Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Научные направления
Поделиться:
Разделы: Физика
Размещена 26.05.2018. Последняя правка: 27.05.2018.

Есть ли у физического вакуума альтернатива?

Трутнев Анатолий Федорович

кандидат сельскохозяйственных наук

ВНИИагролесомелиорации

ст. научный сотрудник

Аннотация:
На основании смоделированной системы физический вакуум рассмотрен как Мировая сеть, состоящая из силовых нитей пространства. Она динамична. В ней периодически возникают и исчезают виртуальные частицы, а также образуются реальные частицы, строительным материалом для которых служат присутствующие в сети гравитоны и простоны в свободном состоянии.


Abstract:
Based on a simulated physical vacuum system is considered as a global network consisting of power thread space. It is dynamic. It periodically arise and disappear, as well as virtual particles real particles are formed, building material which are present in the network prostony and gravitons in a free State.


Ключевые слова:
гравитон; простон; физический вакуум; Мировая сеть; силовые нити; виртуальная частица; фотон; излучение; энергия; вещество; материя

Keywords:
graviton; proston; physical vacuum; Network World; power strands; virtual particle; Foton; radiation; energy; substance; fabric


УДК 53.01

История вопроса

Ещё в древности люди, вглядываясь в окружающее их безбрежное пространство, называли его Великой пустотой. В разные времена ученые и философы вкладывали в это слово различный понятийный смысл. В древнеарийскую эпоху пустота называлась эфиром. Он считался пятым элементом природы, и представлялся тонкой невидимой материей, которая является основой остальных четырех элементов. Аристотель считал, что эфир передаёт свет и тепло от Солнца. Эту идею Аристотеля развил в своих учениях французский физик и математик Рене Декарт. По мнению Декарта, эфиром заполнен весь космос. Он является идеально упругой средой и служит переносчиком света. Эфирную теорию Декарта поддерживали Ньютон, Юнг, Френель и Максвелл. Она получила обоснование в их научных трудах, причем эфир они рассматривали как переносчик световых частиц (корпускул) и как аналог абсолютного пространства. Однако в конце XIX века были получены достоверные сведения, которые противоречили основам теории эфира, в частности было установлено, что световые волны поперечные. Главной же причиной, заставившей физиков отказаться от понятия эфира, была всеобще признанная специальная теория относительности, где это понятие было упразднено [4.с.467 - 468].

В настоящее время в связи с разработкой квантовой теории поля физики под термином эфир подразумевают физический вакуум.

Слово вакуум происходит от латинского vacuus, что в переводе означает «пустой», то есть пространство свободное от вещества. Так, например, внутри атома между электронами и ядром находится большое пространство, свободное от вещества, которое называется физическим вакуумом. Физический вакуум в квантовой физике определяет самый низкий энергетический уровень состояния квантового поля. Он не всегда равнозначен пустоте, в нем постоянно возникают и исчезают виртуальные частицы. Английский физик Хокинг [2.с.189] теоретически рассмотрел поведение этих частиц вблизи черной дыры и сделал заключение. Не всегда, обе частицы притягиваются дырой, а возможен случай, когда античастица, имея отрицательную энергию, падает в неё и уменьшает у неё энергию покоя, то есть массу. Частица, её антипод, улетает в бесконечность, создавая видимость теплового излучения. Из этого ученый сделал вывод о том, что черные дыры со временем испаряются. Испарение черных дыр получило название излучение Хокинга. Считается, что наиболее приближенным к физическому вакууму является космическое пространство, потому что у него самая низкая плотность вещества и давление, и в нем огромное количество энергии [1.с.95 -103].

Главное направление современных научных исследований в области физического вакуума, связано с изучением его свойств и возможностей [3.с.64 - 71]. Чтобы углубить понятие сущности и свойств вакуума, рассмотрим их с позиции смоделированной системы, базирующейся на следующих принципах.

Методика моделирования

. В основу смоделированной системы приняты следующие положения. Физический мир есть результат взаимодействия материи и пространства и в этом взаимодействии обе компоненты равнозначны. Время является их формой взаимодействия, а энергия взаимосвязи. Материю в системе представляет гипотетическая положительно заряженная частица гравитон, а пространство гипотетическая отрицательно заряженная частица простон. Обе частицы образовались в начале рождения Вселенной. Они одинаковы по модулю, но имеют противоположный знак.

