Пособие по физике, в двух частях

Дальнейшее развитие физической науки совершается в направлении геометризации этих выделенных областей, которые порождены самим световым конусом. Вводится инвариантная величина, называемая интервалом между событиями, которая составляет основу описания движения не самого света, а тел, движущихся со скоростями, близкими к световым скоростям. Весь мир моделируется только внутри этой области светового конуса. Анализ материи в области, находящейся за световым конусом, невозможен, т.к. в этой области скорость “материи” становится больше скорости света. Так физическая наука переходит к анализу движения материи только в этой области, отождествляя скорость движения тел со скоростью света. Это и приводит к рождению в лоне физической науки нового раздела, называемого релятивистской механикой. Качество времени определяется областями, находящимися внутри светового конуса в виде прошлого, настоящего и будущего. Пространство в этом случае становится потенциальным и уходит в область потаённости. Поэтому геометризация пространства и времени для этого случая должна быть отлична от классической геометризации. Различие их связано с тем, что скорость света, а потому и скорость тел, становится конечной величиной. Эту конечность пространства связывают с его новым качеством, которым является кривизна. Пространство из абсолютного становится относительным и эту его относительность и несёт в себе геометризация, которая осуществляется не прямыми линиями, как это имеет место в классической механике, а кривыми линиями. Но геометризация пространства накладывает свой отпечаток и на геометризацию времени, которое также становится “кривым”. Кривизна пространства приводит к тому, что время начинает течь по – разному в различных системах отсчёта. В силу того, что пространство и время так и остаются неразличимыми в мере, в релятивистской механике они представляют собой уже единый объект, называемый пространственно – временным континуумом. Геометрией пространства – времени является псевдоевклидова геометрия или геометрия Минковского. Описание материи в пространстве – времени также носит относительный характер. Материя в таком пространстве – времени также становится относительной.

В классической механике, мы обладаем свободой выбора и введения той или иной меры времени, которая определяет собой и меру пространства. Именно время геометризует пространство и об этом говорит нам то, что время мы всегда негируем, превращаем его в некую потаённость. В релятивистской механике это свобода выбора меры времени исчезает. Об этом говорит то, что при полагании времени в мере равной единице, мы получаем конечность пространства, а потому и конечную протяжённость, которая численно равна мере скорости света. Единице времени соответствует вполне определенная мера протяжённости пространства, но эта протяжённость проявляет себя не на уровне протяжённости (расстояния) между телами, а на уровне размеров самих тел. Эта протяжённость в выбранной нами мере численно совпадает с радиусом Солнца. Как и в случае с классической механикой, совпадение здесь также исключается вследствие того, что основания, положенные в метод описания материи, которыми являются протяжённость и телесность, не изменились. Поэтому время, “растворяясь” в ограниченном пространстве, проявляет себя на размерах и форме материальных объектов, а не как расстояние между ними, как это имело место в классической механике. Время отражает в себе не форму материи, а внутренние размеры самих объектов природы. Форма объекта задаётся пространством, но уже “растворенном” во времени. Об этом подробнее мы будем говорить в тепловой механике.

Используя псевдоевклидову геометрию и световой конус, который формализуется ещё и в виде интервала, А. Эйнштейн строит свою общую теорию тяготения, или гравитации. Но в ней он уже использует не свет, а саму материю. Качественный анализ материи на световом конусе так и не был проведён, и это связано с тем, что материя была положена тотально только во внутреннюю область светового конуса. Более того, моделирование материи осуществлялось также, как и в классической механике. Здесь, имеется в виду материя, представленная в виде частиц, вещества, тел, среды и т.д. и т.п.

