Накануне революции в физике

[pc20b]

Шимпанзе писал(а):

Цитата:

В частности, существуют две дуальные системы отсчета, в которых представления о части и целом меняются местами. Это так?

Но вот проблема. Достаточно ли четырех измерений , чтобы описать ( теоретически мы это можем и должны !) , что происходит внутри электрона и как это соотносится с внешним миром?

Нельзя ли уточнить, в каком смысле достаточно? Ведь в самом простом приближении внутренний мир электрона описан в четырехмерном пространстве как точное решение уравнений ОТО, и этот мир из идеальной пылевидной материи, являющийся пульсирующей вселенной, через две горловины сшит с параллельными вакуумными пространствами Рейсснера - Нордстрема.

Удивительность ситуации в том, что это решение, частным случаем которого являются решения Шварцшильда, Рейсснера - Нордстрема, Фридмана, Толмана, и отличающееся от последнего всего-то одной функцией радиальной координаты, стоящей вместо единицы множителем перед тригонометрической функцией от временнной координаты, оказалось способным восстановить доброе имя ОТО в смысле её справедливости и существенности на любых длинах : раньше бытовало представление, что ОТО, т.е. гравитационное поле, существенно либо в микромире на сверхмалых длинах типа планковской, $10^{-33}$ см (

$$\sqrt \frac{\hbar k}{c^3})$$

, которая к тому же считалась вообще предельно малым масштабом пространственной протяженности в природе (а в модели суперструн - характерной длиной струны), либо - в мегамире на масштабах вселенной в целом. Но, как видим, это оказалось не так : гравитационное поле, т.е. кривизна пространства-времени, определяет полностью свойства любой материи на любых длинах.

А то, что у элементарных частиц "электрический заряд намного больше массы", $e>>\sqrt km_0$, что интерпретировалось как исчезающая малость гравитационного поля по сравнению с электромагнитным на классической длине, оказалось означающим совершенно другое : сильное гравитационное поле внутри элементарной частицы, обладая притягивающим действием, уменьшило наблюдаемую извне массу (полную энергию) частицы, так что формально вблизи заряда статическое поле тяготения оказалось намного меньше электрического, а наблюдаемая масса покоя - намного меньше полной массы внутреннего мира (т.н. хорошо известный в теории черных дыр "дефект массы"). Хотя, что тоже следует из этого решения, электрическое поле - это и есть гравитационное поле : все характеристики электромагнитного поля (заряд, массу, напряженность поля, плотность энергии) можно выразить через кривизны пространства-времени, т.е. полностью его геометризовать.

Таким образом, "объединение гравитации и электромагнетизма" существует в обычной ОТО уже в 4-пространстве-времени. Не требует введения 5-ой координаты и соответствующего ей метрического коэффициента, пропорционального 4-потенциалу электромагнитного поля, как это сделано у Калуцы.

Добавлено спустя 14 минут 34 секунды:

kirovs писал(а):

В связи с возможностью революции в физике, ... возникает вопрос - носит ли революция в физике чисто национальную окраску или же это интернациональное явление?

Несмотря на некую игривость, которая всё же мерещится подспудно в Вашем вопросе, ответить можно :
Это даже не интернациональное, а "интеркосмическое" явление : в становлении ОТО, хоть она и связывается с именем одного человека, "отнесшего её в редакцию", принимали участие не только все математики и физики всех национальностей, но и все химики, биологи, водители трамваев, домашние хозяйки и т.д., причем, вклад каждого не поддается оценке.

Более того, можно высказать ещё более революционную (в смысле непрерывности этого явления) мысль, что в эту революцию вложили вклад не только те, кто жил, но и те, кто сейчас живёт на гиперповерхности $t=const$, а также те, которые будут жить.

[kirovs]

to Pc20b
Напрасно Вы смущаетесь. Национальный вопрос в революции имеет очень важное значение. Русская нация, наверно, единственная, за исключением цыган, которая так территориально и не сконфигурированна. Даже евреи добились в этом вопросе какого-то прогресса, в том числе с помощью русских.
5 октября Вы писали, что в ОТО нет зарядов. В таком случае откуда он берётся у Вас?