Пространство в системе представлено как Мировая «сеть», образованная из силовых нитей пространства, которые, в свою очередь, состоят из отрицательно заряженных частиц простонов.

В системе все носители материи от элементарных частиц до Галактик, есть определенная совокупность положительно заряженных гравитонов, размещенная в отрицательно заряженных силовых нитях пространства. Благодаря отрицательному заряду силовые нити пространства в определенные структуры, положительно заряженные частицы материи и удерживают их от распада. Структура этих размещений определяет все многообразие физического мира.

Протон массивнее электрона в 1840 раз, но у них одинаковые по модулю и противоположные по знаку заряды. Это связано с тем, что протон сжимает силовые нити пространства, а электрон их расширяет.

Энергия в системе представлена в двух взаимно переходящих друг друга видах энергий: энергии материи и энергии пространства. Все известные в настоящее время виды энергии: механическая, химическая, тепловая, ядерная преобразуются один вид в другой лишь в результате непосредственного участия в этих процессах энергии материи и энергии пространства

Гравитоны, составляющие все носители материи, движутся в силовых нитях пространства и сжимают их в направлении своего движения. Затраченная на сжатие энергия материи переходит в энергию пространства и консервируется в силовых нитях пространства. При их расширении, наоборот, законсервированная в них энергия пространства, переходит в энергию материи и выделяется в виде тепла.

Результаты моделирования

В смоделированной системе физический вакуум представляет собой отрицательно заряженную Мировую «сеть». В её силовых нитях движутся положительно заряженные гравитоны, составляющие все виды носителей материи от элементарных частиц до галактик. Гравитоны сжимают силовые нити в направление своего движения, при этом выделяется энергия пространства, затраченная на их расширение. Она переходит в энергию материи, в результате все носители материи находятся в непрерывном движении.

Мировая сеть сформировалась в результате Большого Взрыва. До него энергия материи и энергия пространства были обособлены. В момент взрыва они перемешались, Из энергии пространства образовались отрицательно заряженные частицы простоны, а из энергии материи, положительно заряженные частицы материи гравитоны. Часть простонов объединилась в силовые нити, а другая часть осталась в свободном состоянии. В инфляционной период образования Вселенной, основная часть инфляционной энергии взрыва израсходовалась на растяжение силовых нитей пространства, то есть на формирование пространства современной Вселенной. Началось взаимодействие материи с пространством. Отдельные гравитоны, находящиеся между двумя силовыми нитями пространства, вследствие разнородности зарядов с простонами, стягивали их. В результате появилась сила, которая приводила их в движение. Двигаясь в различных направлениях гравитоны, сближались и образовывали определенные пространственные совокупности (кварки), приобретая массу. Но не все гравитоны объединились в кварки, часть из них остались в свободном состоянии.

Наряду с образованием кварков, шел процесс формирования антикварков. Происходил он следующим образом. Одновременно с образованием силовых нитей, состоящих из простонов, формировались силовые нити, состоящие из гравитонов. Простоны, двигаясь по силовым нитям, состоящим из гравитонов, слипались в антикварки и приобретали антимассу. С увеличением размеров Вселенной плотность излучения энергии и температура в ней падали, и вместе с ними уменьшалась и степень сжатия силовых нитей. По достижении степени сжатия силовых нитей определенных величин, кварки, двигаясь в них, объединялись, приобретали массу и превращались в протоны. Таким же образом антикварки, приобретая антимассу, превращались в антипротоны. Из свободных простонов образовывались электроны, а из гравитонов позитроны. Снижение плотности излучения и степени сжатия силовых нитей пространства во Вселенной происходило непрерывно все более и более интенсивно. И при мере достижении определенных величин привело к тому, что стали образовываться атомы гелия и водорода.

