Текст книги "О сути физической материи"

Василий Бижов
О Сути физической материи

Связь с автором:

vk: Vasili Bizh

fb: Vasilibizh Bizh

[email protected]

www.fizmatbizh.com

© Бижов В.П., 2024

1. Введение

Физика пока не смогла решить принципиальную задачу – объединение физических взаимодействий. А если посмотреть шире – в физике пока нет понимания самой сути материи. Основная причина этого – отсутствие объединяющей идеи.

Представленная работа – это попытка сформулировать единую концепцию, лежащую в основе строения материи, в основе всех физических взаимодействий и в основе эволюции Вселенной. Это попытка представить единый физический смысл происходящего в материальном мире.

Эта концепция представлена в виде нескольких связанных гипотез, которые описаны здесь в самом общем виде и несут в себе выраженный объединительный потенциал. И эти гипотезы доступны для понимания.

Представленная работа не опровергает имеющиеся физические знания, но дает иной взгляд на то, что известно. Работа не является научной. Это простое описание с некоторыми иллюстрациями. Однако, по мнению автора, это описание является новым, широким и согласованным в такой мере, что заинтересует всех, кто ищет смысл происходящего во Вселенной.

2. Единая причина и суть физических взаимодействий

Если мы верим в то, что все физические взаимодействия можно объединить, то мы должны принять, что эти взаимодействия имеют единую природу и что у них должна быть единая причина, единый закон развития или идея.

Для дальнейшего изложения необходимо постулировать эту идею. Пусть эта идея, или базовый закон развития, условно называется Стрела. Дать ее краткое и вполне конкретное определение затруднительно, поскольку форм проявления этого единого закона – множество. Однако, можно выделить главное:

Стрела – это самый общий физический принцип, действие которого направлено на преобразование различий и динамики в единство и покой.

На начальном этапе изложения под различием и динамикой будет пониматься различие и динамика уровней гравитации.

Стрела определяет развитие и относительную силу всех физических взаимодействий, направление развития Вселенной в целом. Для понимания реализации этого принципа требуется его конкретизировать, выделив из него несколько сопряженных идей. Описанию этих идей и посвящена данная работа. Основная идея состоит в следующем:

Все физические взаимодействия являются проявлениями единственного взаимодействия, которое на данном этапе изложения можно назвать гравитационным.

Сила взаимодействия материальных тел определяется известным законом тяготения лишь в макроскопическом масштабе. На уровне элементарных объектов, на уровне атомов и молекул эта сила определяется характером волновой динамики гравитационных проявлений.

То есть, предполагается, что на микроуровне эти поля могут находиться в какой угодно активной динамике и создавать в том числе чрезвычайно выраженные (резонансные) различия в уровнях, а значит и чрезвычайные (по отношению к массам) силы взаимодействия.

Из этого следует идея о том, что представляют собой элементарные и другие частицы микромира;

Частицы микромира являются волновыми гравитационными объектами.

Атомы, молекулы и состоящие из них тела являются суперпозицией этих волновых объектов.

Рассмотрим статичные гравитационные поля (модуль уровня напряженности гравитационного поля) двух “точечных” объектов некоторой массы (Рис. 1). Далее рассмотрим гравитационные поля этих же объектов, представленные в виде выраженных пульсаций или пиков в некоторый момент времени (Рис. 2), а также рассмотрим эти пульсации на близкой дистанции (Рис. 3). Здесь Термин пульсация использован для обозначения некоторого резонансного явления.

Рис. 1, 2,3

В соответствии с действием Стрелы, устраняющей различия, между объектами-пульсациями также, как и в случае статичных объектов, возникает взаимное тяготение (Рис. 4).

Автор не имеет намерения и возможности определить форму закона этого взаимного тяготения. Для целей данной работы достаточно определить то, от чего в большей степени зависит сила этого взаимного тяготения и каков характер этой зависимости.

