Информация о
сайте
Главная страница
Наука
СКРЫТЬ РЕКЛАМУ = кликните по малозаметному прямоугольнику вверху слева.
Как создают суррогатную
Единую Теорию Поля
(комментарий
к статье Википедии "Большой
адронный коллайдер" и ссылкам)
20 января
2012 г.
©
Лемякин Борис Александрович
В
начале
XX века в физике появились две основополагающие теории —
общая теория относительности (ОТО)
Альберта Эйнштейна, которая описывает
Вселенную на макроуровне, и
квантовая механика, которая описывает
материю на микроуровне. Проблема в том, что эти теории несовместимы друг с
другом. Например, для адекватного описания происходящего в
чёрных дырах нужны обе теории, а они вступают в противоречие.
Эйнштейн полагал
исключительно квантово-механическое описание физической реальности неполным (см.
Парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена) и многие годы пытался разработать
единую теорию поля, но безуспешно. В конце
1960-х физикам удалось разработать
Стандартную модель (СМ), которая объединяет три из четырёх
фундаментальных взаимодействий —
сильное,
слабое и
электромагнитное.
Гравитационное взаимодействие по-прежнему
описывают в терминах ОТО. Таким образом, в настоящее время фундаментальные
взаимодействия описываются двумя общепринятыми теориями: ОТО и СМ. Их
объединения пока достичь не удалось из-за трудностей создания теории
квантовой гравитации.
Естественное развитие физики Ньютона было нарушено созданием общей теории
относительности Эйнштейна. Если бы не принцип Эйнштейна об инвариантности
скорости света во всех инерциальных системах, то
соотношения ОТО были бы
получены, как только наука осознала бы
наличие среды пространства,
скорость волны в которой равна скорости света. Одновременно наука осознала бы,
что такое есть материя,
пространство и время. Но случилось то, что случилось. Физика пошла за
Эйнштейном, объявив, что физика Ньютона является частным случаем физики
Эйнштейна. Единственное, в чём можно упрекнуть Ньютона, так это то, что он
рассматривал гравитацию в качестве свойства материи. Но это была дань
ограниченности познаний науки того времени.
Мате́рия (от
лат. māteria
«вещество») — фундаментальное
физическое понятие, связанное с любыми
объектами,
существующими в
природе, о которых можно судить благодаря
ощущениям[1].
Физика
описывает материю как нечто, существующее в
пространстве и во
времени
(в
пространстве-времени) —
представление, идущее от
Ньютона (пространство — вместилище вещей, время —
событий); либо как нечто, само задающее свойства пространства и
времени — представление, идущее от
Лейбница и, в дальнейшем, нашедшее выражение в
общей теории относительности
Эйнштейна. Изменения во времени, происходящие с различными
формами материи, составляют
физические явления. Основной задачей физики является описание
свойств тех или иных видов материи и ее взаимодействия
Современная физика разделила реальность на две самостоятельные сущности:
пространство-время и материя-событие. Разработать Единую Теорию Поля
означает свести эти сущности воедино, дать им математическое выражение на основе
физики Эйнштейна. Отчаянные попытки Эйнштейна решить эту проблему оказались
безуспешными. И в настоящее время, несмотря на гигантский объём информации,
полученной наукой при исследовании Вселенной и микромира, соединить ОТО и
квантовую механику не удаётся. Тем не менее, такие попытки продолжаются. К
сожалению, при этом используются методы, которые корректными назвать нельзя.
Ква́рк
—
фундаментальная частица
в
Стандартной модели,
обладающая электрическим зарядом, кратным e/3, и не наблюдающаяся в
свободном состоянии. Кварки являются точечными частицами вплоть до масштаба
примерно 0,5×10−19 м, что примерно в 20 тысяч раз меньше размера
протона. Из кварков состоят
адроны,
в частности,
протон
и
нейтрон.
В настоящее время известно 6 разных «сортов» (чаще говорят — «ароматов»)
кварков, свойства которых даны в таблице. Кроме того, для
калибровочного описания
сильного взаимодействия
постулируется, что кварки обладают и дополнительной внутренней характеристикой,
называемой «цвет».
Каждому кварку соответствует антикварк с противоположными квантовыми числами.
Понятие кварк родилось на фоне необъяснимых свойств элементарных частиц,
которые свидетельствовали о неком порядке, физическая сущность которого была
неизвестна. Не известна она и поныне. Понятие кварк ничего не объясняет, а лишь
фиксирует существование определённых свойств материи. Похоже, что сами физики,
вводящие подобные понятия, не испытывают уважения к своей гипотезе. Так, слово
кварк - это, то ли звукоподражание крику чаек, то ли "чепуха" из лексикона
немецкого языка (подобно тому, бозон Хиггса -"проклятая частица"). Но
такое рабочее название прижилось. О них стали говорить как
о «субадронной степени свободы», и одновременно, как о "специфических
субъединицах". Так кварки стали объектами материи, основой
Стандартной модели микромира.
