Ответы. Эволюция неоднородности

Дополнительное скрепление жидкостей в единую субстанцию также может обеспечиваться электронами, но такие электроны обобществляются только между некоторыми соседними атомами.

В молекулярных жидкостях могут образовываться кластеры, особенно это характерно для растворов и взвесей, причём, даже очень не насыщенных. В каждом кластере может быть от нескольких десятков до многих десятков тысяч молекул. Кластер характеризуется тем, что связь между молекулами внутри него сильнее, чем между его внешними молекулами и внешними молекулами соседних кластеров. Все молекулы кластера имеют обобществлённый ореол растяжения и частично обобществлённый ореол вращения. Индивидуальные ореолы вращения атомов, входящих в состав внешнего слоя молекул кластера, гармонизируются по направлению вращения. При этом по поверхности кластера, то есть вокруг этого кластера, образуется как бы новая обобщённая волна деформаций «что» – полей. В связи с этим, кластеры ведут себя, как некие мега молекулы, легко перемещаясь друг относительно друга, но без отрыва друг от друга. Именно эти кластеры обеспечивают такое знаменитое и никем не объяснённое явление, как броуновское движение.

Броуновское движение – беспорядочные колебания мелких механических частиц (например, пыльцы или сажи) в жидкости или газе. Все о нём слышали со школы. Но даже детская доверчивость не оправдывает слепую веру людей в то, что хаотичное движение молекул может сдвинуть наблюдаемые Броуном и всеми его последователями частицы. Во-первых, любая молекула или атом рассматриваемой среды в десятки (даже в сотню) тысяч раз мельче любой рассматриваемой броуновской частицы, а посему не в состоянии её сдвинуть при столкновении. Размеры атомов измеряются в пикометрах (10—12м) а броуновских частичек – в микрометрах (10—6м). Во-вторых, даже если почти одновременно по частице ударяют и сотни, и тысячи, и миллионы атомов, то и они не могут сдвинуть её с места, так как все они бьют под разными углами и со всех сторон, буквально окружив частицу, тем самым усредняя своё общее воздействие до нуля. В-третьих, молекулы воды в опытах Броуна никак не годятся на роль «стремительно летящих» бильярдных шаров, ударяющих по пылинке: в любой жидкости амплитуда колебаний атома или молекулы не больше их диаметра, а частота колебаний огромна и не может быть заметна глазу, даже при трансляции через частицу. Всё это можно сравнить с мухой, колотящей лапками по спине слона. Вот я вам и открою тайну сейчас: броуновское движение вызвано тем, что частичка попадает под удары кластеров молекул среды. То есть она попадает в постоянно смещающиеся деформации ореолов растяжения и вращения молекулярных кластеров, очень подвижных и постоянно хаотически дёргающихся, как и подобает истинным виновникам броуновского движения. Вот так-то. Продолжим про агрегатные состояния.

Газы. Почему они газообразны? Вопрос далеко не банальный.

Атомы (молекулы) газа крайне не существенно растягивают ячейки протополя. В газах ореолы растяжения атомов на один – два порядка меньше, чем ореолы их вращения. В газах ореолы растяжения атомов в принципе не могут соприкасаться. Ореолы вращения атомов тем более ни когда не обобществляются. Равно как и общих электронов между атомами в газах не бывает. Атомы газов между собой не соединяет ни какая сила, наоборот – они отталкиваются друг от друга при любом соприкосновении ореолов вращения и разлетаются в разные стороны, пока только могут.

