|||

ПРОЛОГ. Гравитация во Вселенной и другие силы

О гравитации во Вселенной и других силах, обеспечивающих взаимодействие всех частиц.

 

Совсем немного времени прошло со дня нашего возвращения из второго путешествия «Глубины Вселенной», а мы уже начали собирать новую экспедицию, направленную на дальнейшее изучение окружающего нас мира. И эта новая экспедиция крайне важна. Она должна помочь нам ответить на один из ключевых вопросов устройства мира:

 

«Какие силы и каким образом приводят в согласованное и организованное движение все частицы, атомы, звезды и галактики во Вселенной?».

 

Без четкого ответа на этот вопрос мы не сможем понять и осознать глубину и богатство окружающего нас мира, увидеть и насладиться процессом его созидания и совершенства, восхититься мощными и всемогущими силами, которые легко и изящно преобразовывают частицы в атомы, атомы — в звезды, а звезды — в галактики, а затем галактики — в атомы и частицы. Для этого нам придется не только погрузиться в глубины Вселенной, но и познать ее могучие силы, которые, непрерывно и целенаправленно преобразовывают окружающий нас мир.

Давно известно, что если какое-либо тело изменяет свою скорость движения или же свою форму, то мы, обычно, говорим, что на это тело воздействовала некая сила. Сила может и не изменять скорости движения, а только поддерживать ее, но и это так же будет являться проявлением действия силы. Сила неизменно связана с движением.

С проявлением силы нам приходится сталкиваться постоянно, так как все вокруг находится в непрерывном движении. Самолеты проносятся по голубому безоблачному небу — их толкает вперед сила тяги двигателя, человек бежит по весеннему просыпающемуся лесу — это действия силы его мышц, огромные волны бушуют среди сердитого океана — это ветер демонстрирует свои безудержные силы, машина на полной скорости сбивает придорожный столб — это водитель не сумел обуздать силы инерции…

А кроме этого, существуют еще сила слова, сила духа, сила разума, сила воли, сила тока, электродвижущая сила, сила света, сила тяжести... Человеческое общество уже не может существовать без производительных или вооруженных сил, без сил социальных или общественных.

 

 А Вселенная? Какие фундаментальные силы действуют во Вселенной?

 

Вопрос этот очень не простой и требует серьезного и глубокого изучения. В современной науке в этом направлении, к сожалению, существует множество неясных и нерешенных проблем. Ну, что же, для этого мы и собираемся в это путешествие, чтобы отыскать ответы на все нерешенные или пока нерешаемые вопросы.

 

Силы ВселеннойСилы Земли… Эти силы с давних времен интересовали великих ученых, исследователей и философов нашей цивилизации. Архимед, Плутарх, Аристотель, Галилео Галилей, Авиценна, Д. Бенедетти, Джордано Бруно, Леонардо да Винчи, И. Ньютон, А. Пуанкаре, К. Циолковский, А. Эйнштейн и многие-многие другие ученые посвящали свои работы изучению сил, действующих на всех уровнях Вселенной. Изучая силы природы, ученые пришли к выводу, что в окружающем нас мире действуют силы гравитации, магнитные и электрические силы.

Гравитация, по мнению исследователей, является универсальным фундаментальным взаимодействием, которое существует между всеми материальными телами, и считается самым слабым из всех известных взаимодействий. Она описывается теорией тяготения великого физика И. Ньютона, гениально определившим зависимость силы притяжения между физическими телами от их масс и расстояния между ними. Однако, И. Ньютон создал математическую модель процесса гравитационного взаимодействия, но не сумел объяснить физическое содержание этого процесса. В его теории мы не найдем ответов на вопросы: «Как сила притяжения практически мгновенно передается через, казалось бы, пустое пространство? Почему она имеет такое дальнодействие? В чём заключается физическая суть гравитации? И т.д.».

