КОНЦЕПЦИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КВАНТОВОЙ ГРАВИТАЦИИ

Четвёртая редакция

 

Аннотация. В работе представлена концепция физической модели квантового гравитационного взаимодействия, реализуемого в физическом, принципиально квантовом пространстве.

Предлагаемая концепция является продуктом синтеза выверенных знаний и современных представлений о материи. Синтез произведен на основе принципиально квантового подхода и философского представления о гармонии мира.

Полученные в результате выводы, как правило, только расширяют традиционные представления об устройстве мира, но иногда все же противоречат общепринятым положениям, однако это обстоятельство не является разрушающим, т.к. предлагаемые новые положения полностью заменяют отрицаемые теории и концепции.

Предложенная модель не является законченным продуктом, и ждет коллективной доработки. Однако и в предлагаемом состоянии может применяться при решении многих научных и практических задач, а также при решении проблемных вопросов философии.

Например, в концепции вскрывается механизм замедления времени в движущихся объектах и логически обосновывается природа этого явления; объясняется мгновенное распространение гравитации; вскрывается физический смысл гравитационной постоянной;  предоставляется принципиальная возможность практического измерения скорости произвольной инерциальной системы (изолированной лаборатории) относительно абсолютного неподвижного пространства, воспринимаемого нами как система неподвижных звезд.

1. Введение

Научный прогресс привел научное сообщество к общему признанию квантовых представлений, но еще не убедил научное сообщество во всеобъемлющем характере квантовых принципов устройства мира. Причина в том, что принципиально квантовое устройство мира теоретически доказать невозможно, а практических знаний для этого еще недостаточно. Оптимальность выбора философской позиции, представленной на уровне свода исходных постулатов, не может быть доказана только с помощью логических построений. Критерием истины мировоззренческой позиции является практика.

В сложившейся ситуации необходимо сделать следующий шаг к окончательному философскому выбору.

Или мир является принципиально квантовым, и в нем нет места бесконечному делению материи на подобные части; или квантовые явления существуют наравне с бесконечным делением материи.

Авторы квантовых теорий не делают соответствующих заявлений, но большинство из них, по содержанию их работ, явно склоняется в сторону компилятивного устройства мира. Как следствие, основательного теоретического анализа принципиально квантового устройства Вселенной — не существует. Компилятивный подход удобен и соблазнителен для фальсификаторов и карьеристов.

Предлагаемая концепция призвана положить начало к ликвидации этого белого пятна в системе знаний о квантовом устройстве мира.

 

Заключение 1

Изложенный материал описывает физическую модель квантовой гравитации, сформулированную в рамках концепции принципиально квантовой структуры мироустройства.

Представленная модель не является законченной, т.к. в ней отсутствует модель электрических взаимодействий. Да и гравитационные взаимодействия представлены практически на азбучном уровне.

Концепция не может быть законченной и по  принципиальным соображениям, т.к. ставя целью отображение неисчерпаемых свойств материи, модель не должна содержать тенденций к своей завершенности.

Структурно, более полная модель предполагает наличие модели электрических взаимодействий, модели фотонных взаимодействий и модели квантовых ассоциативных (групповых) взаимодействий, ответственных за образование устойчивых элементарных частиц.

Для дальнейшего развития модели, включающей электрические взаимодействия, необходимо разработать модель квантовой структуры заряда и его внешнего, постоянно присутствующего поля (в эффективном макро представлении). Разработка квантовой модели электрических взаимодействий не входила в круг задач данной работы, и не ставится автором на будущее. Автор надеется, что модель станет общим достоянием, и будет развиваться общими усилиями, пока будет полезна.

