MENU
Главная » Статьи » Физика и математика » Мои статьи

Всеобщие инварианты

Яндекс.Метрика

В. А. Ацюковский в статье «Фундаментальные проблемы метрологии» предлагает модернизацию системы СИ на основе трёх инвариантов природы:

«Для того чтобы в определении состава основных величин, являющихся исходными для всех остальных физических величин, не было бы произвола, необходимо выбрать их на основе всеобщих физических инвариантов, т. е. категорий, изначально присутствующих абсолютно во всех физических структурах, явлениях и процессах. Несложно увидеть, что такими категориями являются не семь, а только три – материя, пространство и время, поскольку все предметы и структуры материальны, все они находятся в общем пространстве и все явления, и процессы протекают во времени. Исключений здесь нет. Поэтому размерности этих величин – масса как мера количества материи, длина как мера пространства и время могут и должны являться исходными основными величинами для всех остальных физических величин. Такие же величины, как Ампер (мера силы тока), кандела (мера силы света), градус Кельвина (мера температуры) и моль (мера количества единиц вещества) не являются всеобщими и поэтому должны быть изъяты из основных величин и переведены в разряд производных величин. Однако для этого нужно выявить их физическую сущность и в соответствии с нею установить их размерность в основных единицах».

Ацюковский безусловно прав. Мы лишь хотим на основе анализа предыдущего материала дать определения основным инвариантам в соответствии с их физическим смыслом насколько это сегодня возможно. Начнём с определения самой природы или Вселенной, с которой и связаны все существующие сегодня в физике инварианты:

                                                            

Вселенная (мир, мироздание, природа, фи́зика (от др.-греч, φύσις — природа)) - это окружающая нас объективная реальность, которая состоит из пустого нематериального пространства или просто пространства и материального пространства или материи.

                                    

А теперь перейдём к определению всеобщих физических инвариантов природы. На первом месте поставим непосредственно осязаемую нашими органами чувств часть Вселенной – материю.

                               

1. Материя или материальное пространство – это объективная реальность Вселенной, данная нам в ощущениях.

 

Новым в этом определении по сравнению с существующим является только ассоциация материи с материальным пространством. Это связано с тем, что материя имеет объём и, следовательно, занимает часть общего пространства (объёма) Вселенной. Казалось бы можно назвать материю вещественной реальностью. Но это было бы тавтологией, т.к. вещество – это ничто иное, как структурное материальное образование, строительным материалом которого, т.е. «глиной», из которой слеплено вещество является та же самая материя. Мы не знаем доподлинно, что такое материя. Однако – это бесспорно объёмное осязаемое образование природы, из чего мы и будем исходить в дальнейшем.

Материя и пустое пространство – это равноправные компоненты природы. Но для нас существенным отличием материи от пространства является тот факт, что материю мы можем ощущать органами чувств непосредственно, в то время как о пространстве мы можем судить только косвенно по относительному расположению всё тех же непосредственно осязаемых нами материальных образований. По этому единственному для нас критерию можно заключить, что материя - это сплошное материальное пространство без неосязаемых нами пустот. А пространство – это пустоты между материей или внутри материи, которые мы ощущаем, как относительное расположение материи в своих внешних или внутренних границах.

В свою очередь существование понятия материального пространства без пустот и понятия пустот вне материального пространства позволяет предположить существование сплошных первичных элементов материи (ПЭМ). Очевидно, в условиях непрерывных соударений полая структура может быть объёмно и структурно неустойчива. Поэтому в процессе соударений должны образовываться сплошные ПЭМ без внутренних пустот.

Материя имеет шесть основных свойств:

1. Движение (скорость);

2. Напряжение (сила);

3. Упругость (восстановление после деформации);

4. Преобразование напряжение–движение (инерция).

5. Длительность преобразования напряжение–движение (физическая основа времени), обеспечиваемая отрицательной обратной связью преобразования.

6. Разумность (сознание).

