CC BY
44
ЭВОЛЮЦИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ВАКУУМЕ
А.П. САВРУХИН, доцент кафедры физики МГУЛа, к. т. и.
По учению мыслителей древнего Востока [1], все сущее создается из двух начал. Первое ничем не проявляется, не постигается сотворенным из него же и напоминает
физический вакуум. Второе происходит из первого, является творцом вещей и служит прототипом полей и частиц.
Природный источник ничем не выделяется. Первопричинное не имеет побуждения к дея-тельности, поэтому облик его скрыт.
Кормилица всех существ богата формами. Повседневное имеет побуждение к деятель-______ности, поэтому облик его обозрим.
Они вместе выводят, но разнятся приметами. Вместе называют их первоначалами: творческое начало природы, да еще исток, посредствующий всеобщего созидателя» (Лао-цзы).
О первом говорится так: «оно не опознается, не достижимо и недоступно из-за глубинности, совместности, погрешности органов чувств, неустойчивости внимания, тонкости, потаенности, подавленности, распределенности, а не из-за непроявляемости. Оно опознается по проявлениям» (Ишварак-ришна).
Это первопричинное даосы именуют Дао, что означает высший абсолют, основной закон, вездесущее начало, всеобщий закон движения и изменения мира, источник всех явлений, из которого все исходит и к которому все возвращается.
«Что касается дао, то оно незримо, оно не может быть услышано, оно не может быть изображено, оно в высшей степени тонкое, оно не имеет формы, не может быть названо. Я, силясь дать ему имя, называю его «великим началом.» [Люйши чунцю]
Единственное, вечное, неизменное, но способно выступать в разнообразных формах и порождать все сущее. Неограниченная субстанция, не постигаемая органами чувств, вне времени и пространства.
«Существует объективное нечто, упорядочивающее хаотичное, положившее
начало производительной силы природы. О небесная ширь ! О безмолвие ! Независимым остается и не изменяется. Совершает круговращение и не истощается. Может поэтому быть матерью Вселенной. Не зная его личного имени, назову почетным именем «Орбита Мира» (дао), назову всеохватывающим. Множественное - и тогда есть удаляющиеся.
Удаляющиеся - и тогда отклоняющиеся. Отклоняющиеся - и тогда возвращающиеся.» [ Дао дэ цзин].
«Дао - это то, что делает тьму вещей, что создает тьму частностей. Особенность -это границы, делающие вещь. Поэтому говорят, что дао выражается в явлениях. Вещи имеют свои особенности и не могут замещать друг друга, поэтому своеобразие становится определяющим для вещей.
Раз каждая из несчетного множества вещей особенна, то дао полностью исчерпывается. Делая своеобразной каждую из тьмы вещей, оно не может не видоизменяться, не имеет постоянного образа действия, поэтому сопутствует и гибели, и расцвету всех дел.» [Хань Фэй-цзы].
«Врата природы - небытие. Вся тьма вещей выходит из небытия. Бытие не способно стать бытием с помощью бытия, оно должно выйти из небытия. Небытие же владеет естественным небытием. Ведь покой, пустота, безразличие, недеяние - основа тьмы вещей.» [Чжуан-цзы].
Идеал даосов, совершенномудрый, следует дао. «Жизнь мудрого человека -движение природы. В покое свойства его такие же, как у холода; в движении - волны как у жара. Лишь восприняв, откликнется; лишь вынужденный шевельнется. Следуя естественным законам, пустой и отсутствующий, безмятежный и безразличный, простой и чистый, он приводится в движение природой.
Утверждать истинное и отрицать ложное, утверждать порядок и отрицать смуту - значит не понимать закона неба и земли, характера тьмы вещей.
«Материальная сущность закона сохранения жизни до чего же тонка, как же мала! О мельчайшая! О тончайшая! Имеет в себе признаки. О неразличимая! О невидимая! Имеет в себе первообразы вещей. О укромная! О сокрытая! Имеет в себе семя, и это семя в высшей степени изначально присуще. Имеет в себе верные сведения. От древности до настоящего времени его формы не сократились и поэтому выходят наружу всевозможно и многочисленно» [1].
«Дао первоначально не имело никаких разграничений; у него нет ни конца, ни начала. Светлое рождается из темного, упорядоченное - из бесформенного, телесное -из семени. Дао глубоко и бездонно, огромно и величаво. Но тьма вещей сама порождает свои изменения и не истощается - это настоящее дао, неотделимое от вещей» [2].
«Дао создает полноту и пустоту, но само не является ни полным, ни пустым. Оно создает дряхление и смерть, но само не является ни дряхлением, ни смертью. Оно создает начало и конец, но само не является ни началом, ни концом. Оно создает скопление и рассеивание, но само не является ни скоплением, ни рассеиванием...» [Чжуан -цзы].