[pc20b]

kirovs

Цитата:

Напрасно Вы смущаетесь. Национальный вопрос в революции имеет очень важное значение. Русская нация, наверно, единственная, за исключением

К истинному понятию революции, которое Вы сами же и отметили, национальный вопрос не имеет прямого отношения.

Эта революция длится для нынешней цивилизации вот уже не менее нескольких миллионов лет. А в этом, цивилизационном смысле, как можно показать, все народы планеты представляют собой один народ, с одним языком. И возник этот народ отнюдь не "от обезьян", и даже не "от общих предков".

Цитата:

5 октября Вы писали, что в ОТО нет зарядов. В таком случае откуда он берётся у Вас?[

Любые физические объекты в ОТО имеют геометрические аналоги. Вот заряд. Ни классическая, ни квантовая теории в пространстве-времени Минковского не отвечают на вопрос, что такое электрический заряд - точечный источник электромагнитного поля. Они его постулируют. И борются с кулоновской расходимостью.

В ОТО же заряд - это горловина в пространстве-времени - 3-гиперповерхность с нетривиальной топологией (норы, чревоточины, бутылочного горлышка), никогда не закрывающаяся (кулоновская расходимость в кривом пространстве устраняется). Кривизна (натяжения) в пространстве, ею порождаемые, и есть электромагнитное поле.

Например (см. тему "ОТО - единая геометризующая теория поля"),
все физические параметры заряженной частицы с зарядом $e$ и массой покоя $m_0$ восстанавливаются по кривизнам пространства-времени :

Фундаментальные константы :

$$e=\frac{c^2}{\sqrt k}(_0 K_r^{(2)-1}(_0 K^{(4)}-K^{(4)})^{1/2})$$

,

$$m_0=\frac{c^2}{2k}(_0 K_r^{(2)-{3/2}}(_0 K^{(4)}-K^{(4)}+_0 K_r^{(4)}))$$

.

Напряженность радиального электрического поля и плотность энергии электромагнитного поля в сопутствующей веществу системе отсчета во внутреннем мире частицы и в её внешнем вакуумном мире в системе отсчета, где она покоится :

$$E_r=\frac{c^2}{\sqrt k}(_0 K^{(4)}- K^{(4)})^{1/2}$$

,

$$\kappa\varepsilon_f=_0 K^{(4)}- K^{(4)}$$

.

Плотность энергии пылевидного вещества во внутреннем мире частицы (во внешнем вакуумном мире кривизна $K^{(4)}=0$) :

$$\kappa\varepsilon_s=K^{(4)}$$

.

Здесь $c$, $k$ - фундаментальные константы : скорость света и гравитационная постоянная, связывающие геометрию с физикой (их можно положить равными, скажем, единице и измерять все величины в сантиметрах);
$\kappa$ - постоянная Эйнштейна, равная $8\pi k/c^4$;
$_\alpha K_\beta ^{(a)}$ - кривизна 2-поверхности, образованной координатными линиями ${x^\mu,x^\nu}$, перпендикулярной координатам ${x^\alpha,x^\beta}$ ($\alpha\neq \beta\neq \mu\neq \nu)$, в пространстве $a$-измерений; $(\mu,\nu = 0,1,2,3)$ ;
$_\alpha K^{(a)}$ - кривизна 3-гиперповерхности, ортогональной координате $x^\alpha$;
$ K^{(4)}$ - скалярная кривизна 4-пространства-времени (гауссова, или внутренняя, кривизна).

Если наблюдатель находится в гравитационном поле любой заряженной частицы (электрона, скажем), как внутри неё (во вселенной), так и вне её (в вакууме), то он может найти данные величины по чисто геометрическим измерениям, находясь в малой окрестности любой точки пространства-времени.