Необходимо сказать несколько слов об основополагающей идее Фейнмана. Сейчас очень многие фантазируют на основе формальной идентичности закона Кулона и закона Ньютона. Действительно, общее есть, так как оба процесса взаимодействия основаны на локационном принципе, и оба закона описываются аналогичными приблизительными математическими моделями. Но в то же время их физическая сущность совершенно разная, т.к. гравитоны отрываются от своих источников, обеспечивая субъективный эффект очень большого дальнодействия, а носители электрического взаимодействия (назовем их условно: электрино) от зарядов не отрываются, окружая их плотным пульсирующим облаком. Их распространение  в пространстве предположительно определяется заполнением объема Qdv, где Q – количество электрино в теле. Кроме того, эффективное поле гравитации является моно полем, а электрическое поле практически всегда является суперпозицией двух полей: +Е и –Е, т.к. положительное и отрицательное поля существуют независимо, не уничтожая друг друга. Они существуют одновременно, и в одном месте. В противном случае явление магнетизма, с известными характеристиками, было бы невозможным, т.к. магнитное поле атома не определялось бы параметрами электрона, обращающегося вокруг ядра.

В работе представлено несколько прогнозов, проверка которых могла бы дать объективную оценку концепции, и ускорить разработку механизма других типов взаимодействий. Но уже сейчас можно с уверенность сказать, что если верна представленная часть модели, то все типы электрических взаимодействий должны заканчиваться соответствующим изменением состояний счетчиков №1, №2 и №3, определяющих конечный результат любого взаимодействия.

Таким образом, гравитон, как носитель самого слабого взаимодействия, предстает связующим звеном всех возможных типов взаимодействий в природе, реализуемых на первичном (на данный момент) квантовом уровне.

Модель гравитации принципиально отрицает постулат об эквивалентности массы гравитации и массы инерции, а также постулат об абсолютной независимости физических процессов от характеристик движения  инерционных систем. Однако характер отрицания таков, что эти принципы, в рамках допустимых погрешностей, могут оставаться действующими атрибутами классической теории. Рамки практического применения, предоставляемые этими погрешностями так широки, что послужили причиной ошибки и канонизации этих закономерностей в фундаментальные законы природы.

Для развития модели в плане контактных взаимодействий ассоциаций квантов, которые приводят к образованию элементарных частиц, необходима специфическая информация, получаемая при расщеплении элементарных частиц. Накопление такой информации идет уже много лет и ждет своего Менделеева.  Проводя эксперименты на ускорителях заряженных частиц, надо учитывать, что при приближении скорости частиц к скорости света, энергия их столкновений повышается очень медленно, в основном за счет уменьшения тормозящего воздействия одноименных кулоновских полей. При этом энергия столкновения не может превысить значения 2m, где m — масса протона, т.е. всего 1876 МэВ. Однако, приближение скорости частиц к своему пределу существенно сказываться на увеличении вероятности лобовых столкновений, т.к. опять же сводит к минимуму рассеивающий эффект кулоновского поля частиц.

Таким образом, мнимое огромное повышение энергии протонов существенно будет влиять лишь на увеличение частоты событий (количеству столкновений в сек).

Экспериментальным подтверждением предложенной концепции могли бы стать результаты успешных (с точки зрения реализации параметров ускорителя) экспериментов на Большом адронном коллайдере. Энергия столкновения встречных протонов окажется существенно меньше ожидаемой. При адекватной интерпретации этот факт обязательно был бы зафиксирован. Но этого, видимо, не произойдет, т.к. «исчезнувшая» энергия, более 4 ТэВ, скорее всего, будет традиционно списана на нейтринное излучение, и Большой адронный коллайдер будет объявлен самым мощным и самым эффективным генератором нейтрино.

 

Результаты вышеприведенного анализа модели квантовой гравитации по варианту, предполагающему инвариантность массы инерции и зависимость массы гравитации от скорости перемещения как mгр= mо(1- /), демонстрируют более чем хорошее совпадение свойств реального пространства с характеристиками прогнозируемыми моделью.

Честный эксперимент.на БАК мог бы подтвердить справедливость модели.

Сентябрь, 2008г.

