|
Материя эквивалентна энергии, об этом свидетельствуют многократно проверенные многочисленными экспериментами факты:
- при столкновении элементарных частиц, обладающих достаточно большой кинетической энергией, часть, или вся эта энергия превращается во вновь возникающие элементарные частицы. Эти превращения являются реальным физическим фактом и наблюдались неоднократно в процессе столкновений частиц,
- элементарные частицы способны превратиться в энергию (в фотоны), например при аннигиляции
Из этих фактов следует, что элементарная частица, образованная при столкновении частиц – это каким-то образом преобразованная (локализованная в определенном объеме и неограниченно долго существующая в таком виде) порция кинетической энергии, ранее, до соударения, принадлежавшая двигающимся с большой скоростью и столкнувшимся частицам. Причем, в результате преобразования, у этой кинетической энергии появляются свойства присущие элементарным частицам, а именно:
Элементарные частицы создают в каждой точке окружающего их пространства особое состояние (распределение энергии) – поле сил, то есть элементарные частицы материи создают поля.
Между элементарными частицами, попадающими в полевое пространство друг друга, возникают воздействия друг на друга - силы. Эти воздействия проявляются в стремлении элементарных частиц занять относительно друг друга определенное положение, приводящее к равновесию сил.
Элементарные частицы имеют спин. Спин (от англ. spin — вертеть[-ся]) — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого.
Вакуум не оказывает сопротивления равномерному, прямолинейному движению элементарных частиц в нем, (в этом смысле является для них “пустотой”).
Элементарные частицы обладают волновыми свойствами, проявляющимися при интерференции и дифракции.
Пожалуй, это основополагающий набор свойств, фундаментально присущий всем без исключения элементарным частицам материи. Они подтверждены огромным количеством физических экспериментов, проведенных за все время изучения материи. Если бы мы встретились в любом эксперименте с объектом, обладающим всеми этими свойствами, мы абсолютно правомерно считали бы, что имеем дело с частицей материи.
Исходя из вышеизложенного, наверно, никто (если он не верит в волшебство) не будет оспаривать утверждение: что существует механизм, приводящий к преобразованию определенных порций кинетической энергии, сталкивающихся элементарных частиц, в другую устойчивую форму существования энергии - во вновь возникающие элементарные частицы.
Но! До сих пор этот механизм был от нас скрыт.
Сама постановка проблемы поиска такого механизма воспринимается многими современными физиками как антинаучная ересь. Прочно укоренились понятия что вакуум – это абсолютная пустота, в которой не может быть ничего, и что мы никогда не узнаем, как устроены элементарные частицы материи.
Но все же:
Если предположить, что вакуум это все-таки среда - субстанция похожая по своим свойствам на идеальную жидкость, можно сформулировать и попытаться решить следующую задачу:
- придумать, вообразить, сконструировать механизм, состоящий из понятных нам физических процессов происходящих в жидкости (допустим даже в простой воде), создающий и поддерживающий локализованное в определенном объеме энергетическое образование по своим качественным свойствам подобное элементарной частице материи?
Другими словами: можно ли, (пусть только теоретически) основываясь только на известных нам, реальных физических явлениях и процессах, происходящих в среде с понятными свойствами, создать энергетическое образование полностью качественно подобное элементарной частице материи?
Качественное подобие в данном случае означает, что это энергетическое образование в модели должно обладать всеми перечисленными выше свойствами реальной элементарной частицы.
Оказалось что, механизм (модель) такого преобразования кинетической энергии, частиц любой жидкости в иной вид вполне можно себе вообразить!
Какие, ограниченные в определенном объеме, энергетические образования возможны в жидкости?
Это – вихри в жидкости.
Можно наблюдать вихревое движение в воде, впрыснув через трубочку окрашенную воду в объем чистой воды. Что происходит с этой окрашенной водой
Струя воды обязательно разделится на вихри, которые в свою очередь распадутся на более мелкие вихри и так далее до полного преобразования кинетической энергии движения струи воды в тепловые колебания молекул воды. Возможен ли механизм неограниченно долгого сохранения вихрей в жидкости (на каком либо этапе их уменьшения) от преобразования в тепловую энергию молекул этой жидкости?
Да! Теоретически, такой механизм может быть создан.
Если в объеме жидкости расположить генераторы продольных волн, как это показано на рис. 1 (на рисунке показаны три генератора (но возможно их понадобится больше) и произвести уже описанный опыт с впрыском окрашенной жидкости в объем заполненный продольными волнами, то энергия струи, без сомнения, нарушит первоначальную картину распределения энергии продольных волн в среде. Но что произойдет с энергией струи по мере ее распространения от места впрыска, по мере снижения ее “плотности”? Куда в итоге денется в подобных условиях эта дополнительная энергия?
Рис. 1. Продольно-волновая модель 1 – среда модели, 2 - генераторы продольных волн, 3 – потоки продольных волн, 4 – область ПВ – модели, 5 – область впрыска.