По сути кварк - это не материя, а признак наличия у материи определённых
свойств: дробности электрического заряда, массы, спина, которые проявляются при
структурных изменениях в процессе образования или распада
стабильных волновых систем
элементарных частиц. "Ароматы" и "цвета" кварков также говорят об отличиях
свойств материальных объектов, но никак не о новых объектах материи. Физика не
смогла объяснить физическую сущность
протонов, нейтронов и
гиперонов, атомного ядра,
мезонов,
электронов и позитронов.
Свойства элементарных частиц были названы их физической сущностью. А что было
делать современным физикам?
Признать наличие сверхплотной среды пространства и вывернуть наизнанку всю
физику? Признать, что многие десятилетия физика шла по
ложному пути, и развенчать множество научных авторитетов,
наконец, признать, что их собственные научные достижения не более, чем мыльный
пузырь? Нравственные принципы современного общества не
столь высоки, чтобы, невзирая ни на что, следовать принципам научной этики. Да и
сознание многих учёных деформировано глубокими, но ложными знаниями. От
формировавшейся в течение всей жизни базы научных знаний отказаться может далеко
не каждый учёный. Даже поставить их под сомнение дано не каждому. А
альтернативные теории всё плодятся, сомневающихся становится всё больше. В этих
условиях ортодоксальная наука использовала пресловутый научный "административный
ресурс": объявила вне закона всё, что не укладывается в рамки официальной науки,
изобрела ярлык "лженаука", навесив который, можно уже не вести диалог с
альтернативщиками, отказывать в публикациях и финансировании их проектов. По
существу мы наблюдаем в настоящее время агонию физики, сросшейся с математикой
на базе абстракций. Создаваемые модели Мироздания, как на уровнях макро, так и
на уровнях микро мира, используют признаки свойств материи в качестве объектов
материи. В современной физике ложь стала удобной истиной.
Кварки участвуют в
сильных,
слабых
и
электромагнитных
взаимодействиях. Сильные взаимодействия (обмен
глюоном)
могут изменять цвет кварка, но не меняют его аромат. Слабые взаимодействия,
наоборот, не меняют цвет, но могут менять аромат. Необычные свойства сильного
взаимодействия приводят к тому, что одиночный кварк не может удалиться на
какое-либо заметное расстояние от других кварков, а значит, кварки не могут
наблюдаться в свободном виде (явление, получившее название
конфайнмент)...
Естественно,
свойства не могут покинуть материальный объект, элементарную частицу материи. А
вот взаимодействия могут изменять свойства. В качестве переносчика сильных
взаимодействий назван глюон. Это уже не свойство, а элементарная частица,
обладающая энергией взаимодействия.
Глюо́ны (англ.
gluon от
glue — клей) —
элементарные частицы, являющиеся причиной взаимодействия
кварков,
а также косвенно ответственные за соединение
протонов и
нейтронов в
атомном ядре.
Говоря
техническим языком, глюоны — это
векторные
калибровочные бозоны, непосредственно отвечающие за
сильное
цветовое взаимодействие между кварками в
квантовой хромодинамике (КХД). В отличие от нейтральных
фотонов
в
квантовой электродинамике (КЭД), глюоны сами несут цветовой
заряд и, таким образом, участвуют в сильных взаимодействиях, а не
только переносят их.
Вот так путано объясняется причина стабильности атомного ядра, если пользоваться
терминологией свойств, а не физической сущностью. Глюоны - это стоячие волны,
которые образуются при сближении
нуклонов в
атомном ядре и препятствуют
непосредственному взаимодействию их узлов -
структурных нейтрино.
При неупругом столкновении двух ядер на ультрарелятивистских скоростях
на короткое время образуется и затем распадается плотный и очень горячий комок
ядерного вещества. Понимание происходящих при этом явлений (переход вещества в
состояние
кварк-глюонной плазмы и её остывание) нужно для построения более совершенной
теории сильных взаимодействий, которая окажется полезной как для ядерной физики,
так и для астрофизики.
Это явление предполагается исследовать на Большом адронном коллайдере. А что
ещё можно было ожидать при разрушающем столкновении двух волновых систем,
стабильность которых обеспечивается стоячими волнами?
Ударные волны, созданные ускорителем, формируют короткоживущий энергетический
паттерн, только-то и всего.
В слабом
взаимодействии участвуют все фундаментальные
фермионы
(лептоны
и
кварки).
Это единственное взаимодействие, в котором участвуют
нейтрино
(не считая
гравитации,
пренебрежимо малой в лабораторных условиях), чем объясняется колоссальная
проникающая способность этих частиц. Слабое взаимодействие позволяет лептонам,
кваркам и их
античастицам
обмениваться
энергией,
массой,
электрическим зарядом
и
квантовыми числами
— то есть превращаться друг в друга.