 

Заключение 2

Прошло два года с момента первой и несколько поспешной публикации этой статьи в журнале «Инженер». Поспешность была вызвана предстоящим пуском Большого адронного коллайдера.  В то время предстоящие эксперименты на БАК были  для автора надеждой на то, что наконец выяснится абсурдность убеждения о бесконечном увеличении массы барионного вещества при увеличении ее относительной скорости.

Прогноз, содержащийся в «Заключении 1» полностью оправдался.

Сейчас, когда всё уже произошло, и эффект дефицита энергии столкновения очевиден, общая ситуация ни сколько не изменилась. Квантовая теория, превратившись в фрагментарную описательную теорию, способна описать что угодно. Экспериментаторы уже давно заметили недостачу в энергии столкновений, но не торопились акцентировать на этом внимание общества. Последнее время стало выгодно, обнаружив новое явление, не торопиться объявлять о нем. Лучше разработать соответствующую гипотезу, в которой «предсказать» явление. В этом случае новоявленная гипотеза сразу становится рабочей теорией. А как же, если предсказан новый эффект, и он после этого обнаружен, значит — теория верна.

Эффект недостачи энергии в балансе столкновений протонов на БАК в отчетах испытаний в явном виде не сформулирован, но своевременно появились новые и нужные модели столкновения протонов. Лента новостей БАК освещает несколько различных тем. В одной из тем популярно рассказывается о теоретическом обосновании проводимых экспериментов. Вот один из фрагментов такого сообщения.

«Характерная черта высокоэнергетических столкновений с участием протонов — невозможность рассчитать сечения тех или иных процессов, опираясь только на теорию. Однако теоретики доказали, что это сечение можно разбить на две части — причем одна часть вычисляется хорошо, а вторая часть (партонные распределения), хоть и не вычисляется, но зато универсальна для всех процессов. Поэтому, если узнать вид партонных распределений из одних процессов, то можно будет делать надежные теоретические предсказания и для множества других реакций». Конец цитаты.

О чем здесь речь? Определенная часть распределившейся энергии столкновений поддается анализу и моделированию, эта часть соответствует реальной энергии столкновения. А вот надуманная (не существующая) часть энергии протона моделированию не поддается, т.к. упорно растет вместе с ростом затраченной энергии. Но дефицит не зависит от типа столкновений, и в этом смысле предсказуем, т.к. является общим для заданных и равных уровней энергий. Если дефицит однажды измерить в одном эксперименте, то в следующем при тех же энергиях он обязательно повторяется.

В чем суть партонных распределений? Гипотеза о партонах предполагает протон состоящим из множества более малых и разнообразных частиц с общим названием партоны. Партонная гипотеза еще только создается и не сформировала окончательной модели протона, вернее сформировала множество моделей, на любой вкус. Вот краткое изложение одной из наиболее популярных моделей.

«Релятивистский адрон в модели партонов представляется как когерентная совокупность бесконечного числа кварков, антикварков и глюонов. При этом разность чисел кварков и антикварков каждого типа (аромата), т.е. число валентных кварков, конечна и определяет аддитивные квантовые числа адрона (электрический заряд, странность, барионное число и т. д.). Так, протон содержит два валентных u -кварка, один валентный d -кварк, а также море кварк-антикварковых пар (т. н. морских кварков и антикварков) и глюонов». Конец цитаты.

Под морем понимается неограниченное количество пар, но не реально присутствующих в протоне, а виртуально существующих в реальном пространстве, и доступных для протона в определенных типах взаимодействий – черпай сколько надо. Вот еще одна цитата, взятая из комментария Игоря Иванова: «…адроны (к ним относятся и протоны) состоят из кварков, но распадаются не на них, а на группки кварков, а если кварков в исходном адроне для этого не хватает, то квантовые флуктуации породят столько кварк-антикварковых пар, сколько нужно». Удобная теория. Из серии инфляционных.