При уменьшении внешнего возбуждающего воздействия на газ, то есть при снижении его температуры, кинетическая энергия передвижения в пространстве атомов газа уменьшается: это приводит к снижению скорости движения атомов и к постепенному их сближению между собой и уменьшению амплитуд их свободного движения, то есть к меньшему количеству проточастиц между молекулами. Если снижение температуры продолжать, то у атомов газа ореолы вращения начинают уменьшаться уже не только из-за снижения скорости, но и по дополнительной причине нарастающей «тесноты». Теперь уже не хватает свободных проточастиц, из которых можно было бы формировать большие ореолы вращения для всех атомов. На определённом этапе ореолы растяжения выходят за границу сжимающихся ореолов вращения. Мы помним, что повышение плотности вещества в протополе проточастиц всегда снижает диаметр ореолов вращения входящих в состав этого вещества атомов, а ореолы растяжения при концентрации атомов, как правило, только нарастают. Как только ореолы растяжения, выйдя за границы ореолов вращения, получают возможность контактировать между собой, устанавливая более прочные межатомные связи, газ переходит в новое агрегатное состояние и становится жидкостью. Если продолжить снижение температуры, то атомы сжиженного газа снижают скорость и амплитуду своих движений уже до значений твёрдого тела, при этом соотношение размеров ореолов растяжения и вращения атомов также становится такими, что неизбежно формируется объёмная атомная решётка твёрдого тела. И жидкий до этого газ переходит в твёрдое агрегатное состояние.

Плазма. Главное отличие этого газоподобного агрегатного состояния вещества в том, что плазма из-за высокой температуры состоит из заряженных частиц, образующихся вследствие распада атомов. А распад этот как раз и обусловлен высокотемпературным энергетическим перенасыщением атомов. В основном, это отрицательные электроны, покинувших внешние орбиты атомов, и положительные ионы – «остатки» атомов в виде их ядер, либо одиночные протоны и нейтроны. Иногда в плазме попадаются и другие нейтральные частицы (это либо нераспавшиеся пока атомы, либо не имеющие заряда элементарные частицы). Суммарный заряд всех положительных и отрицательных (и нейтральных) частиц в плазме почти нулевой. «Почти» – потому, что плазма постоянно испытывает кокой-либо приток излучений. Для разных видов газа характерна своя степень повышения температуры для перехода в более высокоэнергетическое состояние – состояние плазмы.

В плазме ореолы растяжения смежных частиц не только не взаимодействуют, но и практически исчезают из-за сверхскоростей и высокой плотности этих частиц (опять же – нехватка проточастиц для поддержания ореолов). Да, скорость перемещения частиц в плазме огромна в сравнении с газами.

В плазме частицы друг друга игнорируют с молекулярно-кинетической точки зрения. Они не сталкиваются как корпускулы, как в газе. Они взаимодействуют как заряженные частицы. Представьте себе, если бы все шары на бильярдном столе имели бы разные электрические заряды – вся игра бы неузнаваемо поменялась. То есть в плазме не только отсутствует взаимодействие ореолов растяжения (как в газах), но и взаимодействие ореолов вращения блокируется превалирующей над ними силой взаимодействия отрицательных и положительных потоков энергий, исходящих из частиц. Отрицательная энергия уменьшения неоднородности и положительная энергия увеличения неоднородности играют главную роль в плазме, определяя взаимодействие её частиц.

Это взаимодействие выглядит не как в газах – между двумя сталкивающимися частицами. В плазме электромагнитное взаимодействие происходит между огромным числом близлежащих частиц, и даже во всём объёме частиц. Чем мельче частицы, чем выше их скорость и плотность, тем больше их взаимосвязь между собой, тем в большей мере распространяется эта взаимосвязь во всём массиве плазмы. Чем выше температура, тем мельче частицы и выше их скорость. Фотонная плазма – уже весьма приличное приближение к настолько тесному взаимодействию, что о массиве фотонной плазмы можно говорить, как о едином теле. Именно поэтому взаимодействие между частицами внутри массива плазмы в общем случае намного сильнее, чем взаимодействие между частицами плазмы на её пограничных слоях с частицами окружающей среды. То есть в плазме есть все предпосылки для самоподдержания целостности своего массива в окружающем пространстве, в окружающей среде, отличной по свойствам от плазмы. Кстати, для плазмы, состоящей из плоских элементарных частиц, самоподдержание своей целостной структуры вообще практически неизбежно. Ведь, как мы уже говорили, плоские элементарные частицы даже и без всякой плазмы почти не взаимодействуют с обычными, шароидными частицами.