Учение о движении частиц материи с большими скоростями, образовало в лоне релятивистской механики новый раздел, который назвали релятивистской кинематикой. Конечность скорости света привела к тому, что скорости тел ограничивались пределами самой скорости света. Потому движение их со скоростью света или же большей её невозможно. Это означает, что ограничение скорости света накладывает это ограничение и на скорость движения самих тел. В физической науке, скорость света понимают ещё и как скорость передачи взаимодействий одного тела другому. Причём здесь это ограничение скорости движения самих тел! Это несоответствие разрешается тем же элементарным, метафизическим подходом. Скорость света и скорость тел просто отождествляют, тем самым осуществляется “негация” не скорости света, а самого света. При этом мир погружается во тьму, в котором существует только одна гравитация. Это отождествление приводит ещё и к тому, что возникает возможность перехода от светового мира к миру без света, который и проявляет себя через движение. Так рождается, а затем и строится, А. Эйнштейном уже релятивистская динамика. Для её построения А. Эйнштейн использует материю, энергию и скорость света, но сам свет в ней уже не присутствует. Энергия играет роль переносчика скорость передачи воздействия одного тела на другое, являясь, кроме этого, ещё и источником самих взаимодействий. Масса учитывает материальность тел. Скорость света служит тем, что переводит энергию взаимодействия в массу, а массу в энергию взаимодействия тел. Но оказалось, что эта энергия есть энергия самих тел, энергия, которая присуща самим телам, а не их взаимодействию. Но в лоне телесности эти энергии также отождествляется. Энергия взаимодействия тел отождествляется с энергией самих тел, участвующих в этом взаимодействии.

Проанализируем формулу А. Эйнштейна, которая связывает эти указанные нами выше величины.

      E=mc (15)

Где: m – масса тела, E – энергия, а c – скорость света.

В соотношении (15) скорость света играет роль “переводчика” количества материи, выражением которой является масса, в энергию. Определенному количеству материи соответствует вполне определенное количество энергии. Это следует из того, что скорость света является конечной величиной.

Перепишем соотношение (15) в таком виде:

      c=E/m (16)

При “негации” количества материи – массы скорость света превращается в энергию, которая содержится в ней. Масса как бы “растворяется”, превращаясь в энергию, поэтому под ней понимают то, что уже содержится внутри тела. Но если мы учтём, что скорость света есть также и скорость передачи взаимодействий, то представленный нами анализ теряет всякий смысл, т.к. свет не создаёт материю, а только передаёт ей свою энергию, которая в пространстве мер выражает себя уже в виде некой массы.

Если представить соотношение (15) в таком виде, то получим, что смысл, входящих в него величин принимает и несёт уже некий другой смысл.

      m=E/c (17)

При осуществлении “негации” скорости света получается, что количество материи является количеством энергии. Но “негация” света как сущего приводит к тому, что масса и энергия становятся тождественными в своём количестве, а потому и сокрыты от нашего познания. Эта скрытость связана с тем, что материя положена в виде тотальности в физическую науку, являясь при этом её самым главным и единственным основанием. Вот почему говорят о материальном единстве мира. Только свет даёт нам понимание различия материи и энергии. Если же положить энергию численно равную величине обратной квадрату скорости света, то мы получаем количество материи в единице массы. Энергия в этом случае равна десять в шестнадцатой степени. Оказывается, что ей можно сопоставить определенный материальный объект. Но какому материальному объекту она соответствует? На это в физической науке ответа пока нет.

Релятивистская механика, применяемая к телам, приводит к тому, что конечность скорости света приводит к изменению размеров тел, а также и к тому, что время по отношению к различным системам отсчёта начинает течь по – разному. Сокращение размеров тел вдоль направления их движения связано не с тем, что пространство изменяется при их движении, а с собственным сокращением их размеров. Наблюдаемое тело, находящееся в покое, отличается от тела, которое движется со скоростью, близкой к скорости света, и это его отличие тем больше, чем больше его скорость. В пределе при скорости тела равной скорости света, размеры тела вдоль направления движения становятся равными нулю. Но оказывается, что тела не сокращаются в направлении перпендикулярном направлению своего движения. Следовательно, в перпендикулярном направлении размеры тела остаются неизменными. По всей видимости, тело уменьшает свои размеры до нуля вдоль движения, а увеличивает их в направлении перпендикулярном движению. Так, например, стержень длиной – l и толщиной – a при движении со скоростью света станет длинной с точку, а толщиной l+a. В применении к маленьким телам, размеры которых не меняются вследствие их малости, ими просто пренебрегают. Но тогда можно поставить вопрос о том, применима ли к телам, имеющим определенные размеры, релятивистская механика. Может быть, она применима только в самому свету.