 

Самое главное в партонной модели то, что она позволяет релятивистским протонам при прямом попадании (столкновении) практически не взаимодействовать друг с другом. Точнее, взаимодействовать, но не в полной мере, а только одним или незначительным количеством партонов, из тех что составляют протон. При этом столкнувшиеся партоны выбиваются из протона и регистрируются датчиками в качестве коротко живущих частиц (но ни разу это не были кварки). Остаточная (основная) часть протона, уносится вместе с главным потоком протонов в «трубу» коллайдера.

Вот и готово объяснение дефицита. Но дефицит так велик, что может оказаться невероятным даже с точки зрения партонных плотностей. В этом случае на помощь можно призвать темную материю, которая тоже почему-то может образовываться при столкновении протонов. Темная материя это что-то такое, что имеет тяжелую адронную массу, предположительно превосходящую массу протонов, и соответствующую ей энергию и гравитацию. А больше — ничего.

Лабораторно, черную материю обнаружить также трудно, как и нейтрино, только по дефициту массы и энергии. Очень удобный прием для произвольной балансировки энергии любой модели взаимодействий. Нейтрино и черной материи всегда ровно столько, сколько не хватает. По определению. Это есть величайшее завоевание прикладной квантовой теории, обслуживающей теорию Большого взрыва. Вот еще фрагмент на эту тему из ленты новостей.

«…Одной из задач LHC (англ. — БАК) как раз будет поиск и исследование таких «невидимых» частиц. Задача это намного более сложная, чем может показаться на первый взгляд. Частицы темной материи должны, по определению, быть стабильными и должны исключительно слабо взаимодействовать с обычным веществом. Это значит, что если такие частицы родятся в столкновениях протонов, то они вылетят из детектора незамеченными. Поэтому для того, чтобы изучать «темный сектор» нашего мира, требуется придумать методики изучения частиц, не «видя» их в детекторе».

Конец цитаты.

Не «видя» в детекторе – это и значит по дефициту. Круг замкнулся.

Таким образом, в ленте новостей собственно о дефиците энергии явно ничего не сообщается, но приводится несколько обоснований его наличия. Этим создается видимость, что эффект теоретически предсказан, а это — большой  плюс в копилку услужливых теоретиков. Однако, как отмечено выше, партонные распределения не поддаются теоретическому расчету, и определяются экспериментально. Здесь можно только посоветовать теоретикам, построить график зависимости дефицита энергии от полной энергии пучка, и это окажется почти прямая линия. Но они это видимо уже сделали, и общество скоро узнает новую теорию-гипотезу, объясняющую это явление.

 

Таким образом, надежда автора на БАК не оправдалась. Это естественно, сбыться должно было что-нибудь одно: либо надежда автора, либо планы заинтересованных участников.

Приоритеты несопоставимы.

В этом смысле длительные и дорогостоящие целевые эксперименты представляют известную угрозу для истины и для кармана налогоплательщиков.

Те, кому много и долго платят за некий поиск, впадают в соблазн — постоянно находить подтверждения целесообразности этого поиска.

Дополнено и отредактировано в ноябре 2010 г.

Заключение 3

Прошло 6 лет с момента публикации статьи в журнале «Инженер» и последующих публикации в Интернете. Но всё также мир науки стоит на трех китах: Теории Относительности, Квантовой теории поля и чиновничьем чванстве.

ТО позволяет Вселенной сжиматься в безразмерную точку, и производить массу из энергии, которой в космосе – безмерный океан.

В КТП, вообще, нет вещественного кванта. Энергетического кванта тоже нет. Постоянная Планка это не энергетический квант, это нечто, полученное в результате деления энергии фотона на собственную частоту.

ТО породила теорию Черных дыр и теорию Большого Взрыва. Эти теории, как и собственно ТО, никому не мешают, по причине своей полной никчемности. Однако вред косвенный, от вздорных постулатов ТО, трудно переоценить.