Обратите внимание: если за точку отсчёта взять сверхдавление и вызванную им сверхтемпературу во времена древнейшей первичной плазмы новорождённой Вселенной, то эволюция вещества будет описываться следующим образом. От сверхраскалённого, сверхподвижного, единого вселенского тела плазмы был осуществлён переход к вселенскому квази телу газа. «Сверхподвижным» вселенское тело плазмы мы называем по причине сверхскоростей образующих его частиц, а «единым» – по причине сильнейшей электромагнитной взаимосвязи его частиц, причём – во всём космическом массиве. Этот переход от плазмы к газу основан на массовом формировании атомов газа из частиц плазмы, остывающей при расширении Вселенной. При этом переходе единство свойств вселенского тела было утрачено: появились локальные различия химического состава, различия скоростей частиц и атомов, различия температур в разных локальных областях, различия их плотности. Поэтому мы говорим о квази теле Вселенной. Взаимосвязь частиц в этом квази теле была крайне слабой (как и положено в газах), да ещё и крайне локализованной внутри многочисленных разбегающихся массивов газового вещества, лишь очень условно взаимосвязанных между собой трансвселенскими излучениями и межлокальным дрейфом атомов. Это был самый резкий фазовый переход Вселенной, связанный с появлением нового агрегатного состояния вещества – газа. При появлении жидкостей и твёрдых веществ разница состояний Вселенной увеличивалась далеко не так кардинально. По своей резкости, переход от вселенского тела плазмы к газовому мульти телу космического пространства можно сравнить с возгонкой – переходом твёрдого вещества напрямую в газообразное.

На плазменном уровне в ранней Вселенной главенствовали силы, обусловленные энергетическими потоками увеличения и уменьшения неоднородности. Именно эти силы мы в случае с плазмой называем положительными и отрицательными зарядами. Плазма – это то, с чего начиналась вещественная жизнь Вселенной. Плазменная Вселенная была единым вселенским телом, пронизанным встречными потоками движения неоднородности – её уменьшения и увеличения. Воздействие любой частицы в этом едином вселенском плазменном теле в какой-то степени распространялось на весь массив плазмы. Поэтому Вселенная получилась в итоге всё-таки более-менее однородной.

После плазменного состояния Вселенная продолжила расширяться, затрачивая энергию давления протополя на формирование всё более сложных и обширных энергоматериальных структур (галактик, звёзд, планет). Затраты энергии приводили к снижению общего фона внешней энергетической подпитки частиц вещества во вселенной и, естественно, к постепенному общему снижению температуры во Вселенной. При дальнейшем снижении температуры все вещества с той или иной скоростью, в зависимости от своего атомно-молекулярного строения, поступательно переходят из газовой фазы в жидкую, а затем – в твёрдую форму. Причём, при переходе в жидкую и твёрдую форму все тела поступательно всё более приобретают жёсткость и целостность своей структуры, восстанавливают степень взаимосвязи своих атомов. С падением температуры движения атомов веществ становятся всё более и более взаимозависимыми, а их скорости – всё менее и менее высокими. То есть в начале эволюции Вселенной появляется единое энерго-материальное тело Вселенной в форме плазмы с высокой взаимосвязью своих частиц по всему массиву. Затем, по ходу эволюции, это тело трансформируется, даже распадается на квази тело газовых локализаций с почти полностью разорванными связями между частицами. Атомы вселенского тела практически теряют взаимосвязь. Далее по ходу эволюции возникают две противоположные тенденции.

С одной стороны, на фоне снижающейся температуры (внешней энергетической подпитки) появляется всё больше жидких и твёрдых тел, которые всё больше и больше разрывают когда-то единое тело Вселенной на изолированные лакуны – очаги плотности вещества в пространстве, бесчисленные невзаимосвязанные тела (и системы тел) со своими индивидуальными свойствами. Само вселенское пространство при этом становится всё более разреженным, концентрация частиц и атомов между лакунами катастрофически падает, взаимосвязь атомов между лакунами прекращается.

