CC BY
13
ФИЛОСОФИЯ
Вестник Омского университета, 2005. № 3. С. 27-31. © В.В. Кислов, 2005
МИРОВЫЕ ПОСТОЯННЫЕ И ПОДОБНО-ИЕРАРХИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МИРА
В.В. Кислов
Омский государственный технический университет, кафедра средств связи
64-4-050, Омск, пр. Мира, 11
Получена 8 февраля 2005 г.
Based on an example of the Planck's formulas made up of constants: the gravitation constant, the light speed constant, the Planck constant — existence of scale factor (equal about Ю40) in a nature is proved in this article. The existence of this factor automatically solves "A problem of the Large Numbers". From this also follows, that the World is arranged by a principle of Infinite Similar Periodical Hierarchy
Вероятно, вопрос этот появился еще во времена Древней Греции, когда прежние философы затеяли спор о делимости либо неделимости материи (например, камня) до бесконечности. Одни (Анаксагор и его последователи) утверждали, что было бы естественно считать, что камень можно делить бесконечно, так как совсем непонятно, что могло бы этому помешать. Другие (Левкипп, Демокрит и их последователи) говорили, что если принять эту точку зрения, то потеряет смысл понятие величины, так как все станет относительным. И тогда любая песчинка и даже бесконечно малая частица может претендовать на роль Вселенной! А само понятие Вселенной предполагает существование в ней жизни и разума. У Анаксагора, кроме мысли о бесконечной делимости материи, видимо, была и логически следующая за ней мысль о бесконечной иерархии и повторяемости в Мире (его «семена вещей — гомеомерии»). Если немного ослабить строгость требования неделимости атомов и свести ее к фундаментальности этих частиц, т. е. к роли их в качестве неких «кирпичиков» в строении отдельных «этажей» (периодов) Мироздания, то позиции Анаксагора и Демокрита становятся не только совместимыми, но и взаимно дополняющими друг друга!
Действительно для того, чтобы объяснить разнообразие вещей и явлений в Природе, совсем не обязательно отменять принцип бесконечной делимости материи и вводить абсолютно неделимые атомы. Достаточно лишь считать, что существуют некие «кирпичи», из которых и состоит все. Причем видов этих «кирпичей», хотя и достаточно много для достижения многообразия в
Природе при различном сочетании их, но совсем не обязательно бесконечное количество. И зачем запрещать «кирпичам» рассыпаться на «песок и глину», совсем не понятно...
Но в том-то все и дело, что, разрешив рассыпаться «кирпичам» и следуя и далее принципу бесконечной делимости, мы вынуждены будем продолжить этот процесс до бесконечности. И нам опять понадобится бесконечное число раз вводить новые и все более мелкие «кирпичики», по-видимому, похожие (подобные) на первые. Более того, этот мысленный процесс ради симметрии придется продолжить до бесконечности и в сторону увеличения «кирпичей» по своим масштабам. При этом мы будем иметь не просто набор «кирпичей» разного размера, но каждый больший по масштабу «кирпич» будет состоять и «рассыпаться» (через промежуточные структуры) на соседние, более мелкие «кирпичики». У нас получится бесконечная в обе стороны, подобная и периодическая в устройстве вовне и вглубь иерархия Мироздания, где все (или почти все) величины потеряют свой абсолютный смысл и окажутся относительными. Но вместе с бесконечным повтором в иерархии «кирпичей», отличающихся только своим масштабом, должны повторяться и правила строительства из них Природы на каждом ее масштабном уровне («домов» для «Гулливеров», «лилипутов» и «великанов»), т. е. ее законы! Вот так мы приходим в своих рассуждениях к концепции бесконечного подобно-периодического устройства Природы всего лишь из принципа бесконечной делимости материи.
Впервые мысль о бесконечной повторяемости
миров в разных масштабах мелькнула в голове автора этой статьи, видимо, в то время, когда в 1956 г. он прочел в учебнике по физике для десятого класса о планетарном строении атома по Резерфорду. Можно предположить, что такая мысль сама собой мелькала не только у него, хотя учебник и учитель физики тут же старались развеять ее, ссылаясь на то, что в случае планет притяжение их к солнцу создают силы гравитации, а в случае электронов притяжение их к ядру атома происходит за счет электрических сил. Природа же гравитационных и электрических сил совершенно разная: первые действуют в большом мире, вторые — в малом. В макромире — законы классические, в микромире — квантовые.