Единственное замечание. Масса покоя $m_0$ - это полная (гравитационная) масса (энергия) внутреннего мира на горловине. В вакууме она будет постоянной при измерениях в любой точке. Если же её измерять и вычислять по данной формуле изнутри, находясь во вселенной, то она будет уже функцией точки - полной массой $M(r)$ (энергией) внутреннего мира в данной точке $r$, - как один из первых интегралов уравнений гравитационного поля. На горловине она достигает минимума, равного $m_0$ из-за "гравитационного дефекта массы" - уменьшения видимой (полной) энергии под влиянием кривизны пространства-времени (т.е.гравитационного поля).

[kirovs]

to Pc20b
Хорошо, если бы Вы всё это пересчитали для заряженного протона, на градиенте давления которого образуются незаряженные электроны с массой $m_0$. При этом сам протон д.б. образован электронными слоями внутри которых сосредоточена область с недостаточным давлением. При этом пространственным вакуумом надо пренебречь и считать, что пространство образовано атомоподобной пылевидным незаряженным веществом. Понятно, что у протона будет наблюдаться горловина, в которой магнитное поле будет отделяться от электростатического. Что касается электрона, то он обладает явными магнитонаправленными свойствами, т.к. постоянно находится в им же самим создаваемом магнитном поле, пересекая линии электростатического поля протона. Ничего не могу сказать про воронкообразность электрона, вопервых потому, что электрон не обладает зарядом, а во-вторых, т.к. плотность электрона 10^73 кг/м^3, уже несопоставима, то увеличение её ничем не оправдано. Единственное, тогда, что остаётся не совсем понятным, это масса электрона $m_0$, которая, согласно энерго-динамическим представлениям могла бы быть разной, взависимости от расстояния от протона.
Ну и не думаю, что в национальной политике надо придерживаться какого бы то ни было космополитизма. Хотя интернационализм вовсе не исключён.

[pc20b]

kirovs,
Вы нарисовали некую картину про протон (интернационализм - это, извините, офтоп, тем более, что у него есть подспудный смысл : internatio = inter - natio, - "могила нациям", т.к. староангл. inter - это отнюдь не "между" (народами), а "могила" : = in - Terra, - "в землю"). Скажите, пожалуйста, откуда следуют те свойства, которыми Вы наделили протон?

[kirovs]

pc20b писал(а):

kirovs,
Вы нарисовали некую картину про протон (интернационализм - это, извините, офтоп, тем более, что у него есть подспудный смысл : internatio = inter - natio, - "могила нациям", т.к. староангл. inter - это отнюдь не "между" (народами), а "могила" : = in - Terra, - "в землю"). Скажите, пожалуйста, откуда следуют те свойства, которыми Вы наделили протон?

Существуют многочисленные эксперементы в области атомной физики и электростатики, которые дают возможность составить именно такую модель протона. А что, у Вас получились интересные результаты расчётов?
А слово "интернет" Вы трактуете как "нет могилам"?

[pc20b]

kirovs
Спасибо за разъяснение. Очевидно, все это так и есть на самом деле. И трактовка Сети не в бровь а в глаз. То что надо. К сожалению, протон пока не попадает в простейший степенной ряд параметров элементарных объектов, который образуют фридмон (классический планкион, или максимон), электрон, вселенная.

[kirovs]

pc20b писал(а):

kirovs
Спасибо за разъяснение. Очевидно, все это так и есть на самом деле. И трактовка Сети не в бровь а в глаз. То что надо. К сожалению, протон пока не попадает в простейший степенной ряд параметров элементарных объектов, который образуют фридмон (классический планкион, или максимон), электрон, вселенная.

Что касается трактовки Сети, то это в точности соответствует концепции картины "Матрица". А степенной ряд надо менять..!

[Шимпанзе]

pc20b писал(а):

Шимпанзе писал(а):

Цитата:

В частности, существуют две дуальные системы отсчета, в которых представления о части и целом меняются местами. Это так?

Но вот проблема. Достаточно ли четырех измерений , чтобы описать ( теоретически мы это можем и должны !) , что происходит внутри электрона и как это соотносится с внешним миром?

Нельзя ли уточнить, в каком смысле достаточно? Ведь в самом простом приближении внутренний мир электрона описан в четырехмерном пространстве как точное решение уравнений ОТО, и этот мир из идеальной пылевидной материи, являющийся пульсирующей вселенной, через две горловины сшит с параллельными вакуумными пространствами Рейсснера - Нордстрема.

