2. Вывод инварианта эйнштейна-минковского для упругой среды и дуализм пространства

Специальная теория относительности (СТО) рассматривает пространство как абсолютную пустоту, постулируя постоянство скорости света, независимо от относительного движения тел в пространстве [5].

Теория упругой квантованной среды (УКС) рассматривает пространство как энергоемкую специфическую упругую среду, но основываясь на постоянстве скорости света, исходя из расчет- ных данных. Следует отметить, что речь идет о локальной облас- ти пространства [1].

Постоянство скорости света для абсолютной пустоты в СТО определено интервалом ds [4].

Интервал (1) инвариантен относительно преобразований Лоренца и представляет собой так называемый инвариант Эй- нштейна-Минковского при переходе к четырехмерному простран- ству. Четвертое измерение время /, введено в трехмерное про- странство (х, у, z), исходя из теоремы для суммы квадратов чисто интуитивно без вывода. Необходимо отметить, что это уникаль- ный случай, когда интуиция попала в точку, и выражение (2.1) позволяет рассматривать гравитацию в псевдоэвклидовом искрив- ленном пространстве как объективную реальность.

К сожалению, инвариант (2.1) до недавнего времени пред- ставлял единственное решение для пространства, в котором пос- тоянство скорости света обеспечивалось только в условиях абсо- лютной пустоты. Сегодня я с удовольствием могу заявить, что мною найдено второе пространственное решение (2.2), которое обеспечивает постоянство скорости света, но уже для упругой

(2-1)

Далее мною будет доказано, что новый инвариант комплек- сной скорости (2.2) для упругой среды легко преобразуется в ин- вариант (2.1) Эйнштейна-Минковского для абсолютной пустоты. Это дает основание заявить об открытии принципа дуализма про- странства. Принцип пространственного дуализма заключается в том, что математические модели, описывающие физические за- коны, могут давать абсолютно одинаковые конечные результаты вычислений, если принимать пространство за абсолютную пус- тоту (СТО) или принимать пространство, как упругую кванто- ванную среду (УКС). Поскольку свойства пространства опреде- ляются свойствами физического (космического) вакуума, то дуа- лизм пространства проявляется независимо от собственного уров- ня энергии физического вакуума. Обычно этот уровень прини- мается за нулевой (СТО) или флуктационный выше нулевого (квантовая механика). Теория УКС позволяет получить анало- гичные физические зависимости при учете уровня энергии фи- зического вакуума как самого высокого, возможного в природе. Пространственный дуализм связан только с выбором математи- ческих моделей при описании физических явлений. На самом деле природа едина и по мере понимания сути явлений дуализм устраняется.

Итак, предложен новый инвариант (2.2) для упругой кван- тованной среды при условии постулирования постоянства ско- рости гравитационного возмущения (или скорости света). Чтобы доказать, что инвариант (2.2) преобразуется в (2.1), рассмотрим движение гравитационной массы (тела), например, Земли, в про- странстве. Обычно, описывая движение Земли в пространстве, не учитывают, что вместе с Землей двигается ее гравитационное поле, охватывая определенную локальную область. Представим, что на гравитационную массу подействовали возмущающей си- лой, ускоряя тело до скорости v,. Но как в этом случае поведет себя гравитационное поле? По идее, гравитационное поле при-

— аргумент;

— мнимая единица,

вязано к массе и должно перемещаться вместе с ней. Но гравита- ционное поле представляет особое состояние упругой квантован- ной среды. Оно обладает энергией и инерцией. Поэтому любое возмущение в движении тела будет характеризоваться задержкой во времени движения гравитационного поля и его деформацией, а следовательно, деформацией пространства. Обозначим скорость деформации пространства — v₂.

Таким образом, теория УКС рассматривает движение Зем- ли как единую систему «тело-среда». Для такой системы харак- терны сразу три скорости: v₁ — скорость движения Земли; v₂ — скорость деформации гравитационного поля (пространства); С = const — скорость гравитационного возмущения в среде (пос- тоянная величина). Чтобы связать все три скорости в единую математическую форму, воспользуемся теорией функции комплек- сного переменного [8], представив скорость движения системы «тело-среда» в виде комплексной скорости v инварианта (2.2)

где

Как видно, появление релятивистского фактора (2.13) в те- ории УКС не связано с преобразованиями Лоренца, как в СТО [2,5], а связано с деформацией пространства.