Видимо, и сейчас подобные «убедительные» аргументы признанных ученых авторитетов действуют отрезвляюще на разыгравшуюся фантазию перегревшихся от нее голов. Тем более что противопоставить им и всей современной физике, добившейся потрясающих практических результатов,1 особо и нечего. Кроме этого, если даже мысль о бесконечной периодической иерархии Мира оказалась бы верна, пришлось бы многое ломать и менять саму ученую веру, а вместе с ней и низвергать прежние и нынешние авторитеты. И вот ведь что интересно: несмотря на поразительные достижения современной науки и техники, людей во всем мире, и особенно в нашей стране, захлестнула волна религий и суеверий. Религиозную эпидемию и мистический беспредел, вероятно, следует объяснять отсутствием в умах людей, даже ученых, цельной и правильной картины Мира, а также тем, что почти все успехи науки и техники достигнуты на лоскутных участках, в основном, за счет хорошо поставленного эксперимента. Общая же картина Мира как целого до сих пор отсутствует либо искажена настолько, что в недалеком будущем заведет (если уже не завела) в тупик и большую науку2. Естественно должен возникать вопрос: а что, собственно, хочет автор этих строк сказать людям, что такое преподнести, что сразу обратит их на путь истины?
Автор, разумеется, не питает особых иллюзий по поводу скорого и полного понимания его взглядов, хотя бы из-за тех причин, на которые только что указал. Надежда у него, скорее, на то, чтобы озвучить свои взгляды и сделать так, чтобы с ними ознакомилось как можно большее число людей.
1При ее установке на конечную делимость материи, наличие предельных элементарных частиц и бесконечное качественное разнообразие законов Природы.
2Теория большого взрыва, который изначально пони-
мался не как локальный, но как общемировой, теории мно-
гомерных и кривых пространств.
Что касается вопросов, то думаю, что в работе автора поставлено их немало. И даже на многие из них, надеюсь, дан правильный ответ. Эта надежда связана прежде всего с уверенностью, что дан правильный ответ на главный вопрос об общем устройстве Мира по принципу бесконечной подобно-периодической иерархии! Большинство ответов на остальные вопросы вытекают из правильности ответа на главный вопрос.
Оказывается, чтобы доказать главный иерархический принцип устройства Природы, нужно доказать всего лишь необходимость существования в Природе масштабного коэффициента <<К>>!
В самом конце XIX в. М. Планк стал составлять из трех мировых постоянных — скорости света С = 2,9979246 • Ю10 см/сек, постоянной гравитации G = 6, 6726-Ю-8 см3 /гсек2 , постоянной Планка h = 6, 626176 • Ю-27 гсм2 /сек — выражения, размерности которых соответствовали длине [L] =см, массе [М] =г, плотности массы М = г/см 3 :
1. hG/C3 = [L2] = 1,6409522 ■ Ю-65 см2.
[L] = 4, 0508668 • Ю-33 см.
2. Ch/G = [М2] = 2, 9770668 • 10"9 г2 .
[М] = 5,4562504-Ю-5 г.
3. C5/hG2 = И = 8, 2082463 • Ю92 г/см3 .
Эти величины стали именоваться планковски-ми — длиной, массой, плотностью массы. Физики увидели в них глубокий смысл и сделали их ориентиром и целью, к которой должна стремиться физика высоких энергий. Автор тоже видит в них глубокий смысл, но только под несколько иным углом зрения.
Даже поверхностный взгляд на эти величины указывает на то, что, если длина и плотность «ушли» далеко в глубины микромира3, то масса почему-то осталась с «верхней» стороны таких масс, как масса электрона и даже протона: те = 9,109534 • Ю-28 г, тр = 1, 6726485 • Ю-24 г.
Это наводит на размышление, что как-то тут не так понята Природа... Но все встает на свои места, если планковскую длину умножить на К1/2, массу разделить на К1/2, плотность разделить на К2 (К « Ю40). Почему и по какому праву? Потому что так диктуют масштабные преобразования! Надо только учесть, какие постоянные относятся к макро-, а какие к микромирам, и привести их к общему масштабу (знаменателю).