Вселенная постоянно увеличивается в размерах. Но скорость её расширения не всегда была одинаковой. В инфляционный период она была наиболее высокой, затем значительно уменьшилась, а в настоящее время вновь ускорилась. В рамках смоделированной системы это обусловлено следующими причинами. Разлетающиеся галактики растягивают Мировую сеть и тем самым сжимают её силовые нити. При этом высвобождается энергия пространства, затраченная на их расширение. Энергия пространства преобразуется в энергию материи, которая порождает силу, действующую в направлении движения галактик. Количество высвобождающейся энергии пространства определяется отношением, разницы между первоначальной и конечной степенями сжатия силовых нитей пространства и разницей расстоянии между двумя силовыми нитями пространства.

где Z – разница между конечной и первоначальной степенями сжатия

rн – расстояние между силовыми нитями до начала сжатия

rк - расстояние между ними после окончания сжатия

Чем выше разница между конечной и первоначальной степенями сжатия силовых нитей пространства, тем больше будет высвобождаться энергии пространства. Следовательно, большая сила будет действовать на галактики, вызывая ускоренное их движение.

В силовых нитях Мировой сети присутствуют гравитоны и простоны в свободном состоянии. Частицы находятся в постоянном движении за счет её периодического сжатия и расширения. Колебания Мировой сети обусловлены тем, что в ней сосредоточен неисчерпаемый океан энергии, энергетическая плотность которого меняется во времени. Основным источником энергии этого океана является кинетическая энергия Большого Взрыва, преобразованная в энергию пространства и законсервировавшаяся в силовых нитях Мировой сети. Она претендует на гипотетический вид энергии с отрицательным давлением, которая носит название темной энергии и по последним расчетам физиков составляет около 70% от общей массы – энергии наблюдаемой Вселенной. Плотность энергии пространства в силовых нитях Мировой сети периодически изменяется. Материальная энергия электромагнитных излучений звезд и, получаемая в результате аннигиляции пар частица – античастица преобразуется в энергию пространства и увеличивает её плотность. На ускоренное движение галактик и образование пар частица – античастица расходуется энергия материи, которая преобразуется из энергии пространства, в результате плотность её уменьшается

С позиции смоделированной системы Мировая сеть является фундаментальной основой всех физических процессов и явлений. Это динамическая система, обладающая интенсивными флуктуациями. Силовые нити пронизывают Мировое пространство и все находящиеся в нем носители материи. Внутри твердого массивного тела занимаемый ими объем в разы больше объема, занимаемого материей, при этом значительная их часть находится в свободном от материи состоянии. Непосредственно силовые нити в настоящее время нельзя обнаружить, так как для этого нет соответствующих приборов, но в экспериментах, процессах можно наблюдать проявление их свойств. Так, благодаря отрицательному заряду они соединяют в определенные структуры, положительно заряженные частицы материи и удерживают их от распада. Если бы силовые нити не проходили бы сквозь лампы накаливания, то никакого спонтанного излучения не происходило, и они бы не светились. Плотность вещества в недрах Солнца составляет около 150 г/см3. Но, вследствие наличия в таком сверхплотном солнечном веществе силовых нитей свободных от материальных носителей, электронные нейтрино, рождающиеся в результате термоядерных реакциях в центре Солнца, беспрепятственно достигают его поверхности. В то время как фотонам для этого требуются многие годы.

