Научные заблуждения. Ч. I. Гравитационные ли волны открыты?

Опубликовано 30.04.2016
Станислав Ордин   |   просмотров - 1435,   комментариев - 4
Научные заблуждения. Ч. I. Гравитационные ли волны открыты?

«Вот уж действительно, всё относительно, всё, всё!» 

/Великий популяризатор Науки Владимир Высоцкий.

Преамбула.

Извиняюсь за задержку этой публикации, обещанной не только читателям НОР сразу после заявления об обнаружении гравитационных волн. Задержка возникла потому, что тема непростая - прямо касается современных физических представлений об окружающем нас мире. Тогда как в техническом плане для их регистрации было использовано всего лишь повторение экспериментов Майкельсона аж 1880-1925 годов. Так как я был в своё время инициатором проекта по созданию первого советского Фурье-спектрометра (научным руководителем был покойный ныне академик Борис Петрович Захарченя), то неплохо разобрался и с принципиальными ограничениями используемой в нём майкельсоновской схемы, и с чисто техническими проблемами её реализации. Были найдены и пути совершенствования интерференционной методики, преимущества которой наиболее полно были (и остаются) реализованы лишь в ламеллярных схемах.

То, что в проведённом американцами эксперименте по регистрации избыточных акустических шумов интерферометра они в техническом плане продвинулись далеко вперёд, у меня не вызывает сомнения. Но то, что принципиально точность методики они не повысили – тоже: просто оцифровали с помощью малой длины волны излучения очень большой оптический путь и, проскочив, обеспечиваемый выигрышами Фелджета и Жакино, максимум соотношения сигнал/шум  (что собственно определяет преимущества Фурье-спектроскопии), попали в альтернативную область – область нарастания соотношения шум/сигнал. В этом громоздком генераторе акустического шума они и занялись анализом его собственных шумов. Считаю, что это, в принципе, полезное занятие, так как позволяет сепарировать в шуме составляющие, являющиеся для исследуемого сигнала паразитными. Минимум соотношения шум/сигнал мне компьютер помог в своё время понизить аж на три порядка, вычленив среди прочего и акустические шумы шаговых двигателей, обеспечивающих развёртку спектра.

Но в использованных ими условиях, когда все шумы обострены, задача их анализа больше напоминает стрелялки, только не из компьютерных ружей, а из математических программ. И заявленная интерпретация результатов измерения этих акустических шумов очень вольная. Использованная же для демонстрации красивая компьютерная графика ничего физически нового не обосновывает – это лишь демонстрация некоторых изначально заложенных в эксперимент идей. Тогда как созданное ими гигантское «ухо» в первую очередь должно было услышать шумы «сердца» нашей Земли и скрежет тектонических плит, а шумы далёких созвездий – в последнюю очередь. Поэтому первоначально, учитывая кризисный характер современной науки, я даже собирался назвать статью: «Гравитационные или графеновые волны?».

Но, с одной стороны, о кризисном состоянии современной науки и о путях его преодоления я уже говорил достаточно много. И, судя по 70 тысячам просмотров моих статей только на сайте НОР, не зря. Есть и приглашение принять участие в международной конференции по перспективам науки в XXI веке, но, судя по отсутствию ответа на посланную мною статью «Принципы науки», моя ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СТАТЬЯ оргкомитет испугала. И хотя в этом направлении сделано ещё далеко не достаточно, и либералы с дебильной рыночной идеологией пока остаются в России у власти (и вновь подтягивают на помощь Кудрина), ограничусь лишь повторением одной фразы, написанной  и подписанной мною в своё время в кабинете представителя Ельцина по Санкт-Петербургу на чистом листе бумаги в ответ на предложение о сотрудничестве: «АБСОЛЮТИЗАЦИЯ РЫНОЧНЫХ ОТНОШЕНИЙ ТАКЖЕ КАК АБСОЛЮТИЗАЦИЯ ПОНЯТИЯ КЛАССОВОЙ БОРЬБЫ ВЕДЁТ К ФИЗИЧЕСКОМУ УНИЧТОЖЕНИЮ ЧАСТИ ОБЩЕСТВА – Я ПРОТИВ! Исходя из современных реалий лишь добавлю: этой уничтожаемой рынком частью российского общества стала, в первую очередь, российская интеллектуальная элита, на похоронах которой мажоры, продолжая грабить нищую науку, исполняют частушку: «Если вы такие умные, то почему не такие богатые?». Но чтобы не скатиться и самому к другой крайности абсолютизации рыночного механизма регулировки (всего лишь) - его демонизации, вернёмся к истинным Абсолютам – к  инвариантам в пространстве и времени.

Одному из таких инвариантов – закону всемирного тяготения, а не спору с американцами, я и посвятил эту статью. Даже с таким «элементарным» инвариантом пока далеко не всё гладко. Основные феноменологические проблемы, отмеченные в статье «Электростатический движитель. Часть II», присутствуют и при описании гравитации, которая по масштабу сил смехотворно мала - на 42 порядка слабее электростатики, но принципиально подобна – поток силы ведёт себя так же, как поток разлетающихся в 3-х мерном пространстве частиц, испускаемых источником. Только в данном случае не заряда, а массы.  И таких «подспудных» вопросов, лежащих в основании гравитации и теории относительности много. Но они уже долгие годы не решаются – к ним относятся высокомерно-снисходительно: зачем ДУМАТЬ, ведь есть же формулы описывающее явление.

Великий Планк когда-то сказал: «Я, видимо, не достаточно образован, чтобы понимать то, что насчитали на базе введённых мной же представлений» и стал писать популярные книги, пытаясь развивать базовые представления, а развиватели, фактически несостоявшиеся математики, монополизировали олимп теоретической физики. Побывавший на этом олимпе Ричард Фейнман тоже почувствовал, что что-то неладно с голыми формулами, и написал десятитомник по элементарной физике, а затем совсем популярную книгу «Характер физических законов».

Я это к тому, что есть развитие физических представлений и на базе новых представлений и, как следствие – новые формулы. А есть другой путь, но доступный лишь немногим людям типа Дирака, получившего на кончике пера реальный позитрон. Так вот, сейчас на физическом олимпе нет, к сожалению, ни Ломоносовых, ни Менделеевых,  ни Планков, ни Эйнштейнов, ни  Дираков (уровень профессоров, на которых в связи с объявлением об открытии ссылаются, я представляю). И многие нарисованные «продвинутые» по гравитации формулы никак не привязаны к реальности.

А что же есть? Есть неразрешенные парадоксы в основах теории относительности и квантовой механики. Но решать действительно фундаментальные задачи сейчас в кризисный период науки не приветствуется — к примеру статью того же Гриши Перельмана, решившего проблему тысячелетия, с его решением отклонили от публикации, а его самого выгнали из Стекловки «за неуспеваемость». И он бы до сих пор собирал бы бутылки по России, если бы шведы (к нашему стыду) не сжалились и не дали ему ставку профессора. Таким образом, и фильм, демонстрирующий якобы гравитационные волны – красивый, полезный, но всерьёз говорить «возможно» на основании того, что есть такая формула, которая рисует такую красивую картинку в этом фильме, нельзя. Да возьмите, к примеру, ту же Wolfram Mathematica, нарисуйте себе любые картинки и скажите что это модель Вселенной. Только это не физика. Также как и Wolfram Mathematica – не математика, а компьютерный язык, на котором вы и только вы находите математическое решение.

Появившееся на НОР предложение сразу переделать всю систему образования на базе некоторых исправлений в фундаментальной физике я считаю нереальным, но благодарен автору за напоминание об альтернативных концепциях. Таких концепций, по своему причёсывающих физику, сейчас немало. И я с большим уважением отношусь к людям, можно сказать, положившим жизнь на разработку этих концепций. Но их подход, в какой-то мере, противоположен моему. Стремление противопоставить общепринятой концепции свою, альтернативную, во многом «оправдано» в обюрократившейся научной среде, так как алгоритм «наукообразности» строго соблюдён, но делает самого автора заложником некоторых идей, которые не связаны строго с реальностью. То, что они не прошли апробацию в «реферируемых» журналах для меня на последнем месте. А вот то, что, не доказав строго, как Гриша Перельман, границы применимости апробированных идей, апробированных не числом голосов бездарей присосавшихся к науке, а реально работающими приборами и машинами, нарушают принцип дополнительности, это вынуждает отнести ряд авторов альтернативных идей к фанатикам.