Эта сила при прочих равных условиях зависит от “степени различия” гравитационных полей объектов (от степени “кривизны пространства между объектами”). Степень различия в грубом приближении определяется произведением уровней гравитации пульсаций А1 и А2 относительно уровня их равенства, отнесенным к расстоянию между центрами объектов R, возведенному в некоторую степень n.

Автор не настаивает на таком представлении. Оно является очень упрощенным.

Здесь важно то, что ничем не запрещена сколь угодно большая степень различия (“кривизна пространства”), а значит и сколь угодно большая относительно масс сила взаимодействия объектов (пульсаций) в некоторый момент времени. В приведенном на Рис. 4 примере взаимодействия двух объектов сила взаимодействия определяется в значительно большей мере формой пульсаций, а не массой объектов. Чем интенсивнее пульсация, тем выше сила взаимодействия при прочих равных условиях.

Здесь под интенсивностью автор понимает резкий рост уровня гравитации до высоких значений при приближении к “центру объекта”. В пространственном отношении это небольшая область высокой гравитации. Далее автор будет употреблять термин “интенсивность” в том смысле, который описан выше. Однако, в некоторых случаях автор будет употреблять вместо термина “интенсивность” термин “выраженность” в качестве синонима.

Итак, сила взаимного тяготения объектов, представленных в виде пульсаций, в наибольшей мере определяется формой этих пульсаций.

Особенно важен характер изменения этой силы при существенном сближении объектов. Если пара элементарных объектов являются волновыми резонансными процессами, то их взаимное позиционирование в некоторый момент времени может характеризоваться очень высоким перепадом между уровнями пульсаций и при этом очень малой дистанцией между ними. А это может определять очень высокую (относительно масс) силу взаимодействия.

На Рис. 4 также показан характер предполагаемой зависимости силы взаимного тяготения F двух волновых объектов (пульсаций) от расстояния между ними.

Эта зависимость демонстрирует следующее:

Сила взаимодействия не стремится к бесконечности при соединении центров пульсаций. Она при достаточном сближении начинает резко уменьшаться и достигает нуля при полном совмещении объектов. А при попытке их разъединения или при попытке “прохождения объектов друг через друга” (что, то же самое) сила взаимодействия снова появляется и поначалу резко возрастает, то есть препятствует разъединению. Как будет показано ниже, такая зависимость является основой устойчивости материи.

Рис. 4.

Гравитационные взаимодействия макроскопических материальных тел представляются относительно слабыми ввиду того, что их гравитационные поля являются суперпозициями множества полей элементарных объектов, составляющих материальное тело. И такие суммарные поля характеризуется суммарным квадратичным спадом. Иначе говоря, “уровень различия” гравитационный полей материальных тел невелик относительно масс этих тел.

Взаимодействия, отличные от гравитационных, относительно более сильны и поэтому представляются взаимодействиями другой природы. Но они также являются гравитационными, а относительно сильны потому, что представляют собой динамическое взаимодействие выраженных пульсаций гравитационных полей.

Итак, если мы принимаем, что объекты микромира (например, элементарные частицы) представляют собой гравитационные пульсации, то находим, что их взаимодействие определяется, в основном, характером (интенсивностью) этих пульсаций.

Здесь принципиальным (и ментально некомфортным) является представление некоторой массы в виде пульсации гравитационного поля, при отсутствии так называемой материи. Откуда в таком случае возникает гравитационное поле?

О том, что воплощает в себе массу, чем являются объекты микромира и как они взаимодействуют, пойдет речь ниже.

3. Физические формы

Чтобы двигаться дальше, необходимо постулировать, пожалуй, самую важную идею, лежащую в основе материи:

Физическая материя существует в виде физических форм и их суперпозиций разного уровня сложности и масштаба.

Все, что объективно существует и может быть измерено и определено – является объектом. Любой объект имеет границы и определяется по его границам. Эти границы определяют форму объекта.

То есть, все, что объективно существует, имеет форму.