«Дао находится и на небе, и на земле. Оно так велико, что не имеет внешнего предела, и так мало, что не имеет предела внутри себя. Поэтому говорится, что дао находится недалеко, но обнаружить его трудно.»
«Небесное дао пусто и бесформенно. Поскольку пусто, неисчерпаемо; поскольку
лишено формы, беспрепятственно.» [Гуань -цзы].
Рассмотрим теперь представления Аристотеля и его предшественников о пустоте и эфире. По Гесиоду, пустота есть место или протяжение, в котором нет никакого воспринимаемого чувствами тела, нет телесной сущности. Но Аристотель считает нелогичным допускать для пустоты пространство и не признает существования пустоты, отделенной от вещей [3]. Понятие эфира многозначно. С одной стороны, это первый (наилегчайший) элемент (стихия, простое тело) из пятерки: эфир, огонь, воздух, вода, земля. Земля помещается в воде, вода - в воздухе, воздух - в эфире, эфир - в небе, а небо уже ни в чем другом. Здесь Небо - это Космос. С другой стороны, это первое из тел вечно и не испытывает ни роста, ни убыли, но является нестареющим, качественно не изменяемым и не подверженным воздействиям. Оно отлично от четырех элементов, занимает верхнее место, «всегда бежит» в продолжение вечного времени. Такой эфир отождествлен с физическим вакуумом, телом Вселенной: « взятый в целом Космос состоит из всей свойственной ему материи, ибо материю мы определили как естественное и чувственное тело, и он неуничтожим и не возник...» [3, с. 292], «...все возникает и течет, и ничто не незыблемо, и лишь одна единственная вещь сохраняется - то, из чего все это возникает путем естественного (по Гераклиту), «... весь мир там, где обращается небо, заполнен этим телом» [3, с. 445].
По Декарту, эфир является идеально упругой средой, занимающей все пространство. По Френелю, эфир неподвижен и имеет вид упругого прозрачного твердого тела. По Максвеллу, «... должна существовать среда или вещество, в которой находится энергия, после того, как она покинула одно тело, но еще не достигла другого, ибо энергия, как отмечал Торичелли, «...есть квинтэссенция такой тонкой природы, что она не может содержаться в каком-либо сосуде, кроме как в самой сокровенной субстанции материальных вещей»...и мы примем эту среду как гипотезу. « [4, с. 380].
По Эйнштейну, «пространство немыслимо без эфира». Современная физическая энциклопедия определяет вакуумное, или наименьшее по энергии, состояние пространства как среду флуктуирующих с большой амплитудой полей.»
Далее изложим модель, предложенную автором данной работы [5,6].
Физический вакуум определен как среда, в которой отсутствуют реальные частицы. Полям соответствуют возмущения вакуума типа поляризации; частицам - ориентированные локальные сгущения полей; квазичастицам - зарядовонейтральные колебания плотности.
Перечисленные явления имеют квантовую природу, вытекающую из сущности их первоисточника - вакуума. Далее применим квантование пространства - времени путем введения в качестве фундаментальной длины (размера ячейки вакуума) планков-ской длины. Узлы условно трехмерной пространственной решетки составим из частиц, причем произведения их зарядов, масс и длин волн будут равны 2Еокс, Ъ,с/2С, Ог/с3, а соответствующие суммы равны нулю (условие нулевых квантовых чисел). Поэтому параметры частиц будут следующие [7]:
заряд ±;(2е0/1с)0’5;
масса ± ЛИсЛлС)0'5;
длина волны ±ЦСгЬ/с3)0,5.
Физический вакуум можно представить как плотную упаковку таких узлов чередующейся полярности, фазы колебаний соседних узлов противоположны, поэтому образуется стоячая волна нулевой амплитуды, что объясняет неосязаемость вакуума. В чистом вакууме сопротивление движению отсутствует, поскольку параметры узлов предельны и обмен энергией с ними невозможен. Единая стоячая волна обусловливает квазинепрерывность пространства для частиц, размеры которых в Ю20 раз превышают шаг решетки.
Скорость передачи возмущений ограничена величиной с, так как передача возмущения от узла к узлу совпадает с актом
внутренней генерации, то есть определена дискретностью пространства - времени.
Вакуум не рассеивает излучения, а потому выглядит темным. На деле он абсолютно прозрачен, не вмешивается в ход лучей, не изменяет их направление, не поглощает их энергию, не порождает ложных отблесков, не смешивает, не расщепляет. В этом его светоносность.
Вакуум пропускает через себя все, не беря себе ничего. В этом его бескорыстие.
Вакуум как сущность ничем себя не проявляет, ничем не владеет и неприхотлив. В этом его скромность.
Вакуум ничего из себя не извергает, ничего не поглощает, и, подобно зеркалу, все возвращает. В этом его чистота.