ТО создана на базе произвольных, вздорных постулатов. И все эти, искажающие истину постулаты, в рамках ТО приобрели статус фундаментальных. Вот догматическая фундаментальность вздорных постулатов и наносит неисчислимый вред науке и экономике.

На фотонах, не имеющих продольного импульса, безуспешно пытаются строить фотонные двигатели. На ядерных реакциях синтеза, являющихся принципиально энергопотребляющими, обреченно безуспешно пытаются строить генераторы энергии (ТОКАМАК-и и пр.).

На ускорителях также безуспешно и обреченно пытаются сообщить протонам безмерную энергию, при их скромной энергоемкости 938,71 МэВ.

Всё новые и новые экспериментальные факты, противоречащие официальной догме, приходится интерпретировать с помощью изощренно приспособленных учений, называемых теориями. В результате этого процесса возникла супер теория – теория инфляции.

Апологетам-подельникам инфляционного учения подвластно всё. Всё, потому что это не наука, а антинаучная фантастика, т.е. товар. Можно сказать — лженаука

Лженаука не там, где ошибаются, а там, где сознательно вводят общественность в заблуждение.

Всем специалистам известно, что гравитация распространяется мгновенно, и почти никто в это не верит. И у всех одна причина не верить – в реальном, физическом мире, бесконечных интенсивных параметров быть не может, в том числе и скорости. Всё дело в том, что мы живем в реальном, но эффективном мире; привычно и ошибочно считая его абсолютно и адекватно реальным.

Вот эта, милая нашему самолюбию иллюзия, и ставит человечество раз за разом в тупик.

Нижний Новгород, 2012 г.

Заключение 4
Еще древние философы пришли к выводу о квантовом устройстве мира.

Оцените представление Декарта: равные объемы содержат одинаковое количество материи. Это же афористичное изложение определения эфира, данного Лоренцем. А определение Лоренца – это краткое изложение сути данной статьи.

Знали ли древние философы что-то такое, чего не знаем мы, и что помогло им сделать правильный вывод? Скорее всего — нет. Тогда в чем дело?  А дело в том, что древние мыслители не знали чванства; они были скромнее, и всё новое, что им удавалось узнать у природы, они не пытались применять за рамками здравого смысла, потому что не пытались преувеличить свои заслуги. Не будем устанавливать первенство, с кого началось чванство. Приведем лишь пример — это принцип линейной относительности. Пример фактического философского невежества, замешанного на научном чванстве. Тупик оказался трудно преодолимым; таким, что выйдя из него, человечество попало в следующий тупик, из которого не может выйти до сих пор. Но природа не позволяет помыкать своими законами. И человечество платит за свое чванство бессмысленной тратой средств и долгим блужданием или топтанием на месте.

Так, что же мы действительно знаем о природе, в аспекте данной статьи, а не навыдумывали себе в угоду под нимбом математического всемогущества.

Вещественная материя склонна создавать типовые, локальные образования, характеризуемые повышенной плотностью. Самые крупные такие образования, известные нам, это галактики. Галактики повторяются и повторяются, варьируя  свои свойства и параметры.

В рамках галактик вещество вновь концентрируется  в звездные системы, которые вновь повторяются и повторяются, множа свое разнообразие.

Звездные системы созданы из атомарного и молекулярного вещества, в котором плотность вещества всё увеличивается.

Разнообразие видов вещества – удивительное. Природа готовит исходный материал для создания жизни. Это разнообразие обеспечивается за счет комбинаторики атомов, которых уже всего около двух сотен. На уровне многообразия молекул, которое включает в себя и одиночные атомы, возникает новое, важное качество – высокий стандарт молекул и атомов.

Мыслители, не зная строения молекул, апробируют молекулы на первооснову мира. Но необъятное разнообразие молекул (веществ) ставит их в тупик.