Я в отличие от этих авторов не стремлюсь переписать всю физику, а стремлюсь обобщить и исправить базис физики, не сбрасывая со счетов и базис альтернативных концепций. И доведение обобщённого базиса до общедоступного для широкого круга думающих людей и сможет стать базой и причёсывания физики в целом, и изменения системы образования. Тем более, в современной России в области образования идёт борьба диаметрально противоположных подходов. Я эпизодически занимаюсь с внуками, и хорошо видно, что одна тенденция – превратить образование в не самую интересную, и совсем не самую выгодную игру так, чтобы и желание, и потребность в образовании у человека стало минимальным. Эта тенденция дебилизации населения России, которую прямо или косвенно, проводят и чинуши типа Фурсенко и Ливанова, и «видные» кластерщики типа Ковальчука и Алфёрова. Но есть другая, на сколько я понимаю, так же, как и мной проводимая на голом энтузиазме тенденция – среди большинства дебильных, но обязательных задач типа посчитай «сложение/вычитание» и «умножение/деление» на калькуляторе, имеются задачки, в которых просматриваются оригинальные идеи (после разбора которых со мной внуку вновь становится интересно учиться). В этом плане борьбу с массовым дебилизмом я не разделяю с борьбой за восстановление науки. И то, что по моим статьям, думаю, во многом не понятым, проводят и олимпиады в школах, и студенческие форумы в интернете, показывает, что ДУМЫ ещё не до конца выкорчеваны из российской среды. Вот и Медведев задумался и спросил разрешения у Путина – можно ли дальше думать о совершенствовании системы  государственного управления. И Путин тоже подумал и сказал: «Можно».

Постараюсь статью о гравитации сделать так же, как и об электричестве. Так как в базовых моделях молодые талантливые физики прошлого и позапрошлого века оставили много недодуманного, а развивалели эти модели просто канонизировали, то в первой части статьи также будут общие рассуждения, восстанавливающие нарушенную связь теоретических моделей с реальностью. Из-за текущих дел и первую часть буду оперативно  дополнять отмеченными в преамбуле параграфами по мере их завершения. А во второй части постараюсь дать связь исправленных моделей с числами и формулами.

Вызов некоторых теоретиков (поля), сформулированный по прочтению «Электростатического движителя» в виде их ироничного вопроса «Может быть вы так же просто и электродинамику исправите?» я принимаю, но откладываю на потом, как описание электродинамики с гравитационной динамикой вместе.  В какой области эти асимптотические модели сливаются, видно будет уже из первой части этой статьи. 

А вывод о том, что же померили американцы, я предоставляю, по прочтению этой статьи, сделать самим читателям. Заодно это будет и проверкой правильности работы сепаратора в моей голове, выделяющего в «шуме» современной науки общие закономерности: разобрав на составляющие состряпанную развивателями конструкцию и проверив в ней каждую деталь, постараюсь более строго сложить её базис.

Анализ же инвариантов коллективных эффектов в среде индивидуальностей, которые когда-нибудь, надеюсь, заменят рыночные «измы», опять оставлю на потом – критерием истинности модели, как уже писал, я считаю не интерпретации, а работающее «устройство», а устройство рыночника Кудрина вновь в правительство означает не созидание, а продолжение разрушения «устройства» государства, начатого при Горбачёве. Но дорвавшимся до власти на грязной волне веры в Золотого Тельца, также как и другим верующим в бога, дьявола и прочее, а не в силу Науки, бессмысленно давать разумные рекомендации. 

Этот опус (первую часть) я постарался сделать доступным и дебилам - людям, которые не смогли раскрыть свой талант или закопали его в мещанских желаниях и присыпали для маскировки деньгами.

А. Тяжесть.

С доступной нашим ощущениям тяжестью, тесно связанной с фундаментальным инвариантом - гравитационной силой притяжения, люди сталкиваются, начиная с рождения, когда с огромным трудом осваивают первые шаги, и до глубокой старости, когда она пригибает к земле стариков. И самый тяжёлый труд не зря ассоциируется с ней же, с тяжестью, с поднятием тяжёлых предметов. И хотя ещё в древности мудрые люди самокритично этот труд назвали «сизифовым», эта, практически самая слабая сила в природе, прочно вошла в наше сознание, как нечто очень, а возможно, самое негативное – самое тяжёлое. Тут и тяжёлое состояние в нашем главном инструменте анализа состояния здоровья организма – в нашей голове, хоть от лёгкой простуды, хоть от того, как сказал великолепный комментатор Кирилл Набутов, что «защитник принял тяжёлую шайбу корпусом тела». Тут и тяжёлые душевные переживания, хоть от разрушения локальных связей разумных индивидуумов – от невзгод и потерь близких  нам людей, хоть от  глобальных связей разумных индивидуумов – идей, от того, что человечество, нарушая фундаментальные инварианты - этические нормы, опять наступает на те же грабли в своём развитии. Тут и тяжёлое состояние при помутнении рассудка у человека. Тут и тяжёлое состояние творческой личности, пока не решит задачу/проблему. И лишь тогда наступит антитеза тяжести – лёгкость. Но физическая «лёгкость» – левитация, которую можно легко создать с помощью магнитной силы, а тем более – с помощью электростатической, а, в принципе, и с помощью липкой ленты, вошла в сознание людей, которые физически гораздо слабее «братьев своих меньших» – машин, как некая мистика, доступная духам.

Люди давно ощутили, что тяжесть может меняться. И, хотя ошибочно ассоциировали лёгкость во время прыжка с «лёгкостью» полёта птиц, сформулировали, ещё в древнегреческие времена, идеи на тему «облегчения», а позже и  законы Ньютона, показывающие, как можно менять тяжесть с помощью относительно небольших ускорений тела в пространстве. При этом из прочих тяжестей была вычленена не только физическая тяжесть. Главное, было понято, что физическая тяжесть не является инвариантом, а является следствием «взаимодействия» посредством  закона всемирного тяготения массы тела и других инвариантов: пространства и времени. Так масса, которая, как у чукчей, всё, что больше 100, называют куча, первоначально ассоциировалась с понятием – много, а стала важна и для атомов, а затем и для элементарных частиц. «Куча» стала элементом гравитации.

Но глубокому фундаментальному смыслу понятия массы люди не придавали особого значения, пока великий популяризатор и развиватель идей Альберт Эйнштейн в поисках единой гармонии природы не задумался над тем, насколько, в принципе, она инвариантна в законах Ньютона. И достаточно хорошо известны полученные им на базе геометрии Лобаческого-Риммана поправки к законам Ньютона: без их учёта теперь просто не разогнать частицы до больших скоростей. И хотя кое-какие «горячие головы» утверждают, что без этих поправок сейчас уже и ракеты не запускают, поправки к достигнутым людьми космическим скоростям остаются пренебрежимо малы. И то, что проектирование и запуск ракет до сих пор проводится на базе частного решения Циолковского в космические «туннели», показывает, что чтобы не переносить космодромы, а переносить точку коррекции орбиты ракеты, не эйнштейновские поправки надо учитывать, а надо учесть точку ветвления решений при пересечении произвольной орбиты с экваториальной.

Также сейчас хорошо известна найденная Эйнштейном элементарная фундаментальная связь массы покоя с энергией E=mc2. Но эта энергия явно не случайно в точности равна удвоенной кинетической энергии частицы с массой m, якобы разогнанной, без изменения массы до скорости света, т.е. формально соответствует столкновению двух частиц, разогнанных до скорости света с диаметрально противоположными скоростями. Тогда как в полученной Эйнштейном же принципиальной поправке для массы – от скорости движения – априори заложено, что при достижении этой конечной скорости – скорости света – масса частицы и её энергия стремится к бесконечности. Эта, так и хочется сказать, дурная бесконечность (которую теоретики прячут за красивым словом – сингулярность), теперь воспринимается как данность природы. Тогда как это область скоростей, где не могут отличить причину от следствия и где «малые» эйнштейновские поправки дают расходимость просто потому, что формулы поправок, их описывающие, вблизи скорости света априори не работают. И фундаментальные противоречия между причинностью (квантово-механической и в теории относительности) не устранены, а не совсем корректно до сих пор, явно не случайно, отнесены в разряд парадоксов.

Хотя собственно парадоксы лежат в основах описания гравитостатики, которая функционально подобна электростатике, но по абсолютной величине с «малюсенькой» поправкой – на 42 порядка. И применяя к гравитационному полю точечного объекта теорему Остроградского-Гаусса, мы в полной аналогии с электростатикой получим конечную фундаментальную величину, но не заряд, а массу объекта. Правда, вспоминая, какая электростатическая глыба при этом над нами висит, даже не верится, что какое-нибудь квадрупольное электростатическое взаимодействие не превысит интегрируемую нами гравитацию порядков эдак на 20 (дипольное, Ван-дер-Ваальсовское взаимодействие за счёт наведённых диполей слабее чистого кулона всего лишь на три порядка).

Но пока постараемся забыть об этом и предположим, что гравитационное поле существует как некая самостоятельная, не зависящая от электростатики сущность (для хилых людей – громадная, а преодолимая лишь для выдающихся спортсменов). Забегая несколько вперёд нужно отметить, что само фундаментальное соотношение для массы/энергии содержит одновременно и понятие точечной массы, и громадной скорости света, подразумевающей рассмотрение большой области пространства. Кроме того, энергетический переход с выделением энергии массы покоя в виде, скажем, кванта электромагнитного излучения соответствует переходу не на её нулевой уровень, а на уровень отрицательной энергии «дырки», по абсолютной величине имеющей ту же энергию (mc2)/2, но с другим знаком.