То , что внутренний мир электрона четырехмерный, так же как и наш, совершенно понятно, и следует из первого и второго постулатов. Вопрос состоит в другом, существуют ли дополнительные измерения , "находясь" в которых, наблюдатель видит внутренний и внешний мир электрона одновременно как целое. Иначе говоря, существует ли наблюдатель, способный видеть скрытый для Вас и меня мир электрона и при этом наблюдать нашу с вами Вселенную. Вопрос скорее к математикам, сколько должно быть дополнительных измерений , чтобы увидеть всю картину мироздания на "плоском" с точки зрения наблюдателя "n- измерений" экране?

[pc20b]

Шимпанзе писал(а):

То , что внутренний мир электрона четырехмерный, так же как и наш, совершенно понятно, и следует из первого и второго постулатов. Вопрос состоит в другом, существуют ли дополнительные измерения , "находясь" в которых, наблюдатель видит внутренний и внешний мир электрона одновременно как целое. Иначе говоря, существует ли наблюдатель, способный видеть скрытый для Вас и меня мир электрона и при этом наблюдать нашу с вами Вселенную. Вопрос скорее к математикам, сколько должно быть дополнительных измерений , чтобы увидеть всю картину мироздания на "плоском" с точки зрения наблюдателя "n- измерений" экране?

Вы поставили очень интересный и актуальный вопрос. Разрешите предложить некоторые простые соображения по возможности его решения.

Трансверсальные миры (топологический аспект)[2]

Главными препятствиями, не позволяющими нам практически осознать тождественность единичного и всеобщего (второй постулат Шимпанзе), скажем, связь личности (наблюдателя) и мира в целом, их единства, является не вызывающее сомнений представление об автономности каждого человека, т.е. возможности его изолировать от окружения (поместив, например, в 2-сферу с непроницаемой для полей поверхностью).

Очевидно, что данная проблема носит «наблюдательный» характер, т.е. относится к свойствам доступной «системы отсчета» - отображению и переработке в нашем «процессоре», в мозгу, информации органов чувств.

Более того, проблема является универсальной. Скажем, нам трудно понять, как электрический заряд, который у нас в классической модели ассоциируется с неким изолированным 3-объектом (точечным, либо шариком, не локализуемым в пространстве и времени на микромасштабах из-за квантовых эффектов), может быть «горловиной» в кривом пространстве-времени – «норой» между параллельными вакуумными миром и антимиром.

Последний результат получен в математической модели [1] в рамках теории гравитации, пока не имеющей никаких экспериментальных поводов сомневаться в её строгости.

Решение этой общей задачи может лежать в области перехода к топологически нетривиальным пространствам другой размерности и сигнатуры, а также понимания того, что мы всегда имеем дело с отображениями в некой проекции, с подпространствами, дополняющая до целого пространства трансверсальная часть которых обычно недоступна прямому наблюдению.
Только в этом случае то, что кажется очевидным и невозможным, становится реализуемым. Выскажем следующее предложение (о связности несвязных подпространств) :

Несвязные $n$- мерные части n- мерного подпространства с $n-1$ – мерной замкнутой границей могут быть трансверсальными сечениями n- мерной гиперповерхностью $n+1(k)$ – мерного связного пространства.

Справедливость его обосновывается такой логикой. Рассмотрим класс подпространств, несвязность которых обеспечивается тем, что их границы представляют собой непересекающиеся $n-1$- мерные сферы с $g$ – ручками ($g$ произвольно). Тогда, рассматривая их как гиперповерхности в пространстве размерности $n+k$ при $k>0$, получаем, что добавление транверсальных $k$- координат (в простых случаях одной) превращает эти несвязные компактные подпространства в $n+k$ – мерный цилиндр, односвязность которого можно обеспечить (см. рис. 1).