Развивающаяся наука разрешает проблему буйного разнообразия вещества, обнаружив следующий уровень повторяющихся высоко стандартных объединений вещественной материи – атомы. Атомов уже всего две сотни, а их стандарт еще выше молекулярного. Атомы — естественные претенденты на статус первоэлемента. Их и называют атомами, используя терминологию древних мыслителей, представлявших мир дискретным.

Однако наука разрушает надежды исследователей, атом оказывается сборной структурой из еще меньших вещественных образований. На этот раз их всего три: электрон, протон и нейтрон.

Обнаруживается явная тенденция вещества к сокращению базовых образований, с увеличением плотности вещества в каждой следующей модификации образовании. Вновь возрождается идея о первоэлементе. Теперь уже в образе и в терминологии кванта, т.к. термин атом уже использован. При этом делаются невнятные попытки представить нуклоны и электрон элементарными частицами, но идея не находит экспериментального подтверждения. Исследования атома продолжаются с явным прицелом на поиск единственного первоэлемента. Но вместо этого исследователи обнаруживают множество нуклонных осколков. Идея единого первоэлемента,- универсального кванта,- вновь откладывается.

Предлагаемая Концепция реализует эту идею. Но автор не сам постулировал универсальность единого кванта. Модель, проявив способность к самоорганизации, сама продиктовала и универсальность материального кванта, и все остальные, удивляющие нас, его свойства.

Свойства материального кванта действительно удивительны, но не возмутительны. Намек на вызывающую сложность функций и собственно свойств кванта — дает величайшее открытие Клаузиуса, который математически безукоризненно доказал нежизнеспособность Вселенной, если её собрать из убогих идеальных шариков, не имеющих никаких других свойств кроме упругости и массы.

Открытие Клаузиуса не было оценено по достоинству. Благодаря предшествующим заблуждениям его открытие было интерпретировано как парадокс. А всего-то надо было подвергнуть сомнению собственно постановку задачи. Из закона о тепловой смерти логически следует, что уровень гармоничности всякой вселенной прямо зависит от свойств первичного элемента.

Мир гармоничен настолько, насколько, эта гармоничность предусмотрена и присутствует в первоэлементе. Этот вывод полностью совпадает, и является терминологическим вариантом высказывания Ленина о неисчерпаемости электрона.

Возникает досужий вопрос. Зачем природе обманывать нас, демонстрируя нам неуловимую линейную приблизительность в действительности нелинейного мира?  Дело не в нас. Дело в том, что для построения гармоничного мира нет других вариантов. Чисто линейный вариант приводит к неразрешимой проблеме бесконечных параметров. Однако линейный участок совершенно необходим природе для реализации принципа «экономии мышления». Вот и живет гармоничная Вселенная по законам гармонии, которые не поддаются арифметизации.

Нижний Новгород, март 2017г.

 Источники информации

1. Эйнштейн А. Собрание научных трудов (СНТ). М. : Наука, 1965.
2. Ландау Л.Д., Румер Ю.Б. Что такое теория относительности.
3. Прохоров А.М. Большая Советская Энциклопедия.
4. Уваров В.А. Специальная теория относительности. М. : Наука,1977.
5. Физический энциклопедический словарь. М. : Советская энциклопедия, 1983.
6. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике.Т. 6. М. : Мир, 1966.
7. Леонович В.Н. Импульс фотона, фотонный двигатель ифилософия. URL: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/13311.html
8. Николаев Г.В. Непротиворечивая электродинамика. НТЛ, 1997.
9. Ивченков Г. Кратко о силовом взаимодействии движущихсязарядов, или Неожиданное появление коэффициента β. URL.
10. Шноль С.Э. Космофизические факторы в случайных процессах// Svenska fysikarkivat. Stockholm (Швеция), 2009. 388 с. URL.
11. Леонович В.Н. Неэквивалентность массы инерции и массыгравитации. URL: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/
12. Форд К. Мир элементарных частиц. М., 1965.
13. Лента новостей с Большого адронного коллайдера. URLpages/13787.html.