Теоретически возможно (варьируя: расположение и количество генераторов, частоту испускания ими волн, энергию колебаний генераторов) подобрать параметры такие, что энергия продольных волн будет запирать энергию вихрей (на определенном этапе их «измельчания») в определенных объемах и сохранять их в виде вихрей сколько угодно времени, не давая им перейти в тепловые колебания энергии жидкости.
Продольные волны будут играть в своеобразный объемный пинг-понг, в котором продольные волны выступают в качестве ракеток, поддерживающих своими «ударами» циклическое движение частиц жидкости внутри вихря, тем самым запирая энергию вихря в определенном объеме и неограниченно долго сохраняя сам вихрь.
Существует цирковой номер, в котором артист заставляет вращаться несколько волчков и поддерживает их вращение за счет ударов кнута. Это, пусть и весьма отдаленно, похоже на то, что должно происходить в модели, только в случае вихря, вращение одного волчка поддерживается ударами многих кнутов. Роль волчка исполняет вихрь, а удары кнутов, заменяют «удары» (кванты энергии) набегающих на вихри продольных волн, за счет которых и сохраняется вихрь - циклическое движение частиц жидкости в определенном ее объеме. Из энергии продольных волн образуются своеобразные энергетические ловушки, не дающие энергии вихря перейти в хаотическое тепловое движение частиц среды.
Без сомнения, необходима строгая, математическая, детально разработанная теория подобных энергетических образований. Полагаю, что для ее создание уже накоплено, достаточно экспериментальных и теоретических данных, которые - при правильной их интерпретации - позволят разработать теорию в считанные годы. Но прежде необходимо получить ответ на другой вопрос:
Если принять возникновение и существование вышеописанных вихрей, в условиях продольно-волновой модели (ПВ – модели), как постулат, то: Будут ли подобные вихри в рассматриваемой модели, на качественном уровне обладать фундаментальными свойствами элементарных частиц или, точнее говоря, качественными аналогами этих свойств?
Только в случае получения положительного ответа на этот вопрос, (своеобразного доказательства – от противного) имеет смысл создавать дальнейшие математические построения.
Для ответа на этот вопрос рассмотрим очевидные, следующие из устройства самой теоретической ПВ - модели свойства вихрей в ней и сравним их со свойствами реальных элементарных частиц:
Вихрь в модели является локализованной в определенном ограниченном объеме и длительное время существующей в таком виде энергией (движением) частиц среды модели. Он образуется из кинетической энергии (движения) частиц среды и в принципе может быть преобразован в какой-либо иной вид энергии (движения). В этом смысле наш вихрь подобен реальной элементарной частице.
Внутри каждого вихря происходит циклическое движение частиц жидкости, то есть присутствует собственный момент импульса присущий вихрю, поддерживаемый «ударами» продольных волн (квантами энергии, то есть имеющий квантовую природу) и не связанный с перемещением вихря как целого, а это – аналог спина.
В силу свойства суперпозиции энергии, продольные волны в модели должны проходить через вихрь (как и через любое другое энергетическое образование) и двигаться далее. Но, пройдя через него, каждая волна будет деформироваться движением частиц внутри вихря, как это (весьма схематично, только для одного потока волн) показано на рис.2.
Рис.2. 1 – один из потоков продольных волн, 2 – область циклического движения частиц жидкости (вихрь).
Каждый вихрь в модели будет окружен областью убегающих от него, искаженных продольных волн. Очевидно, что объемная плотность этих искажений будет убывать пропорционально расстояния от центра вихря. Таким образом, каждый вихрь в модели создает вокруг себя объем деформированных продольных волн. Распределение энергии продольных волн в некотором объеме возле вихря будет отличаться от распределения этой энергии в свободной от вихря области модели. Такой объем с искаженным распределением энергии вокруг вихря аналогичен полям, создаваемыми элементарными частицами.
Представим, что произойдет в ПВ – модели, при сближении двух вихрей друг с другом.
В промежутке между вихрями, из-за наложения встречных искаженных потоков волн, суммарная плотность и характер деформаций продольных волн будет иной, чем снаружи от вихрей. Суммарная энергия волн в промежутке между вихрями будет отличаться не только от невозмущенного фона, но и от области, искаженной одиночными вихрями. Система, состоящая из: набегающих на вихри и убегающих от них продольных волн, волн между вихрями (с деформированными после взаимодействия с вихрями фронтами) и самих вихрей должна стремится к энергетическому равновесию. Чтобы оказаться в положении энергетического равновесия, вихри в модели должны занять определенное положение относительно друг друга. Такое стремление к равновесному энергетическому положению– аналог сил в модели.
Деформации продольных волн, покидающих вихрь, могут быть самыми разными. Они зависят от внутреннего устройства вихрей (траекторий и скоростей движения частиц среды внутри области вихря), движения вихря как единого целого, расстояния, на котором они находятся друг от друга, количества взаимодействующих вихрей. Поэтому между вихрями могут возникать не только аналоги сил притяжения, но и сил отталкивания, сил, взаимно ориентирующих вихри относительно друг друга.