Представление о Вселенной, как о системе взаимодействия физических форм позволяет по-иному взглянуть на физические процессы и материю, позволяет объединить взаимодействия всех видов в одно единственное – взаимодействие форм.

Теперь необходимо конкретизировать понятие формы.

Физическая форма – это замкнутая поверхность равной и максимальной в некоторых окрестностях гравитации.

Здесь речь идет о некотором пространстве, ограниченном не любой поверхностью равной гравитации, которых может быть бесконечное множество, а поверхностью максимальной гравитации в некоторых пространственных окрестностях в некоторый момент времени. Можно сказать, что форма – это гравитационно выраженная (“уплотненная”) оболочка. Можно представить это как пленку из очень высокой гравитации. Эта оболочка и является границей формы. Такая интенсивность границы формы – это проявление волновой динамики, это определенный резонансный процесс. Далее под волновой динамикой формы (границы формы) будут пониматься бегущие волны в виде горбов и впадин на ее “поверхности”. То есть гравитационно выраженная оболочка (граница) формы – не статична, она представляет собой бегущие волны с различными параметрами.

Материя состоит из объектов микромира. И все они являются формами разной степени величины и сложности. Читателю на данном этапе изложения стоит просто допустить это.

Далее термины “форма”. “граница формы” и “волновая оболочка” могут употребляться, как синонимы.

3.1 Формы, пространство и масса

Теперь требуется постулировать еще одно принципиальное определение:

Свойством массы обладает само пространство. Пространство может иметь разную “плотность” или метрику.

В частности, квантовый объект может быть представлен как устойчивое колебание плотности пространства, наиболее выраженное в волновой динамике границы его формы.

Конечно, сложно принять это.

Но, пытаясь объединить то, что не объединяется в рамках действующих представлений, стоит попробовать поменять представления. Учитывая то, что это ничем не запрещено.

Итак, форма – это динамическая пространственная структура, характеризуемая массой, а граница формы – это замкнутое и выраженное уплотнение пространства, резонансное проявление.

Форма – это организация динамики плотности пространства в некоторых границах. Она имеет пространственные размеры, имеет массу и свойства объекта.

Здесь важно принять следующее:

Пространство и масса имеют физический смысл лишь тогда, когда они заключены в форму. Лишь тогда они являются объективной реальностью. А точнее – это и есть единственная объективная реальность.

То есть, если нечто существует в границах, то именно это дает ему определенность или измеримость и только в этом случае можно говорить об объекте.

Не менее важно понять, что пространственная система отсчета существует только относительно объектов. Поэтому, физический смысл чего-либо устанавливается только при наличии объектов, то-есть, при наличии форм.

Любая частица микромира, имеющая массу, является динамической формой, а вся материя состоит из множества форм, представляя собой динамическую суперпозицию этих форм.

3.2 Динамика форм микромира

Все существующее находится в движении, изменении. Формы тоже существуют лишь в динамике. И эта динамика имеет волновой (гармонический) и периодический характер.

Под динамикой форм следует понимать волновую динамику границ форм.

Говоря о периодичности, автор имеет в виду то, что у формы может быть не одна, а целый периодический ряд взаимозависимых границ, когда каждая последующая граница содержит “внутри себя” предыдущую и при этом теряет свою интенсивность (амплитуду и контрастность) в соответствии с некоторой закономерностью. Далее границы формы могут называться в том числе волновыми оболочками.

Мы не можем знать конкретной реальности того, что происходит в микромире. Мы можем лишь строить модели этого. Все, что будет представлено ниже – это самые простые модели. Лучшей моделью является та, которая несет в себе больше физического смысла и является максимально общей.

На Рис. 5 схематично показано сечение свободной формы в общем виде, демонстрирующее периодический и затухающий характер ее границ.