Постоянная Планка h относится к микромиру. К макромиру относится постоянная гравитации G. Предельная скорость, равная скорости света С, постоянна для всех периодов Мира, что, кстати, доказывается в работе. Еще надо
Классический радиус электрона г о = е2/теС2 = = 2,8179379-Ю-13 см, плотность электрона ре = me/rf, = = 4,0710073-Ю10 г/см3 , плотность протона рр = тр/гд = = 7,4749864- 1013 г/см3.
Мировые постоянные и подобно-иерархическое строение Мира
29
знать закон изменения с масштабом всех параметров в Природе. А они изменяются так: длина L ~ К, время Т ~ К, масса М ~ К2, плотность р ~ 1 /К и т. д., что также доказывается в работе. Сейчас мы воспользуемся этим в своих масштабных преобразованиях. Для их проведения условимся подобные значения параметров обозначать так: большими буквами алфавита -параметры макромира, малыми — микромира: длины (L, 1; Д, г), массы (М, m), время (Т, i), скорости (С = с), плотности (Р,р). При преобразованиях, естественно, надо учитывать размерность постоянных: [/г] = [тот], [G] = [С2 R/M], [С = L/T = R/T = l/t = r/t = с]. При этом L = Kl, R= Кг; Т = Kt; М = К2т.
После всех пояснений запишем те же формулы Планка, но с учетом сказанного:
1. hG/C3 = mcrC2R/MC3 = mere2Кг/К2т3 = = г2/К. г = 4, 0508668 • 10~13 см.
2. Ch/G = СтсгМ/С2R = стсгК2т/с2 .
т = 5,4562504 • 10"25 г.
3. C5/hG2 = C5M2/mcrC4R2 = c5K4m2/mcrc4 ■ К2г2 = К2[т/г3]. р = 8, 2082463 • 1012 г/см3 .
Полученные значения длины, массы, плотности имеют более естественный вид и близки к известным значениям соответствующих параметров микромира, хотя и не равны им, прежде всего потому, что мы пользовались не совсем точным значением масштабного коэффициента (К « Ю40 , а точное значение еще надо найти), и г и т брались одинаковыми и для h, и для G, хотя они могут быть и разными.
Тем не менее произведенные выкладки показали: для того чтобы в формулах Планка получить осмысленный результат, необходимо учитывать масштабный коэффициент перехода от макромира к микромиру, т. е. что он (К) реально существует в природе. Что масштабный коэффициент близок по значению К = Ю40 . В Мире существует подобная, притом бесконечная иерархия! Что и требовалось доказать.
Выражения похожие на планковские можно получить, заменив в формулах Планка постоянную h на выражение для квадрата элементарного электрического заряда е2 = 2, 3071137 • 10~19 гем 3 /сек 2 и несколько изменив степень скорости света С. При этом получим значения длины, массы, плотности, близкие планковским:
1. e2G/CA = [L2] = 1, 9058173 • 10"68 см2 .
[L] = 1,3805134- Ю-34 см.
2. е2/G = [М2] = 3, 4575933 ■ 10~12 г2 .
[М] = 1, 8594605 ■ 10"6 г.
3. Ce/e2G2 = [р] = 7,06748759 • 1095 г/см3.
Проведем с этими формулами масштабные
преобразования, учитывая при этом размерность квадрата элементарного электрического заряда:
[е2] = [тс2г] и то, что он является произведением микропараметров:
1. е2С/С4 = тг-гС-Н МС - = тс2гс2Кг/К2-
тс4 = г2/К. г = 1, 3805134 • 10~14 см.
2. е2/С = тс2гМ/С2Р = тс2гК2т/с2Кг =
= Кт2 . т = 1, 8594605 • 10"26 г.
3. С&/е2а2 = С6М2/тс2гС4Д2 = с6К4т2/тс2гх
х с4К2т2 = К2т/г3 =р= (С6/е2С2)/К2 = = 7, 06748759 • 1015 г/см3.