Вакуум существует и там, где никто не может выжить. В этом его совершенство.
Вакуум безвреден, необидчив, уживчив, спокоен, тих, невоинствен, беззлобен. Посылая лучи солнца, потоки дождя, не разделяет людей на правых и виноватых. В этом его гуманность.
Вакуум передает информацию с наибольшей возможной скоростью. В этом его твердость.
Вакуум на брань и побои не отвечает, сопротивления никому не оказывает, в противниках не числится. В этом его мягкость.
Вакуум как дитя не различает полов. В этом его целомудрие.
У вакуума нет верха и низа, переда и зада, боковин тоже нет. Никаких деталей не выставляет, своим частям преимуществ не оказывает и их соперничества не допускает. В этом его симметричность.
Вакуум никуда не спешит, треволнениям не подвержен, сомнениям не предается; он спокоен и безмятежен. В этом его уравновешенность.
Вакуум не боится жара и холода, сухости и влажности, поношений и восхвалений. В этом его стойкость.
Вакуум не препятствует добрым делам и не поощряет злые дела, не поощряет добро, но и не останавливает воздающим за зло. В этом его справедливость.
Где бы тела ни пребывали в вакууме, они находятся в равных условиях. Это однородность. Никакое направление в нем не имеет преимуществ. Это изотропность. Нет нигде места, где бы не было вакуума. Это непрерывность. Нет такого явления, которое указывало бы на изменчивость вакуума. Это стабильность. Нет такого воздействия, которое повлияло бы на его свойства. Это величие. Нет ничего, что не вышло из него. Это неисчерпаемость. Будучи первичной исходной субстанцией, вакуум определяет объективные законы природы. В этом его беспристрастность. Его бесцветность является составным элементом пяти цветов, пресность - основой пяти вкусов, беззвучность - мерой звуков, неощутимость - мерой твердости, безароматность -
мерой запахов. Его точность является основой
всех видов измерений.
Литература
1. Саврухин А.П. Книга о естественных основах нравственности. - М.: МГУЛ, 1991.- 56 с.
2. Древнекитайская философия: Собрание текстов в двух томах. Т.1. - М.: Мысль, 1972. - 363 с.; Т.2. -М.: Мысль, 1973.-384 с.
3. Аристотель. Сочинения в четырех томах. Т.З. -М.: Мысль, 1981. - 613 с.
4. Максвелл Д.К. Трактат об электричестве и магнетизме. В двух томах. Т.2. - М.: Наука, 1989. -436 с.
5. Саврухин А.П. Исследование свойств естественного заряда: Монография. - М.: МГУЛ, 1998. -52 с.
6. Саврухин А.П. О нормировании масс элементарных частиц //Науч. Труды/ МЛТИ. 1978-Вып. 103,- С. 176-179.
7. Уилер Дж.А. Предвидение Эйнштейна. - М.: Мир, 1970.
ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ РЕШЕТОЧНОЙ РЕГУЛЯРИЗОВАННОЙ 80(10) МОДЕЛИ НЕЙТРИНО
Н.В. ЗВЕРЕВ, доцент кафедры физики МГУЛа, к.ф.-м.н.
Одной из важнейших задач квантовой теории поля является построение приемлемых математических моделей фундаментальных частиц. Из этих частиц наибольшую сложность в описании представляет нейтрино. Это вызвано тем, что нейтрино является киральным фермионом, который не удовлетворяет свойствам симметрии относительно пространственного отражения.
Модель нейтрино обычно представляет собой математическое описание его действия 5, которое зависит от поля нейтрино у/(х), где х - четырехмерная координата непрерывного пространства-времени:
X = (X], Х2, Хз, х4).
Предложенные различными авторами непрерывные модели нейтрино 5 = Б[ \у] отличаются непреодолимыми трудностями в их полном исследовании. Эти модели позволяют получить результаты только для небольшого количества характеристик
нейтрино, например для значения дивергенции его тока Ъцд]ц(х)/8хц. Поэтому для непрерывных моделей не может быть проведено необходимое сравнение с экспериментальными данными.
Достаточно полно исследовать модель нейтрино позволяет метод решеточной аппроксимации квантовых полей [1]. Он состоит в замене непрерывного четырехмерного пространства-времени четырехмерной решеткой с дискретными координатами узлов х = ап, где а - шаг решетки, п = Оь п2, «з, п4), пц = 0, ± 1, ± 2, . . . Физические величины определяются только в узлах и ребрах этой решетки. Полученные результаты теории на решетке имеют физический смысл в пределе при а —> 0.
Из нескольких созданных решеточных моделей нейтрино наибольшее внимание уделяется модели Вильсона 80(10). Решеточное действие этой модели имеет вид [1]:
