Читать онлайн «Теория физического вакуума в популярном изложении». Страница 9

Рассмотрим теперь ситуацию, когда отсутствуют все поля кроме полей инерции. Можно, например, рассмотреть пространство событий относительных координат ускоренных локально инерциальных систем отсчета второго рода (см. рис. 11). Конечно, мы рассматриваем идеальный случай, когда гравитационным, электромагнитным и другими полями тела отсчета (в данном случае диска) можно пренебречь. Тогда риманова кривизна пространства событий оказывается равной нулю. В результате мы получаем пространство событий со структурой геометрии абсолютного параллелизма, у которой кручение Риччи отлично от нуля, а риманова кривизна равна нулю (см. рис. 13 б).

В отличие от бессодержательной плоской геометрии, соответствующей абсолютному вакууму, эта геометрия наделена структурой, которая описывает некие первоначальные вихри (или первоначально возбужденный вакуум). Теперь у нас появляются содержательные уравнения, которым подчиняются первичные торсионные поля, не создающие риманова искривления пространства, но приводящие к его закрутке. Искривление пространства связано с появлением силовых полей, т.е. таких полей, которые порождают силы, создающие кривизну траекторий частиц в инерциальных системах отсчета. Первичные торсионные поля действуют на частицы так, что их траектория не искривляется, при этом меняются вращательные свойства материи. Например, взаимодействие спинирующей частицы с первичным торсионным полем может привести к изменению ее собственной частоты вращения или направления вращения.

Самый общий случай геометрии Вайценбека соответствует пространству событий относительных координат ускоренных локально инерциальных систем отсчета первого и второго рода, т.е. фактически произвольно ускоренных систем. В этом случае, как риманова кривизна, так и кручение Риччи отличны от нуля (см. рис. 13 в).

Перечислим некоторые важные свойства пространства Вайценбека:

а) для случая четырехмерных систем отсчета размерность этого пространства равна десяти;

б) в пространстве существуют две метрики - метрика Римана, описывающая бесконечно малое расстояние между двумя точками, и метрика Киллинга-Картана, представляющая собой поворот на бесконечно малый угол. Эта метрика исчезает, если кручение Риччи пространства обращается в нуль;

в) имеется десять уравнений движения (уравнений геодезических) - четыре поступательных и шесть вращательных;

г) из шести структурных уравнений геометрии Вайценбека следуют уравнения Эйнштейна с геометризированным тензором энергии-импульса материи, роль которой играют торсионные поля.

В теории гравитации Эйнштейна и в общерелятивистской электродинамике существуют две качественно различные категории; пространство-время и материя. Материя выступает на фоне пространства-времени, искривляя его. Обе эти теории используют Риманово пространство и в обеих теориях гравитационные и электромагнитные поля носят относительный характер.

Решение программы минимум по созданию единой теории поля (геометризация электромагнитного поля) потребовало расширения специального принципа относительности, на котором основана электродинамика Максвелла-Лоренца, до общего принципа относительности.

С другой стороны, решение программы максимум (геометризация полей материи) оказалось возможным благодаря введению в теорию вращательной относительности, которая указала на важную роль в явлениях природы торсионных полей. В механике эти поля проявляют себя как поля инерции, вызывающие в ускоренных системах отсчета силы инерции. Пространство событий, учитывающее вращательную относительность, наделено структурой геометрии абсолютного параллелизма с кривизной и кручением, отличными от нуля, причем роль материальных источников в новой теории играют все те же торсионные поля.

В теории, построенной с учетом вращательной относительности, нет двух категорий (пространства-времени и материальных источников), а есть только закрученное и искривленное десятимерное пространство Вайценбека. Следуя Клиффорду, можно теперь сказать, что в мире ничего не происходит кроме изменения кривизны и кручения пространства, поскольку материальные источники сведены к кручению Риччи.