С другой стороны, внутри этих изолированных лакун вещества поступательно возрастают внутренние взаимосвязи атомов и подсистем различных химических элементов, перемещения атомов постепенно восстанавливают свою взаимозависимость и теряют скорость.

Основная часть эволюции Вселенной проходит именно в этом ключе: максимальное нарастание количества максимально изолированных энерго-материальных систем с максимально возможным уровнем внутрисистемных взаимосвязей атомов. Максимальная изоляция скоплений материи обеспечивает максимальное разнообразие её дальнейших эволюционных преобразований. Максимальная взаимосвязь атомов в этих сгустках материи способствует увеличению продолжительности существования таких изолированных систем и, естественно, обеспечивает повышение вероятности формирования на их основе всё более сложных энергоматериальных структур. Только в таком ключе и может быть реализован смысл эволюции Вселенной – максимальное увеличение своей неоднородности.

Конечно, если смотреть глобально, то тенденция увеличения неоднородности Вселенной реализуется от момента её зарождения и только до времени критического снижения вселенской температуры. Мы об этом уже говорили, о тепловой смерти. Какой бы степени сложности и устойчивости не достигли рассмотренные нами только что скопления вещества, какого бы уровня технологического могущества не достигли развившиеся на их основе разумные цивилизации, на последнем этапе вселенского цикла всё вещество будет неизбежно разорвано на проточастицы – огромные, холодные и статичные.

Но будет это только через триллионы лет. А пока. Пока подытожим, чем же отличаются твёрдые, жидкие, газообразные и плазменные вещества? Только величиной необходимой внешней энергетической подпитки для поддержания, снижения или увеличения скорости перемещения, скорости вибраций атомов в этих веществах. Чем быстрее в протополе атом совершает движения, тем при прочих равных условиях больше его волновая энергия, больше его ореол вращения. С увеличением ореола вращения атома естественным образом пропорционально уменьшается соотношение размера его ореола растяжения. От соотношения диаметров ореолов растяжения и вращения, как мы теперь знаем, как раз и зависит вид агрегатного состояния вещества.

Чем же подпитываются частицы и атомы всех без исключения химических элементов и веществ, находящихся во всех известных видах агрегатных состояний? Почему они вообще летают, колеблются и вращаются, откуда в них эта энергия движения, не убывающая миллиарды лет? Разве это не один из главнейших вопросов науки?!

– Я не смог получить ответ на этот вопрос никогда, нигде и ни от кого. Хотя, как видите, я давно седой и всю жизнь занимался наукой.

– Не удивительно. Лишь я вам сегодня отвечу, хотя это так нескромно звучит и выглядит, но говорю прямо, как есть. Единственным и системообразующим источником этого вечного движения частиц является энергия внутренней напряжённости проточастиц, доставшаяся им по наследству от энергии Большого Раскола. Как мы с вами помним, каждая проточастица – это миниатюрное повторение изначального вселенского конфликта первичной дуальности: в ней «что» – поле с бесконечной по понятиям своих размеров энергией сжимает центральную минус-точку, а та, в свою очередь, пытается расшириться и «разорвать» сжимающее её «что» – поле. Таким образом, энергия Большого Раскола обеспечивает наличие в каждой проточастице двух встречных потоков энергий увеличения и уменьшения неоднородности, направленных к центру и от центра проточастицы. Это почти как вечный двигатель внутри каждой проточастицы. Эти потоки энергии при смыкании нескольких проточастиц в элементарную частицу начинают взаимодействовать с образованием волн вращения, придавая вращение элементарным частицам. Мы эту тему уже подробно рассматривали. Вот почему миллиарды лет вращаются элементарные частицы. А при взаимодействии друг с другом и с протополем проточастиц вращение элементарных частиц преобразуется в другие виды движения и энергии.

