5. Структура субпространства и его физическое квантование

Сформулированный принцип пространственного дуализма позволяет разрешить тс противоречия, которые на протяжении почти трехсот лет существовали в физической науке во взглядах на пространство. Это касается принципиального вопроса, ответ на который дает теория УКС, согласно положений которой про- странство не является абсолютной пустотой, а представляет спе- цифическую энергоемкую упругую среду.

Свойства пространства как упругой энергоемкой среды вы- текают из следующих математических преобразований:

1) Комплексная скорость системы «тело-среда» (2.2) в укс

однозначно преобразуется в инвариант Эйнштейна-Минковско-

го (2.19)

2) уравнения динамики в УКС — это классические уравне- ния Ньютона при учете сопротивления среды движению частиц

(3.2)

однозначно преобразуются в релятивистские уравнения Эйнштей- на (3.7)

при n=1 и n=3.

33

впервые получено при условии сопротивления ускорению фото- на в УКС в процессе его формирования. Причем, энергии излу- чения достаточно, чтобы при наличии сопротивления среды ра- зогнать фотон до скорости света (4.14) и (4.15).

4) Кинетическая энергия системы «тело-среда» (3.19)

в теории УКС связана с упругой энергией сжатия (деформации) пространства на релятивистских скоростях, что исключает поня- тие релятивистской массы.

Таким образом, преобразуя известные выражения реляти- вистской механики при учете специфического сопротивления и деформации упругой квантованной среды, теория УКС представ- ляет собой убедительные доказательства того, что пространство уже на сегодняшний день нельзя рассматривать как абсолютную пустоту. Забегая вперед, сообщаю, что на основании предсказа- ний теории УКС, мною экспериментально получены устойчивые антигравитационные эффекты. А это более чем убедительное до- казательство, что теория УКС — это новое направление в физи- ческой науке. Конечно, полученные теоретические и экспери- ментальные результаты позволяют по-новому взглянуть на про- блемы мироздания. Но принцип пространственного дуализма не требует пересмотра основ современной физики, а только ее до- полняет с учетом теории УКС.

По-прежнему остается серьезной проблемой структурное строение пространства. В работе [1| было доказано, что абсолют- ная пустота переходит в физическое пространство через этап его квантования. Топология пространства исключает в нем разрывы (кроме особых областей и точек), но предусматривает его упру- гую деформацию. С геометрической точки зрения процесс кван- тования связан с разметкой (маркированием) пустого простран- ства. При этом установлено, что для того, чтобы выделить опре- деленный объем пространства, необходимы как минимум четыре маркерные точки. С топологической точки зрения квант простран- ства — это отмаркированный четырьмя точками элементарный объем до того пустого пространства неделимый далее, но способ- ный к деформации. Кроме того, установлено, что в процессе ге- ометрического квантования маркерные точки связаны между со-

3) уравнение динамики фотонного излучения (3.38) для п=2

бой. Это позволяет утверждать, что кванты пространства связаны неразрывно друг с другом в сплошную упругую среду.

Приведенные выше рассуждения имеют чисто геометричес- кий смысл. Нас же интересует физическая структура непрерыв- ного пространства. В работе [1] было показано, что структура пространства имеет электромагнитную основу. Действительно, чтобы отмаркировать квант пространства, необходимо четыре маркерных точки. Я не думаю, что это чистое совпадение (слу- чайность), но природа запланировала эти маркерные точки в виде четырех безмассовых зарядов: два электрических и два магнит- ных, связанных между собой парами. По сути дела, физический квант пространства — это электромагнитный квадруполь, в це- лом электрически нейтральная и очень энергоемкая безмассовая частица. Назовем область среды на уровне кванта пространства субп ространством.

Электромагнитный квадруполь как-то выпал из внимания физиков-теоретиков, тем более экспериментаторов, хотя его мо- делирование не представляет особых трудностей. Мои поиски информации о нем в энциклопедической и специальной науч- ной литературе не дали никаких результатов. Возможно, такое невнимание к электромагнитному квадруполю объясняется тем, что реально не были обнаружены магнитные заряды, а вся тео- рия магнетизма построена на гипотезе, что магнетизм является следствием электрического тока. Подвергать сомнению данную гипотезу не так просто, поскольку все эксперименты однозначно дают положительный результат. Уравнения Максвелла также дают объяснения природе электромагнитного поля, исключая из тео- рии магнитные заряды. За это приходится платить асимметрией уравнений и введением тока смещения в абсолютной пустоте.