В качестве полевых уравнений чисто полевой теории, названной теорией физического вакуума, выбраны не десять уравнений типа уравнений Эйнштейна с геометризированным тензором энергии-импульса материи, а сорок четыре уравнения, определяющих структуру геометрии Вайценбека (абсолютного параллелизма). Эти уравнения описывают пространственные холмы и вихри, которые воспринимаются нами как возбужденные состояния физического вакуума и обнаруживаются нашими приборами как элементарные частицы материи.

Ранее мы показали относительную природу гравитационных, электромагнитных и торсионных полей при различных координатных преобразованиях, включая вращательные. Единственным полем, которое ведет себя как некоторая абсолютная величина, как относительно поступательных, так и относительно вращательных координатных преобразований, оказывается риманова кривизна пространства. Опыты по рождению частиц из физического вакуума показывают, что их массы, заряды, спины или какие-либо другие физические характеристики относительны, т.е. появляются и исчезают в процессах рождения из вакуума или ухода в вакуум.

В теории физического вакуума эти характеристики определяются через риманову кривизну пространства, поэтому необходимо было ввести в теорию такой класс систем отсчета, в которых поле римановой кривизны ведет себя как относительная величина.

Рис. 14. Конформная система отсчета меняет длину своих базисных векторов по закону Е = W(x)e, где W(х) - масштабный фактор.

Этому требованию удовлетворяют конформные системы отсчета, у которых вектора базиса имеют переменную величину (см. рис.14.), т.е. могут изменяться от точки к точке, а так же в различные моменты времени. В пространстве событий, образованном множеством относительных координат конформных систем отсчета, риманова кривизна становится относительной, поэтому оказываются относительными массы, заряды, спин и другие характеристики вакуумных возбуждений. С помощью конформных координатных преобразований можно описывать процессы рождения и уничтожения элементарных частиц или их взаимные превращения. Например, масса покоя частицы m0 = const при конформных преобразованиях координат становится переменной и меняется по закону m(x) = m0/W(х), где W(х) - масштабный фактор конформных преобразований.

Таблица 2.

В математике конформная геометрия впервые была предложена немецким математиком Г. Вейлем. Поэтому наиболее богатое по своим свойствам пространство событий с геометрией Вайценбека, дополненное конформными свойствами (пространство Вайценбека-Вейля) больше всего подходит для описания структуры физического вакуума. В таблице 2 наглядно представлено развитие принципа относительности в рамках дедуктивного подхода. Глядя на эту таблицу, можно прийти к заключению, что все в этом мире относительно. Более того, развитие теории относительности потребовало введения нового физического принципа - принципа всеобщей относительности, который утверждает, что все физические поля имеют относительную природу. Задача теоретика состоит в том, чтобы найти такие уравнения физики, в которых все поля относительны. Оказалось, что этому требованию в максимальной степени (на сегодняшний день) удовлетворяют уравнения физического вакуума, построенные на базе структурных уравнений геометрии Вайценбека-Вейля.

Уравнения теории физического вакуума позволяют выделить три мира, составляющих нашу реальность: грубоматериальный, тонкоматериальный и мир высшей реальности. В свою очередь мир высшей реальности разделяется на три уровня: Абсолютное «Ничто», первичный вакуум и вакуум (см. рис.15).

Рис. 15. Основные уровни реальности в теории физического вакуума.

Абсолютное «Ничто» описывается тождеством вида:

0 = 0

С точки зрения современной науки (в рамках двоичной логики «да» и «нет») это тождество бессодержательно, поскольку не позволяет сказать об Абсолютном «Ничто» ничего конкретного. Тем не менее, именно этот уровень реальности порождает уровни первичного вакуума и вакуума. К такому заключению мы приходим потому, что уровень Абсолютного «Ничто» обладает максимальной устойчивостью. Действительно, вакуумный уровень описывается системой уравнений, которые переходят в уравнения первичного вакуума, когда риманова кривизна обращается в нуль (см. рис. 13 б). Этот переход позволяют совершить конформные преобразования координат, изменяющие риманову кривизну пространства. В свою очередь, уравнения, описывающие первичный вакуум, опять же с помощью конформных преобразований, сводятся к тождеству 0=0, т.е. к Абсолютному «Ничто». В рамках формальной логики это максимально устойчивое состояние.