вакуум. В данном случае, вакуум не является пустым, он наполнен объектами субфотонной природы.

Общий вывод

Проблемы Великого объединения, суперобъединения, суперструн, преонов, скрытой массы и других попыток установления структуры материи не разрешатся до тех пор, пока не будет установлена субфизическая (субфотонная) реальность.

Заключение к главе 3

Мы провели большой анализ фундаментальных взаимодействий и основных проблем современной теоретической физики. Высказали возможные варианты решения этих проблем с точки зрения концепции макро-микробесконечности мира. Надеемся, что наши рекомендации будут учтены и восприняты для построения будущих физических теорий.