Долгие годы теорию И. Ньютона пыталась развить и улучшить целая плеяда известных ученых и исследователей, которые предложили и представили ряд новых теорий: релятивистскую теорию гравитации, теорию Бранса-Дикке, биометрические теории гравитации, несимметричные теории гравитации, телепараллелизм, теорию  петлевой квантовой гравитации, теорию струн, теорию суперструн, М-теорию и проч., и проч., и проч. Но ни одна теория не была принята научным сообществом планеты как единая и всеобъемлющая теория гравитации. Никто так и не сумел четко объяснить, чем же таким, с точки зрения физики, является гравитация, каков в ней заложен физический смысл, почему она проявляется у физических тел и т.д.

Появление в 1916 году общей теории относительности А. Эйнштейна принесло в мировое научное сообщество некоторую надежду в том, что вопросы о гравитации, наконец-то, получат свои ответы. Однако, несмотря на то, что многие положения общей теории относительности получили свои подтверждения, в ней существует большое количество спорных моментов, которые ставят под сомнение соответствие этой теории физическим процессам, происходящим в окружающем нас мире. Мы еще вернемся к подробному анализу этих спорных моментов и выскажем свои сомнения в справедливости и самого геометрического подхода к пониманию окружающей действительности, и к деформации пространства-времени, и к гравитационному излучению, и к замедлению времени, и к существованию гравитонов, и к пониманию причин возникновения и особенностей функционирования черных дыр и т.д. и т.п.

К сожалению, мы можем констатировать, что на сегодняшний день физическое понимание гравитации, ее физической сущности, а также четкое объяснение гравитационного взаимодействия физических тел друг с другом пока остаются за непроницаемой завесой тайны для всего человечества. Необходимо признать, что мы, действительно, не знаем ответов на эти важнейшие вопросы современной физики.

Но для современной науки не только гравитация есть тайна за семью замками. Понимание магнетизма и электричества также оставляет желать лучшего. Вопросы о том, что собой представляет электрический ток и электрическое поле, а также какова их физическая сущность и скорость их распространения до сих пор не имеют четких ответов. С одной стороны, скорость движения электрического заряда в проводнике составляет, по разным оценкам от 0,00001 м/сек до 0,01 м/сек, а, с другой стороны, постулируется , что электроны движутся в электрическом поле, которое распространяется в проводнике со скоростью света. Четких объяснений этих процессов мы, к сожалению, не найдем.

С магнетизмом и магнитным полем положение ни чуть не лучше. Вразумительных объяснений явлений отталкивания одноименных полюсов магнита друг от друга, а также притяжения его разноименных полюсов мы также не видим. Ученые мужи предпочитают сосредоточиваться на поиске зависимостей одних параметров от других и выведении констатирующих законов, например, законов Ома или Ампера, оставляя в тени физическую сущность явлений магнетизма и электричества.

Не сумев определить физическую сущность электричества и магнетизма, но уловив их естественную взаимосвязь, исследователи в начале XIX века ввели понятия «электромагнетизма» и «электромагнитного поля», которые констатировали связь этих двух явлений. Однако, раскрыть физическую суть и электромагнетизма, и электромагнитного поля они также не смогли. Тайны возникновения электромагнитных сил тоже остались нераскрытыми.

К концу ХIX века была накоплена достаточно значительная база экспериментальных результатов и открытий в области микромира и от экспериментальной физики потребовались понятные объяснения обнаруженных природных явлений, вызываемых фундаментальными взаимодействиями, среди которых назывались гравитационное и электромагнитное взаимодействия. Вместе с тем, работа по глубокому познанию фундаментальных взаимодействий требовала проникновения в глубь атомов и электронов для объяснения явлений гравитации, магнетизма, электричества, а также ядерных реакций в процессах бета-распада и т.д.  

Однако, к тому времени наука не располагала необходимыми техническими возможностями для более детального понимания элементарных частиц и, как следствие, не могла достаточно полно оценивать влияние различных взаимодействий на объекты мега и микромира. Очевидно, что «критическая масса» знаний о структуре элементарных частиц еще не была достигнута.