Второе и третье в нашем списке свойство материи напряжение и упругость мы ввели из предположения, что ПЭМ неделимы. Однако даже если это не так, то принципиально это ничего не меняет. Напряжение в любом случае является свойством материи, как таковой, на любом уровне её деления. Природа не терпит тесноты и сопротивляется двум или нескольким элементарным объёмам материи, претендующим на одно и то же место во Вселенной, напряжением. А зависимость этого напряжения от размера геометрии тесноты – это и есть упругость. Далее, благодаря свойству материи инерции, напряжение преобразуется в движение. При этом восстанавливается неизменное соотношение материального и нематериального пространства во Вселенной, что по нашему мнению является основным Законом Сохранения Вселенной, лежащим в основе Закона сохранения материи и других законов сохранения. 

Причём поскольку геометрия тесноты непосредственно связана с деформацией тел при взаимодействиях, то возникает иллюзия, что упругость это не врождённое свойство материи, а способность тел к восстановлению своей структуры изменённой при деформации. Однако по аналогии с инерцией, если врождённого свойства упругости не будет в самой материи, то её не будет и ни в какой материальной структуре. При этом восстанавливать структуру будет некому и нечему. От структуры зависит лишь степень проявления врождённого свойства материи упругости в составе тел от максимально возможного до практически полного демпфирования.

Причём поскольку геометрия тесноты непосредственно связана с деформацией тел при взаимодействиях, то возникает иллюзия, что упругость это не врождённое свойство материи, а способность тел к восстановлению своей структуры изменённой при деформации. Однако по аналогии с инерцией, если врождённого свойства упругости не будет в самой материи, то её не будет и ни в какой материальной структуре. От структуры зависит лишь степень проявления врождённого свойства материи упругости в составе тел от максимально возможного до практически полного демпфирования.

А теперь перейдём к рассмотрению нематериального пространства. Для природы материальное и нематериальное пространство одинаково значимы. А вот для нас материя субъективно ближе, хотя бы по нашим живым ощущениям. Поэтому пространство мы условно-субъективно поставили на второе месте.

 

2. Пустое пространство или просто пространство – это нематериальная реальность Вселенной, свободная от материи, не взаимодействующая с материей и обеспечивающая беспрепятственную реализацию материей всех её свойств. Пространство беспрепятственно уступает занимаемые им объёмы во Вселенной – материи в процессе реализации её свойств без взаимодействия с материей.

 

Итак, в природе существует материя, которая занимает материальное пространство. Материальное пространство (материя) окружено пустым нематериальным пространством. Движущаяся в пространстве материя взаимодействует между собой. Законы взаимодействий определяются свойствами материи, которыми её наделила природа. А пространство этому только не мешает, не вступая во взаимодействие с материей. Его природа наделила именно таким свойством.

Пустое пространство так же, как и материя является объективной реальностью природы. Но субъективно пространство для нас — это абсолютное ничто, т.к. пустое определяется отсутствием чего–либо, и в частности объективно ощущаемой нами материи, которой в пустом пространстве просто нет. Это означает, что пустое пространство мы можем идентифицировать только тогда, когда есть граница между нематериальным пространством и собственно материей. Именно с этой границей и связано наша возможность объективного обнаружения в природе пустого нематериального и материального пространства. Другими словами пространство – это промежутки между материей, в том числе и внутри структурных материальных образований.

В современной физике принято считать, что материя существует в пространстве и во времени. Однако невозможно с абсолютной уверенностью утверждать, что материя находится в пространстве (вложена в пространство), руководствуясь только несоизмеримо большим объёмом пространства по сравнению с объёмом материи во Вселенной. Невозможно также утверждать и обратное, руководствуясь соображениями материальности вместилища (ёмкости, корзинки для хранения и переноски), в котором может что–либо размещаться, в том числе и пространство. Поэтому правильнее, на наш взгляд, говорить, что материя и пространство параллельно сосуществуют во Вселенной в промежутках друг между другом.  Физически не корректно также утверждать, что материя находится и взаимодействует во времени.

