с точки зрения современной физики
(Из серии «Как устроен этот мир»)
©Данилюк Анатолий Иванович Серия научно-популярных статей «Как устроен этот Мир» предназначена, в первую очередь, для школьников и студентов, интересующихся вопросами современной физики, но может быть полезна и их преподавателям, и другим читателям. Серия призвана заполнить некоторые пробелы в информации о состоянии современной науки, исторически сложившиеся вследствие излишней специализации, коммерциализации и милитаризации ее частей. В статье «Как устроен вакуум с точки зрения современной физики» рассказывается о строении физического вакуума с точки зрения физической теории, построенной на основе модели плотной упаковки упругих частиц. Другие вопросы раскрываются в других статьях серии.
-
Казалось бы, что можно сказать о пустоте? Именно так дословно переводится прижившееся в науке и широко распространившееся в быту слово вакуум (лат. vacuum – пустота).
Главным отличием научного языка от бытового считается однозначность («точность») научных понятий. В этом смысле Науке не очень повезло со словом вакуум-пустота. Оно употребляется сейчас в нескольких значениях – 1) отсутствие чего-либо абсолютное или частичное разной степени, 2) разреженное состояние газа и 3) пространство, не содержащее вещества. Первое, основное, значение широко употребляется в прямом и переносном, серьёзном и шуточном смысле (космический вакуум, политический вакуум, вакуум мыслей, вакуум воспитания). Второе значение употребляется в технике и прикладной физике (высокий и низкий вакуум, вакуумная техника и технологии, вакуумные устройства и приборы, вакуумированные продукты и ёмкости). Третье значение употребляется в «фундаментальной» теоретической физике, уже много столетий упорно пытающейся понять, как неощутимое «пустое» пространство, вмещающее и разделяющее частицы вещества, ухитряется передавать взаимодействия между ними.
Такое упорство теоретической физики объясняется особой важностью, фундаментальностью научного представления о «пустоте». Ведь в основе науки лежат представление о причинности событий и вытекающее из него представление о непрерывности Мира. Отказ от них означал бы отказ от самой Науки, как очень удобной модели Мира, в пользу намного менее удобной магии, от которой Наука когда-то отделилась и которая сейчас фактически превратилась в своеобразный «загашник» Науки, необходимый в научном хозяйстве, как и в любом ином, но захламленный и неудобный. Кажущаяся простота «видимой» невооруженным глазом «пустоты» оказалась очень обманчивой.
К передаваемым через вакуум взаимодействиям относятся все известные взаимодействия – «электрические» и «магнитные», «сильные» и «слабые», «гравитационные» и «информационные», «силовые» и все другие. Поэтому само представление о передаче множества взаимодействий однозначно предполагало, что в случае вакуума как отсутствия вещества речь идет совсем не об абсолютной пустоте, а о пространстве, заполненном всем, чем угодно, кроме вещества, – «полями», «волнами», «виртуальными частицами», которые нельзя называть веществом. Иначе пустота престанет быть свободной от вещества и потеряет право так называться. Отказ же от наполнения пустоты «невеществом» угрожал принципу причинности. Да и такой отказ от невидимых полей и частиц в пользу абсолютного «дальнодействия», когда каждая частица вещества на большом расстоянии каким-то мистическим образом сама знает, как ей поступать в каждом конкретном случае и куда перемещаться и как реагировать, не мог решить проблему. Главным препятствием такому отказу от неощутимого и этим иногда вызывающего сомнения в своём существовании «невещества» встал обычный реально ощутимый видимый и греющий свет. Свет ведь ощущается, и это – факт. А факты – упрямая вещь. Игнорировать их бывает очень больно и обидно не только в переносном смысле. Об этом знают даже маленькие дети.
Ещё какие-нибудь две-три тысячи лет назад в представлении некоторых весьма уважаемых ученых зрение выглядело как ощупывание предметов особыми длинными «щупальцами», высовывающимися из открытых глаз человека при наличии света. Но это порождало больше вопросов, чем давало ответов. С появлением оптических линз и призм пришло новое понимание роли глаз и света. Великий Исаак Ньютон в XVII веке уже рассуждал о световых лучах как о потоках особых «корпускул» (лат. corpusculum – тельце), излучаемых, преломляемых и поглощаемых веществом. Но дальнейшее исследование света выявило, что свет является волнами. А волна – это процесс-эстафета перемещения только каких-то характеристик среды-носителя, но не самой среды. При таком определении волна скорее подпадает под определение информации, чем материи.
И многие учёные, не мудрствуя лукаво, признали существование особой светоносной всё заполняющей среды и назвали её «эфиром» (гр. aither, лат. ether – самый верхний, чистый и прозрачный слой воздуха). Первоначально эфир понимали как механическую среду, подобную упругому телу. Соответственно, распространение световых волн уподоблялось распространению звука в упругой среде, а напряженности электрических и магнитных полей отождествлялись с механическими напряжениями. Нерешенным оставался лишь вопрос об участии эфира в движении вещества, и неизвестными – математические соотношения его параметров.
Но научная эфирная гипотеза встретилась с трудностями не только научного характера. В то время господствовало мнение, что поперечные волны возможны только в твердом веществе, хотя наглядный простой опыт с взаимным увлечением параллельных листов в газе или жидкости за счет «вязкого трения» мог легко опровергнуть это мнение. Кто-то мог не знать этого, но не все же были невеждами. Поэтому приходится признать, что в этом случае в очередной раз оказался не тот прав, кто прав, а тот, у кого было больше прав. Господствующее неудачное представление о поперечных волнах потребовало от эфира быть твердым телом, чем ввело его в противоречие с наблюдаемым отсутствием сопротивления движению небесных тел в эфире. Это искусственное противоречие могло быть легко устранено, но в конце 19 и начале 20 века оно было использовано влиятельными противниками эфирной гипотезы для обоснования отказа от неё.
В 1900 году Макс Планк предположил, что свет излучается нагретым веществом не непрерывно, а мелкими порциями-квантами (лат. quantum – количество). Это дало ему возможность впервые в физике чисто математически вывести весьма удачную формулу для излучения абсолютно чёрного тела. И хотя формула явно не учитывала некоторых существенных факторов, она оказалась более точной, чем все эксперименты для её проверки. Альберт Эйнштейн пошел ещё дальше и в 1905 году опубликовал свою «Теорию относительности», ставшую впоследствии знаменитой своими парадоксами (гр. paradoxos, лат. paradox – неожиданный, странный; мнение, расходящееся с общепризнанным или противоречащее здравому смыслу). В ней он представил световые лучи как самостоятельные материальные объекты, перемещающиеся непосредственно в «пространстве» без какой-либо светоносной среды, как и корпускулы Ньютона. К 1915 году в своей «Общей теории относительности» (ОТО) Эйнштейн полностью завершил отход от термина «эфир», разрешив искривляться и волноваться самому «пространству», сделав его сложным, неоднородным, зависящим от вмещаемого вещества и этим значительно отличающимся от прежнего пустого однородного геометрического Эвклидова пространства-вместилища. Теория относительности 1905 года стала частью ОТО и стала называться частной или специальной теорией относительности (СТО) (нем. special – частный). Свету разрешили быть потоком отдельных частиц, похожих своей независимостью от среды на частицы вещества, но на этот раз называющихся квантами-порциями волн, чтобы новое название не вступало в явное противоречие с наблюдаемыми волновыми свойствами света. Правда, одно только название не могло устранить противоречий. Поэтому свет был представлен как особые хитрые, не всем понятные и, поэтому, вызывающие сомнения частицы-волны, отличающиеся от «твёрдых» частиц вещества. Проблему этих сомнений полностью решил в 1924 году Луи де Бройль. Только по-своему. Он объявил частицы вещества тоже волнами, но очень короткими и, поэтому, не показывающими заметно своих волновых свойств. На додачу в 1928 году Поль Дирак опубликовал свои дифференциальные уравнения для волновой функции свободной (невзаимодействующей) частицы, описывающие изменение состояния частицы со временем. Одно из решений для энергии представляло собой корень квадратный из суммы квадратов. Но квадратный корень имеет два противоположных знака «-» и «+». Положительность энергии требовала бы отбросить лишнее нелогичное отрицательное значение, как это делают даже школьники, но в 1931 году Дирак предложил считать, что эта энергия может быть и отрицательной, если её носителем является не обычная частица, а «античастица» с противоположным электрическим зарядом. И в 1933 году на фотоснимках изогнутых магнитным полем туманных следов космических частиц в камере Вильсона были обнаружены следы, похожие по кривизне на следы электронов, но изогнутые в противоположную сторону. Притом некоторые следы рождались в паре со следами электронов. Это было объявлено подтверждением гипотезы Дирака и открытием «позитрона» – положительно заряженного «антиэлектрона». Успех окрылил, и новые открытия частиц с приставкой «анти» посыпались, как из рога изобилия, – антипротоны, антинейтроны, антинейтрино. А потом количество античастиц зашкалило за сотни и повторять так часто приставку «анти» надоело, и не всегда могли договориться, которую из частиц называть частицей, а которую – античастицей. Поэтому начали говорить просто – «положительные» и «отрицательные» лептоны, барионы, мезоны, гипероны, адроны, глюоны, кварки и прочие «элементарные» частицы.
Естественно, что самих «элементарных частиц» никто и в глаза не видел, и не только в вакууме. Много сотен их «известны» сегодня исключительно по следам в чувствительном к ним веществе – переохлаждённых парах, перегретых жидкостях или толстых слоях химически нестойких веществ. Анализ этих следов позволил предположить, что пары-дуэты частиц с их античастицами бывают не осколками каких-то атомов, а выбиты другими высокоэнергичными частицами прямо из вакуума. После этого вакуум опять стал наполнителем пустоты и получил почти поэтическое название «Моря Дирака», заполненного до отказа парами-дуэтами слипшихся («аннигилировавших») частиц и античастиц всех типов так плотно, что остальным не слипшимся ещё частицам и античастицам остается только скользить без трения по его многомерной «поверхности».
Естественно, что даже самым ярым противникам эфира стало неудобно говорить о таком вакууме как о «непустой кривой пустоте», с которой они начинали. Поговаривали, что даже сам изобретатель «кривой пустоты» Эйнштейн в конце жизни попытался было что-то сказать против неё. Но его последователи обошли это дружным замалчиванием. Увы, даже великим не всё позволено. «Слово – не воробей, вылетит – не поймаешь». Однако постепенно «непустую пустоту» стали называть «физическим вакуумом» или «физическим пространством» – самым большим и самым сложным материальным объектом, обеспечивающим протекание всех событий и заполняющим собой «истинный» или «абсолютный» вакуум, «пустое пространство». Можно встретить и словосочетание «пространственно-временной континуум» с таким же смыслом. Насколько принципиально отличаются эти новые названия такой хитрой среды от старого названия «эфир», в борьбе с которым потрачено столько сил и жизней, решать уже новым физикам-лирикам.
Одной из последних разработок теории физического вакуума, учитывающей его историю и пока единственной, отвечающей всем требованиям классической Науки, является новая теория на основе модели плотной упаковки упругих частиц. Она позволяет описывать все известные части Мира единым образом и выводить все известные физические «законы», формулы и эффекты как простые следствия только четырех простейших свойств вакуумных частиц: конечных размеров, положительной упругости, инерции-запаздывания реакций и достаточного постоянства этих свойств во времени. Эти четыре свойства выбраны среди множества возможных свойств только по требованию наблюдаемости скоплений частиц. Это позволяет считать их тоже в какой-то мере не самостоятельными постулатами, а следствиями единственного постулата о существовании конечного субъекта-наблюдателя с конкретными и весьма ограниченными возможностями – человека. Частицы, обладающие этими свойствами, независимо от наличия у них других свойств, могут образовывать доступные и достаточно разнообразные скопления, имеющие смысл для нашего наблюдения.
С точки зрения этой теории физический вакуум (далее по умолчанию – вакуум) представляет собой плотную упаковку своих упругих частиц, помещенных в однородное и неизменное Эвклидово пространство с однородным временем, что не мешает самой упаковке вакуума быть неоднородной и менять этим длительности разных процессов в её разных местах. Похожие упаковки были давно известны, но, как оказалось, недостаточно исследованы, несмотря на желательность таких исследований для физики вакуума, твердого тела, сплошных сред и т.п., в связи с чем описания даже отдельных их свойств очень редки. Не говоря уже об их совокупности. А зря! Современные знания могли появиться на столетия раньше. И кто знает, может, в менее безбожных прошлых веках освоение ядерной энергии было бы менее драматичным и шокирующим? Но сейчас гадать уже поздно. Лучшим вариантом свершившихся событий являются только свершившиеся события. И только такое отношение к ним представляется разумным. Всё, что ни делается, – к лучшему. Естественно, если делать выводы на будущее. То есть, учиться на ошибках. Чужих и своих.
Модель плотной упаковки упругих частиц оказалась самой простой из моделей вакуума. И самой удобной и результативной. Она использует наименьшее количество постулатов (лат. postulatum – утверждение, используемое без доказательств в качестве исходного) и требует наименьших усилий для моделирования и получения результатов. И при этом она не вступила в противоречие ни с одним известным экспериментальным фактом (в отличие от некоторых старых «теорий»), одним махом и единым образом решила все накопленные ними проблемы и предсказала множество новых интересных результатов, заставляющих серьёзно пересмотреть многие старые представления.
Частично новый вакуум напоминает забытый эфир. Только с некоторыми отличиями, которые могли быть замечены и учтены ещё сотни лет назад. Его можно представить в виде напоминающей монокристалл плотной упаковки одинаковых сжатых упругих частиц (рис. 1). Каждая частица имеет 2 касающиеся её соседки в одномерном (линейном) ряду упаковки, 6 соседок в двумерном (плоском) ряду и 12 соседок в 3-мерной (объёмной) упаковке. По аналогии с ними можно ожидать 20 соседок в 4-мерной упаковке, 30 соседок в 5-мерной упаковке, N(N+1) соседок в N-мерной упаковке. Увы, мы, скорее всего, сами бесконечномерные, но ощущать можем только не более трёх измерений. Однако у нас есть воображение и разум. Поэтому не всё так плохо, как могло бы быть.
Исходная однородность (равноценность) одинаковых участков пространства и времени, независимых от частиц, и исходная одинаковость (похожесть, равноценность) самих частиц существенно облегчают жизнь исследователю. Они дают возможность иногда пренебрегать конкретным местом и временем исследуемого события или абсолютными номерами-именами и адресами участвующих в нём частиц. И именно эта возможность лежит в основе не только всех удобных и занимательных «теорий относительности», но и теории моделирования, базовой для всей науки. Она позволяет видеть похожее в разном и разное в похожем, превращает науку в одну большую модель Мира. В своеобразную «машину времени», позволяющую предвидеть и опережать события и делающую Разумных их повелителями. Облегчает жизнь также и плотность упаковки, избавляя от необходимости постоянно искать и описывать щели и разрывы между частицами и их влияние, разрывы разрывов, разрывы разрывов разрывов и так далее до бесконечности.
Плотность упаковки и форма упаковки и частиц полностью обеспечиваются упругостью частиц. Если много равноправных частиц выпустить в какое-нибудь абсолютно пустое пространство, то они заполнят его полностью, расширятся во все стороны до касания (упора) к границам этого пространства или к таким же равноправным частицам, расширяющимся навстречу до заполнения всех пустот и реализации равноправия частиц на границах касаний.
Если всем частицам очень повезёт, то они полностью реализуют своё равноправие, обзаведутся одинаковым количеством одинаково расположенных соседей и станут одинаковыми правильными многомерными многогранниками. В двухмерной упаковке – шестиугольниками, в трёхмерной – двенадцатигранниками (рис.1), в N-мерной – N(N+1)-гранниками, касающимися стольких же таких же соседей.
Рис. 1. Вид частиц двумерной (а) и трёхмерной (б) упаковки.