Представим скорость v₂ деформации пространства на участ- ке деформации S в виде производной по времени t.

и соответственно скорость движения Земли v, на участке движе- ния /

Подставляя (2.14) и (2.15) в (2.7), получаем

Учитывая, что dl² для трехмерного пространства (х, у, z) ра- вен

который полностью соответствует инварианту (2.1) Эйнштейна- Минковского для абсолютной пустоты.

Таким образом, вывод инварианта (2.19), полученный пу- тем преобразования комплексной скорости системы «тело-сре- да» в упругом квантованном пространстве, доказывает принцип пространственного дуализма. Найдено второе решение, отлич- ное от преобразований Лоренца, постулирующее постоянство скорости света в упругом пространстве (2.2), инвариантное из- вестному интервалу Эйнштейна-Минковского (2.1).

Остается уяснить, каким образом деформируется простран- ство.

Очевидно, что в направлении движения пространство ис- пытывает сжатие. Это вытекает из интегрирования (2.17) при нулевых начальных условиях. Деформация пространства S в этом случае определяется из соотношения

где R=ct — радиус сферы распространения гравитационного воз- мущения, м/с;

/—линейная траектория перемещения тела при скорости v₁, м/с.

Подставляя (2.21) в (2.20), получаем линейный параметр S деформации пространства в направлении движения гравитаци- онной массы (тела)

ренца-Фицджеральда при реанимации или теории неподвижно- го эфира [3].

В теории УКС выражение (2.24) не имеет никакого отноше- ния к (2.23), а имеет реальный физический смысл, связанный с деформацией (сжатием) пространства, окружающего движущее- ся тело в упругой квантованной среде. Более того, выражение (2.22) является относительно R и Асферическим, и поэтому сжа- тие пространства будет наблюдаться не только в направлении движения гравитационного объекта, но и во всех направлениях равномерно. Чтобы представить это, поясним графически сущ- ность комплексной скорости (2.2), (2.3) системы «тело-среда» на фазовой плоскости (рис. 1). Скорость света (или гравитационно- го возмущения) представлена константой в виде модуля С ком- плексной скорости v. Скорость движения тела v, определяет ско- рость деформации пространства (среды) v₂ (2.10). Для конкрет- ной скорости v₁ имеется соответствующее значение аргумента φ_v

Рис. 1. Представление комплексной скорости системы «тело-среда» на фазовой плоскости.

Очевидно, что если вокруг центральной массы М выделить сферу с радиусом R в пространстве (рис. 2) и сообщить телу ско- рость v,, то это вызовет гравитационное возмущение в среде, ко- торое вместе с массой М будет распространяться в пространстве. За время t гравитационное возмущение со скоростью света до- стигнет обозначенной нами сферы R=ct в точке А. За это же вре-

Рис. 2. Сферическое сжатие пространства при увеличении скорости тела (m).

Если выражение (2.22) показывает сжатие пространства в продольном направлении движению, то (2.27) обеспечивает ана- логичное сжатие в поперечном направлении. В целом выражение (2.20) обеспечивает сферическое сжатие пространства относитель- но центральной массы при увеличении скорости ее движения и наоборот, расширение — при уменьшении скорости.

Несмотря на то, что полученные результаты пересекаются с теорией относительности, сам подход в методике расчета и физи- ческом объяснении явления существенно отличает теорию УКС не только тем, что она избавляет пространство от абсолютной пустоты, но и наделяет энергоемкую квантованную среду опре- деленными правилами поведения, что не искажает действия из- вестных физических законов, а только дополняет понимание их природы.

В этом плане отрадно отметить, что гравитационное сфери- ческое поле центральной массы при изменении скорости движе- ния тела испытывает только сжатие или расширение. При этом не наблюдается асимметричная деформация поля, типа сплющи- вания поля релятивистского электрона или смещения относи- тельно центра сферы для черенковского излучения при движе- нии электрона в среде со скоростью более скорости света [9].