Фермио́н — по современным научным представлениям:
элементарные частицы, из которых складывается вещество. К фермионам относят
кварки,
электрон, мюон,
тау-лептон,
нейтрино[1].
Итак, кварк прочно
обосновался в среде элементарных частиц. Хорошо ещё, что в свободном виде его
пока не обнаружили. Но суррогатные элементарные частицы с его участием уже
начали создавать. В сильных взаимодействиях кварк демонстрирует себя во всей
красе. Правда, без глюонового клея кварки жить не могут. А вот к лёгким частицам
причислить его оказалось сложно. Не вписывается свойство в гамму частиц материи.
Зато при слабых взаимодействиях его удалось использовать, пусть даже в
абстракциях.
Сегодня известно, что переносчиками слабого взаимодействия являются виртуальные
W- и Z-бозоны.
Эти бозоны стали
известными, потому что ничем иным слабые взаимодействия объяснить не удалось.
Кварки нужны, чтобы объяснить наличие заряда. А объяснить передачу
взаимодействия глюонами не удалось. Взаимодействия слабые, а глюоны сильные.
Поэтому по аналогии придумали подходящие бозоны. Физическую сущность никто
пояснить уже не пытается. Хорошо бы просто свести концы с концами, пусть даже
при помощи виртуальных бозонов. Наличие
спиральных сферических полей
вращающихся волновых систем,
образование стоячих волн, аккумулирующих энергии взаимодействий, - это не
для суррогатной теории. В ней нет места для сверхплотной среды пространства.
Магнитный
момент элементарных частиц (электронов,
протонов,
нейтронов
и других), как показала
квантовая механика,
обусловлен существованием у них собственного механического момента —
спина.
Ещё одно неприятное
для современной физики свойство демонстрируют элементарные частицы - магнитный
момент. Механический момент сам требует объяснения физической сущности. А к нему
уже присовокупили магнитный момент. Если найти бозон Хиггса, то нужно ещё
заставить его бегать по кругу. И это ещё не всё. Поскольку магнитный момент
создаётся движущимися по кругу зарядами, то кварки должны оседлать бозоны Хиггса.
Придётся призвать на помощь новые абстракции. В самом деле, не признавать же
наличие сверхплотной среды пространства, узлы которой есть
заряды, вращающиеся в
волновом вихре элементарной частицы. Тогда и бозон Хиггса станет ненужным,
потому что масса
пропорциональна крутизне фронта волны. Так недолго и Стандартную модель, на
которую потрачено столько сил, похоронить. А с квантовой физикой что делать?
Математический аппарат КТП —
гильбертово пространство
состояний (пространство
Фока)
квантового поля и действующие в нём
операторы.
В отличие от
квантовой механики,
«частицы»
как некие неуничтожимые элементарные объекты в КТП отсутствуют. Вместо этого
основные объекты здесь —
векторы
фоковского пространства, описывающие всевозможные возбуждения квантового поля.
Квантовая теория
поля, - это некий компромисс, который суррогатную теорию позволяет представить
похожей на реально существующую волновую систему материального мира. Квантовая
механика описывает движение элементарных частиц, и обходится при этом вообще без
них, оставляя суррогат за пределами теории. Передача взаимодействий элементарных
частиц
квантами энергии реально
существует. Поэтому представление об обмене элементарных частиц квантами поля
соответствует истине. Правда, ничего не говорится о физической сущности поля. Но
эта теория уже находится в шаге от признания наличия сверхплотной среды
пространства, в которой существует энергетическое поле волновых систем. Попытка
добавить суррогат в перспективную теорию не слишком её испортила.
Электромагнитное спиральное сферическое
поле электрона
представлено как облако виртуальных фотонов, несущих на себе кванты энергии.
Физический вакуум можно представить в качестве плотно упакованных нейтрино.
Тогда передачу энергии можно представить как волновое смещение фотонов,
являющихся средой взаимодействующих волн. Конечно, характер взаимодействия
волновых систем неизмеримо сложнее, да и сами волновые системы вакуума,
обладающего фазовой
характеристикой, многообразны. Но и квантовая электродинамика находится лишь
в начале пути.
Современная физика требует от «теории всего» объединения четырёх
известных в настоящее время
фундаментальных взаимодействий:
-
гравитационное взаимодействие,
-
электромагнитное взаимодействие,
-
сильное ядерное взаимодействие,
-
слабое ядерное взаимодействие.
Кроме того, она должна объяснять существование всех
элементарных частиц.
Слишком много хотите от суррогатной теории! Гравитационное
взаимодействие можно описать только в рамках теории сферической
волны Вселенной в сверхплотной, однородной и изотропной среде
пространства. То же самое можно сказать о физической сущности всех
элементарных частиц. К этому я бы добавил: физическую сущность
энергии, инерции, информации, разума, Времени, Энергоинформационного
поля.
___________________________________________
Информация о
сайте
Главная страница
Наука