Присутствующие в силовых нитях Мировой сети в свободном состоянии гравитоны и простоны и являются тем, «ничто» которое, как считают многие физики, обращается во множество пар частица — античастица. Эти частицы служат «кирпичиками» для образования различных пар частица – античастица, но только при благоприятных условиях. К ним относятся: величина степени сжатия силовых нитей пространства, соответствующая той степени сжатия, при которой данная частица образовалась из материальной энергии после Большого взрыва, а также общее количество энергии взаимодействующих фотонов, которая должна составлять не менее суммы масс покоя рождающейся пары частица – античастица. Например, для рождения пары протон – антипротон необходимо, чтобы сталкивались высокоэнергетические фотоны. Общее количество несущей ими энергии должно быть не менее суммы масс покоя этих частиц, то есть 1,8766 кэВ. Степень сжатия силовых нитей пространства в момент взаимодействия фотонов должна соответствовать степени их сжатия внутри протона. Если же одно из условий не выполняется, то появляются и тут же исчезают, так называемые «виртуальные частицы» При выполнении всех условий рождаются реальные частицы. В природе такие условия создаются вокруг массивных космических тел в ядрах Галактик. Зарождающиеся там античастицы достигают Земли. В настоящее время в космических излучениях наблюдаются позитроны, антипротоны и антинейтроны. Особенно оптимальные условия для рождения античастиц создаются вблизи черных дыр. Степень сжатия силовых нитей пространства вокруг этих космических объектов достигает таких величин, что пары частица – античастица рождаются непрерывно и в огромном количестве. При этом одна из частиц захватывается черной дырой, а вторая улетает от неё, образуя, так называемое излучение Хокинга. В лаборатории создание таких условий сопряжено с большими трудностями. Необходимо использование высокоинтенсивных лазерных лучей и системы магнитов, отклоняющих частицы. Судя по статьям в научных журналах задачи получения различных пар частица – античастица решаются успешно.

Как известно, отдельные части, составляющие материальное тело, соединяются между собой определенными связями. К ним относятся: молекулярные, атомные, внутриатомные, ядерные связи. В рамках смоделированной системы основой этих связей является «свободная» энергия материи, преобразованная в энергию пространства. При этом под «свободной» энергией материи подразумевается та часть массы покоя тела, которая преобразуется в энергию. Её количество определяется степенью сжатия силовых нитей того уровня пространства, на котором происходит данный физический процесс. Так, например, на молекулярном уровне доля свободной материальной энергии от общей энергии составляет 0, 000001%, на внутриатомном уровне соответственно 0,001% ,на ядерном уровне составляет 0,1—0,9%. Наибольшая доля свободной материальной энергии сосредоточено в связях аннигилирующих частиц, но и при этом полного превращения массы материи в энергию не происходит. В этом случае масса вещества (материи) распадается до свободных гравитонов, а антивещества (антиматерии) до свободных простонов.

Выводы

1. Физический вакуум представляет собой отрицательно заряженную Мировую сеть, состоящую из силовых нитей пространства.

2. Мировая сеть динамичная система. В её силовых нитях периодически возникают и исчезают частицы. Исходным материалом для их образования являются гравитоны и простоны, присутствующие в них в свободном состоянии.

3.Источником возникновения частиц служит степень сжатия силовых нитей и электромагнитные излучения, интенсивность которых постоянно изменяется. Если параметры источников соответствуют условиям возникновения определенного вида пары частица – античастица, то образуются реальные частицы. Если оба параметра источников или один из них не соответствуют этим условиям, то возникают виртуальные частицы. Они аннигилируют и распадаются на свободные гравитоны и простоны.

4. Образование вещества происходит с помощью энергии материи, которая преобразуется в энергию пространства, консервируется в силовых нитях пространства и осуществляет связь между её компонентами. При разрушении вещества происходит обратный процесс. Связи между его отдельными компонентами разрываются, законсервированная в них энергия пространства преобразуется в свободную энергию материи, и выделяется.

Библиографический список:

1. Зельдович.Я.Б Теория вакуума, быть может, решает проблему космологии. УФН, т. 133, вып. 3, 1981 С. 95 -103.
2. Хокинг С. Чёрные дыры и молодые вселенные / Пер. с англ. М. В. Кононова. СПб.: «Амфора», 2001. — 189 с.
3. Шипов Г.И. Теория физического вакуума. Новая парадигма. — М.: НТ-Центр, 1993. С.64 – 71
4. Эйнштейн А. Собр. научных трудов. — Т. IV. — М.: Наука, 1967. — С. 467—468




Комментарии пользователей:

26.05.2018, 21:19 Хведелидзе Леонардо Леванович
Отзыв: Статья написано интересно и затронут очень интересный вопрос. Думаю, что заслуживает внимание. PhD-инжинеоных наук Леонардо Хведелидзе.


27.05.2018, 11:59 Трутнев Анатолий Федорович
Отзыв: Уважаемый Леонардо Леванович .Благодарю за положительную оценку моей статьи.


Оставить комментарий


 
 

Вверх