Но электромагнитный квадруполь не появился на голом месте. Ему предшествовала целая волна идей и гипотез по поводу электрически и магнитно заряженных кварков, названных дио- нами. Дион - это дуально заряженная гипотетическая частица, которая в теории УКС рассматривается как электромагнитный диполь [1]. Введение дионов было предпринято известным фи- зиком-теоретиком Швингером для объяснения сложной структу- ры адронов и далее было развито Барутом. В итоге появился це- лый класс дуальных частиц с различным соотношением в них величин электрических и магнитных зарядов при различной по- лярности [11] Но, по-видимому, дионы как реальные частицы до сих пор не обнаружены, несмотря на то, что их гипотетическое рассмотрение привлекает физиков-теоретиков. По сути дела, дион — это гибрид монополя Дирака [12] с электрическим зарядом. Но чтобы такой гибрид состоялся, необходима физическая осно- ва для образования жесткой энергетической связи между магнит-

ным и электрическим зарядом, то есть магнитный заряд должен был бы притягиваться к электрическому, образуя единую части- цу. Но все возможные взаимодействия электрического и магнит- ного зарядов исключают такую связь. Это дает основание по- лагать, что дионы можно рассматривать только как гипотетичес- кие образования чисто теоретически.

Другое дело — электромагнитный квадруполь. Это гибрид двух диполей: электрического и магнитного, каждый из которых сам по себе представляет устойчивое образование. В работе [1] было показано, что синтез электрического и магнитного диполей в единый квадруполь связан с их вхождением друг в друга и по- воротом их осей на 90° по отношению друг к другу. Это создает очень устойчивую систему, и, наверное, труднее доказать ее не- реальность, чем убедить в ее существовании.

На рис. 3 представлена схема электромагнитного квадрупо- ля и картина его поля. Свойства электромагнитного квадруполя уникальны, а его рождение исходит к моменту возникновения Вселенной [1]. По-видимому, электромагнитный квадруполь яв- ляется самой распространенной и единственной в природе час- тицей, в состав которой входят магнитные заряды, и то в виде диполя. Отсутствие в природе свободных магнитных зарядов позволяет судить о высокой стабильности электромагнитного квадруполя. Очевидно, эта стабильность обусловлена высокой внутренней энергией этой частицы и ее колоссальным сжатием. Действительно, четыре разноименных заряда, связанные в дипо- ля, создают громадные силы взаимного притяжения. Можно с уверенностью принять, что электромагнитный квадруполь обра- зован в результате коллапса четырех зарядов. Тогда, принимая известные условия коллапсирования материи, можно определить конечные размеры электромагнитного квадруполя, которые бу- дут ограничены его энергетическим радиусом R, по аналогии с гравитационным Rg [13]

где т — масса коллапсируемого тела, кг,

G = 6,672 • 10^-11 Н • м²/кг² — гравитационная постоянная.

Поскольку электромагнитный квадруполь является безмас- совой частицей, но обладающей энергией, то принимая во вни- мание принцип эквивалентности массы и энергии ε = тс², запи- шем выражение (5.1) для энергетического радиуса R_ε

Рис. 4.Сеточная модель (в сечении) субпространства, квантованного электромагнитными квадруполями

Остается найти энергию электромагнитного квадруполя как сумму энергий электрического и магнитного полей диполей квад- руполя

при R_c = 0,5r,

где е=1,6 • 10^-19 Кл — элементарный электрический заряд; ε₀ = 8,85 • 10^-12 Ф/М — электрическая постоянная; g = 4,8 • 10^-11 Дк — элементарный магнитный заряд; μ₀ = 1,26 • 10^-6 Гн/м — магнитная постоянная; r— расстояние между центрами зарядов, м.

Далее мне необходимо дать комментарии относительно маг- нитного заряда g (в [1] обозначен μ_c). Обычно, в научной лите- ратуре величину заряда магнитного монополя по аналогии с элек- трическим измеряют в кулонах, учитывая соотношение Дирака, g = 68,5е Кл [11]. В системе СИ данное соотношение преобразу- ется к следующему виду, а единица измерения А-м соответствует 1 Дираку (Дк) [1].