Поскольку гравитационное поле является частью простран- ства и также является сферическим, то сжатие или расширение пространства при увеличении или уменьшении скорости тела ведет к сжатию или расширению гравитационного поля, что равно- сильно изменению сферического гравитационного потенциала в пространстве. При увеличении скорости тела гравитационный потенциал растет. Внешне это наблюдается в виде мнимого уве- личения массы тела. На самом деле, сжатие гравитационного поля увеличивает упругую энергию квантованной среды системы «тело- среда», но это другой вопрос, касающейся теории поля в УКС.

Итак, теория УКС предсказывает, что гравитационное поле двигается в пространстве вместе с источником гравитационного поля. При этом гравитационное поле всегда остается сферичес- ким и симметричным относительно центра массы, независимо от скорости движения тела, в том числе и при релятивистских скоростях. При увеличении скорости тела наблюдается сжатие гравитационного поля. То, что это так, доказывает сферическую симметрию большинства космологических объектов типа планет и звезд, независимо от скорости их движения в пространстве. Можно предположить некоторую асимметрию гравитационного поля Луны, обусловленную смещением центра массы

относительно геометрического центра. В этом случае воз- никает действующий вращающий момент, который ориентирует Луну в определенном направлении на Землю. Поэтому мы на- блюдаем только одну ее сторону.

Следует отметить, что несмотря на простоту математичес- кого аппарата, обусловленную введением комплексной скорос- ти, этот аппарат не позволяет исключить неопределенности в решении, связанные со сжатием пространства в точку при дости- жении скорости света в соответствии с (2.22) и (2.27). С другой стороны, полученные результаты позволяют с новых позиций объяснить опыт Майкельсона-Морли [3]. Теория УКС не уста- новила движения Земли относительно неподвижного простран- ства или асимметричное его сжатие в направлении движения. Поэтому установить экспериментально какое-либо изменение скорости света относительно направления движения Земли не представляется возможным.

с учетом (2.8) и (2.15), находим

и принимая время dt₂ для движущегося объекта

Выражение (2.32) устанавливает зависимость хода времени от скорости движения гравитационного объекта и может быть интерпретировано неоднозначно. СТО [5] рассматривает (2.32) как замедление хода часов в движущейся системе координат от- носительно неподвижной. По-видимому, (2.32) имеет более глу- бокий смысл и связано не с движением объекта, а со сжатием пространства при движении объекта. В этом случае, выражение (2.32) определяет сжатие временных интервалов при сжатии про- странства (2.27). Тем более, что это определено инвариантом (2.2), постулирующим постоянство скорости света в упругой среде.

то есть, при сложении скоростей двух тел суммарная скорость определяется суммой аргументов и константой скоростью света с в виде модуля суммы скоростей.

Все сказанное выше представляет теорию УКС с позиции псевдоэвклидовой геометрии, исходя из принципа пространствен- ного дуализма, но упругая квантованная среда, в отличии от аб- солютной пустоты, имеет реальную пространственную характе- ристику — квантовую плотность среды ρ_γ , которая связана с кван- тованием пространства электромагнитным полем и введением реального кванта пространства [1]. Ранее было установлено, что квантовая плотность среды ρ_γ также зависит от движения грави- тационного объекта и определяется сжатием элементарного кванта пространства при сжатии пространства, что ведет к увеличению квантовой плотности среды. Поскольку сам квант пространства привязан к фундаментальной длине L и фундаментальному ходу времени Т, то можно записать систему уравнений, соответствую-

щую инварианту (2.2)

Окончательно получаем инвариантные соотношения

Инвариантные соотношения (2.44), (2.45) устанавливают связь между параметрами системы, обеспечивающей постоянст- во скорости света в упругой среде. При этом фундаментальные параметры С, Т и L относятся к конкретной локальной области пространства для конкретного значения ρ_γ.

В дальнейшем будет показано, что введение квантовой плот- ности пространства ρ_γ позволяет ввести вектор деформации про- странства D_γ [1]

и описывать пространство методами векторного анализа, что зна- чительно упрощает расчеты по сравнению с ОТО, но главное — позволяет уйти от чисто геометрического абстрактного представ- ления о пространстве к реальной квантованной среде, описывая физические явления в трехмерном пространстве.

Но прежде необходимо доказать, что релятивистские урав- нения динамики Эйнштейна могут быть получены из классичес- ких уравнений Ньютона при условии наличия сопротивления движению в упругой квантованной среде.