И каждая грань будет иметь мерность (N-1), на единицу меньшую от мерности частиц и упаковки. Упаковка станет похожей на идеальный упругий однородный монокристалл. Точнее, квазиоднородный (лат. quasi – как будто), так как при любой геометрической и физической одинаковости все частицы останутся информационно неодинаковыми, будут отличаться своими условными именами-номерами и адресами-сочетаниями имён-номеров соседей. Без такой условной нумерации и адресации мы не сможем их различать в необходимых случаях, и все наши рассуждения потеряют смысл. Нам просто не о чём будет говорить.
Рис. 2. Схема изотропного участка двухмерного слоя упаковки. Размеры сечений частиц во всех направлениях, параллельных осям X1 и Xi>1, одинаковы. Так выглядит идеальный вакуум вдали от "полей" и "вещества".
Если частицам повезёт меньше, то все они будут иметь одинаковое количество соседей, но не будут одинаково расположены относительно разных соседей, что позволит уже говорить о неидеальности упаковки, её деформации. И частицы вследствие своей одинаковости и равноправия всегда будут пытаться занять место точно посредине между своими равноправными соседками, в геометрическом центре своего окружения, чтобы успокоиться там до следующего вывода их из равновесия. При этом упаковка может быть анизотропной (иметь в разных направлениях разную плотность, то есть разное количество частиц на единице длины), но быть уравновешенной и неподвижной, стабильной.
Рис. 3. Схема анизотропного участка двухмерного слоя упаковки. Анизотропия отражена разными размерами сечений частиц в направлениях, параллельных осям X1 и Xi>1.Примерно так выглядит приземный вакуум, растянутый по горизонтали скоплением дефектов его упаковки - земного вещества.
Например, на рис. 3 каждый шестиугольник имеет разные размеры в разных направлениях, но разные шестиугольники в одинаковом направлении имеют одинаковые размеры, и их центры расположены в центрах ближайшего окружения, состоящего из таких же одинаковых и равноправных соседей-шестиугольников. Так выглядят сечения бездефектной трёхмерной вакуумной упаковки двумерными плоскостями, проходящими через центры соседних (касающихся) частиц. Расположенным так частицам просто некуда и незачем стремиться. Они уже достигли своего полного равноправия с соседями. Поэтому в таких положениях они будут неподвижны до тех пор, пока что-то или кто-то не выведет их из этого состояния. Соответственно, неподвижным будет и состоящий из них «вакуум».
Если частицам повезёт ещё меньше, то некоторые из них будут иметь неодинаковое количество соседей и, соответственно, разные размеры. Такие неоднородности принято называть дефектами упаковки. Самоликвидация дефекта и связанной с ним деформации, в отличие от свободной («бездефектной») деформации, возможна далеко не всегда, так как для этого «обиженной» в правах частице неизбежно придётся нарушить права других частиц. Как и у людей, от поведения частиц зависит их дальнейшая судьба. Ведь равноправие означает равенство действий и противодействий. Поэтому уважающие соседей частицы образуют солидные долгоживущие вакансии-протоны и включения-электроны, из которых состоит всё наблюдаемое вещество (подробнее в ст. «Как устроен протон» и «Как устроен электрон»). Все остальные неуравновешенные возбужденные мчащиеся и толкающиеся дефекты недолговечны настолько, что об их существовании можно только догадываться по их туманным следам в веществе, существующим иногда меньше времени, чем нужно, чтобы их заметить.
В общем, во взаимоотношениях частицы вакуума чем-то напоминают людей. Хотя, когда к сожалению, а когда и к счастью, не полностью. Но стоит ли удивляться подобию, если вторые просто состоят из первых? Даже если вопреки известной легенде кто-то и не строил их специально по образу и подобию.
Частицы вакуума достаточно сложны. Они имеют собственные субчастицы и чёткие внутренние и внешние пространственно-временные границы, способны ощущать и сравнивать плотность заполнения приграничного пространства своими и чужими субчастицами, вырабатывать и реализовывать решения по перемещению своих субчастиц для выравнивания плотности, менять размеры, форму и скорости. И повторять это неоднократно, до какого-то предела достаточности. И эти способности обеспечены внутренним строением частиц и субчастиц, какими-то исполнительными механизмами.