– Поразительно неожиданно и поразительно просто…

– Согласен. Просто, когда уже знаешь. Ну а для звенящей ясности вопроса я вам сейчас расскажу ещё и о второстепенных источниках энергии, подпитывающих неутихающее движение энергоматериальных частиц во Вселенной. Это четыре источника, но все они являются производными от первого источника – от внутреннего напряжения проточастиц. Тем не менее, эти источники обладают важными особенностями для известного нам существования мироздания, поэтому озвучим их на примере условий нашей планеты.

Первый производный источник: давление протополя проточастиц, также образовавшееся ещё в момент Большого Раскола. Это давление заставляет элементарные частицы, атомы и молекулы притягиваться друг к другу своими ореолами растяжения, сталкиваться, вступать в реакции и добавлять друг другу энергии, то есть добавлять движения и разнообразить его.

Второй производный источник: энергия звёздного излучения, элементарные частицы которого при столкновениях с атомами веществ делятся энергией как с ними (через взаимодействие ореолов), так и с входящими в состав атомов элементарными частицами (также через взаимодействие ореолов).

Третий производный источник: энергия электромагнитного поля Земли, в котором многие частицы, а также все атомы, будучи в той или иной степени заряжены (как минимум, дипольны), получают дополнительное ускорение движения и/или вращения.

Четвёртый производный источник: энергия теплового излучения Земли, в котором инфракрасные фотоны делятся кинетической энергией с атомами всех веществ на планете.

Как мы видим, все эти источники внешней энергетической подпитки кинетического движения атомов, движения, вращения и вибраций самих элементарных частиц, все эти источники имеют одинаковое происхождение и фактически сводятся к первому источнику. Все они порождены избыточным давлением вселенского протополя, давлением сверхнапряжённости, образовавшейся после Большого Раскола. Эта сверхнапряжённость, потихоньку расходуясь, как раз и поддерживает образование в космосе энергоматериальных объектов, их постепенную концентрацию, последующее образование звёзд, планет, появление квантовых излучений, полевых возмущений, тепловых волн. Печальная новость: если рассматривать эволюцию Вселенной целиком, то неизбежно настанут времена, когда напряжённость протополя проточастиц спадёт так сильно, что не сможет кинетически подпитывать содержащиеся в себе самой энергоматериальные объекты, то есть наступит пресловутая тепловая смерть материи и всей Вселенной. При тепловой смерти Вселенной температура повсеместно снизится до самого-самого абсолютного нуля, так как движение исчезнет полностью в условиях, когда и двигаться будет нечему (ведь внешние рубежи Вселенной превратятся в единичные проточастицы, а единичный объект, заполняющий всё пространство, не может двигаться).

Кстати, а что это такое – температура? Разнонаправленное движение частиц – это Температура. А вот упорядоченное движение частиц – это уже Сила. Упорядоченное движение вызывает совпадение и сложение векторов перемещения, а этот суммарный вектор перемещения образует линейное давление, то есть представляет из себя приложенную силу. Сила – это перенаправленная в одну сторону температура.

Температура – это мера скорости и расстояния разнонаправленного перемещения энергоматериальных частиц – элементарных частиц, а также атомов и молекул. Скорость и расстояние перемещения зависят от энергии. Таким образом, температура системы зависит от врождённой энергии проточастиц, доставшейся от Большого Раскола, а также от накопленной кинетической энергии, а также от внешней энергетической подпитки частиц в системе. С первыми двумя энергиями всё уже понятно. А вот вселенская шкала интенсивности энергетической подпитки весьма линейна: в момент Большого Раскола давление протополя, то есть энергетическая подпитка (а значит, и температура) являются максимально возможными, а в момент схлопывания Вселенной давление протополя, то есть энергетическая подпитка (а значит, и температура) являются минимально возможными. Таким образом, температура неразрывно связана с текущим временным периодом эволюции Вселенной и с положением в пространстве Вселенной (относительно внешнего и внутреннего рубежей, заведомо холодных).

Чем дольше существует Вселенная, тем меньше суммарная температура всех её энергоматериальных объектов. Вчера во Вселенной было жарче, чем сегодня.