Время – это всего лишь одно из свойств материи в виде длительности процессов взаимодействия, обусловленной отрицательной обратной связью другого, четвёртого в нашей классификации свойства материи преобразования напряжение–движение. Естественно, что материя не может находиться в своём же собственном свойстве. Тем более, что все конкретные взаимодействия осуществляются в своём индивидуальном времени в виде их индивидуальной длительности, обеспечиваемой их индивидуальной обратной связью. Естественно, что такая индивидуальная длительность не может глобально характеризовать все взаимодействия материи во Вселенной в целом, т.е. всеобщей длительности в природе не существует.

Но есть ещё и другое, субъективное время в виде всеобщей равномерной шкалы времени Вселенной, которая является искусственным изобретением человека, предназначенным для его собственного субъективного изучения и систематизации явлений природы. Причём искусственное и субъективное – это вовсе не значит – не природное, т.е. не объективное. Поскольку человек разумный – это тоже явление природы, то в этом смысле его субъективная Вселенская шкала времени вполне объективна. Но объективна она, как ни на что не влияющий во Вселенной инструмент субъективного описания последовательности событий природы субъектом человеком. Природной основой Вселенской шкалы времени является длительность эталонного взаимодействия, взятая в качестве единиц её измерения, а также свойство материи – разумность, шестое в нашей классификации. При этом объективная материя и объективное пространство может находиться или существовать внутри субъективно–объективной шкалы времени только в нашем сознании в виде их мысленных копий-образов.

В оригинале пространство в совокупности с материей, в том числе и разумной, параллельно сосуществует только в самой Вселенной. А поскольку субъективно-объективное вселенское время, а также вполне объективные природные, но строго индивидуальные единицы его измерения в виде длительности образцово-эталонного взаимодействия не имеют никакого физического функционального влияния на Вселенную в целом, сама Вселенная существует в безвременье, т.е. в вечности. При этом понятия нашей субъективно–объективной Вселенской шкалы времени – прошлое, настоящее и будущее – это всего лишь упорядочение наших наблюдений за явлениями природы и вытекающих из них прогнозов на будущее в виде вполне объективных, но всего лишь образных мысленных копий реальной действительности.

Итак, мы выяснили, что материя не может существовать ни в пространстве, с которым материя параллельно сосуществует во Вселенной, ни в объективном времени, как в свойстве материи, характеризующем длительность природных процессов взаимодействия, ни тем более в субъективно–объективной искусственной шкале времени. Однако, совершенно очевидно, что посредством разума природа изучает саму себя искусственными абстрактными методами, в которых и пространство, и материя являются субъективно–объективными понятиями. При этом систематизируем и упорядочиваем мы свои знания с помощью такой же субъективно–объективной Вселенской шкалы времени. Поэтому наряду с материей и пространством равномерная Вселенская шкала времени является для нас полноправным инвариантом природы.

 

3. Всеобщее Вселенское время – это наша СУБЪЕКТИВНАЯ систематизация последовательных объективных изменений состояний Вселенной по порядку их наступления в условных единицах равномерной шкалы времени. В качестве единиц шкалы времени принимается её размер, равный РЕАЛЬНОЙ ОБЪЕКТИВНОЙ длительности законченного цикла эталонного взаимодействия, т.е. законченного процесса преобразования напряжение–движение, взятого за эталон.

Ну, а теперь в совокупности приведённых выше определений всеобщих инвариантов поговорим о Вселенной в целом.

Если Вселенная и бесконечна, то, скорее всего, только вширь. Бесконечность вширь означает бесконечное продолжение Вселенной со всеми её структурами и возможным образованием новых структур во внешнюю сторону от каждого ПЭМ или от некой условной точки отсчёта. А вот пределом стремления Вселенной вглубь является абсолютный нуль, т.е. нуль материи, нуль пространства и соответственно нуль Вселенной. Это противоречит уже не просто закону сохранения материи, но закону сохранения соотношения материального и нематериального пространства Вселенной. Такого закона в современной физике нет, но он без сомнения существует в природе. Более того надо полагать, что это основной закон природы.

Мы не можем доподлинно знать продолжается ли Вселенная бесконечно вширь. В отсутствие неизвестных нам пока внешних границ – это всего лишь не исключено. А вот бесконечное стремление вглубь – это с физической точки зрения абсолютно исключено. Самая глубокая, дальняя от поверхности любой фиксированной сферы объёма Вселенной точка гораздо ближе к поверхности, чем расстояние между противоположными точками поверхности. А это значит, что стремление вглубь объёма Вселенной геометрически ограничено, причём величиной даже вдвое меньшей диаметра любого фиксированного объёма.  

С внешней стороны любая пробная фиксированная сфера Вселенной ничем не ограничена, т.к. любые внешние объекты это хоть и другая по расположению, та же по сути Вселенная. Поэтому предположение о безграничных размерах Вселенной ничему в принципе не противоречит. А вот стремление вглубь упирается в конечную точку, расположенную в центре фиксированной сферы, за которой нет другой по расположению Вселенной и вновь начинается стремление вширь. Следовательно, конечность стремления Вселенной вглубь теоретически предопределена конечной точкой центра любой её пробной фиксированной сферы.

Причём бесконечное преодоление фиксированных расстояний возможно только в математике, что проиллюстрировано в известной задаче «Догонит ли Ахиллес черепаху». В реальной действительности конец конечного всегда достижим, и Ахиллес безусловно догонит и перегонит черепаху. Поэтому, как бы ни отодвигалась материальная граница ПЭМ от достигнутого предела при математическом и физическом стремлении вглубь, рано или поздно она упрётся в противоположную материальную границу. При этом дальнейшее стремление вглубь не возможно в соответствии с принципом природы боязни тесноты.

Ну, а если есть конечный объём материального пространства, то ему должен соответствовать и конечный объём пустого пространства, т.к. в отрыве от материального пространства дальнейшее деление пустого пространства, хотя и не подчиняющегося принципу боязни тесноты, не имеет смыла. При этом для преобладания объёма пустого пространства над материальным пространством, для беспрепятственного движения и взаимодействия материи, в чём и состоит основной смысл и свойство пустого пространства, вполне достаточно необъятной Вселенной вширь, даже без её бесконечного стремления вглубь. 

Все известные на сегодняшний день законы физики не только не противоречат существованию бесструктурных квантов ПЭМ, но наоборот только на них и основаны, по крайней мере идеально–теоретически, т.е. академически. Это, например, материальные точки в теоретической механике. Причём, даже если мы ошибочно примем за ПЭМ некие не сплошные структурные образования физических тел, то это нисколько не опровергает существующие законы физики, построенные на таких условных сегодня квантах ПЭМ, т.к. все существующие законы опираются в первую очередь не на внутреннюю структуру самих материальных точек, которая на достигнутом уровне нам пока неизвестна, а на проявлении их внешних свойств.

А уже с открытием нового уровня деления материи в идеальные законы, сформулированные для неделимых сегодня точек вносятся коррективы, связанные с влиянием вновь открытых структур бывших точек на их бывшие до этого внешние свойства. При этом если раньше эти свойства, мягко говоря, не идеально вписывались в идеализированные академические физические законы, то теперь они более точно впишутся в их откорректированную версию. Эта коррекция закончится только после того, как за материальные точки будут приняты реальные неделимые кванты ПЭМ.

При этом, несмотря на дискретность Вселенной на самом её низшем уровне, на всех более высоких уровнях мир остаётся аналоговым, т.е. непрерывным в своих обобщённых свойствах, т.к. все кванты материи в нём (ПЭМ) связаны в сложные и непрерывные каждая в своём масштабе макро структуры в непрерывном пространстве, на уровне которых микро структуры неразличимы.