Если учесть, что е2 = тес2гд = тес2с1р, и считать классический радиус электрона равным диаметру протона, т. е. двум его радиусам г о = = с1р = 2гр = е2/теС2 = 2,8179379 • 10~13 см, а диаметр И, радиус Д и массу М нашей Метагалактики подобными с1р, гр и массе электрона те соответственно, то получим и численное значение для К и значения параметров Метагалактики, совпадающие с известными! Именно так и хочется сразу сделать: подставить вместо т — те. а вместо г — г о и получить значения:
1. К1 = г2С4/е2С = е2/Ст2е = (С6/е2С2)1!2/ (те/г^)1/2 = 4,1665978 • 1042 .
2. В = Кхс1р = А'г2, 8179379-Ю-13 см= 1,1741214х хЮ30 см. Д = В/2 = 5, 8706071 • 1029 см.
3. М = К2те = 1, 5814641 • 1058 г.
4. Р = М/Б3 = 9, 7705790-Ю-33 г/см3 (без учета формы структуры).
5. Н = С/В = 2, 5533344 ■ Ю"20 сек"1 =
= 0,78788239 км/сек мегапарсек. Вполне понятно, что ставить вместо е2 и С, а вот насчет С можно сомневаться. А вдруг наше С не такое уж всемирное, а относится только к нашей Метагалактике, которая не совсем подобна электрону, либо мы не все учли?
Полученные результаты (особенно по Н), далеко расходящиеся с известными астрономам, подтверждают наши сомнения. Действительно, чтобы получить нужные величины параметров, следует вместо (3 = 6, 6726 • 10~8 ставить С\ = = <3|(г2/те)2/3| = (е2/т2е)/К = (тес2г0/т2) / К = = (дее)/К = 1,3118159 • 10"6. Так как е2 = = тес2?'о = с/ее»г2, где дее = е2/т2 есть константа электронной микрогравитации, причем в К раз большей, чем С\4. У пары электрон - протон эта константа дер = дее(те/тр), у протона (или пары протонов, либо протон - антипротон)
- 9рр = дее('П1е/'П1р)2 .
И вполне возможно, что истинное решение в том, что таят в себе мировые константы: С — скорость света, С — константа гравитации Метагалактики, е2 — квадрат элементарного электрического заряда, /г — постоянная Планка, Н — постоянная Хаббла, весьма похожая на угловую скорость.
1 Ксл и поставим О, то вместо истинного К получим неистинное /\ .
Удивительное дело, но комбинации из двух первых (С, G) содержат в себе информацию о параметрах нашей Вселенной - Метагалактики. Вот эти замечательные формулы (11 снимает размерность):
1. Радиус Метагалактики:
|Д| = \C'2/G\ = 1, 3469340 ■ 1028 (см).
2. Масса Метагалактики:
\М\ = |G4/G2| = \R2\ = 1,8 1 423 1 2- 1056 (г).
3. Постоянная Хаббла: \Н\ = C/R = \G/C\ = = 2,2257397 • Ю-18 (сек-1) = 68, 679652 (км/сек мпс).
4. Плотность: \Р\ = H2/G = M/R3 = \1/R\ = = \G/C2\ = 7,4242686- Ю-29 (г/см3).
5. «Время жизни»: \Т\ = 1 /Я = R/C = \C/G\ = = 4, 4928882 • 1017 (сек) = 1,4237104 • Ю10 (лет).
6. Заряд: |е21 = MG2R = \GR3\ = M2G = = |G8/G3| = 2,1962429 • Ю105 (гсм3/сек2).
Для определения масштабного коэффициента К нужны уже три константы (С, G, е2): |А'| = = ь2/е2 = KCVG3)1/3! = 2,1193554 • 1041, где е — элементарный макроэлектрнческпй заряд.
Если параметры Метагалактики перевести теперь с помощью К в параметры микромира, то получим следующие подобные микровеличины: R/K = г = r0/|(r¿/me)1/3| = го/а = 6, 355395х хЮ-14 см; М/К2 = m = т^гЦт^/Ц = = ате = 4,0391042 ■ Ю-27 г; НК = 4,7171336х хЮ23 сек-1; РК = р = 1,5734664 ■ 1013 г/см3; Т/К = t = 2,1199315 • Ю-24 сек; г2/К3 = е2 = = 2,3071137 • Ю-19 гсм3/сек2; GI< = д = = 1,4141611 • 1034 см3 /гсек2 ; а = |(r¿/me)1/3| = = 4,4339306.