Аналогично, только со знаком минус, выглядит и построенная по формуле Эйнштейна энергетическая диаграмма выделения полной энергии, скажем, позитрона: переход позитрона на уровень своей «дырки», только не вниз, а вверх. Тогда аннигиляция электрона и позитрона соответствует на энергетической диаграмме удвоенной энергетической щели и аннигиляции через виртуальный уровень их дырок, который общий для них, а «нулевые» уровни разнесены. Так и чешется на языке вопрос: «А не допущена ли та же ошибка – учёт одного и того же дважды?» Иначе, что же это за вакуум, имеющий свой энергетический нулевой уровень для материи и свой – для антиматерии?

Остаются и такие «детские» вопросы, как, куда девается при аннигиляции заряженных масс гигантская кулоновская энергия взаимодействия заряженных частиц или откуда вообще берётся энергия аннигиляции нейтральных частицы и античастицы: не из-за неразрешённых ли парадоксов вводится как некая независимая данность сильное взаимодействие. Т.е. несмотря на гигантское отличие сил, просматривается нечто общее между зарядом и массой, спрятанное в противоречии даже для статики тем, что в центре тяжести и ноль, и бесконечность, одновременно. И мы, фактически, не имеем «функции Планка», а имеем фрагменты описания взаимодействия с сингулярностями вне пределов их применимости (которые обзывают «частицами Бога»), чтобы нарисовать которые надо прикрыть глаза и «на минуточку» забыть о таком пустяке, как закон сохранения энергии. Так что «тяжесть», по крайней мере, с души книги, где в начале написано слово «предположим», а затем сплошные формулы с припиской в конце: «получаем бозон Хигса», никак не снимают и, теоретически запрещая думать о массе, к более глубокому её пониманию никак не приближают.

А для динамики, к которой относятся предполагаемые гравитационные волны, между электричеством и гравитацией, несмотря на то, что последнюю люди исторически освоили первой, имеется огромное отличие. В динамике электричества, именно потому, что она может превосходить гравитационные силы, есть богатый экспериментальный материал. В динамике гравитации, именно потому, что динамические силы уступают на порядки стационарным, т.е. слабее на порядки самой «тяжёлой» силы, подобную электродинамической силу вообще не исследовали. Как известно, при вращении заряда вокруг некой, в том числе и собственной оси, возникает давно уже нами зарегистрированное магнитное поле, которое и обеспечивает, согласно закону сохранения энергии, перенос электромагнитных волн. А при вращении незаряженной массы аналога магнитному полю не зарегистрировано (а гравитационные волны с пробелом на полпериода, когда зануляется собственно гравитостатика, якобы да). Поэтому, естественно, что именно для электричества Максвеллом было сделано гениальное обобщение электродинамики (пусть и в рамках ограничений использованной электростатики) - в виде 4-х уравнений. Чего не скажешь о гравитации – обобщать для переменных полей было нечего.  

С другой стороны, начальный участок гравитационной динамики люди описали в виде закона Ньютона, благодаря именно тому, что чувствовали, что сила зависит от массы и ускорения, а вот проверить зависимость гигантской кулоновской силы от ускорения как-то не удосужились. Видимо, психологически зашкалили. То же можно сказать и о конечном участке гравитационной динамики: из положения о конечности скорости света Эйнштейн посмел допустить изменение гравитационной массы объекта при скорости движения объекта относительно наблюдателя, приближающейся к скорости света. Но аналогичное допущение для заряда учёные сделать не посмели, и поправки к заряду от скорости не вводят.

Несколько забегая вперёд, отмечу, что пространственно-симметричное подобие кулоновского и гравитационного законов «нарушается» лишь тем, что электродинамика (свет) в теории гравитации используется как «инструмент» для измерения пространства. Возможно ли обратное, в принципе, большой вопрос. И уж совсем большой вопрос: годятся ли для этого показанные открывателями гравитационных волн акустические шумы. А заявления некоторых «видных» учёных (в том числе и российских) о том, что обнаружен новый канал связи с далёкими созвездиями, поднимает совсем далёкие от науки денежные вопросы.

Современной физике элементарных частиц, которая, по идее и должна раскрывать глубинную суть массы, похоже, для описания массы одного электрона этих частиц нужно столько же, сколько астрономы могут разглядеть звёзд на небе, пытаясь описать Вселенную. Но есть другой подход в описании Природы – нахождение фундаментальных инвариантов и связей между ними. В этом плане, в плане понимания массы элементарной частицы, попытка регистрации гравитационных волн выглядит даже более продуктивной чем строительство БАКа (хотя, для проверки этого предположения Эйнштейна, которое он сам то принимал, то отрицал, считаю, можно было бы использовать более точный лабораторный прибор). Но идейная реализация этой попытки, мне представляется, оставляет желать лучшего, т.к. не видно расширение представлений о той же тяжести, а видна компьютерная мультипликация на базе некоторых соотношений Эйнштейна вне области их применимости.

Поэтому вернёмся к исходному инварианту, выделенному из тяжести, к массе, взаимодействующей с внешней гравитацией и/или с ускорением относительно нас. В какой-то мере разделение на массу и гравитацию является условным, удобным для расчётов приёмом, т.к. масса без гравитации не бывает, и наоборот. Это я к тому, чтобы при рассуждениях не «учесть», одно и то же, дважды, как не раз бывало и в электрических расчётах, например, барьера у Шоттки, или термоэлектрических расчётах у Иоффе. Нашу гравитационную массу мы ощущаем в виде тяжести в гравитационном поле. С таким же успехом можно сказать и то, что наше гравитационное поле ощущает внешнее поле.

Но что именно мы ощущаем? Своей массой, как интегралом от всего нашего гравитационного поля, мы ощущаем силы, т.е. градиенты внешнего гравитационного потенциала. Купаясь в «море» гравитационного потенциала всей Вселенной, мы чувствуем лишь «волны» на его поверхности. Но это не означает, что моря нет и, что мы не можем утонуть в нём. Как видно, уже в этих рассуждениях я опять вынужден выйти за рамки обсуждения локального инварианта массы и коснуться, того, что постараюсь более предметно рассмотреть в следующем параграфе, касающемся пространства. Но постараюсь завершить мысль о массе.

Соотношение Эйнштейна для массы, как конечной величины, даёт «глубину» этого гравитационного моря-окияна, а вернее, высоту гравитационного потенциала нашей обозримой Вселенной. И входящая в соотношение Эйнштейна максимально достижимая, но конечная скорость света указывает (т.к. потенциал спадает медленно, обратно пропорционально расстоянию) на конечность нашей наблюдаемой Вселенной. Т.е. наша гравитационная масса это наша масса в нашей (видимой) Вселенной. 

Гравитостатика точечных масс, так же как и электростатика точечных зарядов соответствует трёхмерности нашего пространства, что с учётом независимой координаты – времени соответствует «мгновенным» снимкам нашего геометрического пространства как 3-х мерных проекций 4-х мерного пространства, если мы ограничиваемся рассмотрением лишь закона всемирного тяготения! Но отмеченное пространственно-симметричное подобие электрических и гравитационных законов «намекает», что для заряда надо считать не только «поправки по скорости», но, если уж на то пошло, надо пробовать считать и искривление пространства-времени (правда не понятно в чём) от заряда, а не только от массы.

Не имея пока понятия о полной, учитывающей одновременно и электростатику и гравитостатику, размерности нашего пространства, люди в соответствии с адиабатическим приближением, учитывая гигантское отличие масштаба этих сил, вполне корректно рассматривают их как независимые. Корректность данного подхода при рассмотрении электрических явлений и обеспечивает нам стабильную работу электрических приборов, как в поле тяготения Земли, так и в космическом пространстве.

Но гигантское отличие по величине электростатических и гравитационных сил требует большой осторожности при рассмотрении гравитационной массы как независимой от электрического поля. И видимо не случайно, распространение относительно слабых поперечных электромагнитных волн с нулевой массой покоя, с одной стороны использовано как инструмент, дающий граничную скорость движения частиц с ненулевой массой покоя – скорость, при которой масса частицы стремится в бесконечность. Так что, с другой стороны, заложенное Эйнштейном в теорию относительности эмпирическое наблюдение о предельности скорости света логически соответствует порогу взаимодействия гравитационных полей с электростатическими.

В этом плане и излучение Вавилова-Черенкова, и расщепление вакуума на электрон-позитронную пару высокоэнергичными фотонами – это лишь «слабые» пограничные эффекты той области, где, грубо говоря, электрические и гравитационные силы нечто единое. И, продвижению в этой области физики, мешают перенесённые в головах теоретиков, как в не подключенных прямо к компьютеру, так и в подключенных, в физическую теорию мещанские представления о катастрофах. И классическим примером для нас остаётся великий Планк, получивший из ультрафиолетовой и инфракрасной «катастрофы», как следствие понимания существования не учтённой ранее фундаментальной константы (постоянной Планка), единое описание теплового излучения - функцию Планка. И единую теорию переменного поля не построить без единой теории статического.

Б. Близкое/далёкое пространство.