Рис. 1. Геометрическая иллюстрация проективной несвязности связного $n+1$-мерного пространства на примере $n=2$ : выглядящие несвязанными какие-то компактные объекты (частицы, люди) в $n$- мерном пространстве (на гиперповерхности, в данном случае на 2- поверхности) оказываются частями единого целого в $n+1$ – мерном пространстве (в данном случае в 3-объеме) при увеличении размерности на единицу – при добавлении к координатам $x_1,x_2,…x_n $еще одной (трансверсальной) координаты $x_{n+1}=x_3$.

Таким образом, несмотря на наблюдаемую изолированность объектов в 3-пространстве, они могут быть реально связаны как друг с другом, так и с чем-то общим для них в более сложном пространстве.


Литература
1. ЖЭТФ, 128, 2, 2005, с.300.
2. Науч. сессия МИФИ-2005, т.11, с.127.

[amerist]

Здравствуйте !
Насчет революции в физике.
Я еще не закончил свои исследования,
но уверен в том, что ни физика, ни химия ,
ни биология и т.д. не являются фундаментальными
науками.

amerist

[kirovs]

to Pc20b
5 октября Вы писали, что в ОТО зарядов нет.

Эйнштейн писал(а):

Аналогичным образом можно показать, что комбинированные уравнения гравитации и электричества( при надлежащем выборе знака электрических членов в уравнении гравитации) дают свободное от сингулярностей мостовое представление электрической частицы. Наиболее простое решение этого рода относится к электрической частице, не имеющей гравитационной массы.
До тех пор, пока не преодолены значительные математические трудности проблемы многих мостов, нельзя утверждать о пользе теории с точки зрения физика. Тем не менее она несомненно является первой попыткой последовательной разработки полевой теории, дающей возможность объяснить свойства вещества. В пользу этой попытки говорит и то обстоятельство, что она основана на релятивистских уравнениях поля, наиболее простых из известных в настоящее время.
("Физика и реальность" стр.59

Добавлю, что выбирать знак электрических членов в уравнениях гравитации не надо, надо же выбирать частицы, имеющие электрический заряд.

amerist писал(а):

...физика не фундаментальна...

Математика?

[pc20b]

ЗАРЯД ЧЕРЕЗ ЗАРЯД

kirovs писал(а):

to Pc20b
5 октября Вы писали, что в ОТО зарядов нет.

В ОТО "зарядов нет" в том смысле, что нет постулируемых зарядов - ОТО сама их получает *** в виде определенных геометрических конструкций и объясняет, что такое фундаментальные константы $e$, $m_0$, характеризующие элементарную заряженную частицу, что такое электромагнитное поле, "источником" которого эти заряды являются, вычисляет любые физические величины по чисто геометрическим измерениям кривизны, т.е. сводит их к единому полю - гравитационному.

*** Герцог не целовал Джульетту, она сама его целовала.

Цитата:

Эйнштейн писал(а):

Аналогичным образом можно показать, что комбинированные уравнения гравитации и электричества( при надлежащем выборе знака электрических членов в уравнении гравитации) дают свободное от сингулярностей мостовое представление электрической частицы. Наиболее простое решение этого рода относится к электрической частице, не имеющей гравитационной массы.
До тех пор, пока не преодолены значительные математические трудности проблемы многих мостов, нельзя утверждать о пользе теории с точки зрения физика. Тем не менее она несомненно является первой попыткой последовательной разработки полевой теории, дающей возможность объяснить свойства вещества.
("Физика и реальность" стр.59

Эйнштейн имел здесь в виду попытку построить геометрическую модель электрического заряда с помощью "свободного" гравитационного поля без участия вещества при формировании его внутреннего мира - геометрию типа моста, т.е. горловины, соединяющей две асимптотически плоские вакуумные 3-гиперповерхности.

К сожалению, эти попытки пока привели к неутешительному результату : такая картина возможна только в пространствах, патологических с точки зрения бытующих представлений физически : в них либо плотность энергии, либо давление отрицательны .

