1 Моделирование физического вакуума и взаимосвязи фундаментальных взаимодействий 1Астафуров В.И., 2Борисов В.А., 3Георгиева М

Содержание

Слайд 2

2 Научные проблемы, не поддающиеся решению на основе существующих теоретических представлений:

2

Научные проблемы, не поддающиеся решению на основе существующих теоретических представлений:
природа элементарных

частиц и естественная их классификация;
природа физического вакуума и оценка плотности его энергии;
физические причины и механизм глобальных космических процессов (взрывы Сверхновых, расширение пространства Вселенной).
Затруднения с интерпретацией наблюдаемой физической картины мира связаны с некоторой принципиальной ошибкой, заложенной в основу научного фундамента?
Основу современного естествознания составляют положения:
о материальности окружающего мира и всеобщности движения;
о веществе и поле как формах существования материи;
о пространстве и времени как неотъемлемых свойствах (качествах) материи, образующих четырехмерный пространственно-временной континуум.
Слайд 3

3 Академик М.М.Лаврентьев: (Материалы III конференции по математическим проблемам физики пространства-времени

3
Академик М.М.Лаврентьев: (Материалы III конференции по математическим проблемам физики пространства-времени (ФПВ-2000,

Новосибирск)
Представление о четырехмерном пространстве-времени схоластично.
Необходимы решительные и принципиальные шаги в развитии фундаментальных физических представлений.
Главное требование, которому должна отвечать концептуальная физическая теория – адекватность физической реальности.
В современном естествознании четырехмерное пространство-время рассматривается как математическая модель физической реальности и определяется как многообразие точек (x,y,z,ct), называемых "Событиями".
Каждое событие отождествляется с набором временной (ct) и пространственных (x,y,z) координат.
События рассматриваются как точечные явления.
ds – интервал между двумя событиями (расстояние между двумя бесконечно близкими точками четырехмерного пространства).
Дифференциал ds2 = c2dt2-(dx2+dy2+dz2), задающий метрику пространства-времени, является инвариантом.
Слайд 4

После основополагающих работ А.Пуанкаре, Г.Минковского и А.Эйнштейна пространство и время стали

После основополагающих работ А.Пуанкаре, Г.Минковского и А.Эйнштейна пространство и время стали

рассматривать как органически взаимосвязанные компоненты единого четырехмерного континуума.
В настоящее время представление о четырехмерном пространстве-времени является одним из фундаментальных понятий современного естествознания. Четырехмерное пространство-время рассматривается как реальная форма существования материального мира.
Система аксиом приписывает пространству-времени определенную метрику, топологическую структуру, связность.
С геометрией пространства-времени связывают гравитационные эффекты. В ОТО четырехмерная природа пространства-времени принимается в качестве непременного постулата.

4

Слайд 5

5 О пространстве Аристотель сформулировал положение о трехмерности пространства. Ньютон: протяженность

5

О пространстве
Аристотель сформулировал положение о трехмерности пространства.
Ньютон: протяженность – первичное свойство

материальных объектов.
Примеры эмпирических доказательств 3-мерности пространства:
В 3-мерном пространстве существуют 5 правильных многогранников: тетраэдр (4), куб (6), октаэдр (8), додекаэдр (12), икосаэдр (20). В 4-мерном пространстве существуют 6 правильных многогранников: симплекс, 4-мерный куб и 16-, 24-,120-, 600-гранники. В реальности мы наблюдаем фигуры, соответствующие трехмерному пространству.
Если принцип Гюйгенса универсален в применении к световым волнам, то мир должен иметь измерение из ряда: 3, 5, 7, … Однако в 5- или 7-мерном мире не могли бы существовать сферические волны.
Вывод: Пространство или протяженность, безусловно, является первичным фундаментальным свойством материи. Наблюдательная база и теоретические построения свидетельствуют в пользу трехмерности пространства.
Слайд 6

6 О времени Аристотель: "…время есть не что иное, как число

6

О времени
Аристотель: "…время есть не что иное, как число движений

по отношению к предыдущему и последующему. Таким образом, время не есть движение, а является им постольку, поскольку движение имеет число".
Августин: «Я слышал, как говорили одному ученому: «Движение луны, солнца и звезд – вот время». Я, однако, не согласен.
Почему, в самом деле, движения других тел не могли бы быть также временем? Если бы, действительно, все светила небесные остановились, а какое-либо колесо гончара продолжало бы вращаться, разве тогда не было бы времени, при помощи которого мы стали бы измерять обороты этого колеса? ... Светила небесные – это знаки, определяющие время, годы, дни; это правда, но, остерегаясь сказать, что оборот деревянного колеса – и есть день, я все-таки не стал бы спорить, что это не время.»
Гегель: «Время есть лишь абстракция поглощения. Так как вещи конечны, то они находятся во времени, но вещи исчезают не потому, что они находятся во времени, а сами вещи представляют собой временное, их объективным определением является то, что они таковы. Процесс самих действительных вещей составляет, следовательно, время, и если время называют самым могущественным, то оно также и самое бессильное».
Слайд 7