Вся эта непростая совокупность свойств частиц для удобства сокращённо называется «упругостью» частиц, а совокупность выполняемых частицей операций – «близкодействием». И хотя описание массивов таких близкодействующих частиц ещё остаётся достаточно сложным из-за их количества, сами частицы представляются намного более простыми, чем в случае «дальнодействия». Ведь при дальнодействии каждой частице придётся иметь, кроме перечисленных, ещё какие-то механизмы дальней локации или связи с дальними частицами сквозь бесконечные множества ближних. И иметь механизмы различения сигналов бесконечного множества окружающих частиц по величине, направлению, расстоянию и времени. А это очень маловероятно. Поэтому большинство учёных отдало преимущество представлению о более простых близкодействующих частицах.
Об этом обычно не говорят в школьном курсе физики. Чтобы «не усложнять жизнь» некоторым детям. «По привычке» не всегда говорят и многим студентам. К сожалению, незнание этого не раз усложняло жизнь очень многим взрослым дядям.
Конечная упругость частицы приводит к конечному ускорению при отклонении центра частицы от центральной (равноудалённой) точки окружения (точки равновесия) и приводит к конечной скорости распространения сигнала об этом отклонении внутри самой частицы (между её частями) и вне частицы (между скоплениями частиц, частями вакуума). В свою очередь, это приводит к запаздыванию реакций любых частей частицы, всей частицы в целом и любых скоплений частиц на изменение положения любой из них. Такое запаздывание принято, хоть и тоже не совсем удачно, называть «инерцией». «Размытым» термином, напоминающим своей размытостью «вакуум-пустоту» (лат. iners, inertis – бездеятельный, безынициативный, неподвижный, косный). Именно наличие запаздывания-инерции создаёт условия для длительных колебаний центров частиц в точках равновесия. Частицы постоянно вибрируют от избытка энергии точно так же, как вибрируют атомы вещества под действием тепла. Эти вибрации постоянно вычитаются и складываются, распространяются в виде волн по «кристаллической решетке» физического вакуума во все стороны и раскачивают встреченные на пути атомы вещества. Раскачивают совсем чуть-чуть, нагревая вещество в открытом космосе до температуры всего на несколько градусов Кельвина. Но какова же температура самого вакуума и сколько в нём скрыто тепловой энергии, если колебания его микрочастиц способны так раскачивать его громадные дефекты-электроны, состоящие из миллиардов таких частиц? И удобно ли такие микроколебания и микроволны с такой постоянно обновляемой энергией продолжать называть «реликтовым излучением»? И нельзя ли как-то использовать такой вакуум в качестве источника тепла или холода, изменяя его взаимодействие с веществом? Не пропадать же добру (ещё одна задачка молодым).
Чтобы быть наблюдаемыми, частицы вакуума обладают ещё свойством достаточной стабильности перечисленных свойств. Стабильность свойств частиц определяет долговечность и доступность для наблюдения всего, построенного из них. Недостаточно долговечное – не наблюдаемо. Поэтому свойство частиц вакуума образовывать наблюдаемые человеком их скопления можно считать исходным для всех остальных перечисленных свойств. Все они прямо выводятся из принципиальной ограниченности наблюдательских свойств человека-наблюдателя, и определение этих наблюдательских свойств определяет основные свойства любых наблюдаемых человеком частей Мира. Наблюдаемые части Мира просто не могут быть иными. Иначе они не наблюдались бы нами.
Правы оказались древние, говоря «Человек, познай себя», подразумевая «И ты познаешь Мир». Самокритика оказалась полезней критики, а знание собственных недостатков – самым эффективным инструментом познания. Именно это знание позволило исследователю увидеть в плотной упаковке упругих частиц универсальную модель физического вакуума и наблюдаемой части Мира. В общем, есть над чем думать. Надо только отличать конструктивную критику от пустозвонного критиканства.
Способность частиц вакуума иметь разные размеры в разных направлениях, то есть, разную форму, вместе с инертным стремлением к симметрии играют основную роль в «жизни» физического вакуума. Впрочем, можно и без кавычек. Ведь то, что мы называем без кавычек жизнью, является только следствием свойств частиц нашего вакуума, их порождением и их неотъемлемой частью.