после подстановки (5.5) получаем значение энергии электромаг- нитного квадруполя через его электрические или магнитные па- раметры

Выражение (5.4) более удобно для пользования в инженер- ных расчетах. При условии

Подставляя (5.6) в (5.3), получаем

откуда получаем значение энергетического радиуса электромаг- нитного квадруполя

Как видно, энергетический радиус электромагнитного квад- руполя одного порядка с планковской длиной (Ю^-35 м) [14].

По сути дела, электромагнитный квадруполь коллапсирует в пространстве в своеобразную черную энергетическую микро- дыру. Тогда субпространство, отквантованное множеством элек- тромагнитных квадруполей, представляет собой структуру, как бы сотканную в объеме из множества черных микродыр [15].

Если представить субпространство в виде сплошной сеточ- ной модели, когда одна ячейка сетки соответствует одному заря- ду квадруполя, то сам квадруполь будет занимать четыре ячейки. На рис. 4. представлено сечение сеточной модели непрерывного квантованного субпространства. При заполнении ячеек сетки за- рядами важно обеспечить чередование их полярности, что созда- ет внутреннее силовое стягивающее напряжение, как в узлах сет- ки, так и между центрами зарядов. Ввиду малого расстояния между центрами зарядов и узлами, упругое натяжение сетки и ее энер- гонапряженность достигает супервеличин.

Обозначим знаком X связи между зарядами внутри жестко- го электромагнитного квадруполя. Как видно, между отдельны- ми квадруполями также устанавливаются жесткие связи. В этом случае, энергия связи между зарядами увеличивается по сравне- нию (5.6) с энергией изолированного отдельного квадруполя, что требует пересчета энергетического радиуса (5.2) для связанного кванта субпространства внутри отквантованной среды. Чтобы рас- считать полную энергию связи кванта пространства внутри суб- пространства, проанализируем структуру пространства, взглянув на него с другой стороны. Если внимательно посмотреть на рис. 4, то можно увидеть, что электрические и магнитные заряды об- разуют в пространстве знакопеременные суперструны. На рис. 5. представлены отдельно электрическая, магнитная и электромаг- нитная суперструны. Любая суперструна состоит из двух полусу- перструн, каждая из которых создает напряженность поля в рас- четной точке в центре заряда, равную сумме напряженностей от зарядов всей полусуперструны [1]

где а — расстояние между центрами зарядов в суперструне. Учи- тывая 6 степеней свободы для одного заряда пространственной сеточной модели, исходя из (5.9), определяем энергию связи для электромагнитного квадруполя при условии взаимодействия всех

В. С.Леонов

четырех зарядов со степенями свободы, не повторяя дважды внут- ренние (6-1)

^&к - ^ЧС ₍5_Ю)

Рис. 5 Выделение в субпространстве знакопеременных суперструн: электрической (а), магнитной (б), электромагнитной (с)

Рис. 6. К расчету линейного размера связанного квадрупольного кванта субпространства

40

Подставляя (5.10) в (5.7), определяем энергетический ради- ус связанного в субпространство квадрупольного кванта

Линейные размеры кванта субпространства определяются из расчета схемы рис. 6 с учетом (5.11)

Примем величину 1,6 • 10^-35м за расчетную. Если говорить о случайных совпадениях, то линейные размеры кванта субпрос- транства совпали с планковской длиной [15]

где ħ = 1.05 • 10 ^-34Дж • с — постоянная Планка.

В этом плане фундаментальная планковская длина имеет физический смысл как линейный размер кванта субпространства и представляет собой наименьшую длину в однородной области недеформированного субпространства, свободного от гравитаци- онного воздействия.

Подставляя (5.11) в (5.10), получаем энергию электромаг- нитного квадруполя уже как кванта пространства связанного в субпространстве с другими квантами

Полученный результат говорит об очень высоких уровнях энергии, учитывая малые размеры кванта пространства, опреде- ляемые планковской длиной (5.12). Если сравнить величину энер- гии (5.14) с химическим топливом, то это эквивалентно 7,7 кг

бензина.

Если энергию (5.14) перевести в эквивалентную массу

и посчитать всего лишь массу одного кубометра субпространства

зультат несоизмеримо превосходит массу вещества всей Вселен- ной

где р_с = 4.,7•10^-30 г/см³ — критическая плотность; R_k =4•10²⁸ см — радиус горизонта Вселенной.

