Мир вокруг нас - "Этэрнус" (лучшие книги без регистрации TXT) 📗
В конечном итоге, элементарные частицы (и весь окружающий Мир) — предстали т. о. искривлениями многомерного пространства-времени (= вакуума), или возбуждёнными состояниями вакуумных полей, = возбуждёнными состояниями вакуума.
В целом, неклассические представления, несмотря на то что весьма странны и ненаглядны — вполне эффективны для описания окружающего Мира (хотя и не отвечают на многие вопросы). В неклассических представлениях — уже прослеживается неразрывная взаимосвязь вакуума и элементарных частиц (как разных сторон единой сущности).
Итак, рассмотрим, какие новые представления о вакууме возникают далее, на постнеклассическом этапе:
Вакуум — перестаёт быть только совокупностью различных полей (и хаосом рождающихся и исчезающих «виртуальных» частиц, наподобие «кипящей жидкости»): вместо этого, вернее, в дополнение к этому, он должен быть представлен как упорядоченная (= кристаллическая) среда. Согласно постнеклассическим представлениям, вакуум т. о. — квантуется, причём кванты его — уподобляются частицам (частицы среды вакуума). Располагаются эти частицы — упорядоченно по отношению друг к другу, что приводит к образованию упорядоченной структуры вакуума (которую, в связи с этим, можно назвать кристаллической).
Сразу возникает вопрос: почему вакуум, являясь кристаллической средой, не создаёт препятствия для движений объектов в окружающем Мире? Классически — представить это невозможно (поэтому, на классическом этапе — вакуум могли воображать только как эфир, т. е. как газообразную (либо жидкую) среду). Также неприемлем кристаллический вакуум и для неклассических представлений (т. к. с т. зр. неклассических подходов, вакуум считается непрерывной субстанцией (т. е. противоположностью среде), а квантование вакуума (в виде квантования пространства-времени) — приводило к сложностям, хотя в любой неклассической теории, в конечном итоге — встаёт проблема квантования вакуума (в связи с пока нерешённой задачей о квантовом рассмотрении гравитационного поля, и понятием о планковском расстоянии и времени, доходя до которых, т. е. до крайне малых масштабов пространства и времени, неклассические теории (в т. ч. теория поля, квантовая механика, и теория относительности) — перестают действовать, достигая т. о. границы своей применимости)).
Понимание возможности кристаллического вакуума, в т. ч. того, как он не препятствует движению элементарных частиц (и любых объектов окружающего Мира) — вытекает из новых представлений об устройстве элементарных частиц:
Сущность элементарных частиц
Элементарные частицы обладают волновой природой, что было, в целом, ясно и на неклассическом этапе (в квантовой механике, и струнных теориях). На постнеклассическом этапе, суть волновых свойств частиц — может быть уточнена к следующему: элементарные частицы — это нелинейные волны, распространяющиеся в среде вакуума.
Вакуум, как кристаллическая среда, как и любая среда — не может препятствовать движению волн (элементарных частиц), а наоборот, является основой, необходимой для их существования и движения (распространения). Т. о. вакуум и элементарные частицы — действительно оказываются неразрывно взаимосвязаны. Элементарные частицы, однако — это не просто волны, а именно нелинейные.
Нелинейные волны как явление — известны ещё с 19-го века (но начали активно изучаться — не ранее, чем во второй половине 20-го века). Первой из наблюдавшихся волн такого рода — был бугорок на воде (солитон Рассела), движущийся по водной поверхности без изменения формы, т. е. не расплывающийся, и не теряющий энергии, в отличие от обычных, всем хорошо известных (= линейных) волн на воде. В современности, изучены многие разновидности нелинейных волн, в самых различных средах. Такие волны — называются солитонами, и их изучением занимается соответствующая научно-философская дисциплина — теория солитонов.
Нелинейные волны — сильно отличаются от привычных, часто встречающихся в повседневной жизни, простых, или линейных волн (звуковых волн, света, океанских волн и т. п.). Так, известно, что в отличие от линейных волн, нелинейные волны, как упоминалось ранее — не теряют энергии при своём распространении, т. е. могут существовать неограниченно долго, причём способны иметь шарообразную форму своей центральной части (эпицентра), а также могут взаимодействовать друг с другом. Стабильность, и другие вышеназванные (т. е. частицеподобные, или корпускулярные) свойства таких волн — обусловлены их нелинейной природой.
Вполне естественно предположить, что в основе нелинейных волн (= солитонов) в кристаллическом вакууме — лежат дислокации (= одна из разновидностей солитонов), по аналогии с дислокациями в обычных, земных кристаллах. Дислокации в обычных кристаллах — хорошо изучены, и возникают, например, если выбить атом из структуры кристаллической решётки. На месте выбитого атома — образуется дырка, однако соседние атомы — стремятся заполнить её, немного стягиваясь к месту отсутствия атома, т. о. смещаясь со своих обычных местоположений. В итоге — образуется дислокация-разрежение, т. е. наглядно видимое разрежение и искажение пространства, образованного атомами (а из-за неразрывной связи пространства и времени — это, более точно, искривление пространства-времени). В другом месте, куда попал выбитый атом — образуется дислокация, состоящая, наоборот, из увеличения плотности пространства, образованного атомами (и такого же искажения его геометрии) — это дислокация-уплотнение. У дислокации-разрежения и дислокации-уплотнения — есть некое подобие с частицами вещества и антивещества, но для элементарных частиц, как увидим, причины их принадлежности к веществу или антивеществу — оказываются заключены в другом.
Дислокация в обычном кристалле — способна свободно двигаться сквозь кристалл, не встречая сопротивления. Нужно лишь подтолкнуть её (например, звуковой волной или другой дислокацией). Известно, что движение дислокации в обычном кристалле — подчиняется формулам теории относительности (т. н. преобразованиям Лоренца), если скорость света в них — заменить скоростью звука, т. к. последняя является предельной скоростью в обычных средах, вместо скорости света. Благодаря этому, для дислокаций — характерны эффекты, следующие из теории относительности (= т. н. релятивистские эффекты), в т. ч. рост массы (но т. н. эффективной массы), сокращение длины в направлении движения (но с приближением скорости дислокации к скорости звука, а не света), и т. п.
Дислокации, аналогичные таковым в обычных кристаллах, но существующие в кристаллической среде вакуума, как основа элементарных частиц — уже многое значит для объяснения сути и общих свойств элементарных частиц, т. к. позволяет легко подойти к объяснению причины, почему существует электрон, и не существует пол-электрона, т. е. подойти к объяснению наблюдаемой неделимости элементарных частиц, а также обнаружить причину размазанности частицы по неограниченному пространству, её корпускулярно-волнового дуализма, сущности искривлений пространства-времени (= полей), и т. п.
Для объяснения же разнообразных частных свойств элементарных частиц (в т. ч. спина, зарядов полей, и всевозможных квантовых чисел, определяющих виды частиц), этого, однако — оказывается мало, и требуется более подробное рассмотрение структуры вакуума, из которой эти свойства оказываются вытекающими:
Структура вакуума
Если взять обычные, Земные кристаллы — то мы увидим, что они отличаются большим разнообразием форм, что обусловлено разнообразием их возможной внутренней структуры, т. е. форм кристаллической решётки (= типов её симметрии). Элементы кристаллической решётки (атомы, и т. п.) т. о. располагаются, в разных кристаллах — по-разному, и возможно большое число вариантов их расположения, а значит, множество типов кристаллических решёток.
Подобное — применимо и к кристаллической среде вакуума. Но как узнать, какую конкретную структуру имеет кристаллическая решётка из частиц среды вакуума?