Чем дальше от срединных сфер Вселенной, чем ближе к её внутреннему или внешнему рубежам, тем меньше суммарная температура всех её энергоматериальных объектов. На рубежах Вселенной, как мы помним, материя и её движение постепенно исчезают, так как энергоматериальные объекты распадаются на проточастицы. Если достаточно долго двигаться по прямой в любом направлении, то неизбежно начнёшь приближаться к одному из рубежей Вселенной, то есть неизбежно наступит момент, после которого температура начнёт постоянно и неотвратимо снижаться.

Необходимо отдельно сказать о потенциальной температуре. Температура зависит от скорости перемещения частиц в пространстве. Но мы должны рассматривать не только скорость перемещения частиц внутри системы, внутри тела, но и скорость перемещения в пространстве самого тела. Перемещение тела в пространстве придаёт его атомам скорость второго порядка. Эта вторичная скорость как раз и обуславливает наличие у движущегося тела наличие потенциальной температуры. Она проявляется при взаимодействии такого движущегося тела с другим телом. Только при таком взаимодействии потенциальная температура переходит в обычную, разогревая как само тело, так и взаимодействующие с ним системы. Вот как-то так.

– Извините, Гость, но я попробую в качестве вывода резюмировать следующее: составные частицы Вселенной в каждом цикле её существования эволюционируют от сверхгорячей взаимосвязи движения к сверххолодной взаимосвязи покоя.

– Да! Однако, я добавлю вот что. Эти составные частицы Вселенной имеют неизбежное свойство локально самоорганизовываться во всё более сложные энергоматериальные структуры. А эти разбросанные по космосу структуры неизбежно повышают свою температуру и тем самым делают энтропию Вселенной нелинейной, обеспечивая локальные долговременные всплески повышения энтропии. Хоть энтропия и остаётся в целом однонаправленной – от абсолютного пика при Большом Разрыве до абсолютного нуля при схлопывании.

– А как связан хаос с энтропией? На каком этапе он максимальный?

– Хаос ни как не связан с энтропией. Что вы понимаете под термином «хаос»? «Беспорядок», «несвязанность», «непредсказуемость», да? Да. Но тогда я вот что скажу. Хаос – это мера сложности системы, обусловленной степенью свободы её элементов. Хаос – это степень сложности предсказаний, экстраполяций. «Хаотичный» – значит, «не рассчитанный». Пока не понятый. Величина хаоса, таким образом, зависит от трёх параметров. Первый – степень свободы элементов системы. Второй – размер системы. Например, движение атомов газа в одном изолированном кубическом нанометре вам не покажется хаотичным. Оно будет выглядеть волне причинно-следственным и упорядоченным. Третий параметр – это уровень интеллекта замерщика хаоса.

– Шутка такая?

– Почти.

– Ага, понял. А можно кое-что уточнить? Мы говорили про агрегатные состояния материи и я сразу вспомнил один свой давний детский вопрос, как раз в тему, но на который я так нигде и никогда не нашёл вразумительного ответа: почему атмосфера земли и не улетает, и не падает на землю?

– Это не детский вопрос. И на него действительно никто пока не ответил. Но сегодня я вам отвечу. Без ложной скромности.

С одной стороны, препятствием для массового разлетания молекул и атомов атмосферы в космическое пространство является постепенное снижение интенсивности их внешней энергетической подпитки по мере удаления от поверхности Земли. Теряя энергию на большой высоте, молекулы и атомы атмосферы не могут окончательно покинуть землю, им просто не хватает скорости для окончательного преодоления гравитации. И даже чрезвычайная разрежённость атмосферы, то есть фактическое отсутствие помех полёту в виде встречных молекул, не помогает. И прямое облучение солнцем и космическими излучениями не может компенсировать этим забравшимся на крайние высоты молекулам и атомам энергетические потери, вызванные отсутствием теплового излучения Земли и ослаблением магнитного поля планеты. Поэтому забудьте вбитую вам с детства формулировку, что газ всегда заполняет весь предоставленный ему объём: в условиях гравитации это не так.