Выход из этой ситуации виделся только один — попробовать математически описать процессы и явления и на основе этих знаний спрогнозировать то, что пока еще было недоступно для визуального наблюдения. Поэтому в начале ХХ века математики стали главной движущей силой научных познаний. К сожалению, в ущерб физике. Высоченные заборы из формул, интегралов и дифференциалов постепенно стали отгораживать ученых от реалий окружающего мира. В угоду математическим зависимостям появлялись какие-то новые постулаты, постоянные величины, всевозможные константы и обязательные ограничения. Необходимость дойти до сути явлений в условиях отсутствия возможности их объяснений подменялась введением виртуальных гипотетических частиц и процессов, суть которых до сих пор вызывает заслуженное недоумение. Физика начала свое медленное отступление в тень математических формул и правил.

Развитие технической базы для экспериментальных исследований существенно отставало от уровня математических изысканий и предположений. Математики превратились в некий неприкасаемый и не всеми понимаемый клан, который жил своей математической жизнью, отпугивая ученых, не обладавших уникальными математическими способностями. При формировании взглядов на сущность процессов, знания по физике и природе явлений перестали иметь превалирующее значение. Математические утверждения на научном поле цивилизации прочно установили свой незыблемый приоритет.

Это положение привело к тому, что при реальном обнаружении того или иного явления, выводы о причинах их возникновения зачастую носили ошибочный характер. Вошло в норму положение, когда вместо объяснения физической сущности тех или иных явлений, выбирался путь введения некой математической постоянной или виртуальной частицы, которые принимались как данность.

Математическое применение виртуальных частиц для объяснения процесса обмена между зарядами или нуклонами, вполне могло быть описано формулами и принималось Стандартной моделью. Однако, физически, любой обмен любыми частицами никак не мог в реальности обеспечить соединение и удержание одних частиц рядом с другими или объяснить причины отталкивания или притяжения электрических зарядов. Но приоритет математиков легко подавлял и до сих пор подавляет суждения физиков.

В начале ХХ столетия исследователи обнаружили, что ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. Однако, учитывая, что нейтроны имеют нейтральный электрический заряд, а протоны — положительный, их размещение в чрезвычайно малом пространстве ядра атома было достаточно проблематичным. Протоны, стараясь оттолкнуться от своих положительно заряженных собратьев, даже теоретически никак не хотели обеспечивать проявление мощнейших ядерных сил, которые придавали невиданную устойчивость и прочность атомному ядру. Прокладки из нейтронов не позволяли создать ядро, прочно удерживающее протоны и нейтроны в одной конструкции.

К сожалению, вместо того, чтобы постараться найти решение в конструктивных особенностях ядра, протонов и нейтронов, исследователи решили придумать некие особенные воздействия отличные от гравитационных и электромагнитных сил. На мировой научной сцене появились ранее неведомые ядерные силы, которые при удержании ядра и присоединении к нему нейтронов проявляли бы сильные взаимодействия, а при испускании нейтронов — слабые взаимодействия. Для обоснования механизма этих, по сути, взаимоисключающих воздействий придумали виртуальные частицы, бозоны и кварки, неожиданно появляющиеся в процессах бета-распада.

В результате недолгих размышлений в научном мире были насильственно приняты теории сильного и слабого взаимодействий. Эти взаимодействия немедленно ввели в разряд фундаментальных взаимодействий. Проблемы в теоретической физике требовали незамедлительных действий даже ценой сомнительных обоснований. О возможных перипетиях строения нейтронов и протонов было забыто. Факт испускания электронов и позитронов из протонов и нейтронов при различных процессах бета-распада старались не замечать, так как эти «детали» полностью ломали выдуманные теории о сильном и слабом взаимодействии и ставили под сомнение работу многих исследователей, среди которых были замечены и нобелевские лауреаты.

Тем не менее, в ХХ веке ученые пришли к общему выводу, что все силы в природе основаны на проявлении четырех фундаментальных взаимодействий: гравитационном, электромагнитном, сильном и слабом. Эти взаимодействия, по мнению ученых, так или иначе проявляют себя на мега-, макро- и микроуровнях во Вселенной. Интуитивно многие ученые понимали, что если мир един, то, вполне возможно, едины и все фундаментальные взаимодействия, а значит и все разновидности физических полей — гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого.