Я уже давно осознал, что гораздо более полное взаимопонимание у нас возникает с далёкими, но одновременно близкими людьми, как на пример, во время встречи с друзьями молодости. Пространство и время в нас переплетено и на психологическом уровне (что, как известно, было и ранее заложено и в принципы квантовой механики, а теперь, понятно, и в теорию относительности), и их дифференцирование/сепарация, с одной стороны, для нас вполне естественны, хотя весьма не просты в общей теории (время входит как мнимая координата). Но лишь недавно я понял, что не только Планку было не просто разговаривать/обсуждать физические проблемы с «продолжателями»- развивателями, но и мне сейчас физически не хватает бесед с Ломоносовым, Менделеевым, Планком, Эйнштейном, Власовым, Терменом.

Тысячу раз был прав Анатолий Павлович Смирнов, говоривший мне в молодости на профессионально доступном немногим математическом языке (в числе этих немногих был тогда и я, а не ныне «видные» ученые и академики): «И в физике, и в математике сложилось множество направлений, развитие которых пошло вкривь и вкось из-за того, что продолжатели идей основоположников-открывателей не поняли суть ИХ идей». От себя добавлю: вначале развиватели не поняли в спешке, в попытке стать самими открывателями, а по мере вырождения науки – в спешке получения научных званий и чинов. Используя это пространственно-временное переплетение, я и строю в своих научно-популярных статьях мостик от корифеев серебряного века науки к будущим Планкам-Эйнштейнам. И хотя специально пишу на русском в первую очередь для будущих Ломоносовых-Терменов, но в связи со страхом/ненавистью к науке нынешней бизнес-власти в России, у нас в почёте ещё долго будут дебилы, а не Ломоносовы-Термены. И самое мерзкое, что рыночной бациллой сейчас заражена и российская научная среда, где при выдаче грантов и поддержке проектов «научные» фонды пользуются не научными приоритетами, а циничной формулой: «Ничего личного, это просто бизнес» (бизнес на членстве в Российском Экспертном Комитете, который поддерживает проекты пройдох-проходимцев и отклоняет проекты последних, ещё живых российских профессионалов).

Но вернёмся к тому, что ещё бизнесмены не додумались оценить в деньгах – к сути гравитации, к её инвариантам в пространстве и времени, хотя на «форме» гравитации, так же как на «Частице Бога» бизнесмены от науки стараются загрести себе деньги. Окружающее нас пространство мы, сознательно, осязаем, обоняем, слышим и видим (бессознательно мы не только каждым нашим атомом «чувствуем» всю вселенную, но и управляем нашей головой каждой клеточкой нашего тела, а если прекращаем управлять, то получаем рак). Но с помощью физических приборов, мы далеко продвинулись и в чувствительности, и в количественной оценке даже тех явлений, которые нашим «сознательным» органам чувств не доступны. Фактически мы продлеваем на порядки шкалу наших ощущений с помощью интерпретации результатов измерений. Это утверждение даже более очевидно для наших сложных комплексных органов чувств типа слуха и зрения, где технически диапазон регистрируемых частот расширен на много порядков и за нижнюю, и за верхнюю частотные границы «рабочего» человеческого диапазона. Правда есть область, где людям самих себя с помощью приборов преодолеть, можно сказать, не удалось – это музыка и живопись (возможно исключением были созданные последние модели Термена, но и они неизвестно где, и принципы их работы не известны).

Но сейчас нас интересует самое «элементарное» ощущение – ощущение/измерение пространства. На предельно малых расстояниях, на микроскопических и наномасштабах с помощью туннельных токов с заострённых до одного атома игл мы научились «ощупывать» даже атомы. Впоследствии, с помощью компьютерного восстановления картины туннельных и прочих эффектов от перемещения достаточно массивного зонда над поверхностью кристалла научились «видеть» атомы даже лучше. При этом минимальный геометрический размер наблюдаемого объекта порядка длины волны излучения, используемого как инструмент регистрации объекта. НО! – при полной неопределённости импульса регистрируемого объекта. В противном случае – в случае попытки одновременной регистрации и импульса, неопределённости положения dx и значения импульса dp объекта заданы соотношением неопределённостей Гейзенберга: dx * dp = h.

Таким образом, мы имеем некий «психологический» предел минимальных регистрируемых расстояний: для естественного увеличения точности измерения малых расстояний между объектами нам требуется увеличить время регистрации объекта, и мы вместо картины «мгновенной съёмки» получаем размытую картину «мчащегося автомобиля» даже для охлаждённых до миллионных долей Кельвина атомов. Попытка многих развивателей объяснить это размытие «нулевыми колебаниями» скорее отмазка, т.к., как было показано в моей работе, для атомов они просто результат ошибки расчётов без учёта принципа неопределённости Гейзенберга. Так что для понимания этого «психологического» предела минимального расстояния надо копать глубже – в структуру самого принципа Гейзенберга, что выходит за рамки данного анализа. Просто пока примем за данность наличие для нас «психологически» минимального расстояния, если мы пытаемся анализировать пространство вне времени.

В этом плане многие квантово-механические оценки субмикроскопических пространственных размеров можно было бы «воспринимать» всерьёз, если бы на базе них можно было бы описать структуру принципа неопределённости Гейзенберга (строго вывести его, используя их). В противном случае это голая фантазия, где авторам надо самим искать ошибку, где они нарушили принцип неопределённости Гейзенберга и вышли за «психологический» предел наших продвинутых «сознательных» ощущений.

Теперь рассмотрим другой «психологический» предел – асимптотику на больших расстояниях. На больших масштабах вероятность флуктуации электрического заряда из-за гигантской величины кулоновской силы крайне мала и поэтому можно смело полагать, что преобладающей макроскопической силой является гравитационная, что и делает вполне разумным эйнштейновское предположение о тесной связи пространства и гравитации. «Малюсенький» нюанс, что изменение пространства массой (гигантской) нарушает закон всемирного тяготения – меняет гравитационную постоянную, пока опустим. Сконцентрируемся на том факте, что модель с предельно возможной и постоянной скоростью объекта в пространстве работает - скоростью света - даёт корректные поправки для массы и энергии объекта вплоть до скоростей, не очень близких к этой предельной скорости. Свет, не случайно, стал для нас основным инструментом для измерения пространства, заполненного гравитацией, т.к. локальные силы в электромагнитном луче на 30 и более порядков превосходят макроскопические гравитационные силы (свет очень жёсткая «игла» для «ощупывания» вакуума). И признаем тот факт, что у нас нет (пока) другого инструмента (какой-то силы или излучения), которые позволили бы сделать «мгновенный» снимок фотона в вакууме – интерпретации регистрации импульсов света в кристаллах за счёт нелинейных эффектов проводятся в рамках принятых эйнштейновских представлений и для их анализа, естественно, бесполезны.

Исторически мы начали ощущать пространство (дальность) после пальцев ушами и глазами. Потом научились измерять его микрометром и сантиметром. Но на больших расстояниях стали использовать эхо, которое доработали до локации, (ультра) звуковой и оптико-электромагнитной. Хотя для очень далёких объектов, по-прежнему, измеряем до них расстояние «на глазок», только теперь с помощью мощных телескопов. В чистом виде локацию провели лишь для Луны, выбросив туда уголковые отражатели, и она проводится для искусственных космических станций-спутников. Принимая как должное постоянство очень высокой скорости распространения света, мы с помощью него пытаемся определить и размер всей нашей галактики. Конечно, опять же «на глазок», косвенным способом, учитывая накопленный астрономами опыт и выявленные эмпирические закономерности свойств и положения на небосводе источников дошедшего до нас света от расстояния до звёзд. В чистом виде использовать локацию: посылать импульс света на край галактики и измерять его по приходу оттуда, мы не умеем. В этом плане в фантазиях о пространственно-временных туннелях между галактиками на базе формул в области, где они уже не работают, мы забежали далеко вперёд паровоза – надёжно видимого, а тем более, надёжно освоенного пространства.

Этот «психологический» предел максимальных расстояний не является обязательным пространственным ограничением для мысленных экспериментов, но при условии, что пространственные инварианты освоенного пространства надёжно установлены и используются в этих мысленных построениях. Тогда по результатам экспериментов мы можем этот предел подвинуть в наших «сознательных» ощущениях. В противном случае грош цена всяким там абстрактно нарисованным частицам Бога и моделям струн. Они не расширяют диапазон наших сознательных ощущений, а не более чем никому не понятные, в том числе и авторам, формулы. Если же исходить из гипотезы Большого Взрыва, то постоянство скорости света нам даёт «психологический» (в принципе доступный) размер нашей галактики меньше времени после взрыва умноженном на скорость света.

Физическая оптика, уже на заре своего рождения, давала различные групповые и фазовые скорости в разных средах и на разных частотах. Также как и волноводные расчёты. Эти скорости определяются, грубо говоря, при пренебрежении поглощением (что допустимо в области прозрачности), коэффициентом преломления и его дисперсией – зависимостью от частоты, которая наиболее резко проявляется вблизи частот резонансов – осцилляторов (где пренебрегать поглощением уже нельзя). Силу гамма-осцилляторов, типа соответствующих рождению электрон-позитронной пары, видимо не оценивали, и поэтому, естественно, для чистого вакуума «низкочастотный» (ниже частоты гамм-квантов) коэффициент преломления вакуума полагают во всех формулах равным единице.