7 Понятие времени отождествляется с повторяемостью процессов. Все попытки дать количественное

7

Понятие времени отождествляется с повторяемостью процессов.
Все попытки дать количественное определение

понятию времени в конечном счете сводятся к сопоставлению природных периодических процессов.
Время определяется числом периодов физического процесса.
Перемена знака времени как параметра в физических уравнениях не имеет отношения к изменению последовательности событий.
Вывод: Время является физическим параметром, отражающим факт существования в природе повторяющихся (периодических) процессов. Оно не имеет самостоятельного значения и не может считаться свойством материи. Время является внешней характеристикой движения.
Пространственно-временной континуум?
Пространственно-температурный континуум?
Вывод о неправомерности объединения пространства и времени в единую сущность:
Объединение пространства и времени в единую сущность – четырехмерный пространственно-временной континуум – является объединением параметра-причины с параметром-следствием, что некорректно как с логической, так и с физической точки зрения. Поэтому представление о материальном континууме как о пространстве-времени следует признать ошибочным, не адекватным физической реальности. Соответственно все выводы, вытекающие из подобной математической модели и относящиеся к физической реальности, являются некорректными и должны быть пересмотрены.
Слайд 8

8 Исходные положения для построения модели Априорные (постулируемые) положения: Мир материален.

8

Исходные положения для построения модели
Априорные (постулируемые) положения:
Мир материален. Движение — сущностный

атрибут материи. Движение материи есть ее самодвижение.
Характер самодвижения материи определяется ее первичными свойствами.
Первичные свойства материи взаимосвязаны и неразделимы.
Первичные свойства материи: пространство и электромагнетизм.
Принимаются в качестве доказываемых утверждений:
Тезис о всеобщности волнового движения
Тезис о дискретности материального континуума
Следствие: Материальный мир - совокупность взаимосвязанных осцилляторов.
Принимается также:
Природные осцилляторы образуют иерархические уровни.
Существует наименьший или «абсолютный» осциллятор - элементарная ячейка физического вакуума.
Как первичный элемент структуры материи, являющийся носителем ее первичных свойств, абсолютный осциллятор должен определять характер самодвижения материи и свойства физического вакуума.
Слайд 9

9 Модель материального континуума Материальный континуум рассматривается как пространственно-электромагнитный дискретно-непрерывный континуум.

9

Модель материального континуума
Материальный континуум рассматривается как пространственно-электромагнитный дискретно-непрерывный континуум.
Физический вакуум

рассматривается как полевая форма материального континуума.
Модель материального континуума представлена как пятимерный векторный континуум, в котором пространственный вектор R, имеющий три составляющих (три степени свободы), характеризует пространство, а электромагнитный вектор Q, имеющий две составляющих (две степени свободы), характеризует электромагнитное свойство материи.
Материальный мир - совокупность взаимосвязанных осцилляторов.
Осцилляторы, определяющие качественно отличающиеся (иерархические) уровни материального взаимодействия – «фундаментальные осцилляторы».
Наименьший природный осциллятор («абсолютный осциллятор») является нулевым членом в совокупности фундаментальных осцилляторов.
Слайд 10

10 Возможности новой модели и некоторые выводы Пространственно-электромагнитная модель материального континуума

10

Возможности новой модели и некоторые выводы
Пространственно-электромагнитная модель материального континуума позволяет рассматривать

все фундаментальные взаимодействия в рамках одного физического представления.
Выведено уравнение, связывающее пространственные параметры фундаментальных взаимодействий со свойствами физического вакуума.
Из уравнения следует вывод о существовании в Природе субнуклонного фундаментального взаимодействия.
С использованием некоторых преобразований может быть получено уравнение, связывающее силовые характеристики фундаментальных взаимодействий.
Согласно оценке, интенсивность субнуклонного взаимодействия превышает интенсивность сильного взаимодействия в 11,4 раза.
Между структурными компонентами абсолютного осциллятора действуют связывающие силы, столь большие по величине, что это позволяет сделать вывод о принципиальной невозможности разделения этих компонентов, по крайней мере в рамках современных теоретических представлений.
Пространственно-электромагнитная модель позволяет с новых позиций подойти к решению фундаментальных проблем теоретической физики, связанных с проявлением веществом магнитных свойств.
Пространственно-электромагнитная модель открывает путь к решению проблемы темной энергии - ключевой проблемы современной теоретической физики и космологии.