Состоящий из таких частиц вакуум является самой большой и самой совершенной из всех известных нам вычислительных сред. Мы живём внутри этой среды, как живут внутри компьютера программы. Среды, способной вырабатывать и принимать, объединять и разъединять, передавать и сортировать, ослаблять и усиливать, запоминать и воспроизводить отдельные энергоинформационные сигналы и невообразимые массивы информации. Среды многоуровневой. Ведь каждая частица состоит из множества (не меньше10110-10130) меньших частиц («субчастиц»), если они устроены подобно видимой нами части вселенной, что наиболее вероятно. И наша вселенная, содержащая столько же своих вакуумных частиц, должна быть частицей вакуумной упаковки более высокого уровня, и каждая субчастица частиц нашего вакуума должна быть такой же вселенной для своих субчастиц-вселенных, похожих на нашу вселенную и наполненных галактиками, туманностями, звездами, планетами и живыми существами, включая таких же беспокойных похожих и не похожих на нас Разумных. И таких уровней сложности частиц должно быть бесконечно много, иначе нам придётся искать очень много и очень непростых объяснений, почему таких уровней хоть чуть-чуть меньше бесконечности. И по той же причине каждая вакуумная частица должна иметь не одно, не два-три, а бесконечное число измерений, делая весь вакуум тоже таким же бесконечномерным. У нас нет никаких оснований ограничивать число измерений, и мы не знаем ни одного механизма такого ограничения. В то же время мы сами умеем ограничивать мерность перемещений 3-мерных объектов, например, шариков в одномерной трубе или между двумя двумерными поверхностями. Мы также знаем, что аналогичными свойствами обладают стоячие звуковые волны для мелких опилок, границы кристалликов в поликристаллах для примесных атомов, поверхность воды для мыльных пузырьков, нитка для четок, электромагнитные поля для заряженных частиц вещества. Поэтому несравненно более простым и вероятным представляется наличие у частиц и, соответственно, у самого вакуума бесконечного количества пространственных измерений, проявления которых могут ограничиваться многими механизмами.
И каждая бесконечно сложная бесконечномерная частица может сжиматься и растягиваться в любом направлении независимо от других направлений, позволяя всему вакууму как гигантскому кристаллу сжиматься и растягиваться, прогибаться и скручиваться, упруго сопротивляться деформациям-полям и уничтожать-расправлять их стремительными волнами колебаний частиц, вибрировать и взрываться мириадами подвижных дефектов-«частиц вещества». И каждый дефект упаковки вакуумной вычислительной среды может перемещаться в ней, не меняя своих свойств и не перемещая частиц среды, но перенося свой «бит» информации как волна от частицы к частице на большие расстояния в пространстве-времени. Большие даже в космических масштабах – миллиарды световых и миллиарды земных лет. Для людей это пока почти бесконечность и вечность. И каждый дефект с помощью окружающей его волны сопровождения, особой геометрической деформации окружения, способен сообщать о себе бесконечному множеству других дефектов, суммируя с ними свой бит информации. О таких совершенных ОЗУ (оперативных запоминающих устройствах) для своих компьютеров людям пока приходится только мечтать.
Хотя, с другой стороны, зачем мечтать, если мы сами являемся такими же вселенскими ОЗУ и программами-волнами? Не лучше ли подумать, как использовать то, что уже имеем? Мысль рождается мечтой и верой. Вот и древние, ничего не подозревавшие об окружающей их сложной «пустоте» создали о своей бессмертной душе красивую легенду, которая вполне может оказаться только чуть-чуть отличающейся от действительности. С поправкой на новые знания об этой самой «пустоте» и о расшифрованном человеческом геноме.
Вот таким сейчас видится вакуум. Простой как пустота. Что с него взять?
Впервые опубликовано 20.03.2009 на http://www.worldphysics.narod.ru/5w.html Данилюк А.И. Данилюк Е.Ф. Как устроен вакуум с точки зрения современной физики
Главная
Наука
Как устроен вакуум (формат.doc)
andan-1@yandex.ru
©Данилюк Евгения Филипповна
dan-e@yandex.ru