Рис. 5

Такое распределение границ форм является принципиальным. С увеличением “размера” формы, при рассмотрении “более внешних” (наружных) границ, интенсивность границ уменьшается. Это приводит к относительному уменьшению силы взаимодействия границ с ростом их пространственного размера. Также, с увеличением размера границ растет дистанция до каждой следующей границы.

Если рассматривать “свободные” элементарные частицы, то каждая из границ должна быть близка к сферической. Это квазисфера.

Главной особенностью форм микромира является наличие на их “поверхности” (на их границе) волновых пульсаций или бегущих волн.

Можно представить это, как некий “шипастый шар”. где шипами являются горбы бегущих волн (Рис. 6). Можно указать на два основных вида волновых процессов на границе формы.

Вращение в виде “бегущих по ее границе” пульсаций (горбов и впадин).

Качание – движение волновых пульсаций (горбов и впадин) по кругу в пределах некоторого телесного угла.

Такая динамика границы формы приводит к тому, что форма как целое получает возможность обращения вокруг другой формы или качания подругой форме.

Обращение формы представить просто. А что такое качание, стоит пояснить – это перекатывание одной формы по другой форме в пределах некоторого телесного угла.

Качание – это сочетание аспектов обращения и колебания в пределах некоторого телесного угла. Можно назвать это круговым колебанием. Чтобы лучше это представить можно взять два шара и перекатывать или “покачать” их друг по другу в том или ином диапазоне.

Хотя сказанное выше относится к динамике пульсаций на поверхности формы, ничто не мешает считать это динамикой всей формы. Поэтому далее будет говориться, что формы в целом вращаются и качаются. Но следует учитывать, что это не вращение и качание в привычном смысле.

Рис. 6

Как будет показано в дальнейшем, в зависимости от типа динамики формы при взаимодействии проявляют себя по-разному.

Итак, частица микромира, имеющая массу – это гравитационная (пространственная) форма, имеющая волновую динамическую структуру на своей “поверхности”.

Такая частица изменяется во времени (колеблется). С другой стороны, она различна в любой момент времени в зависимости от рассматриваемой области пространства (различно расположение участка ее границы в различных областях). To-есть, частица квантового мира находится в состоянии неопределенности.

Макроскопическое материальное тело не имеет выраженных и периодических границ в масштабах нашего восприятия, а имеет лишь видимые (“усредненные”) очертания, поскольку является сложной суперпозицией огромного множества относительно малых форм.

3.3 Взаимодействие границ, квантование, суперпозиции форм

Любое физическое взаимодействие – это взаимодействие форм.

Взаимодействие форм – это взаимодействие их границ.

На Рис. 7 показан фрагмент расположения границ двух форм в некоторый момент времени, соответствующие им уровни гравитации (плотности пространства) и возникающее между ними взаимодействие.

Рис. 7

Взаимодействие границ (оболочек) следует рассматривать так же, как взаимодействие двух идеализированных объектов-пульсаций, показанное на Рис. 4. Между границами возникает такое же действие Стрелы. Участки взаимодействующих границ (в виде “противоположных” пульсаций) испытывают взаимное притяжение вплоть до полного слияния и исчезновения сил притяжения. В ситуации полного слияния (баланса) границы оказывают возрастающее сопротивление попытке пройти “друг через друга” или попытке их разъединения, что является причиной устойчивости этого взаимодействия. В этот момент времени на взаимодействующие участки вообще не действуют никакие силы. Эти участки сливаются друг с другом.

Затем эти пульсации уменьшаются и далее совсем “исчезают”. но в “соседней” области пространства возникает новое такое же взаимодействие. Это эквивалентно тому, что формы взаимно “поворачиваются” на некоторый угол. Это похоже на взаимодействие своеобразных шестеренок. (Стоит отметить, что принцип подобия широко проявлен в природе).

Как уже говорилось, выраженность (контрастность) границы формы – следствие ее волновой природы. Это пространственный резонансный процесс. Он может быть выражен в том числе экстремально сильно. И сила взаимодействия между границами формы в моменте может быть также экстремально высокой относительно участвующих масс, имея при этом все ту же гравитационную природу.