Эта мысль не давала покоя лучшим умам человечества. Д. Максвелл, Д. Гильберт, Г. Вейль, А. Эйнштейн, В. Гейзенберг и многие другие известные ученые-физики посвятили не одно десятилетие своей жизни поиску путей по созданию единой теории поля. В 1967 году С. Вайнберг, Ш. Глэшоу и А. Салам в теории электрослабого взаимодействия объединили электромагнитное и слабое взаимодействия. Однако, главная цель — создание единой теории поля так и не была достигнута.

Многочисленные попытки разработать эту теорию на базе единых положений общей теории относительности и квантовой механики также не увенчались успехом. Наверное, не случайно. И если лучшие из лучших, продвигаясь в этом направлении, не сумели найти пути решения проблемы, то, может быть, это направление определено не совсем верно? А, может быть, не верна одна из теорий? Или обе?

Так или иначе, но на современном этапе своего развития человечество не располагает строго выстроенной справедливой единой теорией поля и не имеет заслуживающих внимания идей по проблеме объединения на единой основе всех фундаментальных взаимодействий. Поэтому на сегодняшний день в нашем активе лишь некие куцые и натянутые объяснения процессов, которые не раскрывают истинной сущности физических явлений, происходящих при взаимодействии частиц, звезд и планет во Вселенной.

Вполне понятно, что такое положение заводит в тупик научные рассуждения, и является огромной силой сопротивления для эффективного развития цивилизации. Можно ли исправить положение и попытаться объяснить физическую суть происходящих явлений? Наверное, можно. Нет, даже нужно. Очень нужно! Потому, что процветание или угасание нашей цивилизации напрямую зависит от нашего понимания мира, в котором мы живем. А понимание мира в немалой степени зависит от нашего осознания природы и сущности всех сил, полей и взаимодействий, существующих во Вселенной.

 

Но почему так произошло и как так получилось, что гигантский мировой интеллектуальный потенциал известных физиков и математиков более чем за сотню лет не сумел справиться с этой, пусть и не очень простой, задачей?

 

На мой взгляд, главная причина кроется в явном и неявном мощнейшем давлении научных авторитетов в области современной физики на иные мнения по устройству мира и на процессы взаимодействий между физическими телами во Вселенной. Практически все Нобелевские лауреаты по физике ХХ столетия так или иначе участвовали в становлении научного видения нашей цивилизации на устройство мира и прежде всего на понимание гравитационных, электрических, магнитных и ядерных сил, которые действуют во Вселенной. На их утверждениях и доказательствах выросла целая мировая плеяда известных ученых, исследователей, экспериментаторов. На основе их работ защищались докторские и кандидатские диссертации, писались учебники для университетов и школ.

Поэтому поменять их взгляды, пусть даже и на справедливые, отвечающие реальному положению вещей, дело практически невозможное. Армию противников пересчитать сложно, а одолеть ее очень и очень трудно. Даже если Истина на нашей стороне. История и человеческая память еще помнит инквизиционные костры, цепи и достаточно эффективные методы «научных» убеждений для несогласных. И судьба инакомыслящих, уверен, тоже не забыта.

Другая чрезвычайно важная причина состоит в том, что занимаясь разработкой единой теории поля, ученые не выходили за рамки уже известных, понятных и принятых наукой физических тел. Границей минимума являлся, в лучшем случае, электрон или фотон, а границей максимума — планета Земля или наша Солнечная система. В результате, Вселенная, как объект исследования, был неполным и фрагментарным. Построить единую теорию поля, имея лишь отрывочные и неполные данные об окружающем нас мире было, естественно, невозможно. Тем более, что главное действующее лицо в ходе понимания всех взаимодействий — Вселенная, вовсе не участвовала в этом процессе. Никто даже не попытался обозначить ее форму, структуру или состав и описать возможные принципы ее функционирования.