Теория электромагнитного поля, построенная Д. Максвеллом, выявила взаимосвязь скорости света с основными характеристиками электромагнитного поля. В уравнения электромагнитного поля входит скорость света. Это привело А. Эйнштейна к идее построения общей теории поля. Все в физической науке может быть описано и понято через поле. Эту идею А. Эйнштейн стал реализовывать путём построения теории гравитации, в основу которой были положены основные характеристики поля, выделенные им из анализа уравнений полей. А так как поле характеризуется энергией, а не силой, то необходимо было найти связь энергии с количеством материи, движение которой сообщает, а также и порождает сила. Энергия стала тем, что сообщает движение телам, воздействуя на них через поле, в отличие от силы, которая порождает само движение тел. Поле стало тем, что порождает воздействие одного тела на другое. Но электромагнитное поле создаёт заряд, а потому его может создавать и любое материальное тело. Поле, создаваемое материальным телом, А. Эйнштейн и назвал гравитационном полем. Любое тело создаёт гравитационное поле только потому, что имеет массу, а потому масса стала являться тем, что и порождает поле гравитации. Но необходимо было определить качественное различие электромагнитного и гравитационного полей. А. Эйнштейн просто отождествляет эти два вида полей путём наделения их, как пространственных образований, кривизной. Это означает, что любая масса изменяет вокруг себя пространство, искривляя его. Ведь электромагнитное поле само имеет именно такую “кривую” структуру, которую можно проявить визуально, например, с помощью простейшего опыта с мелкими металлическими стружками или опилками. Чем больше кривизна поля, тем большее воздействие оказывает оно на другие тела. Кривизна и стала новым качеством гравитации. Пространство из абсолютного и плоского превращается в относительное и кривое. Относительность пространства приводит к тому, что световой конус отражает собой абсолютность времени, которая выражена в виде прошлого, настоящего и будущего. Время становится абсолютным в своей видовой тотальности.

Анализ материи на световом конусе осуществляется через анализ событий, которые с ней происходят в той или иной области пространства – времени. Поэтому материю анализируют на световом конусе в виде влияния событий, происходящих с ней в прошлом, настоящем и будущем. Но так как свет есть электромагнитное поле, то анализ материи необходимо проводить на световом конусе, чего современная физическая наука так и не осуществила. А потому проведём этот анализ. Для этого представим световой конус в следующем виде, с помощью рисунка.

Протон

I II

Нейтрон

II I

Электрон

Рис.2.

Где: I – область, в которой есть свет, а II – область, в которой света нет.

Проведём только анализ электромагнитных процессов на световом конусе. При этом не будем учитывать тепло, а развернём его в Gchk – теории физической науки.

Световой конус разделяет пространство – время на две области, в одной из которых свет есть, а в другой – его нет. Внутри области, где он наличествует, материя представлена зарядом, который и создаёт это поле света. А раз свет – это электромагнитное поле, то его качество задаётся зарядом. Поэтому с прошлым мы свяжем отрицательный заряд, с настоящим – нейтральный заряд, а с будущим – положительный заряд. Такая тесная связь между светом и зарядом связана с их ограниченностью, а также ещё и с тем, что они также имеют конечные числовые значения определяющих их величин. Область, обозначенная на рисунке – I, является областью, где происходит излучение света, в области – II происходит его поглощение. Граница светового конуса представляет собой переход количества материи, определенное как масса, в количество поля, определяемое его энергией. Временная компонента нашего познания “опространствленная” в виде светового конуса и представляет собой не что иное, как заряд. Именно поэтому он имеет конечное численное значение. Так прошлое, характеризующее отрицательным зарядом, назовём электроном, настоящее, характеризуемое нейтральным зарядом, назовём нейтроном, а будущее свяжем с протоном, положительно заряженной частицей.

Область – II пространства – времени, расположенной за световым конусом, является областью, в которой происходит поглощение света. В этой области материя – пространственноподобна. В ней происходящие события не фиксируются, так как не могут быть представлены визуально, потому что в ней нет света. Поэтому говорят о пространственном не различении двух событий, происходящих в этой области. Только по отношению к этой области, обозначенной на рисунке – II, мы можем определить качество световой материи и её временное происхождение.