Из формул видно, что а увеличивает те настолько же, насколько уменьшает го, и по этой причине е2 от него не зависит, точно так же от него не зависит е2. Потому-то выражения для квадратов зарядов после деления е2 на А'3 совпали совершенно точно. Можно было бы подумать, что а всего лишь безразмерный коэффициент и подобные формулы нужно записывать так: t2 = aMG2R, е2 = атес2г, где R и г равны, скажем, радиусам на неких орбитах либо радиусам самих структур, соответственно Re и ге. Но почему-то а во всех формулах следует за Ме, объединяясь в М = аМе, и за Ro, объединяясь в R = Ro/a. Неужели М = аМе и R = Ro/a -это релятивистские Ме и Ro ? Неужели тут проявляются эффекты теории относительности?
Впрочем, еще задолго до нее, в 1881 г., английский физик Дж. Томсон пришел к мысли, что масса т частицы, имеющей заряд и движущейся со скоростью v, будет больше, чем масса то частицы незаряженной и неподвижной. Причем будет выполняться соотношение: т = mo/(l — V2/с2)1/2. А в 1901 г. немецкий физик В. Кауфман показал, что именно эта фор-
мула и описывает зависимость массы от скорости недавно открытой частицы — электрона. И если в нашем случае считать а «приращением» массы за счет скорости v какого-то движения электрона, то скорость эту можно рассчитать так: m = ато = mo/(l — v2/с2)1/2. Откуда а = 1/(1 - v2/c2)1/'2 = Krg/me)1/3! = 4,4339306; v2 = с2(1 - I/o2) = 8,5303967- Ю20 см2/сек2; V = с( 1 - I/o2)1/'2 = 2,9206843 ■ Ю10 см/сек. При этом v/с = 0, 9742354. То есть скорость электрона весьма близка к скорости света С. Возможно, электрон вылетает из возбужденного ядра, либо он образовался вместе с позитроном из гамма-квантов, и в этом состоит весь «большой взрыв»?!
В микромире действуют правила: е2 = тс2 г = = дт2 , g = е2 /m2 . Но и в мире Метагалактики они действуют: е2 = MG2R = M2G = |C8/G3|, G = e2 / M2 = s2/(aMe)2 = |G8/G3|/|G8/G4| = = |G|.
Приведенные здесь выкладки говорят сами за себя, подтверждая наличие в Природе масштабного коэффициента К. Тут же автоматически разрешается и так называемая загадка больших чисел. Эти большие числа есть не что иное, как масштабный коэффициент К, взятый в зависимости от отношения конкретных «макро-» и «микровеличин» в нужной степени. И если бы М. Планк, А. Эдцпнгтон и П. Дирак, посвятившие решению этой загадки много времени и сил, стояли на позиции бесконечной делимости матери, из которой с необходимостью следует иерархическое строение Мира (о подобии тоже можно было догадаться), то она давно была бы уже разгадана. И в этом случае нынешняя наука имела бы несколько другие ориентиры...
В заключение скажу: если читатель даст себе труд внимательно прочесть данную работу, надеюсь, он найдет в нем и другие доказательства и выводы. Например: то, что гравитация с разных масштабных точек зрения выглядит то как гравитация, то как электрическое поле. Что Мир бесконечен в пространстве, времени и иерархии, един, симметричен, трехмерен и евклидов. Что пустоты в нем в К раз больше, чем материи, и потому его пространство не может быть искривленным. Что пустота не только существует, но и служит системой отсчета для материи, как и материя для пустоты. Что в таком Мире плотность его заполнения изменяется с масштабом по закону Р ~ 1/А' ~ 1/R и сами собой «испаряются» оптический и гравитационный парадоксы. Что формулу Е = МС2 можно вывести и не прибегая к теории относительности. И многое другое, смею надеяться, достаточно интересное. И все это согласуется с представлением о бесконечной и подобной иерархии и рисует общую картину Природы, в которой живем все мы и много кто еще.