При этом, исходя из оптики сплошных сред, были предприняты многочисленные проверки, в том числе и Майкельсоном, базового для теории относительности параметра – скорости света. Для вакуума, как уже отметил, коэффициент преломления положили равным единице (хотя нет даже оценок возможного отклонения от единицы – на доли процента или на единицу?), а его небольшое увеличение за счёт того, что эксперименты проводили в воздухе, считали тоже не очень существенным. Поэтому изначально эксперимент Майкельсона был направлен на решение проблемы чистого (пустого) пространства: имеет ли «пустое» от масс (но не от гравитационных полей и их потенциалов) пространство – вакуум – некую внутреннюю структуру и является измеримым «эфиром» или нет? Конкретно проводилась проверка вопроса: увлекает ли свет движение Земли по орбите внутри неподвижного «эфира» или нет? А технически проверялся сдвиг по фазе лучей, прошедших туда и обратно вдоль направления движения Земли по орбите и поперёк. Фактически Майкельсон на время «закрыл глаза» на основной постулат теории относительности – постоянство скорости света и, главное, на принцип относительности – измерения производились прибором, тождественно двигающимся относительно измеряемого пространства: этот опыт, в принципе, не отличается от того, что мы, плывя на лодке по течению, надеялись бы увидеть от брошенного в воду камня разбегающиеся по воде не круги, а нечто в форме сечения капли. По сути именно это, противоречащее принципу относительности предположение, было заложено в постановку и обсчёт эксперимента Майкельсона: в самом грубом линейном приближении к скорости света, распространяющегося вдоль движения Земли, прибавляли и убавлялась скорость Земли, и считали поправку для времени прохождения света туда и обратно.

Поэтому ставить современный, на новом техническом уровне эксперимент, в котором принцип относительности выбрасывается из рассмотрения для проверки эффектов, возникающих в рамках теории относительности, строго говоря, не корректно, внутренне противоречиво. Не получение результата такого эксперимента, а его отсутствие подтверждает теорию относительности (как и у Майкельсона). Результат такого эксперимента мог бы дать лишь определение погрешности в значении скорости света и, возможно, указать путь выхода за рамки теории относительности. Но для этого нужно не уточнять формулы на базе теории относительности (и тем более, не использовать их для «подтверждающей» компьютерной графики), а искать более общий принцип для новой базы новой теории. Но это очень не просто, а на отсутствие результата (или на определение погрешности величины скорости света) в нашем БЕЗ-УМНОМ рыночном мире даже смешно просить деньги. Вот ДЕНЬГИ и «примазали» к акустическим шумам с раскрученной теорией относительности. Но пространство деньгами не измерить, и хотя деньги всем нужны, для продвижения в понимании пространства отвлечёмся, на время, от арифметических «макро»-экономических расчётов (которые ни что иное, как макроскопическая термодинамика, где в качестве броуновской частицы рассматривают Человека Разумного и считают для множества людей КПД цикла Карно – в использовании энергии хаоса суть ЛжеЭкономики).

Если исходить из предположения, что гравитация влияет на геометрический размер пространства и не отказываться априори от принципа относительности, то эксперимент Майкельсона надо было бы проводить между разнесёнными на заданное и фиксированное расстояние спутниками, не вращающимися синхронно с Землёй. Но остаётся проблема: расстояние между спутниками определяется тем же инструментом – светом. И в этом плане, в плане получения конечного результата, наличие, а не отсутствие которого что-то сказало новое, практически ничем не обоснованное и нарушающее закон сохранения энергии в рамках наших измерительных возможностей предположение о гравитационных волнах, изменяющих геометрический размер пространства, выглядит предпочтительнее. Но для чего тогда вообще интерферометр Майкельсона? Достаточно сравнить время на двух разнесённых в «прилетевшем» гравитационном поле будильниках, либо проследить за девиацией частоты излучения осциллятора в нём. И главное, если исходить из того, что эти волны гравитационные, и заведомо слабее гравитационного поля Земли, то почему бы сначала не измерить тот же будильник или осциллятор на разном удалении от Земли – всяко гравитационная сила будет меняться больше.

Есть только одна «маленькая» помеха – надёжно установленный закон всемирного тяготения, в котором ни пробная масса не меняется по мере удаления от той же Земли, ни геометрические размеры, в том числе и расстояние до Земли. Если же закон всемирного тяготения в себе всё это уже содержит, то не лучше ли это проверить и поискать более глубокие инварианты, его определяющие. А если же исходить из закона всемирного тяготения как опорной, наиболее надёжно установленной на данный момент логической точки, то возможные поправки к нему, как уже отметил выше, не в изменении геометрических размеров пространства из-за далёких космических явлений, а зависимости гравитационной силы от удаления от исследуемой массы. При этом именно свет, по крайней мере, пока, является наиболее надёжным инструментом регистрации больших расстояний. И постоянство его скорости делает подобным пространство и время.

В. Близкое/далёкое время.

Желая узнать время, русский турист спросил у англичанина: What is the time? И получил ответ: O! It’s the Big Question! Время, которое иногда так долго тянется у нас в молодости и которое очень быстро утекает между пальцев в старости (если старость вдруг обнаружил, посмотрев кино под названием «Жизнь» не из зрительского зала, а из будки киномеханика под названием БОЛЬ-ница) в физическом описании является независимой (ортогональной) координатой, которая не сжимается и не расширяется, а тем более не искривляется непонятно в чём, а сама является мерилом скорости различных физических процессов.

Сейчас, когда продвинутым шахматистам уже катастрофически не хватает времени, чтобы выиграть у компьютера из-за меньшей, чем у него, скорости перебора вариантов, мне так и хочется сказать: «Таля на вас не хватает», который умел выигрывать (иногда) «мгновенно», жертвуя даже ферзя, ориентируясь не как улучшенный в виде компьютера Боби Фишер на быстрый перебор комбинаций, а на красоту позиции. Или вспомнить Сергея Рахманинова, который умел проиграть в голове целиком симфонию за минуту. Я даже думал написать статью: «Как выиграть у компьютера?».

Но потом подумал, что это будет не честно по отношению к компьютеру делать такую подсказку людям. Тем более, что сам, относясь к компьютерам как к внукам, которых учу думать (а не играть в думание), вызывать их на ринг считаю преступным, и полностью разделяю вывод братьев Вонсовских (пока они не свихнулись и не и переделали себя в «сестёр») в «Матрице»: «Ребята, надо жить дружно!».

Но помочь раздвинуть наши «психологические» пределы ощущения времени (у Рахманинова на одну отдельную для каждого инструмента в оркестре ноту уходило, полагаю, порядка фемтосекунды), чтобы понять, где нормальное линейное время переходит в мнимую координату, перепутанную с пространственными, реальными, нам, на мой взгляд, компьютеры пока нам помочь не могут. Для раздвижения наших «психологических» пределов нам требуется глубоко заглянуть в наш собственный базис и заглядывание в него с помощью или без компьютера, задачу не меняет. Компьютерам самим надо научиться заглядывать в свой собственный базис, чтобы стать РАЗУМНЫМИ настолько, что и к их выводам о «частицах Бога» можно было бы относиться как к «Eureka!» Архимеда. А пока что это «Эврика» несмышлёныша-ребёнка, тыкающего пальцем в небо из состояния, когда ЛИЧНОСТЬ ещё не сформировалась.

А насчёт координаты ВРЕМЯ пока лишь отметим её принципиальную особенность – полярность, из чего следует принципиальное отличие +бесконечности от –бесконечности и необходимость рассмотрения по крайней мере трех «психологических особенностей - ещё нуля и/или минимального интервала отдельно. Скорее последнее, т.к. исходя из принципа относительности, выбор НУЛЯ Времени условный, как условна и сама привязка к Большому Взрыву, фактически запрещающему прошлое. А для того, чтобы посмотреть на временную шкалу «сверху», «вне времени» удобнее взять плавающий «НОЛЬ» - современную реальность и анализировать прошлое и будущее относительно него. Этот алгоритм естественен, ибо полностью соответствует любому элементу мыслительного процесса, в том числе и при построении «Большого Взрыва», который, исходя из принципа причинности (который тоже якобы «соблюдается» при расчётах) и принципа относительности, является лишь некоторой условно выбранной точкой сложно-периодического процесса.

А строить философские обобщения на базе того, что кому-то не удалось решить уравнение – не правильно. Либо решатель плох, либо постановка задачи не верная. И чтобы построить цельное и правильное логическое описание Природы: сплести и накинуть сеть причинно-следственных связей – необходимо сначала распутать пук накопившихся логических хитросплетений в её современном физическом описании.

Таким образом, если быть последовательными и начинать с начала, имеет смысл обсуждать НОЛЬ Времени лишь как минимальный нами регистрируемый интервал на шкале с плавающим нулём. Минимальный регистрируемый нашими органами чувств интервал времени по современным техническим возможностями довольно велик. Так с помощью «обычного» уха мы можем регистрировать тона примерно до 10 кГц (период 100 микросекунд), а с помощью «абсолютного» слуха музыканты могут регистрировать обертона почти до 100 кГц (период 10 микросекунд), тогда как акустические детекторы могут регистрировать и мегагерцовые колебания (период доли микросекунды).

Наш «быстрый» взгляд, позволяющий заглянуть аж на край света, работающий на частотах электромагнитных колебаний аж до 1015 Гц (период колебаний одна миллиардная от микросекунды) регистрирует не отдельные колебания, а энергию кусочка света – его кванта. Изменения же интенсивности света на частотах выше 25 Гц мы практически не различаем в линейном диапазоне регистрации. Так колебания температуры нити накаливания лампочки в комнате с частотой 100 Гц (период колебаний температуры нити при использовании промышленного напряжения 50 Гц составляет 20 миллисекунд) мы не видим, тогда как при тестировании даже «медленных» анизотропных термоэлектрических детекторов с граничной частотой 3 кГц эти «моргания» хорошо видны и являются существенной помехой (оптической наводкой).

Несколько более быстрая, чем в обычном состоянии, реакция возникает у человека в стрессорных состояниях – при взрыве, при опасности, при старте на беговой дорожке. Но оптические детекторы по быстродействию ушли и от глаза, и от «абсолютного» слуха далеко вперёд – не зря теперь применяют фотофиниш. Так лично мне приходилось работать с фотодетекторами с быстродействием порядка 1 наносекунды (граничная частота порядка ГГц), а разработанный на поперечном локальном термоэлектрическом эффекте детектор обеспечивал быстродействие не хуже 0,1 наносекунды (граничная частота порядка 10 ГГц = 1010 Гц).

Существуют и фемтосекудные (длительность импульса тысячные наносекунды, а граничная частота терагерцы) измерения, сейчас очень модные и активно публикуемые в том же Phys.Rev., но наметившееся когда-то сотрудничество, в принципе, с грамотными коллегами, продолжение не имело, и я не имею необходимых для анализа «психологического» предела собственных практических ощущений в этом интервале времени. Раньше я не очень задумывался, почему продолжения сотрудничества не последовало. Реально используемый, в том числе и в оборонке минимальный интервал времени в разработанных мной детекторах был достигнут (гигагерцы компьютеров, как уже писал дутые, за счёт распараллеливания десятки, а в суперкомпьютерах в сотни-тысячи раз 230 МГц). Но теперь полагаю, потеря самой потенции сотрудничества в фентосекундной области прямо связана с потерей/неопределённостью психологических ощущений в тот момент.

Дело в том, что детектирование на столь малых временах осуществляется не прямое, как в моих детекторах – оптико-электрическое, а косвенное – оптико-оптико-электрическое. А ранее мне уже пришлось разобраться, что косвенное преобразование в рамановских спектрометрах мощного опорного луча лазера и регистрация и анализ рассеянного - ослабленного на семь порядков излучения сопряжена с многочисленными погрешностями и неучтёнными факторами. В результате модные рамановские эксперименты без использования классической спектроскопии как опорной давали тыкание пальцем в небо, что приводило к большому расхождению в результатах измерений решёточных колебаний, в плоть до полного отсутствия из в том порядке частот, где они зарегистрированы классикой, иногда закономерного, по симметрийным правилам отбора. Так что, при регистрации на запоминающем осциллографе более длительного реального электрического импульса от вторичного оптического импульса, производится корреляция его длительности с первичным оптическим импульсом. И в этой корреляции много зависит от воспроизведения условий для формирования многочисленных «эхо», собственно образующих вторичный оптический импульс.

Но перечисленные технические трудности получения надёжной воспроизводимости (которой, судя по большому числу их публикаций в том же Phys.Rev., коллегам удалось добиться) – это не единственная и не главная проблема в обюрократившейся сейчас науке. Есть принципиальные вопросы, затронув которые нарвёшься на запрет публикации (и не получишь деньги не только на развитие методики, но и на жизнь). А именно, при уменьшении длительности импульса мы приближаемся к длительности периода колебаний модулируемого излучения и! временной длительности (и сопряжённой пространственной) цуга волн, именуемого квантом света.

С другой стороны, сопряжённый вопрос, прямо следующий из принципа неопределённости Гейзенберга и в который в принципе упирается наш «психологический» барьер для минимального интервала времени. Видимо интуитивное понимание, что я в этом временном интервале чего-то недопонимаю и притормозило продолжение сотрудничества в фемтосекундных измерения вообще и в создании прямого оптоэлектронного преобразователя на этот диапазон в частности. Чтобы достичь принципиальных улучшений, надо понимать принципы. А у меня тогда этого понимания не было, и тогда я не мог, подсказать ребятам, куда двигаться в измерениях дальше, после первых пробных неудачных экспериментов.

Абстрактно же, математически, мы умеем заглядывать за любые психологические пределы и рассматривать любые мощности множеств чисел на оси, в том числе и временной. Но гениальный Планк интуитивно (психологически в прямом смысле) получил квант энергии, перейдя к счётному множеству для пространственной координаты и, тем самым, дал недвусмысленный намёк на то, что аналогичную мощность множества чисел следует использовать и для временной оси. Фактически бесконечное уменьшение интервала времени соответствует бесконечной неопределённости энергии состояния, если мы устремляем временной интервал к нулю, что количественно, с помощью той же постоянной Планка, выражает принцип неопределённости Гейзенберга.

Таким образом, «не разгадав», как устроен принцип неопределённости Гейзенберга «внутри», тот же «Большой Взрыв» мы получим в любой момент времени, если попытаемся регистрировать бесконечно малый интервал времени. Фактически же мы до сих пор остаёмся на том же уровне понимания/недопонимания, на котором были Эйнштейн и Бор. А ведь 100 лет прошло!

Таким образом, резюмируя приведённые рассуждения и свой многолетний опыт оптических измерений: в 1970 году я провёл первые оптические измерения от гелиевых температур под руководством профессора Юлия Ивановича Уханова на собранном за три года под частичным руководством аспиранта Саши Вейса (через год после начала моей преддипломной практики его забрали в армию), я могу сделать вывод, что «психологический» предел интервала времени – порядка фемтосекунды. И что без анализа структуры кванта света и принципа неопределённости Гейзенберга заглядывать во ВРЕМЯ глубже, не имея общей картины явлений, бессмысленно. Поэтому на чисто «теоретические» оценки «видных учёных», дающие на порядки меньшие интервалы времени, смотрю как на некоторую игру в цифры, как на игру внука в Майкрафт. В этом плане и виртуальные, живущие бесконечно малое время частицы, считаю, что не более, чем искусственный приём, позволяющий несколько систематизировать экспериментальные данные, но дополнительно требующий раскрытия их природы и пределов применимости каждой конкретной квазичастицы. А физика элементарных частиц сейчас переполнена такими квазичастицами и «доросла» до «частицы Бога».

Прежде чем приступить к обсуждению больших временных интервалов, надо вспомнить, что многие физические процессы, как сказал ещё Ленин: «развиваются по спирали». А если сказать более строго – циклически. А если более детально, то любой произвольной формы временную зависимость можно разложить с помощью того же Фурье-преобразования на гармонические волны. Есть, правда, «нюансы», что производя обратное Фурье-преобразование для гармонических колебаний в большом, но ограниченном (не бесконечном) отрезке времени или объёме пространства мы получим, скажем, не отдельный импульс, а периодически повторяющиеся импульсы. С другой стороны, такие импульсы как солитоны являются пакетом нелинейных волн, описываемых уравнением Синус-Гордона. Т.е. одними гармоническими колебаниями описать все процессы не получится. Но это «нюансы» на предмет того, что когда при использовании строгой математики заявляется «всегда», то это «всегда» далеко не всегда описывает всё.

Но отвлекаясь от «нюансов» вернёмся к собственно предмету рассмотрения в данном параграфе. Любые физические процессы характеризуются либо временем жизни, либо временем релаксации, либо периодом повторения. А строго говоря, всеми этими характерными временами вместе, просто чем-то можно при описании процесса пренебречь (на время). В этом плане и жизнь, начиная от её зарождения – возникновения органики по обнаруженному Александром Козеевым фулеренному циклу – кончая сохранившемся у сформировавшихся в результате эволюции людей веком, не является исключением. И попытка людей стать исключением (в Колумбии подпольно уже одна женщина провела искусственное удлинение гена, ограничение которого связывают со сроком жизни), полагаю, приведёт к непредсказуемым последствиям, т.к. войдёт в диссонанс с природными процессами. Хотел было сказать: «Пусть бы она лучше ген поправила, чтобы поумнела», да вспомнил «Горе от ума», особенно в современном мире рыночного дебилизма, особенно в России. Так вот, все перечисленные характерные времена задают масштаб времени, который и определяет, что является близко/далеко в прошедшем или будущем времени.

«Психологический» временной предел «близости» мы уже обсудили. А вот временную «далёкость» естественно связать либо с временем затухания процесса, либо с таким временным интервалом, в котором анализируемый изначально цикл становится неразличимым – пренебрежительно коротким, на котором формируются циклы уже другого временного масштаба. Граничная скорость переноса материи и энергии задаёт пространственную локальность для цикла с малым периодом. Тогда как для процессов с периодами большей длительности и большего пространственного масштаба более быстрые процессы представляются усреднёнными характеристиками однородной среды- континуума. И такую иерархию процессов можно строить до бесконечности.

В физике и для наглядности, и для лучшего понимания при описании иерархии используют порядки – так называемую логарифмическую шкалу. Далеко не во всех науках эта элементарная математика до сих пор используется. Так, скажем, в той же палеонтологии пытаются систематизировать данные о прошлом либо линейно по геологическим периодам, либо просто линейно и даже не учитывают порядковый рост погрешности физических измерений процессов, допустим, полураспада в прошлом. Да и в самой физике, хотя разумную логарифмическую шкалу использовали, скажем, для описания планковского излучения абсолютно чёрного тела, ещё в справочниках элементарной физики, но для расчетов формы резонансов использую линейную шкалу по энергии, тогда как для размытых резонансов хорошо видно, что они хорошо описываются функцией Гаусса от логарифма энергии, а не просто Гауссом от энергии.

В этом плане не просто нагляднее, а более глубоко физичнее описывать и относительную временную «близость», и относительную временную «дальность» и в прошлом, и в будущем в логарифмической шкале относительно привычного для нас масштаба времени. Этот, казалось бы, чисто технический приём, использованный мной для описания спектров в широком диапазоне длин волн: от долей микрона (УФ) до миллиметров (радиодиапазон) и при изменении оптических констант материалов вблизи осцилляторов на 7-8 порядков, позволяет, в принципе, реализовать в практическом анализе принцип относительности: в двойном логарифмическом масштабе ты видишь относительное изменение измеряемого параметра за относительное изменение времени при любой абсолютной величине параметра и при любой абсолютной величине прошедшего или будущего времени (естественно, для отрицательных значений надо брать отрицательный логарифм модуля величины).

И прибор, созданный под эту методику (который сейчас распиливают для освобождения помещений под очередной блеф, под названием НИОКР Центр), и алгоритмы обработки данных позволяли увидеть качественно новые эффекты, вместо того, чтобы вставить в очередную статью тупо (и грубо) вычисленными параметрами осцилляторов. Для придания наукообразия статьи, вставить подобную табличку вполне достаточно. И стандартная положительная рецензия обеспечена. Но для меня теория – это мостик между экспериментами на пути перевода в область сознательного нашего ощущения/понимания Природы данными. И таким мостиком является качественно правильное по масштабу величины описание явления.

Так вот, в двойном логарифмическом масштабе видны относительные пространственные изменения и на атомном уровне, и в масштабах галактики, видны и частоты колебаний электронов и атомов, и пульсации вселенной. И главное, видна связь явлений разного масштаба. Наверняка, найдутся «умники/знатоки», которые фыркнут: «Подумаешь, бесконечность заменил бесконечной степенью!». Но в том-то и фокус, что в такой шкале и ноль виден на фоне бесконечности, т.к. видны «концы».

Рассчитать температуру, позволил логарифм числа состояний, и то, что начальное число состояний равное единице дало нулевую абсолютную температуру, так и квант, если взять его за основание логарифма, даст нам стартовую величину и! понижаем мощность множества, которое мы ассоциируем с бесконечностью.

Так что если ведёшь исследования, как кулик на болоте, который знает лишь одну свою кочку, достаточно линейной шкалы – можешь даже «частицу Бога» открыть, из которой «сделаешь» вселенную или графен, из которого уже научились делать презервативы. А если смотришь на мир широко открытыми глазами, то без логарифмов не обойтись. То, что временной масштаб пульсаций нашей вселенной тем больше, чем глубже мы в неё заглядываем, мы определили уже давно, поняв, что движение звёзд на небе определяется сначала вращением самой Земли, за тем её движением по орбите вокруг Солнца, а затем движение солнечной системы в нашей галактике. И так далее.

И астрономические наблюдения за малюсенькими угловыми перемещениями, скажем двойных далёких звёзд, или малюсенькие изменения интенсивности расчётно-«катастрофического» излучения пульсаров эту картину не меняют. В этом плане хочу «успокоить» - с нашей вселенной ничего катастрофического не происходило и «до» придуманного Большого Взрыва, и не произойдёт по его «окончанию» (когда об этой модели забудут).

Катаклизмы планетарного масштаба, естественно, могут быть связаны с явлениями соизмеримого с планетой Земля временного, пространственного и энергетического масштаба. И хотя мысленно не видно принципиального ограничения на увеличения масштаба вселенной, физически регистрация всё более удалённых от нашей Земли звёзд ограничена. И тепловым шумом вселенной, и тепловым шумом наших регистрирующих приборов, и предельным угловым разрешением оптики, и максимальными температурами звёзд, и даже максимальными, но локальными (для масштаба даже созвездия) выбросами энергии при взрывах сверх новых. Учитывая, что энергия излучения пока дойдёт до нас спадает обратно пропорционально квадрату расстояния, это несложно посчитать.

Но, конечное значение гравитационного потенциала, в котором мы «купаемся» и в котором рождаются и аннигилирую частицы, указывает на конечный объём в принципе ощущаемой нашей вселенной и, благодаря конечности скорости света, конечности времени нашего самого далёкого прошлого, которое в принципе мы можем почувствовать излучением самых далёких звёзд и нашего самого далёкого будущего – когда от нас что-то дойдёт до них.

Астрономы, на мой взгляд, ещё далеки от этого принципиального «психологического» предела дальности во времени, получаемого в рамках приведённого статического рассмотрения. И совершенствование техники эксперимента: не строительство монстров, а использование принципиально новых детекторов – позволит нам глубже заглянуть и в самое далёкое прошлое, и лучше разглядеть не очень далёкое, наше собственное прошлое. А насколько, в принципе, такой квазистатический временной предел может сдвигать динамика массы относительно «неподвижного» гравитационного поля – это уже гравитодинамика.

Резюме.

Если на этом завершить качественное рассмотрение гравитационных статических проблем и перейти к числам и графикам распределения статического гравитационного потенциала (как обещал во второй части), то наверное, не у меня одного возникнет чувство неудовлетворённости. С одной стороны, максимально продолжив на большие времена наши привычные представления, я ограничился их масштабированием и запретом на их изменение без «расшифровки» структуры кванта, принципа неопределённости Гейзенберга и причины конечности скорости света. Использовал лишь «малюсенькое» дополнение к пониманию массы, как индикатора гравитационного потенциала в нашей точке вселенной.

Но где модное сейчас превращение гравитации в пространство и время, кривизна пространственно-временного континуума, чёрные дыры, «позволяющие» нырять в другое время? Где хотя бы «разное тиканье будильников», разнесённых по высоте на 33 см в американской палате мер и весов? Где фейнмановская разница в возрасте поверхности и центра Земли? По изложенной логике всё это просто не нужно, так как гравитация просто вложена в пространство время, также как и другие известные нам силы. Просто это «остаточная» сила, после зануления, по разным причинам, для кулона, к примеру, за счёт электронейтральности всех прочих сил.

Более того, все эти «расчётные» открытия не приведены в соответствие со статическим ЗАКОНОМ ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ, если допустить изменение пробной массы другим локальным объектом. Т.е. расчёты даже качественно не проверены на естественной для нас асимптотике – при малых скоростях перемещения масс друг относительно друга. К сожалению, это характерная черта «развивателей»: не ответив на принципиальные вопросы, оставленные нам Планком, Эйнштейном, Бором, заявить о «новом» решении старого уравнения. И, подключение старика с детским умишком к компьютеру, в принципе, человеческую эвристичность в науку не вернуло. Только такие «советчики» могли насоветовать американскому бизнес-учёному построить многокилометровый интерферометр Майкельсона. Тем боле, что у нас ещё до перестройки был построен для «оптических» экспериментов десятикилометровый туннель диаметром больше метро, где работала уже не «Малютка». И если бы наши рыночные дебилы не переплавляли бы космические антенны и уникальные установки на металлолом, то мы только за аренду американцами этого туннеля получили бы больше, чем на распиловку наших атомных подводных лодок.

А относительно основ гравитационной динамики, которая, строго говоря, даже не выделена из общей кучи теории относительности, требуется провести её скрупулёзный качественный анализ. Без этого пока не раскрыт и пространственно-временной предел, на котором в принципе необходимо учитывать влияние гравитации на геометрию пространственно-временного континуума как нечто целого. Видимо для объяснения этого «видимого» переплетения пространственно-временных координат надо также скрупулёзно просмотреть логику получения эйнштейновских поправок от скорости движения объекта относительно нас с учётом предельности скорости света и хотя бы качественно понять, что же произойдёт при приближении к световым скоростям.

И хотя в заявлениях «видных» учёных о гравитационных волнах я не увидел и намёка на понимание даже уже обсуждённых в статье базовых вопросов, постараюсь всё же возникшую неудовлетворённость снять качественным описанием этого явления в виде ещё одной статьи: «Переплетение или перепутаница». А, честно говоря, перерисовывать графики электростатического потенциала, заменив заряд на массу и коэффициент на меньший на 42 порядка, не очень интересно. Интересно то, что столь малая сила как гравитационная связана с потенциалом от всей вселенной, дающим гигантскую энергию аннигиляции массы. 


Комментарии:

Цитировать Имя
Станислав Ордин, 25.11.2016 02:52:41
Коммент к рекламной обёртке, которую опять подсовывают обывателю, как переворот в физике:
http://nnm.me/blogs/anagramma1/novaya...shestvuet/
По моему парень, которого называют в посте физиком запутался в двух соснах. Он предположил просто, что на очень больших расстояниях закон всемирного тяготения меняется, а дальше просто пошли фантазии о том, что нечт даёт нечто. Но физика НЕЧТАМИ не оперирует.
Даю подсказку "физикам".
Первый путь объяснения это феноменологический - опирается на математическое описание наблюдаемого/измеряемого феномена. Без всяких нечто действуют феноменологические силы: тепловая, концентрационная, электрическая, гравитационная и так далее. А уж этим силам даётся микроскопическое обоснование. И то, что микроскопического обоснования нет закону всемирного тяготения, так же как и закону Кулона неизвестно лишь современным выпускникам Кембриджа, Оксфорда и Стэнфорда. Если парень сделал для себя это "открытие", то как говорится, слава богу, наконец-то. А вот если он предложил модель внутренней структуры гравитационного поля из фундаментальных принципов или из экспериментальных данных о частичках, образующих гравитацию либо Кулон - то честь ему и хвала. Но как раз об этом в посте ни слова. Хотя, как уже писал в статье "Электростатический движитель. Часть2", в том, что сила гравитации или Кулона спадает обратно пропорционально квадрату расстояния в трёхмерном пространстве соответствует распространению частиц. Так что по 1 пункту вывод всё тот же - любой хлам на английском выдаётся любителями западного за научное открытие.
Второй путь, опробованный уже при построении квантовой механики это не использование НЕЧТА, а использование ненаблюдаемых (волновых функций, специальных векторов), которые с помощью математических правил строго связаны с измеряемыми наблюдаемыми. Но ни того, ни другого, как следует из поста этот "физик" не сделал.
Так что опять рекламная обёртка, а за ней пустота. Пустота потому, что в застойном состоянии физика (и другие науки) исходит из фиксированной сферы знаний, а не из расширяющейся. А в нормальном состоянии науки не делаются "открытия" опровергающие всё ранее найденное знание, а доходят до пределов применимости ранее найденных инвариантов, теорий, закономерностей, степеней свободы и тому подобное. Сейчас же идёт вал просто информации, тождественной дезинформации, т.к. нет общеинвариантного описания уже известных явлений. А расширение сферы знаний без такого описания - это попытка расширения звёздного неба без инвариантного писания уже наблюдаемых звёзд.
Цитировать Имя
Станислав Ордин, 31.07.2016 13:20:37
Чтобы проверить эту красивую и, в принципе, полезную, доведённую развивателями до вполне завершённого состояния (до полноты)концепцию http://nnm.me/blogs/madrabbitt/minima...vselennoy/
надо убежать аж на край вселенной – десятки миллиардов световых лет. Это далеко за пределами доступных нам прямых экспериментов, а исходя из доступных на базе этой концепции интерпретируются крохотные отклонения от эвклидовой геометрии. Но для тех же чисто умозрительных построений это всего лишь 10^10 световых лет и нет причин на этом ограничивать человеческую мысль, а причин для того, чтобы заглянуть в основание концепции, в заложенные концепцию постулаты – достаточно. И для того, чтобы сказать, что этот теоретический край – край, предел применимости теории, тоже. А то, что это необходимо для описания сами основатели современной физики прекрасно понимали. И оставили немало нам вопросов, касающихся заложенных в теории базовых принципов (которые в этом посте и не обсуждаются). Так что мы имеем картину описания природы на верхнем основании перевёрнутого конуса, а боимся заглянуть в нижний конус, чтобы не потерять точку опоры верхнего.
Но заглянуть за этот край Эйнштейну мешало ограниченное время его жизни, а ремесленнику-космологу не позволит ремесленническое космологическое общество, которое, в принципе, уже не отличается от обоснователей того, что Земля плавает на трёх китах, взявших их за пору своего конуса обоснований. В этом плане космологи, пишущие и интерпретирующие формулы за границами применимости теории принимают сингулярности за явления природы, а не за то, что они на самом деле значат – область расходимости функций. Методологически подобно, но из другой области физики красивый пример работа Планка, который показал, как описывать явления, где одни развиватели получали ультрафиолетовую катастрофу, а другие – инфракрасную. И планковское описание дало принципиально новый фундаментальный инвариант в природе – квант. Квант, в принципе, это не конкретная величина. Он может быть очень мал (для радиоволн) и очень велик (для гамма-излучения). Конкретная фундаментальная постоянная это постоянная Планка (и вторая постоянная, названная Планком – постоянной Больцмана). Но квантовый подход позволяет иначе работать с природными бесконечностями, понижая их мощность до счётной (символично само название – их можно считать).
Планковский подход позволяет «заглянуть» далеко за описанный «край» вселенной без «дурных» - несуществующих в природе бесконечностей, если использовать логарифмическую шкалу для измерения не только малых величин (как у Планка), но и больших (что, в принципе, и мы имеем в реальных измерениях). При этом можно и уйти от сингулярности при приближении к скорости света и объяснить порядковую повторяемость ряда моделей, взятых из доступного нашему наблюдению масштаба, например планетарная модель – и для атома, и для солнечной системы. Становится более-менее понятно, где переплетаются энергия и пространство-время.
Цитировать Имя
Станислав Ордин, 08.06.2016 14:38:53
Вот и «подоспело» новое «открытие» неизвестно, по большому счёту, чего и не известно, по большому счёту, как сделанное. И я понял, что сам находился в иллюзиях о степени фрагментированности современной физики, рисуя пересекающиеся круги фрагментов феноменологий в статье «Непричёсанная физика» - она сейчас больше напоминает звёздное небо. И «пересечение» её фрагментов на уровне Справочника по элементарной физике» Кошкина.
Думаю у американцев это «открытие»
http://nnm.me/blogs/dendy2008/gravite...shaet-eka/
просто цифры из формул, формул, которые практически запрещено понимать. Изначально запрещено развивателями, которые вытолкали на обочину науки многих авторов действительно открытий (как в своё время было не только с Планком, но и Андрей Ивановичем Шелыхом, открывшим магнито-оптический эффект, на котором и кучу докторских сделали, и академиками стали проходимцы, но не автор открытия).
Фрагментированность науки сейчас достигла такого предела, что феноменологии не то, что общей нет, а она из лоскутков и напоминает звёздное небо. И "учёный" работающий на коллайдере или на интерферометре на Земле или на этом маятнике на космической станции просто верующий в конечные формулы. И если ты в них усомнился, то отношение к тебе будет такое же, как у религиозного фанатика к атеисту. Вернее хуже - как у религиозного фанатика к верующему в другую религию. Коперников теперь сжигает на костре не церковь, а узаконенные научные секты, у которых школы нет, а есть структура, контролирующая деньги. По тому и нет уже сто лет ни Ломоносовых, ни Планков, ни Дираков, ни Эйнштейнов. Потому то долгожителя Термена и держали в жёсткой блокаде. И держали не спецслужбы, а наша «научная» общественность и Жорес Алфёров его привёл на научный совет лишь для своего паблисити – показать как мартышку. А насчёт «запрещённых» современной «физикой» мыслей, как уже говорил, сначала, после статьи «Научные заблуждения» постараюсь сделать статью «Переплетение или перепутаница», а не приводить элементарные расчёты, как планировал изначально в продолжении статьи «Гравитационные ли волны».
И пишу эти статьи не только для молодых, но и для верующих в современную теоретическую физику несостоявшихся математиков. Я «не состоялся» как математик, так как интерес к физике поборол, но математическая база, которую мне профессора школы Понтрягина ещё в 15 заложили, позволяет видеть, что такой математической базы у «несостоявшихся математиков» назвавших себя физиками-теоретиками, просто нет. И они со своими фантазиями, и подключенные к компьютеру, и не подключенные – в вилке: не чувствуют реальность ни как рядовой обыватель, ни на уровне фундаментальных математических связей множеств и чисел. А просто сидя на «островке» из выбранных формул «рисуют» новые, и к ним картинки в компьютере.
Цитировать Имя
Станислав Ордин, 02.06.2016 02:20:17
Коммент к http://nnm.me/blogs/madrabbitt/sprosi...-dyru/#cut

"Не надо пытаться изогнуть ложку, это не возможно. Надо понять, что не ложка, а ты изгибаешься."
_____________________________________________________________________________
Фантазии внутри фантазий могут быть очень красивые. Но в реальности (не виртуальной) изгибаться можно лишь в чём-то. И пока мы не нащупали пятую независимую координату, нам не с чем физически сравнить изгиб в нашей голове с предполагаемым изгибом в природе. А чтобы строить изгибы - просто стараются забыть об этом. Т.е. стремятся уйти от реальности. Но если это нормально для искусства, то для физики это отход от физических принципов, от инвариантов в пространстве и времени, на которых базируется физическое описание природы.
Более детально это придется обсудить в промежуточной (перед цифрами) популярной статье "Переплетение или перепутаница". Но после завершения текущих дел.