Третья причина — отсутствие должного воображения, которое заменяло бы недостающие знания на осмысленное и логичное построение моделей возможной действительности. По сути, никто даже не попробовал смоделировать Вселенную, взглянув на нее с точки зрения Высших сил, которые когда-то уже проделали эту непростую фантастическую ювелирную работу, с пониманием того, что мир должен быть устроен просто, надежно и на долгие-долгие годы. Метод моделирования на основе обоснованного воображения даже с применением достаточно скудных и обрывочных знаний о галактиках и их скоплениях, с догадками о темной материи и темной энергии мог бы стать вполне приемлемым инструментом в процессе познания.

Наконец, четвертая причина заключается в отсутствии четкой системы необходимых научных атрибутов, применяемых для построения единой теории поля, которая предполагает:

  • описание всех элементарных частиц, атомов, звезд и галактик, находящихся во Вселенной в едином физическом поле и в единой системе их взаимосвязи,
  • понимание свойств всех этих физических тел, законов их движения и взаимодействия,
  • определение единой «первоматерии», из которой все они состоят, а также
  • формулирование простых единых принципов построения, функционирования и развития окружающего нас мира.

     Никто из ученых нашей цивилизации так и не подошел к решению этой

 проблемы в полном объеме.

А Земля тем временем как вращалась, так и вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, Солнце, удерживая в строгом порядке всю Солнечную систему, продолжает вращаться вокруг формирующейся сверхмассивной черной дыры нашей Галактики, Галактика в составе гигантского скопления по-прежнему движется от одной воронки черной дыры Вселенной — к другой, Вселенная размеренно и уверенно формирует частицы, атомы и звезды по вполне объективным законам и правилам вне всякой зависимости от того, решил или не решил наш современный научный мир проблему формулирования единой теории поля и взаимодействий. И сумеет ли дожить наша цивилизация до этого светлого дня, когда единая теория поля и взаимодействий будет, наконец, сформулирована и принята всем научным миром или нет — вопрос далеко не праздный. Думаю, что — да, сумеет. Почему?

Потому что время пришло! Потому что Высший вселенский разум обеспокоен судьбой нашей цивилизации и подталкивает нас к дальнейшему развитию и выходу из научного тупика. Потому что уже многое из того, что необходимо собрать и промоделировать — собрано и промоделировано, а то что нужно восстановить и осмыслить — восстановлено и осмыслено. Действительно, во время наших путешествий «Дыхание Вселенной» и «Глубины Вселенной» мы многое успели понять и систематизировать.

 Мы сформулировали законы устройства мира и, по сути, получили в свои руки мощный инструмент познания мира. Это позволило нам составить «лестницу существ» и понять как устроена Вселенная, как она функционирует, как развивается. Мы видели как формируются частицы, а из них — атомы, молекулы и звезды. Для нас открылась космологическая картина мира и стал понятен весь единый процесс возникновения и формирования физических тел от фундаментальных частиц до галактик и Вселенной. Нами раскрыты принципы и правила этого формирования. Сегодня ясна и единая «первооснова», из которой создано все что есть во Вселенной, все физические тела, да и сама Вселенная. Это, безусловно, эфир. Осознание его свойств помогло нам увидеть механизмы формирования всего, что есть во Вселенной. Для нас стало незыблемым убеждением, что именно эфир является единственной сущностью, из которой создано все и в которой это «все» находится.

 Таким образом, у нас есть все исходные пункты, позволяющие нам приступить к разработке некоторых основ будущей единой теории поля. Необходимо только более четко разобраться в физическом смысле всех взаимодействий, познать и описать их единство, а также сформулировать принципы взаимодействия всех физических тел, участвующих в формировании и развитии окружающего нас мира. Вот для этого мы и задумали эту необыкновенную экспедицию.

 Ну, что же, задачи поставлены, цели ясны и нам ничего не мешает выдвинуться на исходные стартовые позиции. Готовы? Тогда — вперед!