Метризация и полагание пространства и времени в релятивистской механике в виде единого объекта пространства – времени приводит к снятию света путём метризации времени, представленного в виде светового конуса. Метризация – (от греч. metrike – мера, размер) – англ. metrization; нем. Metrisierung. Процедура выделения расстояния между точками рассматриваемой шкалы; с помощью М. осуществляется переход от нечисловой информации, полученной по номинальным ранговым шкалам, к числовой. Алгебраически эта метризация представляется в виде произведения скорости света на время. Это приводит к рождению четырёхмерного пространства времени, представленного в общем лоне протяжённости. Но такое представление есть не что иное, как снятие времени, которое вместе с трёхмерным представлением пространства образует уже новое пространство – четырёхмерное. Пространство в таком представлении становится мнимым, а потому и величины, его характеризующие, также являются мнимыми. Если же мы актуализируем пространство, то тогда время становится мнимым. В силу того, что метризация пространства и времени тождественна, мнимость присуща им обоим. Ведь в этом случае проявляется полная симметрия по отношению друг другу пространства и времени, которые образуют единый объект, называемый пространством – временем. А это в свою очередь приводит к рождению четырёхмерных тел, которые называют гипертелами.

Кроме все того, что мы уже высказали выше, в таком представлении происходит и актуализация самой материи, которая (и мы это показали) является основой при построении теории гравитации. Материя также как и заряд, изменяет окружающее пространство, искривляет его. Это искривление и создаёт силовое воздействие на другие материальные тела. Именно эта аналогия заряда и материи приводит А. Эйнштейна к идее о том, что все можно описать и объяснить через понятие поля. Это приводит его к идеи построения общей теории поля. Перевод идеи в лоно количественного описания этого представления, приводит к тому, что для реализации построения общей теории гравитации необходим и новый математический аппарат его описания. Для этого А. Эйнштейн использует тензорную алгебру, основу которой составляет математическая теория матриц. С помощью тензорного представления стало возможным описание кривизны пространства. Движение материи в поле тяготения стало представлять собой не движение по прямой, а движение по кривой линии, называемой геодезической. Но как оказалось использовать понятие геодезической линии для объяснения движения Луны вокруг Земли ничего не дало, сверх того, что уже дала теория гравитации И. Ньютона. Но удалось более точно рассчитать смещение перигелия орбиты Меркурия. Качественного объяснения самой гравитации эта теория так не дала. Но классическое представление гравитации было изменено на полевое представление гравитации, что означало переход от абсолютного и неизменного к относительному и изменчивому в понимании гравитации. Такой подход в описании и объяснении гравитации позволил рассматривать конкретные виды космической материи путём выявления её различных видов, которые задавались тем или иным видом метризации пространства и времени, что привело к возникновению множества моделей космических образований, таких как вселенные, к которым относятся однородная, инфляционная, расширяющаяся и т.д. вселенные, космические объекты, к которым относятся квазары, пульсары, черные и белые дыры и т.д.

Основным инвариантом релятивистской теории и общей теории гравитации является скорость света. Поэтому в качестве второго инварианта, второй основной константы, которую мы выделим из лона физической науки, является скорость света. В мире материи ей будет соответствовать свет, а её формой будет являться поле. Первой константой, выделенной нами, является гравитационная постоянная, которой в мире материи соответствует сама материя, а её формой является тело.

Рассмотрим два предельных случая и проанализируем, к каким результатам они приводят. В теории гравитации ( и об этом мы уже говорили выше) скорость света полностью “негирована “. Света нет, а потому это означает не что иное, как устремление скорости света к нулю. В пределе это означает, что света просто нет. Это есть состояние материи без света, а по шкале мер это есть “зануление”, или просто абстрагирование от света, путём полагания его значения равному нулю. Но света нет и в том случае, если возвести скорость света в нулевую степень. В этом случае мы получаем его меру, которая равна единице. Во всех остальных случаях (и это легко проверить) свет существует, являясь нам в виде сущего. Итак, мы установили, что света нет в тех случаях, когда мы устремляем скорость света к нулю или возводим скорости света в нулевую степень. Именно это приводит к возникновению вероятности как перехода из области света в область, где его нет. Этим указанным и выявленным нами предельным случаям соответствуют два значения, которые равны 0 и 1. А это и есть не что иное, как вероятность, а точнее её предельные значения. Сама же вероятность заключена между этими предельными состояниями, в которых наличествует свет. Оказывается, что мир находится именно в этой области, а потому его можно описывать и объяснять, используя понятие вероятности. Именно это приведёт к рождению новой механики, которую назовут квантовой механикой.