А почему возможны резонансные процессы в виде границ форм?

Они возможны по причине того, что источник всех элементарных форм является единым. Поэтому все возникающие элементарные формы, как волновые процессы, “родственны”. Можно считать, что спектр каждой из них содержит в себе “некоторые члены одного и того же гармонического ряда”. Укрупняясь, или создавая суперпозиции, образовавшиеся формы продолжают содержать в себе “передаваемые по наследству” части общего для всех спектра.

Это приводит к возможности высоко согласованного волнового взаимодействия границ различных форм микромира. Такое взаимодействие рождает суперпозиции в виде новых, более внешних, но также устойчивых и периодических сочетаний волновой динамики, которые являются границами новых, более сложных форм.

Существование согласованных колебаний границ и феномен квантования связаны напрямую.

В общем смысле, феномен квантования – это реакция некоторой исходной волновой системы на различную ограниченность пространства.

Это возможность устойчивого существование этой волны (и ее производных) в определенных границах пространства (в формах).

Казалось бы, наличие двух экстремальных пульсаций вблизи друг друга после их слияния приведет к остановке движения. Однако, все подвижно и при этом наблюдаемые взаимодействия имеют устойчивый характер.

Движение не прекращается, а взаимодействие устойчиво по причине того, что границы форм находятся в постоянной и согласованной волновой динамике взаимных вращений и колебаний (качаний).

Не касаясь пока вопроса об природе единого источника (об этом будет сказано ниже), можно сказать, что обоснованность предположения о его наличии подкрепляется идентичностью элементарных частиц и стандартностью их взаимодействий в пределах исследованной Вселенной.

Исходная гармоническая связанность приводит к периодическим проявлениям определенных свойств у форм разных поколений, разной сложности, размера и разной степени выраженности. Это демонстрирует, например, таблица химических элементов и весь спектр известных химических реакций.

Взаимодействие границ форм удерживает частицы в ядре, удерживает вместе электроны и ядра, атомы в молекуле и молекулы в их сообществе. Эта сила является основой существования вещества вообще и всех его свойств, которые мы ощущаем и измеряем. Эта сила в бесконечном числе комбинаций, является творцом всей физической Вселенной.

Суперпозиция нескольких элементарных форм, являясь новой более крупной формой, имеет более длинный и менее выраженный периодический и затухающий ряд границ (Рис. 8).

Рис. 8

Итак, появляются суммарные, все более объемные формы со все менее выраженными границами, в такой, например, последовательности: кварк-протон, нейтрон-ядро-атом-молекула и т. д. Суммарные (составные) формы имеют всегда менее выраженные границы, чем формы, их составляющие и поэтому взаимодействуют с относительно меньшей силой и на более дальней дистанции.

Например, взаимодействие протонов и нейтронов, интенсивнее чем взаимодействие электронов и ядер, а последнее интенсивнее, чем взаимодействие атомов в молекуле. Как уже было сказано, формы имеют некоторый ряд убывающих по выраженности границ (гармоник). Это, определяет дальнодействие их связи, поскольку “начальное” взаимодействие форм может происходить между какими угодно внешними (до определенной степени затухания) границами, если для этого есть условия. Можно сказать, что свободные от взаимодействия формы ведут себя как поля.

Появление взаимодействия формы с другой формой по одной из границ (например, при измерении) приводит к изменению параметров всей исследуемой волновой системы, к изменению параметров динамики всего ряда границ формы, вплоть до исчезновения (схлопывания) основного их количества и к концентрации энергии в одной взаимодействующей границе. И такое взаимодействие может приводить к уменьшению “размеров” формы настолько значимому, что будет трактоваться, как “схлопывание поля в частицу”.

Можно сделать еще один вывод из сказанного о границах форм:

Представление материи в виде сложной динамики плотности пространства, в виде взаимодействия границ объединяет проявления поля и проявления частицы.