Полученный результат дает основание полагать, что обыч- ное вещество во Вселенной — это пространственная аномалия. Доля вещественной материи во Вселенной столь мизерна, также мизерна и энергия вещества по отношению к энергии субпрос- транства. Это отношение может быть подсчитано более точно, исходя из модели Вселенной, или ориентировочно, из соотноше- ния плотности вещества ρ_с и эквивалентной плотности простран- ства ρ_к

''ЛИ

, то полученный ре-

ком переносе действия фундаментальных постоянных (гравита- ционной, электрической и магнитной) из пространства в суб- пространство. Это противоречие не так просто разрешить, пос- кольку можно ожидать, что именно свойства субпространства определяют величину фундаментальных постоянных.

Поскольку речь зашла о свойствах субпространства, то од- ним из основных параметров является квантовая плотность р_? пространства, которая показывает количество квантов (кв) про- странства, находящихся в одном кубическом метре

где V₁ = 1 м³ — единичный объем; V_k — объем одного кванта пространства, м³.

При внесении гравитационной массы в однородную область пространства происходит деформация субпространства, которая и определяется гравитационными параметрами объекта. Поэто- му, прежде, чем рассчитывать реальную деформацию субпрос- транства, необходимо найти его параметры до внесения возму- щающей гравитационной массы, когда субпространство можно принять за однородное. Это пространственный фон, на котором происходят события с квантовой плотностью р₀, определяемой планковской длиной (5.12) и (5.13)

В работе [1] мною ошибочно было принято, что р₀ = 0. Теперь ошибка исправлена.

Чтобы записать уравнения, связанные с деформацией кван- тованного пространства при внесении возмущающей гравитаци- онной массы в его однородную область, рассмотрим классичес- кое уравнение Пуассона [16] для гравитационного поля

где a — напряженность гравитационного поля, м/с²; ρ — плот- ность вещества, кг/м³.

учитывая, что

где

получаем

Можно предположить, что величина квантовой плотности P_Y пространства определяет величину гравитационного потенци- ала ф и связана с ним соотношением

где К_φ — коэффициент пропорциональности, м⁵/с²кв.

Тогда уравнение Пуассона для гравитационного поля будет определяться распределением квантовой плотности в простран- стве

Из (5.28) и (5.29) следует, что внесение возмущающей гра- витационной массы в однородную область пространства приво- дит к стягиванию пространства к гравитационной массе и уве- личению в этой области квантовой плотности ρ_γ по закону (5.28).

Чтобы определить К_φ , необходимо рассмотреть распределе- ние потенциала и квантовой плотности для положительной и от- рицательной сингулярностей пространства [1].

Для

и φ₀ = 0, что соответствует ρ₀. Поэтому произведем перенорми- ровку потенциалов, сохранив Δφ = С² и приняв φ₂ = 0, а φ₁ = 1С². В этом случае φ₀ = 0,5С², что соответствует ρ_Q. Тогда из (5.26) находим с учетом перенормировки

Подставляя (5.31) в (5.29), получаем

Для недеформированного однородного пространства ρ_γ = ρ₀ и φ₀ = 0, что соответствует доперенормировочным условиям. Выражение (5.32) устанавливает зависимость между гравитаци- онным потенциалом и квантовой плотностью среды.

Для центрально-симметричной массы m интегрирование (5.28) дает

Выражение (5.35) показывает, насколько сильно деформи- руется пространство при внесении в него гравитационной массы. Конечно, сразу же представляет интерес, относительно влияния на субпространства нашей Земли и Солнца на их поверхности. Для этого необходимо в (5.35) поставить значения гравитацион- ного радиуса объекта и его действительный радиус:

1) для Земли Rg = 9•10 ^Зм, r= 6,35•10⁶м

2) для Солнца Rg = 3•10³м, r= 7•10⁸м

Как видно, субпространство представляет собой довольно упругую среду, так что даже такие крупные космологические объ- екты как Солнце вызывают его деформацию порядка четырех сотых процента. Наибольшую деформацию вызывают черные дыры;

3) для черной дыры Rg =r

Если произойдет коллапс Солнца, то его вещество сожмется в (r/Rg)³ = 12,7•10¹⁵ раз, в то время, как квант пространства со- жмется всего в 2 раза (5.38).

Конечно, полученные цифры по мере развития теории УКС будут уточняться, но будет оставаться главное: энергоемкая сверх- упругая квантованная среда.