Также система из вихрей и продольных волн может иметь не одно, а несколько энергетически равновесных положений, зависящих только от расстояний между вихрями. Этим, по-видимому, и отличаются друг от друга типы (электромагнитное, сильное, слабое, гравитационное) фундаментальных взаимодействий реальных элементарных частиц.
Рассмотрим процесс равномерного прямолинейного движения вихря в модели. Самое главное, что необходимо при этом всегда помнить, что вихрь – это не какое-либо инородное тело в среде модели, подобное, например, стальному шарику в воде. Вихрь – это процесс циклического движения частиц самой жидкости. Равномерное прямолинейное движение вихря в ПВ - модели – является сложным процессом, при котором наряду с циклическим движением частиц в вихре происходит еще и вовлечение в это движение частиц среды модели с одной стороны и одновременное исключение из циклического движения такого же количества частиц с противоположной стороны. Понадобятся какие-то усилия, чтобы создать именно такой процесс, но если он уже создан, то в идеальной жидкости (без трения) этот процесс может продолжаться сколь угодно долго. Влиять на движение вихря в среде модели могут только другие вихревые образования. Из вышесказанного следует, что вихри в модели не будут испытывать сопротивления со стороны, неискаженной другими вихрями, среды модели при их равномерном прямолинейном движении в ней. Это аналогично движению реальных элементарных частиц в вакууме. Вихри и различные образования даже из огромного их числа, будут воспринимать жидкость модели как основу своего существования, “пустоту”, точно так же, как реальные элементарные частицы и реальные тела из этих частиц воспринимают вакуум. Среда модели (вакуум), способна лишь сопротивляться изменению скорости движения вихрей в ней (аналог инерции!) и не способна никак повлиять на уже имеющееся равномерное прямолинейное движение вихрей.
Наличие у вихрей в модели волновых свойств, проявляющихся при интерференции и дифракции, обусловлено двумя причинами. Во-первых, движение вихря в модели будет происходить в среде, заполненной продольными волнами. Во-вторых, в силу своего собственного устройства вихрь постоянно взаимодействует с продольными волнами, а это приводит к постоянным (пусть малым) изменениям направления его движения и скорости этого движения. Любая экспериментальная установка обязательно исказит распределение энергии этих волн. Вихрь, еще перед установкой, будет вступать во взаимодействие с этим искаженным распределением волн. Направление его движения будет меняться. То же самое будет происходить, и после прохождения вихрем экспериментальной установки на его пути к фиксирующему устройству (экрану). Этим и будут обусловлен волновой характер движения вихря и как следствие, наличие явлений интерференции и дифракции при движении вихрей в модели. Еще раз хочется подчеркнуть, что вихрь это не инородное тело в среде, а лишь определенным образом организованное движение ее же частиц, сквозь которое проходят продольные волны. Очевидно, что чем больше частиц среды модели участвует в отдельном вихревом движении, тем меньше будет отклоняться вихрь от прямолинейного движения под действием продольных волн. Такая же тенденция существует и для реальных частиц, в зависимости от их массы.
При изучении интерференционной картины, получаемой, при прохождении одиночных фотонов и электронов через непрозрачный экран с одной или двумя щелями были, получены результаты, которые можно было объяснить только тем, что фотоны и электроны чувствуют препятствия именно с одной или с двумя щелями, еще на подходе к экрану.
Однако до сих пор такие объяснения приводятся лишь как курьез.
Но, на самом деле, в модели все так и должно происходить!!!
Ведь продольные волны идут как в направлении движения вихря, так и навстречу ему, однородность распределения фронтов продольных волн нарушается не только за преградой со щелями, но и перед ней, а нарушения этой однородности и прокладывают вихрям весь путь от излучателя к преграде, а от нее к экрану, на котором мы наблюдаем или не наблюдаем интерференционную картину. Вихрь, взаимодействуя с бегущими навстречу от установки продольными волнами, действительно «чувствует», какая экспериментальная установка (с одной или двумя щелями) перед ним.
Сравнение свойств реальных элементарных частиц и свойств вихрей, очевидно следующих из устройства модели, показывает их полное качественное совпадение. На основании такого сравнения можно сделать вывод, что вихрь в модели – аналог реальных элементарных частиц. Совпадение свойств элементарных частиц и вихрей в ПВ – модели позволяет с большой вероятностью утверждать, что устроены они должны быть аналогично.
Но и все вышеизложенное, не исчерпывает всех достоинств, предлагаемой модели. Дальнейшие исследования теоретической продольно-волновой модели показывает, что в ней только в силу ее собственного устройства наряду с аналогом элементарной частицы, существуют аналоги таких явлений реального мира, как время, пространство, скорость света. Причем взаимосвязи между аналогами в модели такие же, как и между явлениями в реальном мире.
Но, из-за ограничений по объему, об этом в следующей статье.
|
там присутствует? А 
?