Анализ знаний о свете приводит к тому, что основным и главным инвариантом является скорость света. Эта есть универсальная константа, с помощь которой мы можем вывести и воспроизвести любое учение и явление, связанное с ним. Поэтому мы говорим о свете и его скорости как о световой механике, а о теории, лежащей в их лоне, как о “С – теории”.

1.3. Квантовая механика или h – теория.

Основу квантовой механики составляет принцип неопределённостей, который ввёл в физическую науку В. Гейзенберг. Проанализируем этот принцип, представив его математический вид в виде следующего соотношения:

x p> h (18)

Где: x – изменение координаты, p – изменение импульса, а h – постоянная М. Планка.

Рассмотрим предельный случай, взяв только знак равенства. Представим соотношение (16) в таком виде:

x m/ t =h (19)

В соотношение (17) входят меры пространства, времени и материи. “Негация” времени приводит к тому, что меры пространства и материи имеют значение численно равное постоянной М. Планка. Это есть некое минимизированное пространство, которое занимает материя. Его поэтому можно назвать местом. Время в этом случае снято, а актуализировано количество материи, а также то место, которое она занимает. Эти количества актуализированы в произведении, а не каждое в отдельности, а потому каждое из них выступает как некая самость. Вследствие этого мы можем говорить о том, что понятие протяжённости как расстояния переходит в понятие протяжённости как размеров уже самой материальной сущности. К этому нас приводит предварительный анализ принципа неопределённостей. Если же произвести “негацию” меры пространства и меры количества материи, то получаем следующее соотношение:

t/ x m =1/h (20)

Величина, обратная постоянной М. Планка, актуализирует время, численное значение которого имеет величину, равную приблизительно десять в 34 степени. А так как в основе наших представлений лежат понятия протяжённости и телесности, то эта величина также связана с протяжённостью. Перепишем соотношение (20) в следующем виде:

x m =h t (21)

Постоянная Планка в этом случае играет роль “переводчика” пространственной материи во времени. Это относится и к мерам, в которых представляются эти величины. Но для полного анализа принципа неопределённостей нам необходима формула М. Планка, которая связывает энергию и частоту излучения тела. Она имеет следующий вид:

      E=h (22)

Где: E – энергия кванта, – его частота.

Но величина, обратная частоте излучения, есть не что иное, как время излучения, а потому соотношение (22) можно представить ещё и в таком виде:

      E=h/T (23)

Где: T – время излучения.

Постоянная Планка переводит величину, обратную времени излучения, в энергию излучения. С точки зрения частоты излучения, постоянная М. Планка переводит частоту излучения в энергию излучения. Следовательно, чем чаще излучает тело, тем больше и его энергия. Но здесь возникает вопрос: все ли тела излучают энергию. Оказывается, что все тела излучают энергию. Ведь видимое излучение не говорит нам о том, что других видов излучений просто не существует. Тепловое излучение мы не видим, но тела излучают тепло, которое также является одним из видов энергии. При учёте формулы М. Планка принцип неопределённостей принимает следующий вид:

x m/ t = ET (24)

В соотношении (24) присутствуют два вида времени, одно из которых означает время движения кванта, а другое – время его излучения. Если отождествить их, то мы получаем не что иное, как кинетическую энергию, движущегося кванта. Но оказывается, отождествить их мы не можем. Эти времена различны в том смысле, что одно из них определено по отношению к материи как кванту, который движется в пространстве, а второе – по отношению к материи, как некому состоянию. Это её состояние есть внутреннее состояние, которое не имеет своего внешнего представления в пространстве. Если вынести это время на пространство используя метафизический метод, то мы просто не сможем ему ничего сопоставить, кроме времени движения самого кванта. Оказывается, энергия движения не есть энергия излучения, а потому понятие энергии в этом случае уже не применимо. По отношению к излучению эту энергию интерпретировали как “живую силу”. Такая её интерпретация связана именно с тем, что энергия самого тела есть энергия его существования, и если её отобрать у тела, то оно просто перестанет существовать. Отсюда следует, что время – движение присуще материи вообще, а время – излучение только живой материи. Излучение является более конкретным видом движения материи, её внутренним атрибутом. Поэтому можно сказать, что целостность материи проявляет себя как с внешней, так и с внутренней стороны, которая есть сама энергия, а её движение – излучение.