Это, возможно, имел в виду Эйнштейн, говоря о "пока не преодолённых значительных математических трудностях". В том решении уравнений гравитации, о котором здесь в теме идет речь, которое было тогда неизвестно, эти трудности преодолены за счет другого, казалось бы, парадоксального подхода : мы допускаем наличие внутри электрического заряда вещества, т.е. по сути таких же зарядов. Т.е. объясняем "заряд через заряд". Но к каким замечательным следствиям в смысле понимания внутренней структуры элементарных частиц, их тождественности вселенным, это приводит.

Цитата:

amerist писал(а):

...физика не фундаментальна...

Математика?

Вас можно примирить, если допустить, что в физике столько физики, сколько математики, и дело не в фундаментальности, а в возможности получать практические результаты, увеличивающие наши возможности в понимании фундаментальности (мира, жизни, разума, совести и т.д.).

[kirovs]

Pc20b писал(а):

*** Герцог не целовал Джульетту, она сама его целовала.

Не знал, что у герцога были отношения с Джульеттой...

Pc20b писал(а):

Эйнштейн имел здесь в виду попытку построить геометрическую модель электрического заряда с помощью "свободного" гравитационного поля без участия вещества при формировании его внутреннего мира - геометрию типа моста, т.е. горловины, соединяющей две асимптотически плоские вакуумные 3-гиперповерхности.

К сожалению, эти попытки пока привели к неутешительному результату : такая картина возможна только в пространствах, патологических с точки зрения бытующих представлений физически : в них либо плотность энергии, либо давление отрицательны .

Я так понимаю, что математические трудности связаны с тем, что ОТО является расширением СТО и пространство в ОТО, следовательно, является "пустым", хотя и происходит попытка наделить его некими физическими свойствами. Отсюда и давление в ОТО, соответствующее "пустому" пространству, принимается равным нулю, не подозреая, что может существовать и более низкое давление и физически оно вовсе не является отрицательным.
В этом смысле принцип относительности вступает в противоречие с принципом абсолютности на формальном уровне.

Pc20b писал(а):

Цитата:

amerist писал(а):

...физика не фундаментальна...

Математика?

Вас можно примирить, если допустить, что в физике столько физики, сколько математики, и дело не в фундаментальности, а в возможности получать практические результаты, увеличивающие наши возможности в понимании фундаментальности (мира, жизни, разума, совести и т.д.).

Примирение в данном случае довольно сомнительно, т.к. конфликта никакого я ещё не наблюдаю.
А не могли бы Вы написать формулу совести?

[pc20b]

kirovs писал(а):

Я так понимаю, что математические трудности связаны с тем, что ОТО является расширением СТО и пространство в ОТО, следовательно, является "пустым", хотя и происходит попытка наделить его некими физическими свойствами.

К сожалению, ОТО не является расширением СТО (ЧТО, более корректно) : пространство-время тогда становится плоским, когда оно пусто. Т.е. в рамках теории в ЧТО невозможно существование никаких полей.

Цитата:

и давление в ОТО, соответствующее "пустому" пространству, принимается равным нулю, не подозреая, что может существовать и более низкое давление и физически оно вовсе не является отрицательным.
В этом смысле принцип относительности вступает в противоречие с принципом абсолютности на формальном уровне.

Т.к. Вы высказываете высказывания, непонятные с точки зрения ОТО, просьба изложить аксиоматику, чтобы было понятно, с какой долей юмора их воспринимать.

Цитата:

Pc20b писал(а):

Вас можно примирить, если допустить, что в физике столько физики, сколько математики, и дело не в фундаментальности, а в возможности получать практические результаты, увеличивающие наши возможности в понимании фундаментальности (мира, жизни, разума, совести и т.д.)

А не могли бы Вы написать формулу совести?

Да, пожалуйста.Попытаться можно.
Определение.
Совесть - абсолютный и инвариантный индикатор добра и зла и генератор нравственности, которая одна у всех людей и также, как и совесть, не зависит ни от чего.

Формула отождествления.
Мир материален. Вся материя живая. Всё живое разумно. Всё разумное нравственно.

Принцип эквивалентности.
Материя эквивалентна пространству-времени, эквивалентна гравитационному полю и эквивалентна жизни ***.

*** Жизнь - это воспроизводство себе подобного и замыкание циклов. Причина существования любых объектов и мира в целом.