Ну, а поскольку идеализированные академические физические законы в любом случае опираются на неделимые ПЭМ или неделимые материальные точки, то теоретически можно предположить и наличие идеально пустого пространства между ними, которое никоим образом не мешает проявлению этих законов, а наоборот предоставляет ПЭМ полную свободу проявления своих свойств, определяющих все законы природы. Для этого пространство должно быть сплошным и непрерывным, каковым оно и является, т.к. «кванты» пустоты неотделимы от самой пустоты пространства.

Но даже если допустить бесконечное деление материи вглубь, что мало вероятно, то даже в этом случае промежутки между материальными образованиями не ликвидируются, а лишь бесконечно уменьшаются в размерах. Однако даже в этом случае их совокупная интегрированная сумма образует бесконечное нематериальное пространство, в виде промежутков между материальными образованиями в любом масштабе Вселенной.

 Итак, мы выяснили, что Вселенная номинально состоит из двух компонентов: из материи, т.е. материального пространства и нематериального пространства. При этом, очевидно, что соотношение этих объёмов во Вселенной должно оставаться неизменным. Однако современная физика предполагает расширение Вселенной из некой точки сингулярности сегодня и возможное обратное сжатие Вселенной в эту точку завтра. При этом соотношение объёма пустого и материального пространства во Вселенной не может оставаться постоянным.

К тому же если Вселенная когда–то существовала в одной точке, то в чём же тогда существовала сама эта точка? Ведь не в небытие же в нарушение закона сохранения Вселенной, а также в нарушение законов сохранения её пространства и материи? Это было бы равносильно парадоксу превращения материальной точки в пределе в абсолютный нуль, т.е. в нуль материи, пространства и Вселенной в целом, в нарушение закона сохранения Вселенной.

Как известно, закона сохранения Вселенной в современной физике не существует. Есть только закон сохранения материи. Однако закон сохранения материи (ЗСМ) и все остальные вытекающие из него законы природы, в том числе закон сохранения энергии (ЗСЭ) и закон сохранения импульса (ЗСИ), возможны только в рамках закона сохранения Вселенной. С расширением Вселенной все взаимодействия бесконечно рассредоточивающейся вширь материи в ней в конечном итоге должны сойти на нет, что означает бессмысленность или смерть Вселенной.

К тому же, если при неизменной с соответствии с ЗСМ массе Вселенной объём пространства будет произвольно изменяться, то это нарушит ЗСИ и ЗСЭ, т.к. вследствие самопроизвольного расширения пустого пространства неизменные по объёму массы могут расходится ещё до завершения взаимодействия. При этом напряжение взаимодействия в нарушение ЗСИ и ЗСЭ разрядится уже в пустое пространство, не произведя никакой работы. И, наоборот, при самопроизвольном сжатии пространства в нарушение ЗСИ и ЗСЭ появится лишняя работа, не обусловленная реальным относительным движением масс в рамках взаимодействия.

Естественно, что всё сказанное справедливо только в соответствующем масштабе относительно расширения или сжатия Вселенной. При этом эти нарушения могут даже не поддаваться измерению на современном уровне развития науки. Однако нарушения основных законов сохранения природы принципиально не зависят от масштаба этих нарушений, т.к. нарушения в любых масштабах не перестают быть нарушениями.

Из этого следует, что главный закон природы – это Закон Сохранения Вселенной, т.е. закон сохранения соотношения объёма материи Вселенной и её пустого пространства.

Здравый смысл подсказывает, что в глобальном масштабе Вселенная не расширяется и не сжимается. Она существует вечно в неизменном в целом виде, в котором одновременно на разных уровнях происходят разнонаправленные космологические процессы, как распада (рассредоточения) вещества и его структур, так и их нового образования (сжатия), как, например, изложено у А. В. Ацюковского в его «Эфиродинамике.

Если во Вселенной существует Закон Сохранения материи, то в ней обязательно должен существовать и Закон сохранения пространства, хотя бы исходя из одинаковой значимости для природы этих её двух компонентов. А вместе – это и есть Закон Сохранения Вселенной.

 

Категория: Мои статьи | Добавил: aaa2158 (17.02.2018)
Просмотров: 488 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar