Научная статья на тему 'Тайна больших космических чисел'

Тайна больших космических чисел Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

CC BY
1785
251
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Тайна больших космических чисел»

CONCORDE, 2015, N 3

ТАЙНА БОЛЬШИХ КОСМИЧЕСКИХ ЧИСЕЛ

Доктора Франсис Саншез и Ойа Артун Международная академия КОНКОРД

ПРЕДИСЛОВИЕ

Проф. Григорий В. Томский

Фрэнсис Мишель Саншез был лучшим выпускником Парижской высшей школы оптики (Ecole Supérieure d’Optique) 1969 года. Вел научные исследования и проводил со своими студентами нестандартные опыты, в опросах был признан их лучшим преподавателем с титулом «золотые очки». В 1975 году защитил докторскую диссертацию по самостоятельно сформулированной теме о временной когерентности высшего порядка лазера (Francis Sanchez, Coherence temporelle d'ordre supérieur d'un laser déclenché multimode, Université Paris-Sud, 1975. - 169 p. (91 + 78) / https://tel.archives-ouvertes.fr/pastel-00716257/document). Став одним из ведущих французских теоретиков и специалистов по лазерной технике, он принимает активное участие в повышении квалификации инженерных кадров (150 стажировок высокого научного уровня). В 1987 году ему удалось создать защищенную цветную голограмму в один квадратный метр с помощью лазерного луча мощностью в 1 МВт.

После этого, Ф. М. Саншез стал одним из первых исследователей, кто задумался о возможности использования "голографического принципа” в физике и космологии. Публикации его результатов носят фрагментарный характер ([1-9] и др.), что объясняется нежеланием писать монографии и полемическим характером статей.

Поэтому мы предложили доктору Ф. М. Санчез страницы журналов Международной академии КОНКОРД для изложения своих результатов и попросили написать в популярной форме обзорный текст с доктором Ойа Артун, своей супругой.

Мы публикуем сделанный нами перевод этой работы, добавив к ней две малодоступные статьи Санчез на английском языке, содержащие обнаруженные им загадочные соотношения, связывающие космологию с биологией и музыкой.

Статья представляет интерес для всех, и в то же время содержит много тем для исследования [10].

СОДЕРЖАНИЕ

ЧАСТЬ 1. ТАЙНА

I. ОПИСАНИЕ ТАЙНЫ

I.1. Определение больших чисел / I.2 Запись больших чисел I.3. Полезность больших чисел / I.4 Закон больших чисел

I.5. Загадочное большое число Физики 1040 I.6. Тайна космических больших чисел / I.7. Единицы Планка усиливают тайну I.8. Физические «параметры» а и А

32

CONCORDE, 2015, N 3

II. ДВА УТВЕРЖДЕНИЯ, ОСНОВАННЫЕ НА ВОЗРАСТЕ ВСЕЛЕННОЙ

II. 1. Утверждение Дирака и его опровержение

II.2. "Антропное" объяснение / II.3. Успехи «антропного принципа»

III. ЗАБЫТАЯ ТЕОРИЯ ЭДДИНГТОНА

III. 1 Расчет радиуса наблюдаемой Вселенной

III. 2 Большое число Эддингтона / III.3 Вычисление Эддингтоном числа 137

ЧАСТЬ 2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КОСМОЛОГИИ

IV. КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

IV. 1. Радиус Хаббла / IV.2. Предполагаемый возраст Вселенной IV3. Масса наблюдаемой Вселенной

IV.4. Число атомов во Вселенной и их распределение IV.5. Температура теплового фона / IV.6. Проблема космических нейтрино IV.7. Количество информации во Вселенной

V. ТРЕВОЖНЫЕ АСТРОФИЗИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ

V.1. Правило Тициуса-Боде / V.2 Измерение абсолютных скоростей

V.3. Странные наблюдения Халтон Алп / V.4 Бездоплеровские колебания Котова V.5. 11-летний солнечный цикл / V.6 Аномалия зондов Пионер V.7. Периодичность сдвигов галактических частот

VI. ОСНОВНЫЕ КОНКУРИРУЮЩИЕ КОСМОЛОГИИ

VI.1. Статическая космология

VI.2. Космологии Изначального Большого Взрыва / VI.3. Перманентная космология

VII ТОНКАЯ НАСТРОЙКА ПАРАМЕТРОВ

VII.1. Начало атомной физики: важность h и / VII.2. Земля / VII.3. Звезды

ЧАСТЬ 3. ТАХИОННАЯ ФИЗИКА

VIII. РАДИУС ХАББЛА

VIII.1. Удаление с дает половину радиуса Хаббла VIII.2. Радиус Хаббла связан с формулой Хааса VIII.3. Формула Стюарта дает 2/3 радиусаХаббла

VIII. 4. Прямое квантовое подтверждение того, что R является критическим радиусом

IX. ЯВЛЯЕТСЯ ЛИ ПОСТОЯННЫМ ТАК НАЗЫВАЕМЫЙ ВОЗРАСТ ВСЕЛЕННОЙ?

IX.1. Устранение с дает 13,7 миллиардов лет / IX. 2. То же удаление с дает период Котова

ЧАСТЬ 3. ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ

X. ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП

X.1. Голография / X.2. Голографический принцип в теоретической физике

X.3. Голографический принцип в черной дыре / X.4. Голографический принцип во Вселенной X.5. Соотношение между массой Планка и Вселенной / X.6. Связь с теорией Эддингтона

33

CONCORDE, 2015, N 3

XI. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭТИХ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ

XI.1. Голография подсказывает идею сканируемой Вселенной

XI.2. Связь с физикой элементарных частиц / XI.3. Хиральность в природе

XII. ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

XII. 1. Член 3D в энтропии имеет отношение к ядру

XII.2. Голографическая формулировка основной формулы без с / XII.3 Длина Котова

XIII. МИКРО/МАКРО ФИЗИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ

XIII.1. Топологическая ось / XIII.2. Гран-космос

XIII.3. Скрытая масса и темная энергия

ЧАСТЬ 5. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

XIV. ПРЯМЫЕ СВЯЗИ МЕЖДУ ФИЗИКОЙ И БИОЛОГИЕЙ

XIV.1. Биологические параметры

XIV.2. Средняя масса нуклеотидов почти равна массе Ферми

2

XIV.3. Масса кодона ДНК близка к m /т

p e

XIV.4. Температура млекопитающих и теплового фона / XIV.5 Соотношение тройных точек XIV.6. Соотношения между физическими параметрами, связанными с биологией

XV. БОЛЬШИЕ МУЗЫКАЛЬНЫЕ ЧИСЛА

XV.1. Музыкальные гаммы / XV2 Число Система

XV.3. Прямая связь между кодоном и гаммой в 612 нот / XV.4 Гран-космос и индийская гамма

ЧАСТЬ 6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

XVI. ИТОГИ ЭТОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

XVI.1. Выводы о корреляциях, связанных с радиусом Хаббла

XVI.2. Выводы из «критической» корреляции / XVI.3. Результаты стыковки двух корреляций XVI.4. Связь с большими микрофизическими числами XVI.5 Связь с биологическими параметрами

XVII. ИНТЕРПРЕТАЦИИ

XVII.1. Постоянный Большой Взрыв / XVII.2. Космос-калькулятор

XVII.3. Необходимость Гран-космоса

XVIII. НАБЛЮДАЕМЫЕ ПРЕДСКАЗАНИЯ

XVIII. 1 Галактики / XVIII.2 Период Котова

XVIII.3. Период Вольфа в 11 лет / XVIII.4 Тепловое излучение реликтового фона XVIII.5 Излучение космических нейтрино / XVIII.6 Универсальность разумной жизни

XIX. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСКАЗАНИЯ

XIX.1. Фундаментальная теория Эддингтона / XIX.2. Тахионная физика

XIX.3. Таинственные параметры могут быть базами расчета

34

CONCORDE, 2015, N 3

ВВЕДЕНИЕ

В последнее время в Космологии происходят впечатляющие события. Во-первых, радиус Хаббла измерен, наконец, с достаточной степенью точности (4%), а неточность измерения

температуры фонового излучения теперь не превышает 10-4. Мы вошли в «эру точной космологии».

Обнаружено также, что Вселенная обладает особой плотностью, соответствующей 1% "критической плотности», что означает, что наблюдаемая Вселенная в целом не является искривленной, а обладает самой простой геометрией.

Также было замечено, что разбегание галактик ускоряется вместо ожидавшегося замедления... На рубеже нового тысячелетия пришлось переписать все трактаты, предусматривавшие замедление скорости этого разбегания. Теоретики сочли необходимым введение «отталкивающей темной энергии» для объяснения этого явления, что вызывает сомнения в правильности стандартной модели первичного Большого Взрыва.

Но на одну фундаментальную проблему не было обращено достаточно внимания: странные корреляции, замеченные Дираком между большими космическими и атомными числами. Теперь, когда осуществлены достаточно точные измерения, пришло время серьезно заняться этой проблемой больших космических чисел. Мы покажем, что эти корреляции очень точны, поэтому официальное объяснение на основе антропного принципа, слишком расплывчатого, не является убедительной.

В истории науки исследование отношений между числами предшествовали созданию теорий. Так было с Кеплером для планетарных орбит, с Дальтоном для существования атомов, Менделеевым для ядерной физики и Бальмером для квантовой теории.

Напомнив происхождение тайны больших космических чисел и неудачу Дирака в попытке объяснения этих чисел, мы даем обзор современного состояния космологии, избегая критических комментариев, выходящих за пределы принятых сегодня официальных рамок.

Мы рассмотрим несколько направлений науки для поиска эквивалентных больших чисел. В том числе, совершенно новое направление тахионной физики, которое допускает взаимодействия со скоростью, превышающей скорость света. Используем законы голографии и данные биологии. Увидим, что все это приводит к совершенно новому и последовательному видению космоса, которое подтверждает догадки о существовании Окончательной теории.

Мы покажем, что проблема больших чисел имеет прямую связь с теорией Эддингтона, с теорией струн и с недавними исследованиями о Вселенной-компьютере, представляющими полезные усилия для создания Окончательной теории.

ЧАСТЬ 1. ТАИНА

I. ОПИСАНИЕ ТАЙНЫ

1.1. Определение больших чисел

Понятие большого числа является относительным, то есть это зависит от обстоятельств. С одной стороны, говорят, что курица умеет считать только до 3: за ее пределами она не замечает, если ей не хватает цыпленка. Для нее 4 уже большое число. С другой стороны, некоторые математики используют огромные числа, гораздо большие, чем те, которые нас будут интересовать. Они вводят даже «бесконечные трансфинитные числа», но понятие бесконечности чуждо измерению, поэтому находится за пределами физики (но это уже другая история).

35

CONCORDE, 2015, N 3

В этой статье мы ограничимся рассмотрением больших чисел, появляющихся при изучение реального мира.

Такие большие числа впервые появились в астрономии. Существует даже термин астрономическое число для обозначения большого числа. До одного миллиарда большое число можно записать обычным образом, но астрономия манипулирует с гораздо большими числами. Поэтому астрономы ввели различные единицы расстояния: расстояние от Земли до Солнца называется астрономической единицей. Они также используют световой год, расстояние, которое свет проходит за год, и даже парсек, равный примерно 3 световым годам. В космологии расстояния настолько огромны, что часто используется мегапарсек, равный миллиону парсек.

Можно быстро запутаться в изобилии различных единиц измерения в разных областях науки. Чтобы избежать этого лучше придерживаться одной единицы, например, метра и найти более удобный способ записи больших чисел.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

I.2. Запись больших чисел

Для удобства записи больших чисел сначала подсчитывают число десятичных цифр, которые он содержит.

Так 9-значные числа превышают 100 миллионов, например, экстравагантные выигрыши некоторых лото. Например, 100 000 000 равняется 10 в степени 8, то есть

8

10x10x10x10x10x10x10x10 или короче 10 . Все числа, большие этого числа, и меньшие, чем один миллиард содержат 9 цифр.

В общем случае, большое число соотносят с маленьким числом b, называемым базой. База возводится в степень, называемую называется «показателем степени» (технический термин логарифм). Базой, как правило, служит целое число из интервала от 1 до 10.

Другой пример: один миллиард можно записать двумя способами, либо как 1000000000,

9

то есть как 1, за которым следуют девять нулей, либо просто, как 10 . В этом случае база

составляет 10, а показатель равен 9. Если это 3 млрд., то мы пишем 3 х 109. Это гораздо более сжато и очень удобно тем, что при умножении двух больших чисел, просто суммируются

показатели: так тысяча миллиардов (триллион) равен 1012 , ибо 3 + 9 = 12.

В обычных научных калькуляторах числа не должны превышать 10100 и для показателей степеней используется символ Л, следовательно, это максимально допустимое для калькулятора число обозначается, как 10 л 100.

Это обозначение вводит естественным образом понятие логарифма: логарифм одного миллиарда по основанию 10 равен 9. Математики используют натуральные логарифмы с основанием e = 2,72818... Она обозначается ln в калькуляторах.

1.3. Полезность больших чисел

Для чего нужны большие числа? Например, скорость света очень большая по отношению к обычным скоростям. Так самолет, который летит со скоростью 1000 км / час,

9

движется в 10 раз медленнее скорости света!

Мы выбираем единицы измерения длины, времени и массы по отношению к нашему окружению. Но как только покидаем привычные масштабы, появляются большие числа, происходит колоссальное увеличение или уменьшение. Так Луна, ближайшее к Земле небесное

светило, имеет размер в 4 х108 метров. В другом направлении радиус атома меньше метра

36

CONCORDE, 2015, N 3

ln10 л /л-10 а

примерно на 10 раз, что записывается как 10 метров. Ядро атома гораздо меньше и имеет порядок 10-15 метров.

Вне Солнечной системы расстояния измеряются в световых годах: один световой год равен 9,4 х 1015 метрам. Вне Галактики расстояния измеряются в миллионах световых лет, примерно 1019 метров. Радиус Хаббла, о котором мы будем говорить потом и который определяет величину наблюдаемой Вселенной, теперь определен достаточно точно (с 4 % неточности) и равен 1,3 х 1026 метров.

Таким образом, большие числа используются во всех областях науки. Например, так как масса атома очень мала, для выделения количество газа, который можно легко взвесить (килограмм водорода содержит около 1027атомов), используется число Авогадро, примерно

равное 1023, которое позволяет определить базовую единицу измерения, называемую «моль»... Даже простая биологическая клетка имеет очень много атомов.

I.4. Закон больших чисел

Законами больших чисел называются закономерности, которые могут предсказать статистическое исследование идентичных явлений, повторяющихся много раз. Например, если монета бросается 5 раз, то может случиться, что "решка" выпадет 5 раз, вероятность этого легко вычислить: основание равно 2 (поскольку существуют только две возможности) и показатель равен 5: поэтому вероятность события равна 1 / 32, что мало, но этой вероятностью нельзя пренебрегать. Результат является совершенно непредсказуемым для небольшого числа

испытаний. Но если бросать монету 106 раз, то практически невозможно выпадение одних "решек", но можно сделать статистический прогноз: будет примерно 500 000 "решек". Можно даже оценить стандартное отклонение от этой величины: оно просто равно квадратному корню

из количества бросаний, то есть в данном случае 103. Поэтому с очень большой вероятностью число выпаданий "решки" будет заключено между 499000 и 501000 раз.

Разница может показаться большой, но важно только относительное отклонение,

называемое неточностью, равное здесь 10-3.

I.5. Загадочное большое число Физики: 1040

Атом водорода, самый простой из всех, похож на маленькую солнечную систему с одним электроном, вращающимся вокруг протона. Между ними есть только две разновидности взаимодействия: электрическая сила и сила притяжения. Сравнивая эти две силы, мы видим,

что электрическая сила примерно в 1040 раз больше, чем гравитация. Сила притяжения

ничтожна, ибо массы электрона и протона очень малы: m равна примерно 9 х 10-31 кг, m

е р

равна примерно 1836 mg .

Напомним, что гравитационная сила определяется законом всемирного тяготения Ньютона. Он предположил, что яблоко, падающее на землю, и Луна, вращающаяся вокруг Земли, подчиняются одному и тому же общему закону (отсюда и название, данное этому

закону), который зависит от гравитационной постоянной G и имеет вид Gm^^d2, где d -

расстояние между двумя телами с массами mj и mПоэтому для атома с радиусом r эта сила

равна Gm m /r2.

ер

37

CONCORDE, 2015, N 3

Для электрической силы используется закон Кулона, который имеет тот же вид, но массы заменяются на электрические заряды. Разница состоит в том, что любой электрический заряд является кратным элементарному заряду, равному заряду электрона, который равен заряду протона, но противоположного знака (если бы они были одного и того же знака, то две частицы отталкивались бы и материя бы взорвалась). Сила взаимодействия между двумя элементарными

зарядами равняется hc/ad2, где с -скорость света в вакууме, равная примерно 3 х 108 м/сек.

В формуле электрической силы появляется постоянная h, называемая «h с чертой». Это -главная квантовая постоянная (равная, постоянной Планка h, деленной на 2л). Она является квантом вращения: это означает, что любой вращающийся объект всегда вертится с кинетическим моментом, кратным h. Мы не ощущаем этой разрывности движения, ибо h

ш-34 2 -1

очень мало и равно примерно 10 кг мz с .

В этом законе появляется таинственное число а = 137,036, которое мы называем электрической постоянной (обратная ему число a (альфа), называется постоянной тонкой структуры и встречается в оптических спектрах).

Обратите внимание, что в физических формулах следует всегда использовать одну и ту же систему единиц. Международная система (СИ) использует метр для расстояния, секунду для времени и килограмм для массы. Вот почему мы выразили скорость света с в м/с, а не в километрах в секунду, и массу электрона в килограммах.

Вызывает сожаление, что международная система единиц (СИ) содержит в дополнение к единицам длины, времени и массы, четвертую единицу «силы электрического тока», связанную с понятием электрического заряда. Это скрывает появление h и электрической постоянной а и вынуждает ввести произвольные "постоянные" без особого физического смысла, такие как "диэлектрическая проницаемость" e^ Такое усложнение часто погружает студентов и

преподавателей в состояние глубокой растерянности.

Поэтому в этой книге используется только "механическая" часть системы СИ.

При выполнении расчетов для гравитационных сил в атоме в системе единиц СИ

находим единицу силы N ("ньютон")

10-67/г2

N, а для электрической силы 2 х 10

28/г2 N. Таким

образом, в атоме электрическая сила больше гравитационной в 2 х10 39 раз, округляя это число

для лучшего запоминания, получаем большое число 1040, важность которого читатель увидит далее.

Происхождение этого огромного числа настолько загадочно, что ни одна теория не может это объяснить. Более того, это характерное для атома число встречается во Вселенной., причем неоднократно!

I.6. Тайна космических больших чисел

В наблюдаемой Вселенной есть около 1011 галактик, каждая из которых содержит также 1011 звезд (близость этих цифр уже выглядит странно). Каждая звезда весит около 1030 кг,

следовательно, наблюдаемая Вселенная весит примерно 1052 кг. Это соответствует наличию примерно 1080 атомов в наблюдаемой Вселенной. Показатель 80 равен удвоенному показателю

40 загадочного большого числа физики 1040. Другими словами, 1040 является квадратным

80

корнем из 10 . Мы видели, что в законах больших чисел фигурирует именно квадратный корень из большого количества испытаний.

К этому первому совпадению добавляется второе, еще более странное. Возьмем предполагаемый официальный возраст Вселенной: 13,7 миллиардов лет, то есть 4,32 х 1017

38

CONCORDE, 2015, N 3

секунд. Далее, возьмем характерное ядерное время темпом, которое требуется свету для пересечения нуклона диаметром около 10-15 м (единица расстояния, называемая «ферми»), это составляет около 3 х 10-24 сек. Отношение этих двух времен получается примерно равным 1040.

lest-éclair

IPI J 8 AOUT 2011 www.lest-eclair.fr / 0,90 € . , n 21342

ACADÉMIE CONCORDE

Le mystère des grands nombres en discussion

L'Académie Concorde poursuit son travail scientifique à Romilly-sur-Seine

Plusieurs docteurs en sciences physiques et mathématiques se sont réunis au siège de l’Académie internationale Concorde de Romilly-sur-Seine

Lors de cette séance de travail les docteurs Francis Sanchez et Oya Artun ont présenté le manuscrit de leur nouveau livre Le mystère des grands nombres cosmiques.

Si la cosmologie a récemment connu des développements spectaculaires, un problème fondamental est encore négligé : celui des étonnantes corrélations concernant l’étrange ressemblance entre les nombres atomiques et cosmiques.

Il existe plusieurs pistes pour traquer ces équivalences, dont celle de la physique tachyonique qui admet des interactions plus rapides, que la vitesse de la lumière.

Sanchez et Artun suivent également la piste holographique, ainsi que celle de la biologie. . Ils constatent que ces pistes convergent vers une vision entièrement nouvelle et cohérente du cosmos, qui annonce l’existence d’une théo-

rie « finale ».

Cette question des grands nombres a des connexions directes avec Га théorie d’Eddington, la théorie des Cordes, et les récentes recherches sur l’Univers ordinateur, qui sont autant de pistes utiles pour la théorie « finale». -

Axe de rotation de la terre

Le docteur Christian Bizouard, du service de la rotation de la terre à l’Observatoire

de Paris, a exposé sa thèse d’habilitation pour diriger des recherches.

Il a donné en particulier, des éclaircissements sur le changement de l’axe de rotation de la terre après les tremblements de terre à Sendai (Japon), avec les - Conséquences que l’on connaît. En réalité, confirme Christian Bizouard, personne n’a encore jamais mesuré le déplacement de l’axe terrestre suite à un séisme.

À l’heure actuelle, « le phéno-

mène reste purement théorique».

Le professeur Grigori Tomski et l'enseignant des mathématiques du Kazakhstan, Ibragim Ibatul-lin, ont présenté le manuscrit de leur livre Géométrie élémentaire de la poursuite, cours et exercices et ont exposé leur stratégie pour l’introduction de cette géométrie dans tous les lycées du Kazakhstan, pour les élèves doués en mathématiques et dans le but de reproduire cette expérience dans d’autres pays.

39

CONCORDE, 2015, N 3

I.7. Единицы Планка усиливают тайну

Физики считают "фундаментальными" три физические постоянные, которые мы видели выше: G, c и h. Существует столько же независимых единиц измерений: для длины, времени и массы. Планк предложил, смешивая (используя только умножение и деление) три константы, вычислить три основные базовые единицы: длину Планка, время Планка и массу Планка. Такой метод расчета является очень важным в физике и называется «анализом размерностей». Он не представляет никакой трудности в математическом плане, поскольку сводится к решению системы трех линейных уравнений с тремя неизвестными. Действуя таким образом, находим

1 л-34 Л п-43 Л Л-8

очень малую длину, 10 метров, очень малое время, 10 секунд, но получаемая масса 10 кг

необычно большая по сравнению с массой элементарных частиц.

Эти единицы длины и времени хорошо адаптируюся к теории Большого взрыва, показывая, что важные явления имели место в течении времени Планка. Другими словами, это вроде бы дает пространственные и временные масштабы первичного Большого Взрыва, являющегося важным понятием официальной космологии. Но мы увидим, что тот же «анализ размерностей», где скорость с заменяется массой атома, порождает серьезные сомнения в официальной космологии.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Официально содержательный смысл массы Планка является полной загадкой.

Отношение этой массы к массе электрона дает большое число 1022. Это похоже на таинственное число звезд в наблюдаемой Вселенной, которое равно квадрату числа галактик во Вселенной или квадрату числа звезд в Галактике. Это похоже на случайное совпадение, но мы увидим, что эта новая корреляция может быть связана с таинственным числом 1040.

Можно обсуждать выбор темпона как единицы времени для получения рассмотренных больших чисел. Но при использовании в качестве единицы времени Планка возраст Вселенной

становится равным 10 или квадратному корню из произведения 10 на 10 , что подтверждает еще раз существование тайны больших чисел. Кроме того, отношение возраста Вселенной к характерному времени радиационного фона неба равно 1030, то есть квадратному корню из предыдущего 1060, что сгущает тайну больших чисел.

I.8. Физические «параметры» а и А

В то время как значения "физических констант" зависят от выбранной системы единиц, в физике встречаются чистые числа, называемые "параметрами".

Напомним, что в формуле для электрической силы пояляется а = 137,036, которое можно называть электрическим параметром. Это число не фигурирует в явном виде в обычном определении "кулоновской силы», включающей электрические заряды, выраженные в Кулонах. Использование параметра «а» позволяет обойтись без единицы заряда и ограничится базовыми единицами, служащими для измерения пространства, времени и массы. Поэтому электрическая

сила между двумя элементарными зарядами записывается просто в виде hc/ad2. По аналогии, теоретики вводят также гравитационную постоянную А для выражения силы тяготения между

двумя протонами в виде hc/Ad2, то есть A = hc/Gmp2, что примерно равно 1038, то есть снова

получаем величину порядка 1040. К тайне больших чисел присоединяется тайна этого гравитационного параметра А.

При использовании основания 2 для записи параметра А находим, что это число очень

близко (0,6%) к 2127, причем интересно отметить, что 127 = 27 - 1, как мы увидим, это число непосредственно связано с числом 137. Это простое замечание будет иметь большое значение в дальнейшем.

40

CONCORDE, 2015, N 3

Отметим также, что, в то время как радиус атома, выраженный в зависимости от редуцированной длины волны электрона Х^ = h/mc равен ra = а Х^, величина ЛХравна 0,65

величины 1026 м, то есть половине радиуса Хаббла, учитывая нынешную 4% неточность его определения. То есть существует своего рода электро-гравитационная симметрия между атомом и Вселенной. Современные теории натыкаются на трудности в этом вопросе: как связать гравитацию с электричеством? Поэтому кажется, что тайна больших чисел может помочь в этом поиске объединения.

Мы расскажем позже, как измеряется этот радиус Хаббла. Заметим сразу, что эта формула ЛХ^ не содержит константу с, ибо А пропорциональна с, в то время как Х обратно

пропорциональна с. Что будет интерпретироваться как возможность взаимодействия со скоростью превышающей с (в современной физике скорость с считается наибольшей для любых физических взаимодействий: мы увидим, что космология порождает серьезные сомнения относительно этого ограничения)..

II. ДВА УТВЕРЖДЕНИЯ, ОСНОВАННЫЕ НА ВОЗРАСТЕ ВСЕЛЕННОЙ

II.1. Утверждение Дирака и его опровержение

Двойное совпадение, отмеченное выше, так заинтриговало Дирака, что он предположил, что эти большие числа тесно связаны между собой. Он предложил, что, чем больше возраст Вселенной, тем больше это число. Так, во время Большого Взрыва это число должно было иметь небольшое начальное значение. Таким образом, больше нет тайны с единицей времени

темпон 3 х 10-24 секунд число 1040 представляет на самом деле возраст Вселенной. Эта цифра очень большая просто потому, что Вселенная очень стара и чем больше она будет стареть, тем больше он будет увеличиваться.

Дирак полностью устранил проблему: нет необходимости объяснять происхождение числа, которое постоянно меняется.

Но баланс сил в атоме зависит от электрического (общего для электрона и протона электрического заряда) и гравитационного (постоянная Ньютона G) коэффициентов. Поскольку Дирак предполагает существование корреляции между двумя большими числами, то, по крайней мере, один из этих коэффициентов должен меняться. Дирак считал, что меняется только коэффициент гравитации G пропорционально изменению возраста Вселенной.

Но Теллер показал, что в этом случае в прошлом солнце светило бы гораздо сильнее, и Земля должна была бы быть ближе к солнцу: все океаны Земли должна были бы выкипеть в эпоху докембрия. Существование морских окаменелостей этого периода опровергает предположение Дирака.

Таким образом, изменение G исключено, поэтому другие исследователи предположили изменение электрического заряда. Но, опять же, речь идет о явлениях, которые не наблюдаются. Например, рассматривая небо через телескоп, мы видим прошлое, ибо скорость света, такая огромная на нашем уровне, является чрезвычайно медленной в масштабах Вселенной. И если бы электрический заряд был иным в прошлом, то это бы проявилось в искажении оптических спектров (распределении линий, испускаемых атомами). Но эти спектры, характерные для каждого химического вещества, остаются инвариантными с учетом эффекта Доплера, вызванного разбеганием галактик. Например, когда синяя полоса сдвигается на 1%, красная линия также смещается в той же пропорции на 1%. Это наблюдение подрывает мнение тех, кто думает, что красное смещение имеет другое происхождение, чем эффект Доплера. 41

41

CONCORDE, 2015, N 3

Таким образом, многочисленные попытки показать переменность коэффициентов

электрической и гравитационной сил были безуспешными. Проблема таинственного числа 1040 продолжает волновать умы.

Дирак имел большой авторитет в научном мире, так как он ранее обнаружил замечательное уравнение. Это был хороший математик, но он не мог предвидеть, к чему могут привести предположения об изменчивости физических коэффициентов. Позже мы увидим, что малейшее изменение одного из этих коэффициентов приводит к значительным изменениям в структуре физического мира.

II.2. "Антропное" объяснение

Антропное предположение основано на теории Большого Взрыва. Сначала были только элементарные частицы, потом появились самые простые атомы водорода и гелия, но не сложные атомы, ибо расширение шло слишком быстро: у них не было времени на образование, ибо температура упала слишком быстро. Сложные атомы, такие как углерод, были произведены в недрах звезд на протяжении миллиардов лет, а затем распространилась в космосе после взрыва сверхновых. Эти материалы затем агломерировались и породили второе поколение звезд с их свитой планет, следовательно, жизнь, основанная на химии углерода, возникла после многих миллиардов лет.

Теперь показано, что длительность жизни звезды имеет как раз величину такого же

порядка, как так называемый «возраст Вселенной» или 1040 темпонов (время, которое требуется свету для пересечения ядра атома).

Это антропное объяснение имеет переходный смысл: согласно ему мы живем в очень специфическую космическую эпоху. Это напоминает старинные верования. Действительно, старинная форма антропного принципа утверждала, что мы живем в совершенно особом месте во Вселенной. Астрономические наблюдения отвергли это предположение. Вселенная огромна и наша Земля является только ее мизерной частью. Существует много планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, очень похожих на наше Солнце.

Позже какое-то время люди даже думали, что наша галактика совпадает со всей

Вселенной. Ведь она содержит 1011 солнц, но Кант первым заподозрил существование других галактик. Действительно, наблюдались туманные облака, но только после появления мощных телескопов выяснилось, что действительно существует много других галактик, похожих на нашу.

Этот «антропный принцип» появился теперь в новой форме: мы живем в особое время первого поколения Солнц. Позже, в этой модели Большого взрыва, Вселенной суждено остыть после исчезновения или угасания всех звезд (тепловая смерть). Думали также, что расширение может обернуться сжиманием и привести к Большому сжатию, потом снова к Большому взрыву, циклическая модель, которая бы понравилась индусам с их принципом вечного круговорота. Но недавние наблюдения показали, что Вселенная, вместо того, чтобы замедлить свое расширение, наоборот ускоряется.

Это антропное объяснение совпадения во времени было сначала подвергнуто резкой критике, но недавно интерес к нему возобновился в связи с обнаружением в теории струн огромного числа возможных Вселенных, образующих совокупность, называемую

Мультивселенной, состоящую примерно из 10500 Вселенных. Поэтому возможно, что случайно в одной из этих Вселенных могла родиться жизнь. В каждой Вселенной значения параметров распределены случайным образом и, как будет показано в главе о «такой регулировке», малейшее изменение значения одного из них исключает возможность всякой формы жизни. 42

42

CONCORDE, 2015, N 3

Таким образом, нынешная официальная точка зрения обосновывает подобие возраста

звезд с возрастом Вселенной, но не объясняет смысла числа 1040 , так как оно является нынешним значением переменной величины.

Такова официальная теория. Она оставляет много фактов в тени, поэтому многие ученые ее критикуют. Некоторые говорят, что это является попыткой скрыть провал теории. Неудачам сегодняшних физических теорий посвящены недавние книги Ли Смолина ''Ничего больше в физике не получается» и «Даже не ошибочна", последняя критикует теорию струн. На самом деле, легко опровергнуть этот тезис и дать другую версию, способную интегрировать биологию намного интереснее, правдоподобнее и логичнее, чем эта официальная экстравагантная теория.

II. 3. Успехи «антропного принципа»

Причина, по которой официальное объяснение тайны больших чисел опирается на антропный принцип, состоит в том, что этот принцип имел некоторые впечатляющие успехи. Для того, чтобы выработать углерод из водорода и гелия внутри звезды, необходимо пройти через этап выработки бериллия. Фред Хойл изучал эту проблему и показал, что должен быть определенный уровень энергии для того, чтобы эти реакции были возможны. К всеобщему удивлению было обнаружено, что это удивительное предсказание было верным. Кроме того, для предотвращения превращения всего углерода в кислород, что имело бы катастрофические последствия для известных нам форм жизни, основанных на углероде, еще одно условие должно быть выполнено и это условие также было проверено.

Другими словами, если значения физических констант были чуть другими, то это изменило бы уровни энергии, что могло привести к исчезновению углерода. Таким образом, физические константы, кажется, были выбраны так, что углерод и тесно связанная с ним наша форма жизни, могли появиться. Но соответствующие расчеты настолько сложны, что невозможно точно отследить происхождение соответствия между физическими параметрами.

Таким образом, не только не удается объяснить значения параметров, но даже зная параметры, мы не можем рассчитать уровни энергии. Перед такой трудностью самый простой способ выхода заключается во внедрении Мультивселенной и антропного принципа. Можно критиковать этот легкий путь, сказав, что поиски происхождения параметров были недостаточны и, что пожалуй более совершенная теория позволила бы расчет энергетических уровней. Таким образом, вместо блокирования исследований, эта тайна должна была их стимулировать, тем более что мы забыли теорию Эддингтона, который установил первые соотношения между параметрами.

III. ЗАБЫТАЯ ТЕОРИЯ ЭДДИНГТОНА

Ш.1. Расчет радиуса наблюдаемой Вселенной

Подход Эддингтона к обсуждаемой тайне сильно отличается от подхода Дирака: он

рассматривает не отношение времен, а отношение расстояний. По его мнению, число 1040 является постоянной, но вводит это число в другой форме, как отношение радиуса наблюдаемой Вселенной к размеру ядра. Этот отношение эквивалентно полученной выше (п. 1.6) величине, ибо радиус Хаббла равен примерно возрасту Вселенной умноженному на скорость света с, а радиус нуклона равен темпону умноженному на с. 43

43

CONCORDE, 2015, N 3

Ему удалось связать атомную физику с космологией, используя формулу, содержащую квадратный корень из числа атомов в наблюдаемой Вселенной (закон больших чисел, описанный выше).

Но его формула не давала результат, совместимый с наблюдениями того времени. Поэтому Фундаментальная теории Эддингтона не получила дальнейшего развития. Но, как мы увидим далее, в то время радиус наблюдаемой Вселенной был определен с ошибкой почти в 10 раз. С новыми измерениями в настоящее время с точностью около %, подход Эддингтона становится снова интересным.

Эддингтону удалось связать радиус Вселенной с массой атома. Он предположил сначала, что Вселенная является критической, поэтому половина его радиуса R/2 равна GM/с2, где М является общей массой Вселенной и G - гравитационной постоянной. Поэтому эквивалентное

число атомов массы m равно N = Rc2/2Gm. Так как N примерно равно 1080, то m близка к 10-27 кг, что имеет порядок величины массы атома водорода. Заметим, что 70% атомов во Вселенной являются атомами водорода, 25% гелия и 5% остается для всех других атомов.

Таким образом, проверено первое совпадение: оно просто означает, что Вселенная имеет критическую плотность, что уподобляет ее черной дыре. Часто черную дыру представляют как остаток массивной звезды, соответствующий резкому уменьшению ее радиуса. Но если рассматривать среду с постоянной плотностью, увеличивать ее радиус, то достигнем такого значения этого радиуса, при котором скорость освобождения равна скорости света, откуда происхождение формулы упомянутой выше.

Этот характер черной дыры для Вселенной был подтвержден наблюдениями, но в теории центр черной дыры должен обладать математической сингулярностью, поэтому все точки Вселенной должны быть особыми, здесь появляется возможность теоретической связи с элементарными частицами.

Теперь заметим, что плотность в среднем везде одинакова во Вселенной. Это является даже основным космологическим принципом, упрощающим сложные расчеты общей теории относительности. Любопытно отметить, что в то время как эта теория считает Вселенную имеющей различную кривизну в разных местах, то теперь выяснено, что наша Вселенная плоская.

Второе совпадение является более тонким. Эддингтон предполагает, что половина радиуса Вселенной дается статистической формулой с участием квадратного корня из числа атомов во Вселенной. В качестве единицы расстояния он берет длину волны h/mc, связанную с частицей массы m, расстояние определяется отклонением racN от длины волны h/mc, связанной

с частицей массы m. Это дает массу примерно равную 1040 h/Rc, то есть порядка 10 29 кг, являющуюся правильной оценкой массы атома.

Таким образом, два раза получено хорошее приближение радиуса Вселенной, один раз используя G и полную массу М, второй раз используя h и массу частицы с учетом формулы больших чисел. Поэтому интерпретация Эддингтона кажется правильной.

Этот результат удивил всех, ибо всех учат, что квантовая постоянная h появляется только в физике элементарных частиц. Мы имеем здесь начала объединения физики, объединения, которое не осуществлено и сегодня, ибо работы Эддингтона были забыты.

Причина того, что Эддингтон был забыт, состоит в том, что в его теории R является константой, что противоречит теории первичного Большого Взрыва. Более того, Эддингтон любил говорить, «Большой взрыв оставляет меня равнодушным», это означает, что он не одобрял этой теории, ставшей сегодня почти догмой. 44

44

CONCORDE, 2015, N 3

III.2. Большое число Эддингтона

Эддингтону оставалось объяснить происхождение таинственного числа 1040. В своей Фундаментальной теории, основанной на матрицах (таблицах чисел) с 16 столбцами и 16 строками, он приходит к выводу, что число N (число протонов во Вселенной) может быть равно

только 136 x 2256. Результат, который никто не воспринял всерьез, и многие объявили, что эти работы не представляют интереса. Позже мы увидим, что, однако, есть правда в этом удивительном предсказании.

Они не увидели ничего примечательного в числе Эддингтона, квадратный корень 0128

которого составляет около 2 , в представлении этого числа используется простейшая основа

2, как во всех сегодняшних компьютерах (именно поэтому мы находим постоянную степени 2 в компьютерных продуктах: 32, 64, 128, 256 и др.). Вместо того, чтобы писать таинственное число с базой 10, Эддингтон пишет с двойной: 2Л(2Л7), то есть свое большое число записывает

с помощью маленьких чисел. Так получается число 3 х 1038, которое дает отношение радиуса Вселенной к длине волны электрона с учетом нынешней 2% неточности. Но почему 7, что значительно больше чем 2? Есть ли связь между этими двумя числами. На самом деле 7, как и

127, является числом Мерсенна, то есть имеет вид 2П — 1 для n=3. А 3 также является числом Мерсенна при n = 2. Итак, мы имеем последовательность чисел Мерсенна 3, 7, 127, et (2127-1). Недавно показано, что это число является также простым. Это удалось сделать, ибо числа Мерсенна обладают очень необычными математическими свойствами. Таким образом, таинственное число принадлежит к последовательности, сумма первых трех членов которой дает число 137, которое является целой частью электрической постоянной.

Так константы физики, кажется, связаны с этой математической последовательностью, что противоречит предположению, что они взяты случайным образом.

Ш.3. Вычисление Эддингтоном числа 137

Впрочем, Эддингтон не только обосновал смысл числа 1040, но он также дал толкование числа 137 с помощью той же таблицы чисел с 16х16 элементами. Действительно, такая таблица разделяется на две подгруппы следующим образом 16x16 = 16x15/2 + 16x17/2 или 120 + 136, что соответствует разделению на симметричную часть и антисимметричную часть. Вторую часть Эддингтон связывает с электричеством. Он сначала предложил 136 в качестве электрической постоянной, но так как измерения показывали результат, близкий к 137, он нашел способ добавить еще одну степень свободы, тем самым оправдывая 137. Но при более точных измерениях оказалось, что электрическая постоянная несколько больше, чем 137, сегодня измерения дают значение, близкое к 137,036. Поэтому большинство исследователей отвергают этот подход и работы Эддингтона, самого признанного в свое время эксперта квантовой физики и теории гравитации, забыты под тем предлогом, что великий ученый "чокнулся" в конце жизни.

Однако, этот процесс объяснения методом последовательных приближений характерен для физика, который делает выводы по индукции из экспериментальных фактов. Противоположным является подход математика, выводящего все из основных постулатов. Такой подход дал поразительные успехи, но сегодня он привел к чудовищной Мультивселенной. В самом деле, как мы видели выше, теория струн, единственная современная теория, которая объединяет гравитацию и квантовую теорию, кажется пришла к выводу о возможности

существования множества Вселенных, некоторые говорят о существовании 10500 Вселенных! Поэтому таинственные физические параметры а, р (отношение масс протона/электрона) и

знаменитое число 1040, якобы не нуждаются в объяснении: достаточно признать, что выбор их 45

45

CONCORDE, 2015, N 3

для каждой Вселенной отличен, случайно полученный во время своего Большого Взрыва. Таким образом, чтобы объяснить корреляцию больших чисел, достаточно заметить, что значения этих трех параметров случайно скорректированы, что привело к рождению жизни, но эта жизнь могла появиться только после, по крайней мере, одного поколения звезд, то есть нескольких миллиардов лет.

Это рассуждение, которое является единственным официальным объяснением в настоящее время, отвергается точностью формулы R/X^ порядка 2128.

Но многие ученые не принимают всерьез такие аргументы, называя их "нумерологией", забывая, что именно изучение математических соотношений приводило часто теоретиков прошлого на правильный путь. Это относится и к формуле Бальмера, которая предсказывает правильные результаты для водородных линий, что помогло Бору создать свою теорию атома. Другим примером является Менделеев, классификация элементов которого привела к пониманию структуры атомного ядра.

Это говорит о том, что Эддингтон был на правильном пути, но он не смог убедительно объяснить свою теорию. Мы покажем, что эта цепочка имеет решающее значение. Он ввел пространства и методы, опережающие далеко свое время, и которые в настоящее время используются в теории струн. Он даже предсказал третий лептон, тау, с хорошей оценкой его массы, которую он назвал «тяжелым мезотроном». Мы увидим, что ему не хватало важного элемента - голографического принципа (голографии была обнаружена спустя 10 лет после смерти Эддингтона).

ЧАСТЬ 2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КОСМОЛОГИИ IV. КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Прежде, чем идти дальше, полезно объяснить, как были измерены характеристики Вселенной и насколько точно. В самом деле, достигнутая точность помогает решить, является ли замеченное совпадение значительным или нет. Мы вступаем в эпоху"точной космологии", благодаря созданным в последнее время телескопам: таинственные корреляции теперь можно изучать более серьезно. Можно было бы подумать, что улучшение точности измерений развеет тайну. Мы увидим, что эта тайна вместо того, чтобы рассеяться, наоборот увеличивается. Чем точнее измерения, тем больше подтверждений рассматриваемых нами тайн, среди других больших сюрпризов.

Древние мыслители думали, что Небо заполнено веществом гораздо более благородным, чем на Земле, они даже придумали специальное слово для его описания: «квинтэссенция». Один из философов сказал, что никто никогда не сможет узнать, из какой материи сделана Вселенная. Однако, мы теперь знаем, что Вселенная содержит атомы полностью идентичные тем, которые изучены на Земле. Как это было выяснено? Благодаря спектроскопии. Свет, излучаемый атомом, характеризуется серией спектральных линий, эта последовательность называется «спектром атома». Атомы различных элементов имеют совершенно разные спектры, как отпечатки пальцев - нет двух одинаковых. Таким образом, можно на расстоянии идентифицировать атомы и определить их процент в смеси.

Но мы увидим далее, что большая часть Вселенной ускользает от нас: существуют "темная материя" и даже "темная энергия". Поэтому древние мыслители и упомянутый выше философ были частично правы: действительно существует своего рода квинтэссенция во Вселенной. 46

46

CONCORDE, 2015, N 3

IV.1. Радиус Хаббла

На протяжении веков размер наблюдаемой Вселенной интриговал людей. Многие считали, что Вселенная бесконечна и равномерно заполнена звездами. Но тогда возникал парадокс Ольберса, поскольку в этом случае ночью должно было бы быть так же светло, как днем, как будто бы гигантское Солнце заполняло все небо, что привело бы к испарению Земли. Действительно, в каждом направлении был бы виден свет звезды, как в лесу взгляд всегда натыкается на дерево. Вместо этого, ночью темно. Поэтому одно из предположений неверно: либо Вселенная не бесконечна, либо она не заполнена равномерно звездами и галактиками. Это американский писатель Эдгар По предложил, что первое предположение неверно, уточняя, что видимая Вселенная слишком молода, до нас еще не достиг свет от очень далеких звезд.

Для других мыслителей Вселенная совпадала с нашей Галактикой. В стационарной космологии темнота ночи объясняется разбеганием галактик, ибо увеличение расстояния не только сдвигает излучения в сторону красных длин волн эффектом Доплера, но более того, интенсивность излучения уменьшается с увеличением скорости удаления. На некотором расстоянии скорости галактик достигают скорости света и они исчезают, то есть выходят из наблюдаемой Вселенной.

Спектроскопия играет решающую роль в космологии: мы распознаем распределения линий ("спектры"), характерные для земных атомов, но все они смещены в сторону низких частот (говорят о смещении к "красному"), потому что красное соответствует низкой частоте в области видимого излучения. Этот сдвиг частоты является очень известным классическим эффектом, который называется эффектом Доплера. Разбегание галактик было полной неожиданностью, ибо ни один философ не представлял себе ничего подобного.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Радиус Хаббла определяется, исходя из этого разбегания Галактик. В самом деле, они удаляются от нас со скоростью, пропорциональной их расстоянию. Чем они дальше, тем они бегут быстрее, поэтому, продолжая эту линейную зависимость, можно найти, какое расстояние соответствует скорости "с". Это, в принципе, очень просто сделать, но было много споров на протяжении последнего столетия, ибо разные наблюдатели получали разные результаты в течение длительного времени. Теперь достигнут консенсус, что 'радиус наблюдаемой

Вселенной' равен примерно 1.2 х1040 метров или около 14 миллиардов световых лет.

Все Галактики удаляются от нас, но это не означает, что мы находимся в центре Вселенной. На самом деле это явление везде одинаково для каждого наблюдателя. В качестве примера, представьте себе шар, усеянный точками. Когда шар раздувается, относительно каждой точки все другие удаляются. Таким образом, принцип Коперника не нарушается, то есть нет никакого центра Вселенной.

На самом деле измеряется относительное смещение, например, наблюдая 10% смещения линии в спектре для известного элемента (например, кальция), получаем скорость удаления простой формулой v = c x10% (эта формула справедлива только для малых по отношению к с скоростей, ибо эффект Доплера становится сложнее, когда скорость объекта приближается к скорости света.

Этот систематический сдвиг в сторону «красного», означающий удаление, был истолкован некоторыми теоретиками общей теории относительности, как расширение Пространства. При таком видении длины волн излучения увеличиваются (то есть их частота уменьшается) за счет расширения пространства. Поэтому при поиске происхождения фонового излучения, возвращаясь к прошлому, длина его волны должна уменьшаться и именно поэтому было объявлено, что это фоновое излучение представляет собой след Большого взрыва.

Такая трактовка вызывает большие сомнения, ибо если пространство расширяется, то почему мы не обращаемся в гигантские надувные шары и почему некоторые близкие Галактики, как Андромеда, приближаются к нам, а не удаляются. Другое объяснение состоит в том, что Галактики отталкиваются друг от друга с силой, пропорциональной их расстоянию и к близким Галактикам это явления не относится. Мы еще вернемся к этой гипотезе, так как она устраняет необходимость "темной энергии" теоретиков доминирующего теперь направления. 47

47

CONCORDE, 2015, N 3

Следовательно, эта наблюдаемая Вселенная определяется скоростью света с. Ее радиус может показаться огромным, что порождает вопрос «Почему Вселенная так велика?» Но надо уточнить, что это ничего не говорит об истинных масштабах Космоса, который может быть гораздо больше. Некоторые теоретики даже предполагают существование множества других Вселенных, недоступных для наблюдений. Но, в принципе, ничего нельзя сказать о чем-то, что нельзя измерить. Это ставит под сомнение концепцию Мультивселенной, но не исключает существования внешнего Большого космоса, который может стать наблюдаемым в будущем после появления новых инструментов, способных обнаруживать сигналы, идущие быстрее света. Эта футуристическая технология уже используется в экспериментах по проверке квантовой нелокальности, о чем мы будем говорить потом.

Первым разбегание галактик заметил Слайфер в 1915 году, а Леметр первым дал оценку радиуса R. Вопреки многим текстам, Хаббл не был первым, нашедшим значение R. Но Хаббл имел лучший в то время телескоп на горе Паломар. Он повторил измерения, но опубликовал тот же результат, что и Леметр, недооцененный в 10 раз.

Выше мы видели, что Эддингтон пытался рассчитать радиус R. Но из-за недооценки этого радиуса, он не мог заметить, что отношение R к длине волны электрона примерно равно

числу 2128, появляющемуся в его теории. Если бы не было такой погрешности измерения, то вполне возможно, что теория Эддингтона была бы лучше сформулирована и достойно оценена.

Эта недооценка имела и другие следствия, касающиеся возраста Вселенной, что мы увидим в следующем разделе.

В начале века обнаружилось новое удивительное явление : наблюдение очень удаленных сверхновых показали, что скорости Галактик, которые должны была бы замедлиться согласно всем трактатам по космологии, наоборот увеличивается. Это было страшным потрясением для сообщества астрофизиков, которые были вынуждены допустить существование «отталкивающей темной энергии».

IV.2. Предполагаемый возраст Вселенной

Таким образом, при возвращении назад во времени галактики сближаются. Все они концентрируются в фокусе через отрезок времени R/c. Это число R/с, интерпретируемое как возраст Вселенной, составляет 13,7 миллиардов лет. Но из-за недооценки Хабблом в 10 раз, этот возраст в то время был оценен в 1 млрд. лет. Геологи уже в то время считали, что возраст Земли составляет 5 миллиардов лет. Это создавало серьезные проблемы для модели Большого взрыва, и именно поэтому Гольд предложил другую модель.

Ибо модель Большого взрыва имеет недостаток, на который никто не обращал внимания на протяжении десятилетий. Этот дефект был найден Томасом Гольдом после просмотра фильма Dead of the Night, где конец подобен началу. Это произвело на него такое впечатление, что он решил попробовать применить эту идею к космологии. Ведь рассуждения, ведущие к Большому взрыву справедливы, только если Галактики не рождаются в пути. Поэтому он предложил «перманентную» модель разбегания Галактик по направлению к за-Вселенной, компенсируемую появлением Галактик-детей, что сохраняет постоянной космическую плотность. Эта модель имела большой успех, но сторонники Большого взрыва пошли в контратаку.

Сначала Леметр предложил ввести в уравнения дополнительное слагаемое, вызывающее ускорение расширения. Тогда, возвращаясь в прошлое, можно было оправдать гораздо больший возраст, чем миллиард лет. Впрочем, Эйнштейн уже предложил отталкивающий член, чтобы противостоять гравитации, ибо он считал, что Вселенная является статичной. Этот дополнительный член широко известен под названием "космологической постоянной".

Самое главное, погрешность измерения была, наконец, обнаружена и официально приписана ошибке калибровки расстояний. Истинная причина состояла в том, что близкие Галактики не подчиняются линейному закону. 48

48

CONCORDE, 2015, N 3

Леметр использовал этот закон к Галактикам, принадлежащим к нашей локальной группе, и Хаббл сделал ту же ошибку. Любопытно, что ложное значение Хаббла было подтверждено наблюдением очень далекой галактики Милтоном Хьюмасоном на горе Паломар. Две статьи появились в одном и том же научном журнале.

Поэтому исчезла необходимость прибегать к космологической постоянной — модель Большого взрыва работала хорошо: Земля снова стала намного моложе Вселенной ... до того дня, когда было обнаружено, что все-таки расширение ускоряется! На рубеже веков, пришлось переписать все трактаты о космологии. Было известно или считалось известным, что «конец света» будет холодным.

IV.3. Масса наблюдаемой Вселенной

Зная радиус Вселенной, можно оценить ее массу на основе наблюдений средней плотности галактик. Для этого надо подсчитать количество Галактик в данном достаточно большом, чтобы быть репрезентативным, объеме, это число, умноженное на среднюю массу галактики дает объемную плотность в кг на кубический метр Вселенной. Полученная общая

53

масса примерно равна 10 кг, она странным образом близка с точностью от 10 до 100 раз массе черной дыры с радиусом Вселенной. Считается, что множители 10 или 100 малы по сравнению с чудовищностью массы. Это странно также по той причине, что в модели Большого Взрыва масса не является фиксированной: она является свободным параметром теории (это обсуждается в теоретической части).

Напомним, что масса черной дыры с радиусом R получается, если считать, что скорость освобождения на ее поверхности равна скорости света с. Например, чтобы покинуть Землю, скорость освобождения равна 11 км / с, чтобы покинуть солнечную систему космическая скорость составляет 90 км / с. Формула черной дыры имеет вид R = 2GM/ с2.

Плотность, соответствующая черной дыре, называется «критической плотностью». Плотность при Большом Взрыве была очень большой: она определяет, что произойдет со Вселенной. Если она больше критической плотности, то расширение превратится в сжимание и Большой взрыв превращается в Большое сжатие, это горячая тепловая смерть Вселенной. По аналогии, если ракета не движется достаточно быстро, то она постепенно упадет. Если же, напротив, плотность ниже критической плотности, то Вселенная будет постоянно расширяющейся. Как ракета, которая покидает Землю навсегда, и Вселенная будет в конце своей жизни холодной.

Между этими двумя случаями есть случай, когда плотность в точности равна критической и Вселенная продолжает расширяться, но очень медленными темпами.

Это означает, что в модели Большого взрыва расширение начинается с плотностью очень близкой к критической. Однако, в ходе расширения отношение плотности к критической плотности является экспоненциальной функцией. Точность критической плотности Большого взрыва настолько мала, что это равносильно вероятности Вильгельма Телля послать стрелу точно в яблоко на другом конце Вселенной.

Кроме того, существует невыявленная ранее масса в Галактиках. Она была обнаружена путем исследования скорости вращения звезд. Со своими наблюдаемыми массами звезды, даже с учетом массы галактических облаков, не подчиняются законам гравитации: вместо того, чтобы дальние звезды вращались гораздо медленнее, чем звезды около центра, они вращаются быстрее, что позволяет галактикам сохранять свою форму. Из этого делается заключение о существовании ненаблюдаемой материи, называемой "темной материей".

Таким же образом в скоплениях галактик необходимо ввести недостающие массы для объяснения наблюдаемых скоростей. Учет этих недостающих масс дает около половины критической плотности. Считается, что другая половина является долей "темной энергии", которая, согласно теоретической модели, призвана объяснить ускорение галактик. 49

49

CONCORDE, 2015, N 3

Недавние наблюдения (см. ниже) показали, что плотность была критической с неточностью в пределах 1%.

Теория Большого Взрыва далека от объяснения всего: начальные условия совершенно произвольны. В условиях отсутствия полной теории некоторые предложили антропное объяснение. Введение Мультивселенной делает существование в природе всех возможных начальных условий и нам повезло быть в критической Вселенной. Во Вселенной, которая сжимается слишком быстро, жизнь не имеет времени, чтобы развиться. Показано, что во Вселенной, которая расширяется слишком быстро, Галактики и звезды не могут образоваться. В этих стерильных Вселенных нет никого, чтобы задавать вопросы.

Это интересное объяснение, но такая точность критической плотности в момент

Большого Взрыва (10-120) не является необходимой для обоснования существования жизни. С близкой плотностью все равно были бы во Вселенной достаточно старые галактики, чтобы развилась жизнь. Следовательно, это антропное объяснение вызывает сомнения. Мы увидим, что голографический принцип лучше отвечает на эти вопросы.

Еще более странно то, что, хотя Вселенная является критической и согласно теории расширение должно замедляться, на самом деле, наоборот, наблюдается ускорение. Вот почему снова используется космологическая постоянная Эйнштейна и Леметра, Это позволяет продолжать использование уравнений Общей теории относительности.

Эти уравнения являются дифференциальными, то есть описывают все возможные движения, но ничего не говорят о начальных условиях.

Некоторые обходят трудности начальных условий, допуская существование множества Вселенных, соответствующими всевозможным начальным условиям.

Пуанкаре понимал эту проблему и в конце своей жизни предсказал, что окончательные уравнения физики не могут быть дифференциальными. Мы увидим, что голографический принцип дает интегральные уравнения без начальных условий.

Чтобы добиться критической плотности, добавляются дополнительные члены в уравнения, соответствующие темной энергии (60%), в то время как темная материя составляет 35%, а видимая материя только 5%. Таким образом, 95% Вселенной мы не наблюдаем. Космология была построена путем экстраполяции земных законов физики: не слишком удивительно, что они недостаточны. Что доказывает, что Вселенная не управляется неизвестными законами? Например, до сих пор непонятно, как формируются Галактики. Один исследователь даже заявил, что если бы Галактики не существовали. то можно было бы доказать, что их существование невозможно, ибо само существование Галактик нарушает все известные земные законы. Кроме того, имеется примерно такое же количество Галактик в

наблюдаемой Вселенной (1011) как количество звезд в галактике, подобной нашей. Никто не может объяснить это число 1011.

В модели стационарного расширения Гольда, поддержанной Хойл, плотность является критической и расширение ускорено, это лучше соответствует наблюдаемым фактам. Но эта теория считается отвергнутой следующими соображениями, связанными с температурой реликтового излучения Вселенной.

IV.4. Число атомов во Вселенной и их распределение

Разделив массу Вселенной на массу атома водорода, получим эквивалентное число

атомов водорода: 5,25 х 1079 порядка 1080, предусмотренного теорией Эддингтона. Это число

записывается также как 453 х 2256 в то время как число Эддингтона равно 204 х 2256, то есть разница в 2,22 раза. Эта разница близка к p/rac(2)p, но это не так важно, поскольку всегда можно найти соотношения между малыми числами, в то время как это гораздо труднее сделать 50

50

CONCORDE, 2015, N 3

между большими числами. В связи с этим интересно сравнить логарифмы этих двух чисел, чтобы обнаружить, что они близки к 0,4%. Так что есть правда в предсказаниях Эддингтона.

Наблюдения показывают, что большая часть Вселенной состоит из водорода (75%) и гелия (23%), остальное приходится на более тяжелые атомы. Мы увидим, что это наблюдение можно истолковать в пользу модели Большого Взрыва.

IV.5. Температура теплового фона

Наблюдается температура излучения в 2.725 Кельвина, идущего из глубин Вселенной,

равномерно распределенное (110-5) по длинам волн очень близким к теоретическому распределению теплового равновесия с такой точностью, что можно считать Вселенную лучшим примером теплового равновесия. Напомним, что в духовке с заданной температурой законы статистики предусматривают распределение длин волн излучения в соответствии с законом, называемым излучением черного тела или законом Планка.

В случае расширения Вселенной все подчиняется эффекту Доплера, так что это дальнее излучение должно соответствовать высокой температуре в отдаленное время. Это согласуется с гипотезой Большого Взрыва.

Было ли такое излучение предсказано? Да, и двумя конкурирующими космологиями! Теория Большого взрыва предсказывала 50 кельвинов (Гамов), потом 5 кельвинов, в то время как модель стационарного расширения предсказывала 2,8 кельвина с помощью очень простого расчета, приводимого ниже. Таким образом, стационарная космологии, дает лучший прогноз. Тем не менее было объявлено, что это опровергает космологию стационарного расширения по причинам, которые будут объяснены позже.

Стационарная космология предсказывает также высокую степень однородности материи, тогда как это является серьезной проблемой в модели Большого Взрыва. Действительно, в этой модели диаметрально противоположные районы неба не могли быть связаны и не должно были иметь одинаковую температуру. Это называется проблема горизонта. Поэтому вынужденно добавили сразу после Большого взрыва еще более взрывную фазу называемую "инфляцией", так чтобы небольшая очень однородная часть начальной магмы распространилась со скоростью в 1060с (что не нарушает ограничение скорости с, так как пространство-время имели другие свойства). Эта инфляция решала также проблему критической плотности, а также другие проблемы, такие как проблема магнитных монополей (в теории Большого взрыва Вселенная должна была быть заполнена странными объектами, называемыми магнитными монополями, имеющими эквивалент электрического заряда, но магнитной природы). Эта инфляция решает основные проблемы Большого взрыва: критическую плотность, однородность реликтового излучения и отсутствие магнитных монополей.

Таким образом, теория Большого Взрыва претерпевала изменения всякий раз, когда возникала проблема, эти последовательные корректировки напоминают знаменитые эпициклы, которые спасали модель Птолемея.

Многие говорят, что модель Большого взрыва работает очень хорошо, так же как в старину говорили, что модель Птолемея (Земля является центром Вселенной) работает при условии добавления некоторых поправок, как только что-нибудь не получалось. С учетом всех этих эпициклов календари были правильными и можно было предсказать движения Марса, Юпитера, и т.д. Вот почему Копернику было так трудно навязать свою теорию (она была опубликована его наследниками только после его смерти).

Сегодня аргументы того же типа высказываются против тех, кто критикует нынешнюю модель Большого взрыва: «она работает очень хорошо», говорят сторонники, не упоминая многих изменений, которые претерпела эта модель. 51

51

CONCORDE, 2015, N 3

IV.6. Проблема космических нейтрино

Модель Большого Взрыва предсказывает в дополнение к упомянутому выше микроволновому фоновому излучению фон нейтрино с температурой 1,945 кельвина. Этого еще не удалось наблюдать, ибо нейтрино очень мало взаимодействуют с материей: они пересекают всю Землю практически без столкновений. Теоретики утверждали сначала, что масса нейтрино должна быть равна нулю, но изменили мнение из-за новых наблюдений физики элементарных частиц. Тогда предположили, что это недостающая в Галактиках масса. Но масса нейтрино безусловно слишком мала для этого: поэтому теперь ищут другие частицы для заполнения недостающей массы.

Пример нейтрино показывает, что могут быть частицы, полностью недоступные для наблюдения.

IV.7. Количество информации во Вселенной

Зная массу Вселенной, вычисляем ее энергию по знаменитой формуле E = Мс2. С этой полной энергией и температурой можно вычислить количество бит информации, что характерно для памяти. Это минимальное количество информации для определения Вселенной.

9

Например, флэшка в 4 Гб памяти содержит 4 Гигабит, то есть 4 x 10 бит. Формула Бриллюэна имеет вид E/(kT ln(2)), где k - постоянная Больцмана, которая дает характеристическую энергию кТ, соответствующую температуре T. Логарифм используемый в физике, является натуральным логарифмом, обозначаемым ln в научных калькуляторах. Можно проверить, что ln2 близок к 0,6931. Вселенной с температурой космического фона 2,725 кельвина

соответствует память в 3,03 1 092 бита, то есть нужно 1083 флешек, чтобы определить Вселенную.

Но если взять теоретическое значение температуры, связанное с Черной дырой, мы

получим большее количество информации порядка 10120, что является кубом 1040. Это большое число, называемое также "энтропией" Вселенной, входит, следовательно, в серию больших космических чисел.

V. ТРЕВОЖНЫЕ АСТРОФИЗИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ

Основной проблемой модели Большого взрыва является то, что мы не наблюдаем значительного количества антивещества. Однако, в процессе материализации лучистой энергии в начале Большого взрыва должно было появиться равное количество вещества и антивещества. Было замечено много столкновений галактик, но если только одна из них состояла бы из антивещества, мы бы присутствовали при захватывающим космическом фейерверке, ибо реакция материя-антиматерия приводит к взрыву в 100 раз мощнее ядерного синтеза.

V.1. Правило Тициуса-Боде

На протяжении веков были обнаружены определенные закономерности в расстояниях планет от Солнца. Эти расстояния зависят от последовательности целых чисел 1, 2, 3, ... по некоторому закону, предложенному Тициусом и популяризованному Боде. Никто не смог объяснить происхождения этих закономерностей. Но эта проблема является важной, ибо, если все солнечные системы подчиняются такому типу законов, можно ожидать существования значительного количества планет, похожих на Землю, даже в нашей Галактике. Недавние 52

52

CONCORDE, 2015, N 3

наблюдения подтверждают, что большинство звезд имеют планеты. Но до сих пор можно обнаружить только планеты-гиганты, вроде Юпитера, но в очень больших количествах. Если удастся обнаружить планеты, похожие на Землю, можно определить, содержат ли они формы жизни, похожие на наши, путем простого поиска кислорода в атмосфере (с помощью спектроскопии). Действительно, кислород является биологическим продуктом, результатом обогащения атмосферы растениями на протяжении веков. Обнаружения кислорода во внеземных атмосферах может быть величайшей революцией в ближайшие годы.

V.2. Измерение абсолютных скоростей

Напомним, что в теории относительности все относительно и все системы отсчета равносильны: не существует абсолютной системы отсчета. Но излучение фона неба, о котором говорилось выше показывает легкую асимметрию, которая точно соответствует эффекту Доплера. Поэтому этот фон представляет привилегированную систему отсчета и позволяет определять абсолютные скорости. Все движется во Вселенной. Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 30 км/с, а Солнце вращается вокруг центра нашей Галактики со скоростью 220 км/с. Местная группа галактик, которая содержит нашу, путешествует со скоростью 630км/с в определенном направлении, скорость самого Солнца равна 369 км/с.

V.3. Странные наблюдения Халтон Алп

Закон Хаббла говорит, что существует доплеровский сдвиг, следовательно, скорости галактик пропорциональны их расстоянию (для Галактик вне нашей локальной группы). Так что, когда две галактики имеют различные доплеровские сдвиги, они находятся на различных расстояниях. Однако, астроном Халтон Алп заметил Галактики с разными доплеровскими сдвигами, связанные мостами материи, то есть находящимися на одинаковом расстоянии от Земли.

Это противоречит расширению Вселенной, и пока не получило никакого объяснения. Алп, который сделал эти наблюдения в США, был уволен и закончил свою карьеру в немецкой обсерватории.

V.4. Бездоплеровские колебания Котова

Астрофизик Валерий Котов работает в Крымской обсерватории, крупнейшей в бывшем Советском Союзе. Он специализировался на изучении колебаний Солнца, которое увеличивается и уменьшается на несколько метров с периодом 9600,6 секунд (2 часа 40 минут). Так как никакое объяснение не было дано теоретиками, то Котов заподозрил влияние гравитационных волн.

Напомним, что гравитационные волны, предсказанные теоретиками, никогда еще не были обнаружены. Вебер, в 1950-е годы сделал огромный цилиндр, чтобы обнаружить эти волны, но ничего не нашел: было слишком много помех, например, сейсмические волны. Котов предположил, что солнце по необъяснимым причинам, но, вероятно, связанными с его массой и его изолированным положением в космосе, могло бы быть естественным детектором таких волн.

Чтобы проверить свою гипотезу, он направил свой телескоп на самые плотные небесные объекты во Вселенной: активные ядра галактик, в том числе, на некоторые квазары. И он обнаружил то же колебание излучения, как в видимом свете, так и в области рентгеновских

лучей со значительно большей амплитудой (несколько%) по сравнению с Солнцем (10 4). 53

53

CONCORDE, 2015, N 3

Он измерил этот период 9600,6 секунд в нескольких галактиках и, что удивительно, обнаружил отсутствие наблюдаемого эффекта Допплера, как будто бы эти галактики были неподвижны. Напомним, что эффект Доплера, как было сказано выше, является сдвигом периода колебаний, который появляется, когда расстояние излучатель-приемник меняется. Например, когда скорая помощь приближается к вам, его сирена звучит очень остро, а когда она удаляется звук становится более низким. Это явление справедливо для любых типов волн и длин волн. Поэтому это наблюдение Котова касается самих основ физики.

Некоторые ученые говорят, что это может быть артефакт, то есть просто проявление местного нарушения сигнала. Действительно, период очень близок к девятой части земного дня. Но это объяснение опровергается тем, что «фазы» колебаний не одинаковы у разных квазаров. Если бы это была земная пертурбация, то максимумы были бы синхронными. Более того, мы увидим, что этот период непосредственно связан с очень большой точностью с двумя фундаментальными физическими коэффициентами.

Вполне вероятно, что это третий крупный космический феномен, после расширения Вселенной и обнаружения теплового фона. Но он не был предсказан никем и не получил должного отклика. Действительно, пришлось бы переделать всю физику. На самом деле, в теоретической физике дела идут очень плохо и многие сходятся во мнении, что не хватает чего-то важного. Но никто не знает, как анализировать это наблюдение Котова.

Для каждого данного квазара Котов наблюдал абсолютную регулярность колебаний в течении нескольких десятилетий, как будто бы это были абсолютные часы, которые позволили ему определить период 9600,63 секунд с неопределенностью 0,01 секунд.

Разделяя этот период, который является наиболее точно определенной космологической величиной (точность одна миллионная) на характерное время электрона, находим в точности квадратный корень из произведения двух чисел, что устраняет скорость "с" между гравитационным коэффициентом и коэффициентом электрослабой силы. Иными словами, роль больших чисел проясняется: достигает точности до одной миллионной.

В.АКотов (слева) и профессор ГАИШ МГУ Е.А. Колотилов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

54

CONCORDE, 2015, N 3

V.5. 11-летний солнечный цикл

Со времен Галилея было замечено, что каждые 11 лет (явление, называемое циклом Вольфа), солнце покрывается пятнами и удваивает активность, вызывая электромагнитные возмущения на Земле. Никто не в состоянии объяснить этот феномен. Однако, есть очень простое соотношение с периодом Котова и предполагаемым возрастом Вселенной 13,7 миллиардов лет, являющимся скорее характерным временем перманентной космологии: это время регенерации всех Галактик (теория Гольда и Бонди)! Эта формула была подтверждена очень серьезными исследованиями. Кажется, что цикл Вольфа имеет тот же тип, что и период Котова. Поэтому надо ожидать наблюдений этого цикла и в других звездах и Галактиках.

V.6. Аномалия зондов Пионер

Зонды Пионер 10 и 11 были направлены на границу Солнечной системы и было обнаружено, что они отклонились от теоретической траектории. Хотя они были отправлены в совершенно разных направлениях, но оба испытали замедление одного характера. Это ненормальное замедление, кажется, связано с так называемым возрастом Вселенной Т, поскольку он совместим с с/T. Снова еще не найдено никакого связного объяснения. Официальное объяснение этого явления опирается на тонкий эффект давления излучения.

V.7. Периодичность сдвигов галактических частот

Было отмечено, что скорости, соответствующие доплеровским сдвигам галактик, кратны скорости 72 км/с. Но отношение скорости света к этому своеобразному периоду 72 км/с является числом, которое появляется в физике элементарных частиц, как отношение электрической силы и слабой ядерной силы. Если это не совпадение, то оно означает, что космология и физика элементарных частиц тесно связаны. В этом смысле эксперименты в большом ускорителе CERN может уточнить наше видение Космоса. Но надо избегать медиаэффектов, таких, как заявления ''Мы приближаемся к Большому взрыву'' путем получения настолько сильных столкновений, что они будут имитировать время очень горячей ранней Вселенной. Есть надежда найти новые частицы, которые могли бы прояснить состав скрытой массы Вселенной (напомним, что 95% Вселенной пока ускользает полностью от наблюдений). Некоторые СМИ выразили озабоченность по поводу возможности создания мини черных дыр, способных проглотить Землю. Но мы должны помнить, что концепция черных дыр очень общая, могут быть и очень маленькие, но они распадаются спонтанно. Вспомним, что как говорилось выше, мы находимся внутри гигантской Черной дыры.

VI. ОСНОВНЫЕ КОНКУРИРУЮЩИЕ КОСМОЛОГИИ

Мы будем рассматривать в свете вышеизложенного, сильные и слабые стороны трех основных конкурирующих космологий. После удаления подхода Дирака и его производных с переменными физическими параметрами, остаются три основные. Эти три космологические теории по разному интерпретируют красные смещение. Для первой, теории статической Вселенной, эти смещения не являются эффектом Доплера. Для теории Большого Взрыва это расширение пространства и, наконец, для перманентной космологии это на самом деле эффект Доплера. Тайна больших чисел выражается по-разному в двух последних космологиях: Большой взрыв является мгновенным действием и возраст Вселенной в настоящее время, 55

55

CONCORDE, 2015, N 3

кажется, коррелируют с физическими константами. Для Стационарной космологии это радиус Вселенной, который всегда коррелируют, поскольку он фиксирован (в отличие от Большого взрыва)

VI.1. Статическая космология

В истории человеческой мысли всегда считалось, что Вселенная является статичной. Если экстраполировать на всю Вселенную закон всемирного тяготения Ньютона, то он должен в конце концов распасться: конец света должен был быть быстрым и горячим. Именно поэтому Эйнштейн добавил искусственный член в свои уравнения, раздувая Вселенную и противодействуя всегда притягивающей гравитации, чтобы Вселенная не рухнула. Но его модель нестабильна, то есть малейшее нарушение может привести либо к краху, либо к расширению до бесконечности. Эйнштейн потом говорил, что введение "космологической постоянной" было самой большой ошибкой в его жизни (он был далек от мысли, что она всплывет на поверхность 80 лет спустя для спасения модели Большого взрыва).

Астроном Swicky отрицал, что покраснение спектра света от галактик происходит из-за эффекта Доплера (или расширения пространства, что не равносильно). Он предположил, что свет устает во время длительных путешествий в космосе. Фотон теряет энергию тем более, чем издалека он идет: это объясняло бы закон Хаббла (смещение пропорционально расстоянию). Никакой физический процесс еще не подтвердил это, ибо надо представить себе нелинейный эффект одинаковый для всех частот, но нелинейные эффекты обычно зависят от длины волны. С другой стороны, по теории относительности при приближении к скорости света уменьшается время путешествия и она исчезает, когда вы достигаете скорости света. Это парадокс путешественника Ланжевена, который летит в космосе в течение года со скоростью, близкой к с, и, вернувшись на Землю, обнаруживает, что прошли века на Земле. Это путешествие в будущее, но без возможности возвращения. Для фотона, движущегося со скоростью с, даже перемещение из одного конца Вселенной в другой происходит мгновенно, поэтому у него нет времени, чтобы устать.

V1.2. Космологии Изначального Большого Взрыва

В этой космологии речь идет скорее не об эффекте Доплера, а о расширении самого пространства согласно одной из интерпретации уравнений Общей теории относительности. Леметр первым предложил это расширение Вселенной на основе спектральных смещений Слайфера. Эти измерения повторил Хаббл, которому приписываются все заслуги (см. Книгу Люмине: "Изобретение Большого взрыва»).

Эта космология стала почти догмой, немногие исследователи сомневаются в ее достоверности. Действительно, эта модель основана на общей теории относительности, которая нравится многим математикам. Но такой подход имеет много недостатков. Как было показано, эта теория является неполной: надо добавить начальные условия, дополнительные

космологические члены и период инфляции.

На самом деле, приятно думать, что Вселенная является молодой, ибо, если она была бы бесконечно старой, то мы бы столкнулись со следующей проблемой. Экстраполируя биологическую эволюцию, которая "всего лишь" за несколько миллиардов лет привела к появлению человека, Природа имела бы время, чтобы развить супер-людей на других планетах и они бы уже давно колонизировали нас. Впрочем некоторые считают, что жизнь может иметь внеземное происхождение и происходить от рудиментарных организмов, способных выдержать длительные путешествия в космосе, намеренно рассеянных во Вселенной другими цивилизациями. Если же, напротив, Вселенная молода в масштабе биологической эволюции, то, возможно, что мы самая развитая цивилизация, если не единственная в Галактике. На 56

56

CONCORDE, 2015, N 3

данный момент нельзя сделать никаких выводов, отметим просто, что молодость Вселенной согласуется с отсутствием инопланетян.

Чтобы защитить эту модель Большого взрыва, испытывающую трудности с проблемой больших чисел, как мы видели, используется «антропный принцип», который говорит, что наши наблюдения обусловлены просто тем, что мы существуем. Это прописная истина, но в контексте теории Большого взрыва она означает, что нынешний возраст Вселенной должен быть больше, чем время жизни звезды, производителя углерода. Это упрощенное рассуждение только относительно порядков величин применялось во времена, когда космологические измерения были неточными, но теперь, когда настала эпоха точной космологии, корреляции между большими числами очень точны.

Следовательно, официальное антропное объяснение тайны больших чисел не является удовлетворительным. Несмотря на это, кажется, все удовлетворены. Основная причина заключается в том, что нужно спасти теорию Большого Взрыва, много говорится о случаях, когда антропный принцип работает очень хорошо, поэтому складывается ощущение, что он решает все проблемы, в частности, проблемы больших чисел без приведенного выше точного анализа, противоречащего этому утверждению.

VI.3. Стационарная космология

В этой космологии покраснение света от галактик является истинным эффектом Доплера в нормальном пространстве, которое не набухает. Это решает одну из аномалий предыдущей модели. Трое ученых: Томас Гольд, Герман Бонди и Фред Хойл предложили эту космологию, увидев известный фильм The Dead of the NightThe, конец которого совпадает с началом. Вернее, это было возрождение, ибо постоянство пространства не было на самом деле новой идеей, так думали многие древние философы.

Гольд и Бонди опубликовали эту теорию, основанную на Совершенном космологическом принципе, согласно которому Вселенная везде и всегда одинакова. Напомним, что Обычный космологический принцип, используемый в модели Большого взрыва, довольствуется тем, что Вселенная одинакова везде, но претерпевает эволюцию. Со своей стороны Хойл опубликовал свою собственную версию, связав ее с уравнениями общей теории относительности, к которым добавил член для обеспечения постоянства. Его модель имеет критическую плотность, что, как мы видели, согласуется с недавними наблюдениями.

Эта модель имела большой успех в 1950-х годах до обнаружения фонового излучения неба. Многие тексты утверждают, что это было опровержением стационарной космологии. Рассуждение заключается в следующем: поскольку Вселенная расширяется, то радиационный фон должен был быть очень горячим в прошлом. Это рассуждение неверно, ибо нет никакого расширения пространства в стационарной космологии, поэтому она не может быть опровергнута на этой основе. Более того, этот радиационный фон и его равномерность были предсказаны Гольдом как реликтовое излучение исчезнувших звезд с очень хорошей оценкой в 2,8 кельвина температуры, очень простой расчет вмещается в одну строку. Напротив, модель Большого взрыва предсказала температуру 5 градусов Кельвина после очень сложных расчетов с введением инфляции, чтобы решить проблему большой однородности этого излучения.

Тогда почему же предпочтение было дано теории Большого Взрыва? Это тайна, заслуживающая будущего исследования.

В стационарной модели все параметры Вселенной являются постоянными: масса, температура, плотность. Но чтобы плотность оставалась такой же, надо предположить появление галактик-детей взамен тех, которые убегают вне зоны наблюдаемости.

Поскольку не существует расширения пространства, то почему же галактики удаляются? Простейшее объяснение состоит в том, что на большом расстоянии гравитация, которая является притягивающей силой на небольшом расстоянии, превращается в силу отталкивания. Если эта сила пропорциональна расстоянию, то получим экспоненциальные разбегания 57

57

CONCORDE, 2015, N 3

галактик. Экспоненциальный закон является самым простым статическим законом, ибо зависит только от одного параметра. Это постоянная времени, время регенерации наблюдаемой Вселенной представляет собой отношение радиуса наблюдаемой Вселенной к скорости с, рассматриваемое сторонниками Большого Взрыва как возраст Вселенной, 13,7 миллиардов лет. На самом деле, это время рассчитывается очень просто путем устранение с между коэффициентами фундаментальных сил. Поскольку эти коэффициенты инвариантны, то время в 13,7 миллиардов лет также является константой и не может быть возрастом Вселенной, что практически опровергает модель Большого Взрыва.

В этой перманентной модели вокруг существуют Галактики всех возрастов, то есть, что нет больше связи расстояние-возраст как в модели Большого Взрыва. Придерживаясь теории Большого взрыва нельзя развить никакую теорию галактик. Это может быть причиной того, что физика Галактик в зачаточном состоянии.

В отличие от этого, теория звезд проста и хорошо известна (см. следующий раздел). Они имеют продолжительность жизни в несколько миллиардов лет, то есть упомянутой выше постоянной времени. Эта корреляция не объяснена и именно поиск ее объяснения Брэндон Картер возродил антропный принцип в космологии. Таким образом, имеется что-то очень фундаментальное, но ускользающее от всех.

Это Стационарная космология порождает и другой вопрос, который также часто служит возражением. В каждой галактике (которая не испытывает расширения пространства) возможно существование звезд всех возрастов. Наше Солнце находится примерно в середине своей жизни (5 миллиардов лет, ему остается сиять еще 5 миллиардов лет). Можно ожидать существование очень развитых цивилизаций вокруг старых звезд в нашей Галактике, способных колонизировать всю галактику. Это знаменитое рассуждение известно под названием "парадокс Ферми": где же они? Так как они не проявляют себя, то разумно предположить, что либо их нет, либо мы их не интересуем. Это вторая гипотеза представляется возможной, ибо трудно представить себе, каковы могут быть культурные различия между нами и цивилизациями, ушедшими вперед на миллионы лет от нас. В качестве примера, мы не представляем нашу цивилизацию колонией термитов. Тем не менее, может быть они считают себя цивилизацией с идеальной моделью организации. На протяжении всей истории люди считали, что достигли совершенства. Например, лорд Кельвин говорил в конце 19 века, что все известно, за исключением двух небольших деталей, которые будут быстро выяснены. Мы видим то же преувеличение сейчас: говорят, что установлено все, что могло быть известно, остальное

является результатом неконтролируемых случайных явлений, следствием случайного набора констант, полученного при Большом Взрыве, и т.д ...

VII. ТОНКАЯ НАСТРОЙКА ПАРАМЕТРОВ

Существует целое семейство «антропных принципов», впрочем, достаточно туманно определенных. Все они исходят из того, что любое изменение значения одной из физических констант привело бы к устранению нашей формы жизни. На самом деле никакая сегодняшняя теория не позволяет рассчитать эти физические константы, которые являются "свободными параметрами. От физики частиц до космологии их насчитывается около тридцати, но показано, что можно ограничиться пятью основными, чтобы установить характерные свойства природы: атомов, планет и звезд, но ни галактик и ни наблюдаемой Вселенной. Этими константами являются: электрическая постоянная a = 137,036, соотношение масс протон-электрона р =

1836,1527, гравитационная постоянная A = 1,6919 x 1038 , слабая ядерная константа 3,2834 x

1011 и сильная ядерная константа (которая связывает атомное ядро, несмотря на электрическое отталкивание протонов) f = 1/15. Кроме этой последней все эти величины точно определены. 58

58

CONCORDE, 2015, N 3

Самым неточным является А, ибо никто не может измерить гравитационную постоянную с

точностью, большей чем 10-4, что мало по сравнении с точностью 10-8 для а или р.

В общем случае, чтобы найти значения n неизвестных, надо иметь n соотношений между ними. Роль изучения тонкой настройки состоит в том, чтобы найти эти соотношения. Эти попытки являются относительно успешными, но наталкиваются на теоретические ограничения. Например, в случае производства углерода неизвестно, как связать основные постоянные с конкретными значениями уровней ядерной энергии: в этом случае антропный принцип полезен для определения тонкой настройки, но мы не можем сделать никаких выводов о связи между параметрами, что не дает выводов о соотношениях между параметрами. Это может означать, что существует простая теория ядерных уровней, что должно стимулировать исследования.

VII.1. Начало атомной физики: важность h и re

Радиус атома был оценен корректно в первый раз Артур Хаас в 1910 или 3 года до работ Бора. Он исходил из планетарной модели атома водорода с одним электроном, вращающимся вокруг протона и приравнял кинетическую энергию mv2/2 с энергией электрического

взаимодействия q2/r и с hv, где V — величина, обратная периоду электрона на своей круговой орбите. Так была использована формула Планка E = hv, которая появилась за несколько лет в расчетах теплового излучения Планком. Хаас получил длину 2h2/q2m, которая в 2 раза больше

известного радиуса Бора.

Здесь впервые появились постоянная h = h/2p, которую с тех пор называют «редуцированной постоянной Планка», или «постоянной Гейзенберга». Именно эта константа имеет больший физический смысл, ибо потом Бор показал, что она является квантом вращения (техническим термином является «кинетический момент») и Гейзенберг использовал в своем знаменитом «соотношении неопределенности».

«Квантом» называют наименьшее возможное количество физической величины. Заметим, что электрический заряд также имеет квант, которым является общий заряд электрона и протона q, вот почему это q2, который появляется в электрической силе между двумя частицами.

Таким образом, любой электрический заряд является целым кратным q и любое вращение также целым кратным кванта h.

Эта постоянная h имеет еще одно свойство: с нею связано знаменитое число 137. Действительно hc/q2 является безразмерным числом a = 137,036.

Константа a появляется в отношениях между тремя фундаментальными длинами.

Действительно, a

B

' X = X

e e

Ге, где ГВ

- радиус Бора, X - редуцированная длина волны

электрона и re - «классический радиус электрона»: это расстояние между двумя электронами,

при котором электрическая энергия равна энергии массы m^c2. Последняя длина является

величиной порядка Ферми (10-15 метров), характерной для размеров ядра атома, именно эта длина была принята за единицу в расчетах Дирака. Никто не может объяснить такую корреляцию, которая, кажется, указывает, что эта постоянная a = 137,036 намного более важная чем считалось ранее. На самом деле, физика элементарных частиц показывает, что коэффициент электрической силы претерпевает снижение, когда энергия взаимодействия увеличивается, уменьшаясь примерно до 128 для электрослабой энергии. 59

59

CONCORDE, 2015, N 3

VII.2. Земля

Антропный принцип учитывает присутствие биологических наблюдателей, чтобы вывести из этого необходимость тонкой настройки физических констант в модели Большого взрыва. Почему же это объяснение стало таким распространенным? Прежде всего, оно происходит от известных теоретиков, в частности, из Принстона, а затем она, кажется, подтверждается Мультивселенной и теорией струн. Но успех антропного принципа, как мы видели выше, не означает, что она решает все проблемы.

Как такое утверждение антропного принципа смогло так распространиться в СМИ? Это случилось из-за предсказаний Хойла о ядерной физике, о чем говорилось выше из-за того, что не была воспринята достаточно серьезно проблема больших чисел, которая, кажется, опровергает теорию Большого Взрыва.

Действительно, антропный принцип, позволил получить некоторые хорошие прогнозы. Первый исторический пример относится к возрасту Земли. В самом деле, когда ядерная энергия еще не была известна, отметив, что недра Земли были еще горячи, физики подсчитали охлаждение Земля и пришли к заключению, что она не может быть старше 100 000 лет. На этих исследованиях Фурье, в частности, основал свою теорию теплоты. Но биологи считали, что этот возраст был слишком мал. Они правильно полагали, что время эволюции от первых форм жизни до нас должна быть намного большой.

Аналогичная проблема недооценки была для возраста Солнца. Но после обнаружения атомной энергии стало понятно, что солнце черпает свою энергии из ядерных реакций синтеза и, следовательно, может существовать гораздо дольше, чем только с простой гравитационной энергией. И в глубинах Земли происходят реакции ядерного деления, которые сохраняют тепло.

Во время формирования Солнечной системы тяжелые элементы сконцентрировались и сформировали планеты, среди них наиболее тяжелые проникли в центр планет. К счастью для всех форм жизни, ибо среди них есть очень радиоактивные элементы. Таким образом, это ядерное деление тяжелых ядер, которое превращает их в более легкие ядра, освобождая много энергии. Однако, эти радиоактивные элементы существуют очень долго, поэтому центр Земли остается горячим в течении миллиардов лет. Конечным результатом ядерных реакций является железное ядро, можно считать, что Земля является "железоплавильной печкой». Толщина коры защищает нас от этого радиоактивного излучения.

Этот эпизод поразил умы, давая большой престиж так называемой «теории эволюции» Действительно, если мы уверены, что есть эволюция, то ее объяснение является предметом многочисленных дискуссий, простого анализа Дарвина явно недостаточно: всегда приходится искать слишком много недостающих звеньев. Как в свое время физики думали, что они все знают, но не подозревали о существовании ядерной энергии, так и биологи должны быть скромными.

VII.3. Звезды

Все звезды являются Солнцами, это печи, где происходят ядерные слияния, превращающие легкие ядра в более тяжелые. Эта реакция производит энергию, которая необходима для жизни. Но нужно также, чтобы продолжительность жизни звезды превышала время биологической эволюции. Жизни звезды можно вычислить, используя физические константы. Эта довольно сложная формула содержит произведение А на характерное время электрона и дает половину 13,8 миллиардов лет. Следовательно, физические константы хорошо подходят для формирования жизни, но то, что в этой формуле содержится половина возраста Вселенной с точностью 1% заставляет думать, что есть более глубокая теория: туманное антропное объяснение не может объяснить такую точность (см. Часть 3).

Расчеты показывают, что если мы изменим значение одной из констант, входящих в формулу, о которой идет речь, то звезды становятся либо голубыми гигантами, либо красными

60

CONCORDE, 2015, N 3

карликами. Это связано с режимом охлаждения, путем излучения или конвекции. То есть, существует тонкая настройка: нельзя коснуться ни одной из констант без немедленной катастрофы.

Другим примером является то, что солнечный спектр, связанные с температурой его поверхности подходит для глаз. Если бы Солнце было теплее, то ультрафиолетовые лучи разрушили бы сетчатку, а в противном случае сетчатка была бы нечувствительна. Это дает очень точную связь между параметрами А и р, которые, кстати, такие же как для стабильности звезд. Можно представить себе другие точки зрения, но упомянутые выше корреляции слишком особенны. Мы покажем, что это отношение весьма поучительно.

Существует также еще одно счастливое обстоятельство: нейтрон немного тяжелее атома водорода. Напомним, что во время распада тяжелый элемент спонтанно преобразуется в более легкий: так свободный нейтрон распадается за 885 секунд. В модели Большого Взрыва, после нескольких секунд был суп из протонов и нейтронов; если протон был бы тяжелее, то мир был бы заполнен нейтронами и все сконцентрировалось бы в нейтронные звезды. Точнее, разница в массе между протоном и нейтроном в точности такая, чтобы объяснить обилие 25% гелия. Это большой успех модели Большого Взрыва, которая также объясняет доли дейтерия и трития.

Мы увидим, как детальное исследование больших чисел может помочь примирить эти противоречивые результаты: в некоторых случаях Большой взрыв кажется опровергнутым, а в других он похоже подтверждается.

Некоторые очень массивные звезды в конце своей жизни взрываются сверхновыми. Этот гигантский взрыв, излучение которого превышает излучение целой галактики. Поэтому они могут быть обнаружены на очень большом расстоянии: таким образом, было обнаружено, что удаление галактик ускоряется, а не замедляется, как все думали, за исключением сторонников стационарной космологии. Возникает примерно одна сверхновая звезда в одной галактике в одно столетие. К счастью, этот показатель очень низкий, ибо всякая цивилизация, находящаяся в несколько световых лет от сверхновой, должна быть немедленно уничтожена.

ЧАСТЬ 3. ТАХИОННАЯ ФИЗИКА VIII. РАДИУС ХАББЛА

VIII.1. Удаление с дает половину радиуса Хаббла

В тайне больших чисел используются четыре вида констант: с, G, h и масса электрона или протона, впрочем с неоднозначностью между ними, тем более третья частица, нейтрон, очень важна для атомной физики. Напомним, что для определения планковских единиц исходят из тройки с, G, h. Ибо в анализе размерностей всегда тройка единиц для определения другой тройки: длина, масса, время. Но здесь имеется 4 постоянных.

Если вместо исключения массы исключить скорость с, то сразу объясняется первая корреляция. Но почему удалять скорость с, которая рассматривается многими как наиболее фундаментальная из физических констант? Рассуждения просты, хотя и с является очень высокой скоростью по нашей шкале, свет идет удручающе медленно в этой огромной Вселенной. Именно по этой причине теория Большого Взрыва встречает серьезную проблему горизонта.

При расширение галактик измеряется радиус Хаббла. Мы стремимся получить длину на основе этих трех констант. Соответствующая формула исходит из трех основных констант: G, h и масса m частицы. Для длины (ибо это то, что измеряется в расширение Галактик) имеем

61

CONCORDE, 2015, N 3

формулу h2 /Gm3. Так как масса в кубе, то мы берем произведения трех масс частиц, упомянутых выше..

И, что удивительно, получаем половину радиуса Хаббла со своей экспериментальной точностью до 2%.

Другими словами, это удивительное соотношение получается непосредственно за счет устранения с из основных констант и его замены следующей константой в списке, которая является произведением трех масс (берем произведение, ибо это всегда произведение масс, которое содержится в законе тяготения). Это не было замечено на протяжении целого столетия по нескольким причинам.

С одной стороны, смешивались понятия расстояния и времени. Действительно, в общей теории относительности фигурирует 4-мерное пространство-время, время считается четвертым измерением. Забывается, что Пуанкаре, первооткрыватель этого математического пространства, предостерегал от смешения времени и пространства. Несмотря на это, космологи называют "постоянной Хаббла" (в то время как для сторонников Большого взрыва эта переменная величина) отношение галактических скоростей к расстоянию, что дает величину, обратную времени. На самом деле непосредственно измеряется, в частности, Дирак подчеркивал это, расстояние, так как красные смещения являются числами (в процентах).

Напомним, что основной принцип экспериментальной физики: всегда опираться на то, что на самом деле измеряется независимо от существующих теорий. На практических занятиях в университетах есть два вида студентов. Те, кто знают, что они должны найти в результате своих измерений и те, которых гораздо меньше, кто принимает во внимание только действительно наблюдаемые измерения. Поэтому подготовка практических работ очень вредна для духа открытия, которому эта практика призвана обучать.

Как такая ошибка, которая наказывалась бы в первый год университета могла оставаться незамеченной в течение почти столетия? Космологией руководят на самом деле математики, которые не могут практиковать анализ размерностей, ибо он четко разделяет понятия длины, времени и пространства. И поскольку они полагают с = 1 в своих формулах, то не замечали отсутствия с во встречаемых корреляциях.

Еще одна причина состоит в том, что с считается наиболее фундаментальной постоянной физики. Удалить с из списка - это что-то немыслимое для них. Но для физика, с является слишком медленной, чтобы справиться с огромной Вселенной. Поэтому вполне логично исследовать, что дает анализ размерностей без с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таким образом, космологическая корреляция, отмеченная с самого начала, дающая половину радиуса Хаббла, объясняется непосредственно удалением с. Это означает, что сверхсветовые скорости возможны. Это еще одно табу, которое опрокидывается, о чем будем говорить ниже.

VIII.2. Радиус Хаббла связан с формулой Хааса

Как упоминалось выше, Хаас был первым, кто правильно рассчитал радиус атома с точностью в 2 раза. Он получил длину 2hbar2/m q2, где q2 равна квадрату электрического

заряда. Заменив его гравитационным коэффициентом, получаем 13,8 миллиардов световых лет, из-за множителя 2.

Таким образом, множитель 2, похоже, оправдан физической аналогией между атомом и Вселенной. Напомним, что теоретики пытаются связать электричество и гравитацию в перспективе объединения сил.

Кроме того, с этим множителем 2 отношение радиуса Хаббла к длине волны электрона равен 2128, что встретится в части 5 о музыкальных числах.

Реальное объяснение множителю 2 будет дано в части 4 с применением голографического принципа.

62

CONCORDE, 2015, N 3

VIII.3. Формула Стюарта дает 2/3 радиуса Хаббла

В 1931 году физик Стюарт искал формулу, которая объяснила бы радиус Вселенной. Несмотря на то, что измерения были недооценены в 10 раз, он предложил формулу, которая дала 2/3 радиуса Хаббла. Таким образом, его оценка была гораздо ближе к истине, чем измерения Хаббла, который недооценил расстояния в 10 раз.

Более того, можно получить эту формулу непосредственно путем исключения с между двумя основными переменными теоретической физики: длиной Планка и классическим радиусом электрона. Длина Стюарта просто равно кубу классического радиуса электрона (порядка радиуса ядра), деленной на квадрат длины Планка.

Кажется, что Стюарт не использовал возможность исключения с, поскольку он дал свою формулу как функцию от электрического заряда q и, видимо, никто не сообщил про эту особенность. Поскольку измерения Хаббла были ошибочны, то никто не обращал внимания на формулу Стюарта. Произошло, как в случае Хааса, на формулу которого никто, кроме Лоренца, не обратил внимания. Бор позже говорил, что не знал расчетов Хааса.

VIII.4. Прямое квантовое подтверждение того,

что R является критическим радиусом

Рассмотрим простую модель атома в Черной Дыре, поэтому электронные орбиты ограничивается радиусом Черной Дыры. Используя квант h, можно показать, что среднее расстояние электрона равно радиусу Бора, если рассматриваемая черная дыра имеет радиус, близкий к R. Таким образом, имеется независимая связь со значением G и дополнительное подтверждение критического характера Вселенной, то есть того, что она является Черной дырой.

В этой формуле появляется логарифм (появляющийся как гармонический ряд 1/n) отношения радиуса Вселенной к длине волны электрона в прямой связи с а. Тот факт, что а имеет такой же порядок, что и логарифм А, было доказано теоретиками. Но точный коэффициент не был определен: включает в себя сумму 1/n2 или p2/6.

Таким образом, на основе относительно малого числа а этот расчет приводит к

большому числу ea. Потом будет подтверждено, что большие числа выражаемы через небольшие.

IX. ЯВЛЯЕТСЯ ЛИ ПОСТОЯННЫМ ТАК НАЗЫВАЕМЫЙ ВОЗРАСТ ВСЕЛЕННОЙ?

IX.1. Устранение с дает 13,7 миллиардов лет

Рассчитав время, которое устраняет скорость с между коэффициентом гравитации А, параметром слабого взаимодействия и электрическим параметром, получаем напрямую 13,7 миллиардов лет.

Так как коэффициенты считаются инвариантными, то сомнительно, чтобы получался возраст Вселенной, так как она постоянно меняется, если не предполагать, что мы живем в какое-то особенное время. Но в перманентной теории имеются в принципе две константы, длина и время, связанные скоростью с. Это время полной регенерации Вселенной, за которое Галактики сменяются другим поколением Галактик: можно считать, что это время исчезновения Галактики от рождения до горизонта. Это время одинаково для всех галактик, ибо согласно Совершенному космологическому принципу, который управляет стационарной космологией,

63

CONCORDE, 2015, N 3

нет привилегированного места. Но должна быть привилегированная система отсчета: мы видели, что она связана с фоном излучения.

Приведенные выше расчеты, устраняющие с, дают с одной стороны радиус Хаббла, а с другой стороны время Хаббла. Но в конце концов с снова появляется, когда мы находим их отношение. Это, кажется, подтверждает стационарную теорию в ущерб теории постоянного Большого Взрыва.

IX. 2. То же удаление с дает период Котова

Приведенный выше расчет включает в себя промежуточный этап, который дает впечатляющий результат. В самом деле, расчет времени устранения "с" только между гравитацией и слабой ядерной силой дает 9600,6 с, что равно периоду колебаний Котова (см.

главу), с точностью до 10-4, ограниченной неточностью гравитационной постоянной. Следовательно, сомнение в теории Большого Взрыва подтверждается вместе с важностью физики без 'с'.

Невероятной особенностью колебаний Котова является то, что они не показывают никакого эффекта Доплера, следовательно, кажутся независимыми от скорости с. Поэтому логично найти их период в расчете, устраняющем с.

ЧАСТЬ 3. ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ

В теоретической физике было установлено, что уравнения голографического типа появляются в некоторых теоретических проблемах теории струн. Поэтому был введен голографический принцип. Преимущество этого принципа заключается в том, что он носит глобальный характер: не требует никаких произвольных постоянных. Мы увидим, что голографические соотношения могут также прояснить проблему больших чисел. В основном, эти соотношения просто уравнивают два различных топологических вида, например, круг с поверхностью или объемом, соотнося их с различными единицами.

X. ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП

Этот принцип носит название современного метода трехмерной визуализации голографии, который мы кратко опишем.

X.1. Голография

Это - регистрация реальной сцены, то есть 3-мерной на двухмерную поверхность. После создания голограммы можно воспроизвести изображение, освещая поверхности под определенным углом. Преимущество этого метода перед стереоскопией (где зритель надевает специальные очки и эффект объемности достигается просто с помощью двойного снимка из двух разных углов) состоит в том, что голограмма содержит гораздо больше информации: записывается вид со всех углов.

64

CONCORDE, 2015, N 3

Принцип голографии основан на том, что свет распространяется волнами. Мы используем два взаимодополняющих свойства волн: способность к интерференции (запись голограммы) и дифракции света на мелких деталях (при просмотре голограммы).

Создание голограммы заключается в фотографировании на специальной пленке интерференции между чистой волной и волной, несущей информацию о снимаемой сцене.

-8

Фотопленка должна быть очень мелкозернистой (3 10 метра), способной записать долю длины световой волны (измеряемой в микронах). Запись делается с когерентным светом лазера, то есть его излучение должно быть очень чистым, совершенно одинаковым. При просмотре голограммы с помощью лазера можно получить детали объекта до микрона. Это полная запись сцены вплоть до мельчайших деталей, ограниченная только длиной волны лазера.

Это обычная голография называется «монохромной», ибо длины волн, используемых для записи и воспроизведения одинаковы: получается изображение, имеющее тот же размер, что и оригинал сцены. Первооткрыватель голографии Денис Габор показал, что используя две различные длины волн и увеличивая голограмму в отношение этих длин волн, в принципе, может получить увеличение сцены в том же отношении.

X.2. Голографический принцип в теоретической физике

Теоретики установили, что информация в сфере может быть резюмирована на его поверхности при условии использования планковской длины lp в качестве единицы. Они

называют энтропией Бекенштейна-Хоукинга четверть поверхности сферы или поверхность срединного диска. Эта формула будет играть главную роль в следующем: S = л (R/lp)2, где R-

радиус сферы.

X.3. Голографический принцип в черной дыре

В Черной Дыре с массой М существует простое соотношение между массой и радиусом: R = 2GM/c2. Эта формула получается из того, что скорость освобождения на ее поверхности равна с. Позже мы увидим, что коэффициент 2 имеет большое значение. Напомним, что кинетическая энергия тела с массой m и скоростью v равна mv2/2. Это объясняет появление коэффициента 2.

Отметим, что это соотношение может быть записано в голографической форме. Действительно, энтропия предыдущего раздела, которая равна поверхности диска с радиусом R с единицей планковской длины равна периметру окружности радиуса R, деленной на длину волны d, связанной с массой M: d = h/Mc.

X.4. Голографический принцип во Вселенной

Как объяснялось выше, в модели Большого Взрыва, чтобы оправдать критический характер расширения, теоретики вынуждены искусственно добавлять специальное начальное

условие с точностью около 10-60. Некоторые сторонники антропного принципа даже приходят в экстаз от такой тончайшей регулировки, говоря: «Смотрите с какой тщательностью Вселенная была разработана! »

Проще говоря, это означает, что Вселенная является голографической, ибо критическое расширение равносильно тому, что Вселенная — расширяющаяся черная дыра. Так почему же теоретики не используют такие рассуждения? Дело в том, что длина волны d, связанная с общей массой Вселенной, является совершенно новой концепцией и, более того, она намного меньше, чем длина Планка, которая считается наименьшей единицей длины в физике.

65

CONCORDE, 2015, N 3

Введение этой очень короткой длины, равной примерно 4 x 10 96 м, почти в 4 x 1060 раз меньшей, чем длина Планка, кажется смелой инициативой, но она будет оправдана в дальнейшем.

Если следовать принципу «бритвы Оккама», который говорит, что между двумя объяснениями следует выбрать самую простую, мы видим, что в данном случае голографический принцип кажется предпочтительнее антропного принципа.

Другими словами, в то время, как уравнения Общей теории относительности являются "редукционистскими", то есть они стремятся объяснить Большее через Маленькое, голографический принцип является "глобалистской", объяснения Маленькое через Большое. Например, первобытный человек, увидев в первый раз часы, имеет выбор между двумя действиями. Если он редукционист, то он быстро разберет его, чтобы добраться до деталей. А если он глобалист, то будет сначала пытаться понять, для чего служат эти часы: он может обнаружить, что стрелка движется в ритме Солнца. Только после этого он может попытаться понять ее работу путем разборки.

В космологии возникает вопрос: не лучше ли этот глобальный подход по сравнению с подходом, который предлагается в физике со времен Просвещения в русле редукционизма. Правда, что этот метод был очень успешным, что привело к нашему современному миру, но для космологии, да и для всей физики этот редукционистский подход показал свою ограниченность: технология движется быстрее, чем глубокое понимание явлений,

используются множество правил и процессов без глобальной логики. Результатом является расширение пропасти между областями науки: например, биология полностью отделена от физики. Однако положительные результаты антропного принципа подсказывают косвенную связь между космологией и биологией, далее мы увидим более прямые связи.

X.5. Соотношение между массой Планка и Вселенной

Напомним, что планковская масса, равная примерно массе пылинки, создает проблему для теоретиков, ибо эта масса не характерна для природы. Напомним также, что формула без с дает R/2, как и в формуле черной дыры. Когда устраняется множитель 2, появляется масса Планка в степени 4, которая отождествляется с произведением массы наблюдаемой Вселенной и трех основных частиц: электрона, протона и нейтрона. Это наконец придает смысл таинственной массе Планка. Это подтверждает принцип философа Маха, который утверждал, что массы частиц обязательно связаны с массой Вселенной.

В теории струн недавно были опубликованы подобные отношения, тоже включающие массу Планка. Это связано с новой гипотезой: вместо того, чтобы скрываться в

микроскопической физике, струны могут быть развернуты во Вселенной. Это позволило бы интерпретировать дополнительные размерности в космологии. Мы к этому еще вернемся.

X.6. Связь с теорией Эддингтона

Приведенное выше голографическое рассуждение объясняет второе соотношение между большими космическими числами, которое соответствует критичности, соотношение между массой и радиусом. Большое число, участвующее в соотношении, в этот раз связано с силой тяжести: это отношение гравитационной силы Вселенной с электроном, находящимся на ее периферии, к электрической силе в атоме водорода с радиусом, равным Вселенной. Это большое число равно половине радиуса Вселенной, разделенной на радиус ядра (которое в 137 раз меньше длины волны электрона).

Когда устраняется планковская длина, чтобы рассматривать только непосредственно измеряемые физические величины, то совокупность 2 корреляций означает, что квадратный корень из массы Вселенной, деленный на массу электрона, равен половине радиуса Вселенной, 66

66

CONCORDE, 2015, N 3

деленной на длину волны водорода, а также отношению силы в атоме водорода без множителя 137. Это самый элегантный способ группировки двух корреляций вокруг одного очень

симметричного числа h/GmemH = 3,106 1041. Позже мы увидим, что это число имеет особые

свойства, заметим сразу же, что оно близко к 2137 .

Таким образом, снова получаем формулу Эддингтона, напомним, что в ней квадратный корень из большого числа имеет статистический смысл, но в которой роли электрона и протона теперь четко разделены. Эддингтону не удалось четко показать такую симметрию по той простой причине, что радиус Хаббла был измерен неправильно в 10 раз. Если бы измерения Хаббла были правильны, то это не могло ускользнуть от внимания Эддингтона, ибо он настаивал на симметрии электрон/протон. Напомним, что эти две частицы имеют совершенно одинаковый электрический заряд. Малейшее нарушение этой симметрии привело бы к катастрофе: взрыву всего, что есть. Впрочем, при легком протирании изолятора жестким предметом происходит легкое нарушение распределения зарядов и это порождает явления статического электричества. Аналогично, если протирать подошвы о ковер и потом коснуться металлического предмета, то получится электрический разряд.

XI. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭТИХ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ

XI.1. Голография подсказывает идею сканируемой Вселенной

Напомним, что Эддингтон рассматривал реальное число электронов во Вселенной. А мы выше ввели «мнимое» число электронов: отношение массы Вселенной к массе электрона, что было бы числом электронов, если во Вселенной были бы только электроны. Это число равносильное Ne, которое бы получилось при выборе в качестве единицы электрона.

Ибо заменяя крошечную длину d, которую мы видели выше, длиной волны электрона, мы расширяем (добавляем?) голографическое отношение членом, содержащим Ne больших кругов. Откуда предложение, что эти круги описывают сферы сканирования Хаббла. Можно визуализировать это, воображая кольцо, вращающееся вокруг вертикальной оси: оно описывает поверхность сферы.

Эта идея сканирования не является новой, физики Уайлер и Фейнман обсуждали идею, что Вселенная образована одним электроном путем сканирования на высокой скорости и что даже он, двигаясь назад во времени, создает узлы, образующие протоны. Таким образом, один электрон может генерировать всю Вселенную. В этом случае соотношение масс Вселенной и электрона имело бы особое значение. Похоже, что это решение проблемы больших чисел подтверждает эту модель сканирования. Фейнман сам критиковал эту модель, утверждая, что в этом случае должно было бы быть одинаковое количество вещества и антивещества. С разрывным временем между двумя реконструкциями Вселенной достаточно предположить, что она проходит через стадию "антивещества".

Тогда появляется возможность связать две конкурирующие космологии: Большого взрыва и Стационарной модели, предположив, что это колебание состоит из чередования Большого Взрыва и Большого сжатия с очень быстрой частотой, которое происходит совершенно незаметно, но может объяснить видимое отсутствие антиматерии.

Напомним, что законы антивещества в точности такие же, как и законы материи. Локальное производство антивещества будет соответствовать сдвигу фазы этого космического процесса колебаний. 67

67

CONCORDE, 2015, N 3

XI.2. Связь с физикой элементарных частиц

Это не противоречит прямо стандартной модели первичного Большого Взрыва, ибо в этой модели с критическим ростом масса наблюдаемой Вселенной растет пропорционально радиусу, поэтому соотношения всегда выполняются с непрерывно увеличивающейся энтропией. Но обнаружено, что энтропия Вселенной непосредственно связана с произведением масс промежуточных бозонов, деленным на массу электрона. Есть три возможности: либо массы бозонов претерпевают изменения, что, кажется, исключено, либо мы живем в такое исключительное время, либо R фиксировано и модель первоначального Большого взрыва должна быть исправлена. Мы увидим, что представляется правильным последний вывод.

Напомним, что слабыми бозонами называют частицы, которые передают силу в слабом взаимодействии. Их также называют промежуточными бозонами, ибо они находятся между глюонами (которые переносят сильные ядерные силы) и X-бозонами теории великого объединения.

Среди этих бозонов только массы слабых бозонов были измерены точно. Это один из самых ярких успехов физики элементарных частиц. Их массы точно измерены: 178 445 (5) me

для нейтрального Z-бозона и 157 333 (50) для бозонов с зарядом W+ и W-. Никто не знает происхождения чисел Z и W, но верно то, что отношение радиуса Хаббла к длине волны водорода, половина которого появляется в синтетическом отношении Эддингтона, равна четвертой степени произведение двух этих чисел WZ.

Это не может быть случайностью, поскольку точность равна 10 4 точности G. Кстати

теоретики Карр и Риз показали, что гравитационный параметр А имеет порядок W8. Если расширить статистическую теорию Эддингтона, то это сводится к рассмотрению нескольких последовательных квадратных корней из большого числа.

Таким образом, проблема больших чисел связывает напрямую космологию и физику элементарных частиц. Эти результаты позволяют предположить, что существует глобальная теория и ведут в направлении объединения исследований. Это ответ тем, кто сомневается в пользе физики элементарных частиц, в частности, тем, кто остановил строительство суперколлайдера в США, и придает новый интерес физике элементарных частиц.

Вполне возможно, что скрытая масса является массой промежуточных бозонов: это является одним из предположений, серьезно рассматриваемых теоретиками. Более того, теория суперсимметрии допускает существование частиц с точно такой же массой, как у промежуточных бозонов.

XI.3. Хиральность в природе

В физике элементарных частиц было удивление, когда выяснилось, что Природа хиральна, то есть отличает правую от левой. Например, все нейтрино являются левшами, то есть, все они имеют одинаковое направление вращения. Напротив, анти-нейтрино являются правшами, вращаясь в обратном от нейтрино направлении.

Это нарушение право-левой симметрии может быть просто связано с направлением сканирования во Вселенной, ибо всякое сканирование должно производиться в конкретном направлении. Здесь мы имеем пример, когда космология отвечает на вопросы физики элементарных частиц.

Это также может касаться биологии, ибо все молекулы, которые играют роль в биологии, также ориентированы. Например, молекулы сахара, которые имели бы обратное направление, не были бы сладкими. Когда сахар производится искусственно в результате химических реакций, по-видимому, два направления получаются в равных количествах, но живые организмы всегда выбирают определенное направление. Биологи пришли к выводу, что жизнь возникла только один раз. В самом деле, если бы она появилась несколько раз, то можно было 68

68

CONCORDE, 2015, N 3

бы рассчитывать на существование двух возможных ориентаций. Мы вернемся к этому очень спорному вопросу в последней части.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

XII. ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Мы видели, что одномерные и двумерные (1D и 2D) голографические отношения достаточны для объяснения происхождения двух космических корреляций. Но интерес голографического отношения состоит в проникновении в большие размерности. Мы увидим, что этот подход приводит к соотношениям касающимся поисков тонкой настройки между параметрами.

XII.I. Член 3D в энтропии имеет отношение к ядру

Расширяя голографический принцип до члена 3D, находим единицу, которая появляется

в классическом радиусе электрона, ограничиваясь полушарием. Этот размер в 10-15 метров приобретает голографическое значение в прямой связи с радиусом Хаббла.

Это связано с тем, что две формулы без с (Стюарта и наша) дают тот же результат с точностью до множителя 4/3. Это может быть интерпретировано как прямое 2D-3D голографическое отношение между а и отношением масс протон-электрон.

XII.2. Голографическая формулировка основной формулы без с

Формула без с может быть выражена непосредственно в голографической форме, опять же благодаря множителю 2. Продолжая ее до члена 3D, находим длину волны реликтового излучения, которая также входит в член 4D.

Откуда поиск члена 5D, который оказывается удивительно удачным: если взять в качестве единицы длину волны электрона, то отношение радиуса Хаббла в точности равно

пятой степени поверхности гиперсферы 2Ра3 радиуса a = 137,036, то есть атома Бора,

2 3

деленного на длину волны электрона. Напомним, что поверхность 2п r сферы 4D является

2

произведением периметра 2р на сечение p сферы 3D того же радиуса r Это свойство верно только между размерностями 3D и 4D. Тот факт, что есть обобщение 5D имеет значение: будущая теория должна обосновать это.

Это является ярким подтверждением неизменности радиуса Хаббла и эффективности голографического анализа.

XII.3. Длина Котова

Котов пишет, что период космических колебаний, кажется, является особенной частотой в Солнечной системе. Например, это почти девятая часть земного дня. Он находит целые дроби этого типа также во вращениях других планет.

Кроме того, он заметил, что длина Котова, равная расстоянию, которое свет проходит в течение периода когерентных колебаний, также выделяется, как особая длина в Солнечной системе. В частности, она очень близка к расстоянию от Солнца до Урана. 69

69

CONCORDE, 2015, N 3

Эта длина Котова вводится в чрезвычайно элегантном и чистом виде в формулу голографической энтропии. Ее введение позволяет разделить это отношение, недостатком которого является участия полушария Хаббла, в два отношения, которые связаны с полной топологией, с появлением нового большого числа — объема Вселенной, поделенной на куб длины Котова. Таким образом, длину Котова можно считать длиной голографической волны Вселенной. Действительно, голографическое число как раз равно объему сцены, поделенной на куб длины волны.

Кроме того, эта длина Котова представляется не менее важной, чем номинальное ядро re (классический радиус электрона, который был единицей длины Дирака для определения его большого числа). Действительно, в то время, как он появляется в виде (R/r) , исключая r из

двух уравнений, получаем член (R/l) . Появляется вся площадь Хаббла, которая в степени 9 связана с отношением R/l, вводя 9-мерное пространство. Напомним, что теория струн вводит такое пространство размерности 9.

Следовательно, связь голографического принципа с физикой без с подтверждена. Это важно, поскольку любая голография основана на волнах; это может означать, что эти волны распространяются гораздо быстрее света. Теория струн включает в себя такие сигналы, называемые тахионами. Это было расценено, как недостаток теории, но наше исследование показывает, что эти сверхсветовые сигналы вполне могут существовать.

Впрочем известно, что квантовая физика имеет нелокальные свойства, то есть явления, кажется, происходят с неограниченной скоростью. Примером служит фотон, который распространяется как волна, следовательно, заполняет все пространство, но попадает со всей своей исходной энергией в определенную точку, что называется «редукцией волнового пакета». Это используется для кодирования сигналов, ибо любое вмешательство в ходе распространения ощутимо пертурбирует систему, что предотвращает неправильное использование информации. Но официально запрещено отправление сигналов с помощью этого явления. Голографические отношения, кажется, показывают, напротив, что сверхсветовые колебания действительно существуют и, более того, они когерентны, поскольку голография всегда требует когерентных волн (именно поэтому используются когерентные лазеры). Напомним, что космические колебания имеют это свойство когерентности, ибо у них одна частота, независимо от движения (нет эффекта Доплера). Поэтому Котов говорит об абсолютных часах.

Кроме того, мы видим, что объем Вселенной, деленный на куб l, напрямую связан с восьмой степени W. Появляется новая прямая связь, на этот раз, со слабыми бозонами, различие между W и Z. (выше появлялось только их произведение WZ). Это подтверждает важность рассмотрения последовательных корней больших чисел.

Таким образом, голографический принцип решает двойную корреляцию больших чисел в гораздо более простой, прямой и элегантный форме, чем расплывчатый антропный принцип. Непосредственным следствием является то, что радиус Хаббла должен быть фиксированным, ибо он непосредственно связан с инвариантными константами физики, в том числе, с периодом когерентных космических колебаний, который является наиболее точно измеренной

космологической величиной (10-5). Однако, в официальной модели Большого Взрыва этот радиус меняется, что опровергает эту модель, но мы видели, что видимая непрерывность времени может скрывать очень быстрый демонтаж и ремонтаж Вселенной. Вполне возможно, что уравнения Большого взрыва применимы в другом масштабе времени.

Почему есть желание сохранить уравнения Большого Взрыва? Потому что они дают наблюдаемую пропорцию водорода и гелия. С другой стороны, расчет Пол Дэвис, основанный

щ40 1П10

на этих уравнениях, предсказал, что корень четвертой степени из числа 10 , то есть число 10 , связано с фоновым излучением. Это означает, что есть доля правды в этих уравнениях. Там должна быть проблема масштаба. То же самое может быть в теории струн: она может быть истолкована на космическом уровне, как способ сканирования. 70

70

CONCORDE, 2015, N 3

XIII. МИКРО/МАКРО ФИЗИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ

XIII.1. Топологическая ось

Одним из основных методов физики является графическое представление набора рассматриваемых чисел. Часто используется логарифмическая шкала, чтобы иметь возможность вводить все данные. Но для больших физических чисел этого недостаточно, ибо их нужно сопоставить с небольшими числами. Вот почему мы берем двойной натуральный логарифм от рассматриваемых больших чисел. Так получаем небольшие числа, с которыми проще обращаться и представлять графически. Мы используем неперовские или «натуральные» логарифмы, обозначенные ln в калькуляторах. Но, как мы видели, соответствие между большими числами часто выражается квадратными корнями, поэтому как вторая база используется число 2 компьютерных специалистов. Для этого достаточно нажать два раза на кнопку ln и разделить на ln2.

Выбранной единицей является длина волны электрона. Рассматриваемые большие числа являются не только большими космическими числами, но и большими числами физики

19

элементарных частиц. Например, масса бозона X оценивается в 10 масс электрона. Мы сразу

щ40

видим, что это равно примерно квадратному корню из 10 .

Делая это, мы видим, что радиус Хаббла соответствует 26/4. Но число 26 является привилегированной размерностью бозонной теории струн, в которой имеется 22 "сложенных" размерности и четыре размерности пространства-времени, которые появились в результате Большого Взрыва. Поэтому необходимо умножить упомянутый двойной логарифм на 4, так получаем топологическую ось.

Кроме того, теория предусматривает последовательность чисел особых размерностей 2+4р, 2 - число, связанное со струной (одно измерение пространства и одно измерение времени), поэтому имеем n = 26 для р = 6 и n = 22 для р = 5.

Inin ( ÎW : + 1

Inin ( Atttaürofn} / ; X T

pente Jn2 i 4

Particule dont la masse = celle de l'univers T‘,T

X Rayon de Hubble

boson Xgut

X' photon cosmologique hc/{KT} T = 2.7ЙВ K

bcsonW

boson Pi _ diamètre de Bohг GJuon 9 71

i l i I I I I I I 1 I I I i I

0 2 6 10 14 18 22 26 30

0 1 2 3 4 fi 6 7

HARMONIE COSMOLOGIE - MICROPHYSIQUE : L'AXE TOPOLOGIQUE

n = 4p + 2 dimension de superespace p index de superespace

v(n) = exp (211/4 )

71

CONCORDE, 2015, N 3

Для n = 22 мы видим, что соответствующее большое число близко к 1020, заметим, что радиус белого карлика близок к 1020%е . Напомним, что белый карлик является звездой, коллапс которой ограничен именно длиной волны электрона 2^ , являющейся выбранной нами единицей

длины. Но это число 1020 также имеет микроскопическое значение, то есть 2^ , деленное на

1020, также имеет физический смысл: оно соответствует бозону Х большого объединения, который никогда не наблюдался, но подозревается, что он мог играть роль в теории Большого

Взрыва. Этот бозон Х был введен, чтобы ограничить время жизни протона (по оценкам 1030 года, но это никогда не было подтверждено, несмотря на огромные усилия, направленные на обнаружение спонтанного распада протона, в частности, на наблюдение за огромными массами, которые хранятся вдали от действия космических лучей на глубине в несколько километров)

Поэтому эта точка n = 22, соответствующая р = 5, и является большим числом, имеющим два различных значения, одно макрофизическое, другое микрофизическое. Это могло бы быть чистым совпадением, но дальнейшее будет подтверждать эту удивительную симметрию.

Рассмотрим случай р = 4, соответствуеющий n = 18. По построению этой системы это квадратный корень от предшествующего или 1010. Со стороны макрофизики это соответствует

длине 10 , умноженной на длину волны электрона 4 х 10 метров, то есть длине в несколько миллиметров: это длина волны излучения фона 2. Дэвис предсказывал это соотношения без каких-либо негативных последствий для модели Большого взрыва, в этом случае отношение R/2 остается постоянным в расширяющемся пространстве. Со стороны микрофизики нет ничего

особенного, поскольку не известны частицы с массой в 1010 раз больше массы электрона. На самом деле ускорители частиц ограничены в энергии: сегодняшнее ограничение порядка

энергии составляет величину, примерно соответствующую в 106 раз больше энергии массы электрона mj:2.

Теперь рассмотрим р = 3 или n = 14. Это примерно соответствует корню восьмой

степени от исходного числа 1040, или 105. В этом случае симметрия выражена четко. Со стороны макрофизики имеем длину волны Ридберга, предел линий водорода с зазором 2,88, очень близким к 2/ln2. Со стороны микрофизики формулу еЛ(2Л(14/4)) = 81937, близкую половине средней массы промежуточных бозонов, с точностью до 2%.

Следующее значение р = 2 или n = 10 очень важно, ибо теория суперструн предусматривает пространство с размерностью 10. С макроскопической стороны участвующее число равно 286,24 примерно в 2 раза больше электрического параметра a, дающего одновременно диаметр атома и длину Хааса. С микроскопической стороны, это соответствует Пиону, бозону с массой близкой 2а, скрепляющему ядро.

Перед р = 0 и n = 2 остается только одно р = 1, что соответствует n = 6, кандидату в стандартной физики частиц: оно может соответствовать глюону, который скрепляет кварки внутри протона.

Увлекательность этой ассоциации заключается в том, что Пион официально считается ответвлением Глюона, который является истинным шаблонным бозоном. Единственная серьезная проблема состоит в том, что масса глюонов считается нулевой. Заметим, что масса нейтрино тоже долго считалась нулевой, прежде чем выяснилось, что оно имеет массу. Таким образом, мы можем рассматривать эти результаты как стимул к поиску массы глюона, который должен иметь массу примерно в 16,918 раз больше, чем масса электрона.

Заметим, что частицы делятся на три семьи, из них только одна является стабильной и составляет весь физический мир. Эквивалентом электронов в двух «ненужных» семействах являются мюон и тау. Приведенное выше число лучше, чем %, отношения двух масс мюона и 72

72

CONCORDE, 2015, N 3

тау. Одного этого вывода достаточно, чтобы обратить внимание на актуальность Топологической оси.

Глюон р = 1 является истинным шаблонным бозоном, как промежуточный бозон при р = 3. Это подтверждает, что точка р = 5 соответствует бозону X, а точка р = 7 соответствует массе, близкой к массе Вселенной!

Соответствующая частица "Холон" является новым шаблонным бозоном, длина волны которого равна очень маленькой длине d, топону, играющему ключевую роль в рассмотренных выше голографических соотношениях.

Таким образом, шаблонные бозоны занимают позиции, соответствующие р с нечетными значениями 1, 3, 5 и 7, за исключением фотона n = 4, образующего центр симметрии. Ибо фотон является особым шаблонным бозоном.

Эта «Топологическая ось» создает ощущение гармонии. Она была так названа, так как индуцирует голографические отношения. Действительно, при переходе от одного квадратного корня к другому, инвертируя порядок макрофизики - микрофизики, получаем соотношение с участием куба длины волны электрона, открыв тем самым путь для голографического соотношения типа 2D-3D.

ХШ.2. Гран-космос

Топологическая ось показывает симметрию между большими космологическими числами и большими микроскопическими числами. Но ей не хватает макроскопического элемента рядом с Холоном.

Аналогичная ситуация была в случае таблицы Менделеева, который интерпретировал пустые места в своей таблице, как знаки существования неизвестных в то время химических элементов.

Пришло время отметить, что наличие двух близких по значению радиусов Вселенной требует объяснений. Мы видели, что формула Стюарта проще, но этот радиус примерно в 4/3 раза больше радиуса Хаббла. Это нарушают критерий простоты, если только не считать, что сфера Стюарта представляет голографически находящийся сзади Гран-космос. Напомним, что голограмма отбражает на своей поверхности всю информацию об объеме. Но здесь зритель находится внутри сферической голограммы. Это уникальная возможность голографии, которую один из наших студентов серьезно хотел реализовать.

Обычные голограммы, которые имеются в продаже, являются плоскими, но напомним, что идеальной формой голограммы является сфера. Тогда можно видеть сцену во всей ее полноте, со всех сторон.

Применяя стандартный голографический принцип, основанный на радиусе Стюарта и планковскую длину, двигаясь с 2D на 1D, определяем радиус Гран-космоса, который имеет особые свойства. В частности, объем Гран-космоса с единицей в виде радиуса Бора с

точностью до множителя п равен большому числу aa, числу с 700 цифрами. Точность такова, что она не может быть случайна и показывает, что параметр a = 137,036 может служить основой для расчета больших чисел. Напомним, что в соотношениях тонкой настройки (глава) мы видели a в степени 12, а в некоторых формулах, опубликованных в официальных текстах, 20

содержится a .

Во время Стюарта голография не была изобретена, не открыт нейтрон, не созданы компьютеры, неизвестно точное значение a. Поэтому ему было невозможно представить этот

Гран-космос. Концепция Гран-космоса, который увеличивает объем Вселенной в 10180 раз может показаться чрезмерным: это было бы величайшим размерностным скачком в истории

человечества. Уже переход от Солнечной системы к Галактике дал увеличение поверхности в 73

73

CONCORDE, 2015, N 3

1010 раз, потом переход от галактики ко Вселенной приводит к увеличению объема с коэффициентом 1036.

Но эта гипотеза должна быть сравнена с гитотезой существования Мультивселенной, в

рамках которой некоторые теоретики спокойно объявляют существование 10500 параллельных вселенных, представляющих всевозможные комбинации физических параметров. В физике можно изучать только то, что измеримо, так что концепция Мультивселенной выходит за рамки физики. Гран-космос также кажется недоступным. Но мы видели, что сигналы более быстрые, чем скорость света, присутствуют в голографических отношениях. Вполне возможно, что будущие технологии смогут использовать эти сигналы и создадут доступ к Гран-космосу.

Гран-космос в отличии от Мультивселенной имеет четкую роль: он собирает Галактики и в свою очередь посылает сигналы, способные образовать молодые Галактики, что немного напоминает живую клетку, которая постоянно обменивается с окружающей средой. Впрочем этот образ живой клетки был уже сформулирован. Так что Галактики-дети не создаются из ничего (ex-nihilo). Напомним, что одним из наиболее серьезных возражений против стационарной космологии является это рождение галактик-детей.

Предполагая, что Гран-космос имеет ту же плотность, что и Вселенная, и она является

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Черной дырой для этих сверхсветовых сигналов, получаем скорость этих сигналов: в 1060 раз больше скорости света.

Это возвращает нас к знаменитой дискуссии между Эйнштейном и Бором об интерпретации квантовой механики. Бор утверждал, что эта теория является полной. В то время казалось, что математическая теорема фон Неймана доказывала, что теория была завершена, то есть нет "скрытых переменных", то есть природа использует чистые случайности (что называется индетерминизм). Для Эйнштейна, наоборот, должно было быть объяснение каждому явлению. Конечно, Эйнштейн был прав, ибо совершенно нелогично утверждать, что теория полна. Впрочем Дэвид Бом обнаружил ошибку в рассуждениях фон Неймана и показал, что могут быть скрытые переменные.

Отношения между большими числами показывают, что микромир и макромир тесно взаимосвязаны, поэтому обязательно должно быть сверхсветовое сообщение. В этом смысле Эйнштейн был неправ, поскольку он считал, что скорость света является предельной скоростью передачи информации, но она слишком низка, как мы видели, что стало отправной точкой для анализа.

XIII.3. Скрытая масса и темная энергия

Скрытая масса и темная энергия являются двумя нерешенными проблемами официальной космологии.

Число Эддингтона дает удивительное предсказание, если включить в черную массу, как если бы она состояла из атомов водорода. Поэтому вполне возможно, что проблема скрытой массы и энергии является ложной проблемой: достаточно было бы изменить законы гравитации на больших расстояниях. Отталкивание на очень больших расстояниях объясняет наблюдаемое ускорение удаления Галактик, что подтверждает стационарную космологию, где расширение является экспоненциальным.

Если допустить существование Гран-космоса, который восстанавливает Вселенную, то в нем можно видеть происхождение темной энергии. 74

74

CONCORDE, 2015, N 3

ЧАСТЬ 5. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

Одним из первых условий появления жизни является длительный срок жизни и стабильность звезд. Обычные законы физики позволяют установить соответствущую очень точную связь между физическими параметрами, которая включает в себя электрическую постоянную a в степени 12 (а = 137,036).

Это "соотношение звезд» гармонично сочетается с особыми отношениями из физики без скорости света с (два разных расчета дают одно и то же время, 13,7 миллиарда лет) и

некоторыми голографическими соотношениями, содержащими также a12. Получается впечатляющий результат: возникает очень точное соотношение между физическими

параметрами с комбинаторной серией в показателе. Гравитационный параметр P возводится в степень 3, ядерный в 7 и квадратный корень электрического параметра в степень 127. Напомним, что параметр a описывает силу взаимодействия между двумя электрическими зарядами, поэтому сам заряд связан с корнем от a.

Так что есть что-то очень глубокое в «соотношении звезд». Но это достаточно косвенное применение антропного принципа, которое требует довольно сложных расчетов физики звезд. Отсюда возникает вопрос: существуют ли биологические параметры, которые непосредственно связаны с физическими параметрами?

XIV. ПРЯМЫЕ СВЯЗИ МЕЖДУ ФИЗИКОЙ И БИОЛОГИЕЙ

Хотя применения антропного принципа часто являются косвенными (например, расчет возраста звезды используется, чтобы оправдать основную космическую корреляцию), мы здесь будем искать прямые связи.

XIV.1. Биологические параметры

Какие биологические параметры важны? Все известные формы жизни основаны на одной и той же молекулярной цепи, называемой ДНК. А ДНК использует в качестве основного элемента кодон. Кодон состоит из трех элементов. Каждый элемент выбирается из двух возможностей: пары нуклеотидов AT (аденин - тимин), или пары GC (гуанин -цитозин). Примечательно, что массы этих пар очень близки. То есть самый тяжелый из нуклеотидов сочетается с легкими, и двое средних - между собой. Никто не заметил эту особенность, но в результате получается, что масса кодона хорошо определена. Она является, следовательно, важным биологическим параметром.

В своей книге «Что такое жизнь" физик Эрвин Шредингер предсказал существование генетического кода задолго до его открытия. Кроме этого, он подчеркивал роль температуры. При слишком низкой температуре мутации были бы слишком медленными, чтобы обеспечить эволюцию, а слишком высокая температура наносит ущерб белкам. Таким образом, температура является вторым важным биологическим параметром. Известно, что она жестко регулируется у млекопитающих и поддерживается на уровне 37° C.

Известная нам жизнь сильно зависит от особых свойств воды. В частности, вода является жидкой при указанной выше биологической температуре и имеет особенность, которая отличает ее от других жидкостей: она тяжелее, чем лед. В результате, лед остается на поверхности в полярных регионах и таким образом защищает глубины от чрезмерного охлаждения. Если бы это было не так, то заледенела бы вся вода в полярных регионах и потом лед сковал бы все океаны. Действительно, тепловой баланс Земли очень хрупок: чем большее 75

75

CONCORDE, 2015, N 3

пространство занимают льдины, тем больше отражается солнечного излучения и температура поверхности снижается. Возможен и обратный процесс, как это происходит на Венере, где температура поверхности 464°C.

Вода характеризуется одним физическим параметром: температурой своей тройной точки. Это очень хорошо определенная температура, единственная, при которой вода может равновесно находиться в трех состояниях: твердом, жидком и газовом. Кстати шкала Цельсия определяется исходя из температуры тройной точки воды, которая соответствует 0° C. Но температура имеет ясный физический смысл: это энергия каждой степени свободы молекулярного движения. Соответствие E = kT использует постоянную Больцмана k, где Т -истинная температура, называемая «абсолютной температурой", выраженная в кельвинах. Шкала Цельсия является условным соглашением, по которому температура 0°C соответствует 273 кельвина и 100°C соответствует 373 кельвина. Таким образом, шкала Кельвина связана со свойствами воды и шкалой Цельсия, поэтому постоянная Больцмана является произвольной, точнее не имеет статуса «фундаментальной константы»: она является только коэффициентом преобразования. Чтобы избежать путаницы, лучше было бы определять температуру прямо в единицах энергии.

XIV.2. Средняя масса нуклеотидов почти равна массе Ферми

Средняя масса нуклеотида (аденина или тимина) близка с точностью 3% к массе Ферми, которая 573000 раз больше массы электрона.

Эта масса Ферми является характеристической массой слабого ядерного взаимодействия. Вроде бы ничего общего с жизнью. Тем не менее, мы видели, что эти две области четко разделяют правое от левого, так что общими являются свойства хиральности.

Масса Ферми играет важную роль в голографических соотношениях и тахионной (т.е. без скорости света) физике, следовательно, возможно, что ДНК представляет собой одномерную голограмму. Действительно, недавно обнаружено, что по ДНК пробегают электрические сигналы. Без такого рода объяснений биология непонятна и именно поэтому она настолько отделена от фундаментальной физики.

Отсюда, не так удивительно существование корреляции между средней массой нуклеотидов и массой Ферми.

2

XIV.3. Масса кодона ДНК близка к mp /me

Масса ДНК кодона очень точно (лучше, чем %) равна квадрату массы протона, деленному на массу электрона.

При применении массы кодона в формуле, которая дает половину радиуса Хаббла, вместо использования произведения масс электрона, протона и нейтрона, получается двойная длина Котова. Поэтому эта масса кодона должна играть центральную роль во Вселенной. Это подтверждается голографическими отношениями, в которых участвует длина волны, связанная с массой кодона.

В заключении, кодон ДНК обладает особенными физическими свойствами, поэтому он должен быть широко распространен во Вселенной. Многие авторы ограничиваются расплывчатым антропным принципом. Для них жизнь появилась случайно, благодаря множеству планет во Вселенной и даже множественности Вселенных в Мультивселенной. А если фундаментальная биология не регулируется случайностью, то, наоборот, нужно ожидать обилия жизни во Вселенной. Ближайшие годы должны подтвердить наличие кислорода в атмосферах далеких планет. Уже обнаружены аминокислоты в галактических облаках, что 76

76

CONCORDE, 2015, N 3

является совершенно неожиданным результатом. Это открывает новую область исследований — экзобиологию.

XIV.4. Температура млекопитающих и теплового фона

Температура млекопитающих составляет 37 градусов Цельсия или 310 кельвина. Напомним, что температура реликтового фона составляет 2,7 кельвина. Их соотношение составляет 114. Интересно, что существует математическая константа, называемая «постоянной шкалы»: 8л2/1п2 = 113.9.

Разве это важно? Да, ибо температура млекопитающих соответствует длине волны, равной квадратному корню из радиуса Хаббла с планковской длиной. Другими словами, жизнь действительно находится в центре Вселенной, а не в пространстве или во времени, но на тепловом уровне.

XIV.5. Соотношение тройных точек

Мы видели, что рассчеты без скорости света дают радиус Стюарта, немного превышающий радиус Хаббла. Рассчитывая соответствующую температуру, заменяя радиус Хаббла в приведенной выше формуле получаем 273 кельвина, тройную точку воды.

Кроме того, умножая на температуру теплового фона получаем произведение температур тройных точек водорода и кислорода, входящих в состав воды.

Таким образом, произведение критических температур водорода и кислорода, входящих в состав воды, деленное на критическую температуру воды дает космическую температуру. Другими словами, эти соотношения тройных точек напрямую связывает химию, термодинамику и космологию. Напомним, что водород является основным компонентом Вселенной и что кислород играет важную роль в жизни. Чтобы определить наличие жизни на далекой планете, самым верным знаком является присутствия кислорода в его атмосфере.

XIV.6. Соотношения между физическими параметрами, связанными с биологией

Так как трудно связать температуру тройной точки молекулы с основными физическими параметрами ввиду сложности расчетов, то на этом пути нельзя получить взаимосвязи между этими параметрами. Вот почему мы стараемся найти корреляции с помощью компьютера, испытывая все возможные комбинации физических параметров и исследуя связь с указанными выше различными температурами. Результат впечатляет. Он подтверждает, что эти температуры имеют непосредственное отношение к основным параметрам. Это позволяет вывести множество соотношений между ними.

В частности, одно является замечательным. Оно показывает, что седьмая степень радиуса атома водорода равна четвертой степени длины волны водорода, умноженной на куб длины волны теплового фона. Это замечательное и очень точное соотношение не выводится непосредственно ни из физики без скорости света, ни из голографических соотношений. То есть биология дает нам новую информацию. Формулы настолько просты, что обязательно должна существовать теория для расчета этих тройных точек.

Дополнительная информация содержится в следующей статье, опубликованной в Bulletin d'EUROTALENT-FIDJIP, 2014, N 3 (р. 11-13): 77

77

CONCORDE, 2015, N 3

BIOLOGICAL CONNEXION

Dr Francis M. Sanchez

Приведены формулы, связывающие физические константы с биологическими параметрами. Эти соотношения дают темы для размышлений и перспективных исследований. В связи с этим вызывают интерес многолетние исследования автора статьи и его единомышленников [1-5].

We show here that the main biological parameters are connected with main physical parameters. According to Schrodinger (What is Life?), the main biological parameter is the human temperature, which shows direct connexions with the Cosmic temperature and the triple points of Hydrogen, Oxygen and Water. Even more surprising,the corresponding wavelength is directly connected with the Universe radius, while the water triple point temperature is connected with the Grandcosmos-hologram radius.

We consider also the nucleotide masses of the DNA chain (this memory which was predicted by Schrodinger). It is surprizing that nobody before seems to have remarked that the lighter one (Cytosine) only connect with the heavier one (Guanine), the mean value being very close to the Fermi mass. And the mean value of the two other ones (Thymine and Adenine) has the same mean value Fermi mass. So the mass of an DNA codon, made of three pairs CG or TA has a total mass which is about constant, and close to 6 times the Fermi mass, itself close to H2. This means there is about the same ratio between the codon/Hydrogen masses and Hydrogen/electron masses.

Some definitions and data are recalled below :

Main Physical Parameters

a* 137.036 в electrical - parameter p- 1836,153- H- 1b proton - election - mass - ratio n ~ 183 S.6836 в neutron - electron - mass - ratio plâ ~ 1847.6 b Eddington's - ratio R~ 13,S0(4)G/yr ~ 1.307k 1Q2Swb Universe- radius i?v = RpH a1 в Grand cos mos - ho log ram - radius

1P! = 'JïtG / cs - 1.616k 10'3зл!« Planck- length ^ cm ~ ■3.7255(6)76 В Universe - CMS - Temperature-.

^ = 573007

W = mw ! и 157300 Z = mz шг - 17S450

Universal Physical Constants

c = 299792458jj!j" 1

ft ~ 1.054571628(5 3)X 10 34 Joule s

GFami = ГТ icm^ ~~ 1.4358509(7)X Ю 62 Joule m3

G ~ 6.6738(8)* 10-‘VW

Elementaiy - electric - force : FfJ = Tic i a!2

Gravitational - force : F (»i. hi1) = Gjiuj!1, l2 78

78

CONCORDE, 2015, N 3

Biological relations

51 : Ac / k*jRxïpi - 273 AK ~ 8 « wafer - triple- /joint- 273.15A'

52 : Ac / k^Rlpi = 31ЗК ~ 8 f= 40': C t-s mammifer- lethal- temperature

- S ■■ Й Hj0 ■= <JRX ■' R - lii п" о 0 „m, = 31373 ++ 40:Co mammifer- lethal- temperature 54: j = &tt 2 /1и2= ^ кяй в mem /Srlffi<-s S рмл, ~ 31073 ++ 37“ C++ mammifer-temperature

55 : 8 Si0 ! 2ir 2 = 13.8473 « Afvcfro^ew - triple- point - 13.8373

56 :Й см x 2j 2 = 53.7973 ++ Hydrogen- triple- pomt = 34 3373

57 :=> TRIPLE- POTATO- RELATION .8Hf. 8 0 ~ 8 н.0 x 8 сш =) S сж -- 2.7573 ++ CM5- temperature - 2.72673 58:=; йн - 4 / (In2Inz ) = 27/3

B9:cyàm„/mH* 291.5* p / 2i ■= 3Z / pri Z~ 6,T 4pG (o /137)

510 : th = тфш( / mH = 306.4 = jj / 6

511 : ad = m^^ ! тд = 315.7 « (27 /8г )^ / 2ï = T72ooF => (Sг ÏT / 27)’ - aaf П t « W* 2я (4r )+

512 : Ян = / mjr = 329.2 - (9 / 8)И / 2r

513 : ry + £«= (г/j -г яс7)(р / H)4 ~ lia? / я1)2

514:1+ 9 8 = 136/64+4 p = (27 / 3)2 => (3ff / 2) я2 = (2a)2 и fl 3 = a} (5 / З)3 ++ П J = я3З.Дл / 5

515 ■ 21 / 3 = aZ / aF =? (3/ 2)(я / 2)7 = г (aw /Z)3 ++ 5tj7 / 2 = elm - power- factor- Hydrogen

516 : JW = 0я^5И( + + и0^;л, - «îp,m.M) ' 4 = mF

517 : "W™ = (gu ■' ad У = 91 8 « pythagoricien - tone

518 :mF / wi0.Bsia( - (9/ S)5;î ++ сА+о«тяПо- half - tone

Conclusions

The temperature and nucleotide relations are dramaticaly improbable. They reveal that Life is directtly connected with cosmic quantities (Universe radius and temperature). So it is previsible that DNA-Life is everywhere present in the Universe.

Note that the lighter nucleotide/electron mass ratio (Cytosine) is very close the monster number appearing in the fractional development of л: 292.63, itself very close to n/2p .

Moreover the last relations are clearly connected to musical ones, indicating that Intelligent Life is concerned, and confirming the Sterheimer approach. We recall that the musical sense is the prove that the brain is operating muti-base 2-3-5 computation.

This confirms the inversion of the anthropic principle: while it is too anthropomorphic to state that the aim of the Universe is to create Intellignet Life (usual strong anthropic principle), it is far more natural to state that, inversely, the Universe creates Intelligent Life for helping in its own computation.

References

1. Sanchez F.M., Kotov VA., Bizouard C. Towards Coherent Cosmology // Galilean Electrodynamics, special issue, winter 2013, pp 63-80.

2. Саншез Ф.М., Котов В.А., Бизуард К. Новая вселенная, стационарная и мерцающая (Sanchez F.M., Kotov VA., Bizouard C. The New Univers, stready-state and flickering) // Bulletin de l'Académie internationale CONCORDE, 2013, N 1,p. 73-87.

3. Sanchez F.M., Kotov VA. Cosmic oscilation and coherent quantium cosmology // Bulletin de l'Académie internationale CONCORDE, 2014, N 2,p. 44-77. 79

79

CONCORDE, 2015, N 3

4. Sanchez F.M. (2014), The Inverse Anthropic Principle http://viXra.org/abs/1404.0118

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Sanchez F.M. Musical relations between physical parametres // Bulletin d'EUROTALENT-FIDJIP, 2014, N 2, p. 55-64.

6. Schrodinger E., What is Life, Dublin, (1944).

7. Sternheimer J., Musique des particules élémentaires, CRAS, 297, II, 829-834 (1983).

XV. БОЛЬШИЕ МУЗЫКАЛЬНЫЕ ЧИСЛА

XV.1. Музыкальные гаммы

Человеческий мозг характеризуется тем, что имеет музыкальное чувство. Все древние мыслители были заинтригованы музыкой. Пифагор заметил, что трогание пальцем струны в точках, расположенных в простой числовой пропорции было гармоничным. Из этого он сделал вывод, что все есть число во Вселенной. Это было истинное начало Науки.

Известно, что музыкальная гармония соответствует корреляции между степенями чисел 2, 3 и 5. Эйлер даже сказал: «музыка является бессознательным расчетом души».

Мы знаем, что каждая нота соответствует частоте. Например, официальная Ля вибрирует 440 раз в секунду, говорят, имеет частоту 440 герц. Соотношение частот 2 воспринимается как практически та же нота, но выше. Этот интервал произвольно назван «октавой» (правильнее называть «двойным»). Это показывает, что мозг использует основание 2, как и компьютеры.

Но мозг также использует базу 3. Действительно, отношение частот 3/2, называемое «квинта», рассматривается как очень гармоничное. Большинство простых мелодий заканчиваются на Соль-До, являющейся квинтой. Последовательность квинт образует различные ноты гаммы, но нужно иметь целое число октав. Настройщик роялей использует удары, чтобы отрегулировать интервалы между 12 нотами гаммы в равной степени, чтобы приблизиться к двенадцатому корню из 2.

Гаммой называется последовательность нот, расположенных в октаве. Разные народы используют разные гаммы, 5 нот у китайцев, 12 нот в западной музыке, 27 нот в восточной музыке, 53 ноты в индийской музыке и 60 нот в древней китайской музыке.

Рассмотрим, например, нашу западную гамму из 12 нот. Если соотношение 2 разбить на 12 равных частей (так называемая темперированная гамма), то каждый интервал представляет 12-й корень из 2, то есть 1,059. Особенностью этого корня является то, что он близок к 19-му

корню из трех, что означает, что 219 близка к 312 с точностью 1%, что означает, что девятнадцатая октава близка к двенадцатой Тройной.

Индийская гамма гораздо более точна: имеется 53 различных нот и 284 близко к 353:

точность значительно выше, но появляются большие числа порядка 1025.

Мы видим появление больших чисел в музыке. Можно поинтересоваться тем, связаны ли большие числа физики с этими большими музыкальными числами.

Теоретический расчет гамм производится путем разложения соотношения ln3/ln2 в непрерывные дроби, получаем следующие гаммы 5, 12, 41, 53, 306, оставшийся член является корнем из 137. Таким образом, получаем очень хорошо известные гаммы и появляется корень из числа 137, который, напомним, соответствует электрическому заряду.

Это может быть совпадением, но дальнейшее покажет, что музыкальные гаммы и большие космические числа связаны между собой. 80

80

CONCORDE, 2015, N 3

XV.2. Число Система

Мы уже заметили, что радиус Хаббла, разделенный на длину волны электрона, очень близок к 2128, число 128 будучи седьмой степенью 2 часто используются в информатике. Уже эта связь наводит нас на мысль, что Вселенная представляет собой гигантский компьютер с базой 2. Но если мы рассмотрим радиус Стюарта, разделенный, по-прежнему, на ту же длину волны электрона, то с еще большей точностью получим число 2727 = 381, где 27 является кубом 3. Таким образом, Вселенная использует также базу 3, как человеческий мозг.

Мы видели, что радиус Стюарта близок к 4/3 радиуса Хаббла. Когда группируем степени 2 и 3, это соответствует гамме в 41 ноты. Другими словами, космология дает нам возможность наиболее симметричным образом охарактеризовать гамму в 41 ноту. Если рассмотреть

соответствующие большие числа, имеем 265 близкое к 341, но также близкое к 528. Эта двойная связь была замечена группой Система во главе с Тьебо Мулин из ENSTA, и это большое число

было названо "система", оно близко к 1020, корню из 1040.

Таким образом становится четче связь между человеческим мозгом и Вселенной, ибо, кажется, база 5 также участвует. Напомним, что база 5 является очень важной в музыкальном выражении. Заметим, что 2 + 3 = 5 единственная связь путем сложения первых трех последовательных простых чисел, так как 2 является единственным четным числом, которое является простым, то есть не имеет делителей, кроме самого себя и единицы.

XV.3. Прямая связь между кодоном и гаммой в 612 нот

В списке математических гамм, увиденных выше, появляется гамма в 306 нот, но она не соответствует целой степени 5. В отличие от нее, двойная гамма в 612 нот допускает степень 5:

2 1/612 близко 51/1421. Важно отметить, что 3х612 = 1836 является отношением масс протона и электрона.

Мы видели, что кодон состоит из шести нуклеотидов и его масса примерно в 1836 раз больше массы протона. Таким образом, средняя масса нуклеотида составляет 306 масс протона, и масса каждой из двух пар AT и GC составляет примерно 612 масс протона.

Таким образом, число комбинаций между протонами из трех пар нуклеотидов равно

3612, что близко к 2970. А число 970 представляет собой отношение массы странного мезона к массе электрона.

Является ли это совпадением?. Видимо нет, так как это число напрямую связано с

.,612 ,-,.,137

космическим числом 3 близким к 137 .

Детальное исследование показывает, что это соотношение очень точно и содержит

симметричным образом радиусы Хаббла и Стюарта. Напомним, что радиус Стюарта является

радиусом голограммы, которая определяет Гран-космос. Заметим, что величина в p раз больше

объема Гран-космоса, деленного на объем атома, равна именно 137137.

Симметрия Вселенная/Гран-космос подтверждается, таким образом, странными свойствами кодона. Кодон рассматривается как память. Более того, может быть, он является маленьким компьютером, который вычисляет жизненно важные элементы. Вполне возможно, что он рассчитывает следующую мутацию. Установлено, что эволюция осуществляется прыжками, а не небольшими изменениями в смысле Дарвина. Доказательством является отсутствие 100 000 недостающих звеньев в окаменелостях. Таким образом, изменения не происходят случайно, как считается в течение двух столетий.

81

CONCORDE, 2015, N 3

XV.4. Гран-космос и индийская гамма

Есть ли прямая музыкальная связь между Гран-космос и Вселенной? Кажется, да, поскольку половина радиуса Гран-космос в 4,5 х 1086 метров, деленная на длину волны электрона, является большим числом, близким к 6127 Известно, что половина радиуса Хаббла является последним членом в комбинаторном ряде 2127 Так как 6 = 2 х 3, то это соответствует четкому разделению между Гран-космос и Вселенной.

Отношение радиусов Гран-космос и Вселенной равно тахионной скорости, деленной на

с. Таким образом, это число порядка 3127 равное примерно 1060. Оно находится среди больших чисел, отмеченных в самом начале и представляет собой соотношение между радиусом Хаббла и длиной Планка.

Можно также исследовать корень 137-й степени от этого большого числа, который

примерно равен 16/3. Когда мы группируем вместе коэффициенты, то находим большое число

-1/53 -1/84 - Л/137 ^

2 , характеризующее индусскую гамму, примерно равную 3 , что близко к 6 . Так 137

= 84 + 53, которая появляется непосредственно, присутствует в течении веков в индийской

гамме.

Дополнительная информация содержится в статье, опубликованной в Bulletin d'EUROTALENT-FIDJIP, 2014, N 2 (р. 55-64):

MUSICAL RELATIONS BETWEEN PHYSICAL PARAMETERS

F.M.Sanchez

It is shown that the optimal musical scales introduce economic numbers such as the Eddington's 2A256 and eA(eA(eAe), which directly connect with the so-called 'free' physical

parameters. In particular the third (Systema) musical scale, with 41 degrees, induces two economic numbers 2A128 and (3A3)A(3A3) which identify with two main cosmic lengths, the first of them compatible with the 0.3% measured redshift length. This rules out the Primordial Big Bang interpretation of cosmic data. The forth (indian) scale, with 53 degrees, implies directly the Eddington's number 137 and defines a grandcosmos radius, considered as the source of the Cosmic Microwave Background, whose Wien wavelength exhibits the economic number pA(2A6). The Golden ratio appears also in physical-musical relations. So the Inverse Anthropic Principle is confirmed.

The musical sense is, as said Euler, an unconscious calculation. So the discovery of musical relations between physical parameters would confirm both the Computation Principle (the Cosmos is a computer) and the Inverted Anthropic Principle (Cosmos creates intelligent Life in order to help its calculation). The 10 considered main physical parameters are the following:

Nambu-electron mass ratio, or 'electric parameter' (inverse of 'structure fine constant'), in relation with the reduced electron wavelengh, the classical electron radius and the Bohr radius:

a = tic ! e1 = mNambu « rBp ! %eH * 137.035999074(44)

Nota. Wyler's formulas for a andp

From a ratio between volumes in canonics spaces of dimensions 7 and 5, Armand Wyler proposed the formulas:

<5(2jt )5 (An / 3)7 he )1;4 - 137.03608

82

CONCORDE, 2015, N 3

and a demonstration of the Lenz empiric formula which gives the proton-electron lmass ratio to 18.8 ppm. This formula can be expressed in function of geometric terms (4D hypershere area of radius unity and volume of sphere of radius unity)

(2k 2 У / (4к /3) = 6к 5 s р

Proton-electron mass ratio:

P â «W / " 1836.15267245(75)

Hydrogen-electron mass ratio

H « px 1

Neutron-electron mass ratio:

Planck-electron mass ratio:

P = mPlanck / m. = 2hr ; G / m = 2.38901(14)x 102

Fermi-electron mass ratio:

aF = mF / - 573007.32(14)

Muon-electron mass ratio:

H m. ” 206.768291(6)

Tau-electron mass ratio:

г = mtau / mr - 3477.19(33)

Neutral Pion-electron mass ratio:

П о â WW,)*», /тг = 264.142(1)

Charged Pion-electron mass ratio

П± =n,ch„Jme~~ 273.1320(7)

The number of degrees in the equal temperament best musical scales are determined by the continued fraction method applied on the ratio ki3/ln2. This development is 1;1;1;2;3;1:5:2;23.4, corresponding to the nombers of degrees 5; 12; 3 x 12 + 5 = 41 ; 1 x41 + 12 = 53; 5 x 53 + 41 = 306; 2 x 306 + 53 = 665; 23 x 665 + 306 =15601. In this list of degrees 5, 12, 41, 53, 306, 665, 15601, the first (5 degrees) corresponds to basic Chinese music, the second (12 degrees) to occidental music. The forth (53 degrees) to indian music.

Empirical Formulas for a and n (Sanchez 2001)

From the approximation exp(n2/2) ~i 'll" = 139.45, one finds, with a classical change of variable in third degree equation:

Relation 0

a= и-М2жие> it = Г1Ш42- 1 a - 137.035999548200460 From the fact that a is about

e* - 2* = 137.041

83

CONCORDE, 2015, N 3

|where g = 5( I -e °)— 4.965114232 is the ratio between the Wien wavelength and the nominal one in the thermal law, one looks at the trigonometric lines of a, to discover that, to 10.8 ppm:

cos a = l!e

Relation 1

44л - Arccos^Q/e)* 137.0360079

at 0.544 ppm from the Wyler's value. This formula is now famous on the web, without mention of its discoverer.

Another important parameter of the Planck black body law is the volume containing a single photon, which is (hc/kT)3/(16rtE,(3)) involving the non-analytic Riemann series £(3). The computer shows an improbable correlation:

Relation 2

{Щ (3))3 / g4 = V137.0364

The above geometric writing of the Lenz-Wyler formula suggests p is a cube. In fact, this is found for the neutron ratio, to 50 ppb:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Relation 3

и» (g(x !2ff = 1838.683574

All these formula seem to imply that a and n are not really 'free' parameters. The following study will confirm that, by an analysis of canonic musical numbers.

Section 1. The Fifth 306 degrees Scale and economic numbers

The fifth scale, with 306 degrees presents the singularity:

3ЗО6 s 248S _ fl./2

Now the optimal basis e is defined by:

1 fx

x max => x = e

This induces the writing, where the square root of the of the 'economic number' ел(еле) appears Relation 4

(Зш/ = (2ШУ^ ~aa

This implies the discovery of:

Relation 5

^myxVip1 B aa ^ as 137 03574

Relation 6

(eis as t37 0396

Relation 7

aa E (е*)С2г)3 3 137.0394

84

CONCORDE, 2015, N 3

The last relation involves a quasi-property of 137, the Eddington's value for a. But the other relations are more symmetrical. This shows that a is related to 137, but somehow better than it. Now, Eddington's Great Theory7 was rejected as soon as it appeared that a was not exactly 137. This negative attitude is of course a deny of physical science, because the later proceed by approximatons, by opposition to pure mathematics for which an approximation has no significiance. Note also that the rejection of the Wyler's work shows the same deviation of the true scientific method, but his y-formula applies directly above, since the 5,h optimal musical scale involves a number of degrees 306, which is so close (64 pm) to тс5.

The above relation implies a relies In3/ln2 to a, 137 and mathematical constants. A direct analysis shows it is also:

Relation 9

111 3 / til2 = -Ja ! e1 <3 * 137.156

Note that the following series, rapidly convergent, for e2 implies several of the musical ratioes of the Ptolemy (or Zarlino) scale Relation 10

e1 - (3/2)5 - (4/3)7 - (5/4)9 - (6/5)11 - ...(9/8)17...

It deserves the name of 'musical series'. So, the natural basis e plays an unrevealed basic role in music. Eliminating In3/ln2 leads to the discovery7 of:

Relation 11

(3X 137/2)e2V?7 = (4* йг)2 ^ (7=137.03 SS

Now, one observes also:

Relation 12

4Ж ayje" = p1 =} p = 1833.S 3X 137/2= ji

The last relation belonging to the Nambu's rule: fermions are half multiples of the Nambu mass (which is a times the electron mass), while bosons are whole multiples. This induces the discovery of the 0.02% precise relation:

Relation 13

fi » (я - l)7 = (2jt <Jy[Hn / ee~f = 206.61anrf206.72

Note that the sixth scale, with 665 degrees, implies the large number:

Relation 14

3665 =/(“=> fi = 206.702

Section 2. The Third (Systema) and Fourth (Indian) Scales, and cosmologie numbers

The third scale with 41 degrees has been singularised by the group Systema of T. Moulin, presents an overwhelming singularity. Indeed Relation 15

265 * 3+1 » 528 = 3PI4^ » 2-JlPp/n2

85

CONCORDE, 2015, N 3

So, ir/'p is related to the root-square of the economic number by the musical ratio (9/8)1/2. Note that the pythagoncian tone 9/8 is present in every ethnic musics, and is close to the ratio Z/W = 1.1342 of the weak boson masses:

Relation 16

л/ё7 = V9A8h2 / p = vIZ/Wp2 ! n

Also, it was not seen that the Systema scale can be exprimed in function of the following large economic numbers:

Relation 17

22’ » (3/4)(33)j3 = (e"')Æ/2^ a- 137.0366

It is the term based on 3 which gives a so good approach for a. The most extraordinary point is that the two involved economic large numbers are close to two main cosmological length ratioes: Relation 18

(З3)<з3) = Rn / %s = 2P2 i аъ о (0.06%)

Relation 19

22? » R i%e= 2P1 ! pH « (0.5%)

Rn is defined (Sanchez 2006) by eliminating c between two canonical lengths, the Planck one and the classical electron radius, while R is obtained by the Coherence Principle (Sanchez 2014), with

the property that R/c, about 13.815 billion years is compatible with the measured (March 2013) so-called ’Universe age' 13.80(4) Gyr. .So, it cannot be an age, but rather a canonic time constant: the Primordial Big Bang interpretation is ruled out.

Now, the presence of two cosmic radiuses RN and R could be considered a weakness. Quite the contrary; it is a very strong point: indeed it suffices to consider the sphere of radius RN to be the hologram of a Grandcosmos behind, with radius RCc given by the Bekeinstein-Hawking entropy:

K(RN/lpl)2±2nRGCflpl

Now, 7t times the Grandcosmos volume, with unity the Bohr radius is Relation 20

(4к 213){ReclrBf = 137.0358(5)1î70358(5)

This confirmation of the Grandcosmos Hypothesis definitely proves that the physical parameters are optimal calculation basis. This calls for an extension of mathematical research in this direction. Contrary7 to the above Multivers, the Grandcosmos is unique and directly observable through the Cosmic Microwave Background (CMB), as confirmed below.

Note. The Zarino comma appears in Relation 21

81/80= (ni pf = (n/H)15 - (Hi pУ

while

Relation 21bis

(1+ 1/60)= (n! pf9996

One observes that the Fourth 53 degrees Indian Scale writes (the Holder comma):

86

CONCORDE, 2015, N 3

Relation 22

-, 1/53 ->1/S4

So 137 = 53 + 84 is patent in Indian music. Mathematicians generally believed that 137 appears only in the Waring problem: a sufficiently large number may be decomposed in 137 powers 7 of whole numbers. Moreover, it appears also in the Combinatorial Hierarchy (Bastin and Kilmister, 1995), recaled below. This indian scale can be written in the following manner, where appears a Grandcosmos ratio Relation 23

6™ = (16/3)137 -(1+1 / yfï)Rgc i xe

So, the decomposition 6 = 2x3 corresponds to the separation between the visible universe and the Grandcosmos, characterised by a Superspeed ratio Roc^R-Relation 24

CfcàRçç/R* 312S x ~ (l/x)e

o

\ i x - л/2/ hi 2

Relation 25

C / c = Rçç / R~ Pe ~ 2202 = 5s7 = 772 = 3223'112 * (5 / З)2к1372/Л => a = 137.0362

The two last terms give a good precison for a. This means bases 5 and 7 are also used. The base 5 is known for human musical harmony, but the base 7 is unknown in it. However, it is possible that this basis 7 plays a role in an unconscient harmony. Now P shows a direct harmonic property:

Relation 26 (Sanchez 1997)

P2 = (3/>/2)™(3)

By comparing the 2 last relations, one deduces a very precise musical relation:

(3 / -4/2 )1/4 * (S/3)1,e -= (ill 3) 2 = (6/5)я1/2*"

Relation 27

Now ln3 shows the singularities:

1пЗ= a l P ^ 6x 52 / (a- 1/2)

so, this leads to the discovery' of Relation 28

31/15° » 137.0365/136.0365

where appears the number 150, with the 0.4 ppm property: Relation 29

1503/2 = 6k 5 + 1

Interpretation: the number 150 = 52 x 6 is composed of two quarks и and one quard <7 forming the proton. The other combination is associated to the neutron. Indeed, 62 x 5 gives the number 180, whose square root defines n to 83 pm:

Relation 30

6-4/5 * n i a

87

CONCORDE, 2015, N 3

Section 3. The CMB wavelengths

The fundamental importance of the 'Nambu cosmic radius' Ry is confirmed by the following relation, using both the Wien CMB wavelength, and the nominal reduced wavelength:

Relation 31

ea/4ïï = (RyU^Msf E (4* / 4â)(R / X™, = he ! кв f => a» 137.0355;137.1583

This expression, with its multiple holographic forms, casts serious doubt on the usual statistical interpretation of the thermal black body radiation, - a question linked probably with the quantum unitary' conservation m a black hole disintegration and the basic holographic formalism, so close to the quantum one. In other words, the cosmos would be seen as a perfect computer, without any loss of information. Also:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Relation 32

s" - ill pX Аж l-fây => p = 1836.517

Note that the above wavelength shows singularity, by the relations precise to 0.1%:

Relation 33

■t wcmb / ipi ** R / Па У, e

Relation 33

R / X „ * 71

This shows that:

Relation 34

a « ж в,221/3 « 137.0348

This confirms that an hidden mathematics is at work, where it is a calculation basis, as already known in the Riemann series.

Section 4. The Eddington's main economic number 2156 and the canonic economic number

Reconsidering the above ratio 9/8 = 32/22, one notes at once:

Relation 35

2s (9/8)Æ/2^ a = 138.5

This means that the square root of 9/8 divides the octavus by about the fraction 11.77, which is about the square root of a while the occidental tempered scale is the 12th root of 2.

Looking for a musical economic property' of the above economic number ел(еле), one finds, to 8%: Relation 36

e0' = (9 / 8)2?

It is also logical to find a super-economic number x such that ел(еле) is x'A. One finds Relation 37

e0' = (hipŸP => pp 1833.70

Moreover, the Eddington Main Large Number 2256 makes the canonic economic number ел(ел(еле) to appear:

Relation 38

2256 » (e* (в^)1/р^ » aFp/a

88

CONCORDE, 2015, N 3

This means the Cosmos uses not only the simplest basis 2, as in current human informatics, but also the natural one e. Also:

Relation 39

725бЛ/а

(In pŸ"11 => 1836.10

which shows a better precision than the above relations from which it is deduced.

Section 5. Properties of the Canonic Economic Number ел(ел(еле)

Consider the economic super number ел(еА(еле), using the natural basis e. It is 'economic' in the sense that a so large number is obtained with the minimal number of symbols. After remarking that p is about the fifth power of 9/2, one finds:

Relation 40

aFi 2

By comparing with the preccedings, this leads to: Relation 41

^aFyfa/ 2= p0 = P! 2nin ~ 1831.530

Relation 42

V f(a-\y

(9/2)° - P4 => a ~ 137.0359899 » 5a onP

It is natural to compare this number with its logarithm ел(еАе). One finds immediately:

Relation 43

« (ee°L => a« 137.107;jj= 1 S35.76

which is contained in Relation 38.

Now the super economic number shows overwhelming singularities:

Relation 44

e‘^'r ~т“ ФЭ T = (O3 “ 3480.2

this is too symmetrical to be fortuite. The following expression is compatible with measurement: Relation 45

x - aF /4ee* » 3477.5

Moreover, the following gives the mean value proton-neutron to 40 pm:

Relation 46

B a°3 s (р„уя14а 3 137.17;,/pw= 1837.49

This implies the 'combination relation', giving p -1/2 to 2pm:

Relation 47

This clearly relate the memal combination areaAvolume of a cube of side a, with combination length''area of a square of side p - 1/2.

Relation 48

e*""» П ^ = П о p0 = Р/ 2nin

89

CONCORDE, 2015, N 3

Section 6. Relations implying the Golden Number

Connecting the Golden Number with musical number is an old but unresolved problem. This section helps to resolve this, by using the physical parameters. Noting ф the Golden number defined by ф2 = ф + 1, one observes:

Relation 50

л/з = Г-2

Now the number 7t - 2 has a spectacular property, known by Ptolemy of Alexandrie: Relation 51

к - 2= (1/2)(N 1/2+ 1/3+ 1/4+ 1/5)= 137/120

Note that the egytians used only entire fractions of unity, of type 1/n, so the above approximation was the most natural for them. They must knew 137 as a special number. It possible that they knew too the Combinatorial Hierarchy (Kilmister) which is a series of Mersenne prime numbers based on 3 = 22 +1, the following terms being 7 and 127, whose sum makes 137, while the last term 2127 is so close to the above cosmological ratio.

So, the 137* power of the Golden Number must be examined. Note that every entire power of it is close to a whole number. One observes it is close to the large number associated to the Han Chinese

scale, with 60 degrees, a natural extension of the basic Chinese scale of 5 degrees with the occidental one with 12 degrees. Moreover:

Relation 52

3â0 * (О37 = 137^/137 => p* 1835.75

Now replacing 137 by a, one gets an overwhelming 0.4 pm relation, where re-appears the Lenz-Wyler approximation for p\

Relation 53

,aa ac«s, M/2)/0 ^ ак 137 035971

Coming back to the large numbers connected with powers of ф and 3, it is natural to look for the corresponding power of 2: it is very close to 95 +1/9 = 8 x 107/9, so one gets:

Relation 54

Note that the theory' defines 137 by 107 + 30. The most important point is that both the fractions 3/21,2 and Rn/R appear in the correlated intervals:

Relation 55

{Rn I R'f^ ~ Ф 1/43 - (3/V2 )1/52 => a - 137.0354;137.0330

This scale is not known, but there is a singularity/ The number of degrees in the octavus is around 23, about eTC, while the 3 factor is obtained after 36.5 notes which is about ж11. It follows that: Relation 56

111 3 / 111 2 ~ (jt / e)1

90

CONCORDE, 2015, N 3

The Eddington economic number 2’й is close to the power 155 of я. This connects with the Golden Number:

Relation 57

21/155 ^ д. U256 _ у^к137 __

Relation 58

(2л f » Ф 24

opening further study. It is recalled that 24 is the number of transverse dimensions in the Bosonic String Theory7.

Conclusion. We have shown that the main physical parameters are interconnected by mutiple improbable relations. So, contrary to current official thinking, there must be a mathematical origin for these numbers. Note that official thinking would consider this as 'absurd numerology', but this negative attitude reveals a forgetting of the true scientific method: try to interconnect the results of measurements! The rejection of Eddington's Great Theory, on the accusation of numerology, led to a blockage for nearly a century of cosmology and so, in a non-reductionist perspective, of theoretical physics. Also the historic Hubble error in the redshidft lenght, of an order of magnitude, was responsible for this dramatic blockage.

The official reasoning is rather 'connect the measurements with established theory'. As the later do not define these parameters, they are called 'free parameters', and it is seriously proposed that our Universe is only a specimen among a Multiverse, a large number of others universes with all the possible values for the parameters. This introduction of the Multiverse is evidently an absurd renonciation to science progress.

The connexion with musical optimal musical scales is clearly established. Since the musical sense is a multi-base (2,3,5) inconscient calculation, the simplest interpretation is that the Cosmos creates intlligent Life to help its own calculation. This confirms the Inverse Anthropic Principle (Sanchez 2014).

References

1. Bastin T and Kilmister C.W., Combinatorial Physics (World Scientific, 1995).

2. Moulin T., C. Vallet, J-P Luminet, L. Nottale, M. Ferre, J. Chastang, F. Chauvet, P. Riot et d'autres membres du groupe Systema "Relateurs arithméiques (ébauche du formalisme avant la première jonction avec les structures de Lie)", Tomes 1 & 2, Editions de l'E.N.S.T.A., 1993).

3. Sanchez F.M. The Cambridge Relation. ANPA Newsletter 17, Spring 1997.

4. Sanchez F.M., “Towards the grand unified Holic Theory Current Issues in Cosmology. Ed. J.-C. Pecker and J. Narlikar. Cambridge Univ. Press, 257-260 (2006).

5. Sanchez F.M., Kotov V. (2014) The Coherence Principle: A new Basis for General Science http://viXra.org/abs/1403.0053

6. Wyler A., "L'espace symetrique du groupe des equations de Maxwell" C. R. Acad. Sc. Paris, t. 269, 743-745 (1969)

7. Wyler A., C.R. Acad. Sci, Paris "Les groupes des potentiels de Coulomb et de Yukawa". C. R. Acad. Sc. Paris, t. 272, 186-188 (1971).

8. Wyler A., The complex Light Cone, symmetric space of the conformal group. Princeton, June 1972 (unpublished).

9. Sanchez F.M., Kotov VA. Cosmic oscillation and coherent quantium cosmologie // Bulletin de l'Académie internationale CONCORDE, 2014, N 2, p. 44-77.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10. Sanchez F.M., Kotov V.A., Bizouard C. The new Univers, sready-state and flickerins // Bulletin de l'Académie internationale CONCORDE, 201 3, N 1, p. 73-87.

91

CONCORDE, 2015, N 3

Франсис Саншез является теоретиком музыки и аккордеонистом, что позволило ему заметить удивительные соотношения, связывающие космологию с музыкой

92

CONCORDE, 2015, N 3

ЧАСТЬ 6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Точность и количество наблюдаемых между большими космическими числами соотношений побуждает нас предсказать существование теории, объединяющей физику и биологию.

Обобщим и проинтерпретируем наши исследования и укажем направления наиболее перспективных исследований.

XVI. ИТОГИ ЭТОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

XVI.1. Выводы о корреляциях, связанных с радиусом Хаббла

Мы видели, что гравитационный параметр А теоретиков, который определяется по аналогии с электрическим параметром a = 137,036, не только близок (в пределах 4% официальной неопределенности) от отношения половины радиуса Хаббла к радиусу электрона, но и очень близок (0,6%) к тому, чтобы быть в 2127 раз больше длины волны электрона. То есть отношение радиус Хаббла к последней длине совместим с 2128, причем 128 = 2 7

Числа вида 2П-1 называются «Числами Мерсенна" и широко используются в теоретической арифметике. Группа ANPA исследователей из Кембриджа под руководством Клайв Килмистер, Тед Бастин и Питер Нойес изучала особый ряд, обнаруженный Паркер-Родос, Комбинаторную иерархию, определяемую исходя из 3, наиболее простого числа

Мерсенна. Это вложенный ряд 22-1 = 3, 23-1 = 7 , 27-1 = 127 с суммой 137, поэтому совместимый с гравитационным большим числом А. Им удалось определить этот ряд таким

образом, чтобы член 2127-1 был последним.

Так как точная космология является новой, то эта группа в то время не знала связи между А и радиусом Хаббла. И не зря: это кажется опровергает Первоначальный Большой Взрыв, считающийся неотвергаемой догмой современной науки.

Используя размерностный анализ при определении планковских единиц с помощью констант c, G и h, и, заменяя константу с, (хотя официально рассматриваемую как наиболее важная из всех) произведением масс трех основных частиц атомной физики, получаем половину радиуса Хаббла, ибо масса нейтрона очень близка к массе протона.

На протяжении почти столетия размышлений о тайне больших чисел, никто не заметил, что при умножении А на длину волны электрона исчезала постоянная с. Однако такой расчет был естественным, поскольку аналог А, которым является электрическая постоянная а, дает радиус Бора при умножении на длину волны электрона.

То, что не очевидно в атомной физике, устранение с, является первым делом в космологии, ибо скорость света слишком мала, чтобы обеспечить сплоченность огромной Вселенной. Официально эта трудность преодолевается введением чудовищного "эпицикла", называемого "инфляцией", которую добавляют к Первоначальному Большому Взрыву.

Наша гипотеза о том, что с имеет второстепенное значение в космологии подтверждается простым расчетом устранения с между А и постоянной ядерных взаимодействий. При этом получаем прямо (без всякого числового коэффициента) период

космических колебаний Котова с неточностью 3 х 10-4.

Колебания Котова не показывают никакого измеримого эффекта Доплера, за исключением сдвига фаз, которое является переменной от одного квазара к другому, но остается стабильным на протяжении десятилетий. Сами основы физики оспорены этим наблюдением. Это позволяет предположить участие более высокой скорости взаимодействия, чем скорость

93

CONCORDE, 2015, N 3

света. Существование тахионов, частиц, движущихся быстрее света, введено в бозонной теории струн. Но это считалось патологией, так как догмат непревышения скорости с очень силен, несмотря на то, что квантовая физика является обязательно нелокальной и тот факт, что теория относительности допускает сверхсветовые скорости (обычные частицы всегда движутся медленнее света, а тахионы всегда перемещаются быстрее, чем свет).

Кроме того, включая электрическую силу в этом простом расчете с удалением с, непосредственно определяется время, совместимое с 13,7 миллиардов лет, официально считаемых возрастом Вселенной с точностью до 1%.

Кажется, что эти простые соображения означают, что модель Первоначального Большого Взрыва должна быть заменена его главным конкурентом, Стационарной космологией Томаса Гольда (называется по английски неточно 'steady-state'). Действительно, в этой модели, все космологические величины инвариантны, а радиус Хаббла является расстоянием, преодолеваемым светом за характерное время возобновления галактик во Вселенной. Расчет без с, упомянутый выше, определяет эту фундаментальную постоянную времени.

Результат исследования этой первой корреляции, кажется, ясным: Совершенный космологический принцип Бонди и Гольда справедлив: Вселенная не претерпевает глобальной эволюции.

XVI.2. Выводы из «критической» корреляции

Вторая корреляция касается критического состояния Вселенной. Это означает, что Вселенная является Черная Дырой, горизонтом которой является радиус Хаббла R и имеет

массу M = Rc2/2G. Это соотношение записывается в голографической форме при условии

введения «топона» d = h/Mc = 4,0 10-96 м, что ставит под серьезное сомнение в официальном

пределе коротких расстояний - длине Планка = 1,6 10-34 м.

Критическое состояние также выражается в чисто квантовой форме, ограничивая возможные траектории электрона вокруг протона. Исходя из боровского радиуса, получаем радиус Черной Дыры, который отождествляется с радиусом Хаббла с точностью 10%. Примечательно, что этот простой расчет соединяет напрямую константы а и ln(2A), очень близкую к 128 ln2 простой формулой, которую обнаружил Джеффри Констебль из ANPA в контексте спина электрона. Это уточняет теоретический вывод, что логарифм А должен быть величиной порядка а.

XVI.3. Результаты стыковки двух корреляций

Так как в двух корреляциях имеется R/2, то множитель 2 устраняется, если принять во внимание массы. Тогда обнаруживаем, что четвертую степениь "загадочной" планковской массы можно отождествить с произведением массы Вселенной и массы трех основных частиц атомной физики: электрона, протона и нейтрона.

В голографическом уравнении, упомянутом выше, естественное продолжение сканирования большого круга, чтобы определить сферу, приводит к тому, что две корреляции собираются вокруг одного большого числа, получается очень симметричное отношение A' =

hc/Gmemp= 3,1 х 1041, что является гравитационным коэффициентом между протоном и

электроном (таким образом, это соотношение сил в атоме водорода, но без таинственного электрического коэффициента а или гравитационного коэффициента А умноженного на 1836). Это большое число является одновременно отношением половины радиуса Хаббла к длине волны водорода и квадратным корнем массы Вселенной, деленной на массу электрона. Следовательно, получаем отношения типа Эддингтона, где квадратный корень

94

CONCORDE, 2015, N 3

интерпретируется как закон больших чисел, соблюдая симметрию протон/электрон. Такая протон-электрон симметрия присутствует в теории Эддингтона, но несмотря на тождественность их электрического заряда с точностью до знака, она не признается физикой элементарных частиц, ибо протон состоит из трех кварков, в то время как электрон считается неразложимым.

XVI.4. Связь с большими микрофизическими числами

Двойное А, то есть отношение радиуса Хаббла (даваемое формулой без с: R = AXJ на

длину волны водорода совместим (с неточностью 10 4, ограниченной неточностью постоянной

G) с большим числом (WZ)4, где W и Z являются отношениями масс слабых бозонов W и Z и массы электрона. Это симметричное отношение уточняет приблизительную корреляцию, опубликованную Картер и Рис, которые заключают, что гравитационный коэффициент является

величиной порядка W .

Эта корреляция подтверждается Топологической осью, которая четко соединяет шаблонные бозоны с рядом особенных размерностей теории струн n = 2 + 4p, где радиус Хаббла появляется для значения n = 26 бозонной струны. Топологическая ось соединяет промежуточные шаблонные бозоны W и Z с шаблонным бозоном X (в направлении больших масс) и шаблонный бозон Глюон (в направлении слабых масс). Пион появляется четко как ответвление глюона и соответствует другой особой размерности теории струн: n = 10.

XVI.5. Связь с биологическими параметрами

Систематическое изучение тройной точки водорода, кислорода и воды дает множество отношений, из которых вытекают высокосингулярные отношения, лишенные числовых коэффициентов, связанные в первую очередь с излучением теплового фона.

Кроме того, большие числа, связанные с музыкальной гармонией, явно связаны с космологическими большими числами, таким образом, чтобы определить связь между наблюдаемой Вселенной и внешним Гран-космос.

XVII. ИНТЕРПРЕТАЦИИ

XVII.1. Постоянный Большой Взрыв

История науки учит нас, что поиск корреляций между экспериментальными результатами приводит к новым гипотезам, приводящим к теоретическим достижениям. Обратное утверждение, которое мы часто слышим: "Это теория должна решить, что нужно измерять», является фактическим отрицанием физических исследований и привело к констатируемому сегодня блокированию физики.

Клод Бернар в своем введении к изучению экспериментальной медицины пишет: «Когда встречается факт, противоречащий господствующей теории, нужно смириться с этим фактом и отказаться от теории, даже если ее поддерживают громкие имена и она является общепринятой».

Так, в течение почти столетия утверждали, что постоянная Хаббла определяется как обратное время, чтобы это соответствовало космологии, основанной на общей теории относительности, тогда как измерения касались на самом деле расстояния (ибо сравнивается

95

CONCORDE, 2015, N 3

расстояние до Галактики со степенью сдвига Доплера). Только совсем недавно теоретики восприняли концепцию «радиус Хаббла».

Так как космология в настоящее время вступила в эпоху точности, то поиск корреляций становится возможным, и мы обнаружили, что большие космические числа связаны как с физическими, так и с биологическими константами.

Первый вывод состоит в том, что космические параметры постоянны, что говорит в пользу Стационарной Космологии. Модель Большого взрыва, несмотря на большие успехи, не может всего объяснить.

Но модель Большого Взрыва объясняет некоторые важные наблюдения, например, долю гелия. Будущая теория должна совместить теорию Большого Взрыва и Стационарную космологию.

Теория Большого Взрыва должна, следовательно, применяться в другом временном масштабе: Мир подвергается последовательности очень быстрых фаз разрушения-

реконструкции, модель постоянного Большого взрыва - Большого сжатия. Это подтверждается сканированием, вытекающим из голографических уравнений.

Дело в том, что непрерывность времени вызывает сомнения. Фейнман сам предсказывал возможную квантованность времени в своей книге «Природа физики».

XVII.2. Космос-калькулятор

Изучение больших космических чисел приводит к выводу, что космос является гигантским компьютером. В самом деле, основание 2 явно используется (комбинаторная иерархия) и используются также другие музыкальные базы (3 и 5).

Кроме того, поскольку голография на сегодняшний день является самой мощной техникой для работы с информацией (параллельная обработка, а не последовательная), то центральная роль голографических соотношений подтверждает эту гипотезу Космоса-Калькулятора.

Многие исследователи делают то же самое предположение о космосе-калькуляторе, в частности, Стефан Вольфрам, Сет Ллойд и лауреат Нобелевской премии Жерар t'Hooft, но без исследования, как мы сделали, больших космических, микрофизических и музыкальных чисел.

Эта гипотеза космос-калькулятора ставит под сомнение стандартную интерпретацию квантовой физики, что подчеркивает t'Hooft. Так называемое соотношение неопределенности, вероятно, является просто дисперсионным соотношением в полностью детерминированном космосе.

XVII.3. Необходимость Гран-космоса

На самом деле, первый закон термодинамики, закон сохранения энергии уже предполагает таинственный процесс расчета. Ибо, как иначе можно понять, что совершенно разные формы энергии объединяются в балансе, остающимся всегда справедливым в изолированной системе? Применяя этот баланс к стационарной наблюдаемой Вселенной, которая теряет часть своих галактик через свой фиксированный радиус Хаббла, получаем, что она не является изолированной: внешняя сущность (Гран-космос) должна постоянно ее подпитывать. Вполне возможно, что Супер-черные Дыры в центрах активных Галактик являются посредниками в этом процессе. По Халтон Арп, так появляются молодые галактики.

Заметим, что в Первоначальном Большом взрыве энергия дается в самом начале, она может только уменшаться в силу второго закона термодинамики.

96

CONCORDE, 2015, N 3

XVIII. НАБЛЮДАЕМЫЕ ПРЕДСКАЗАНИЯ

XVIII.1. Галактики

Образование Галактик является одной из основных загадок современной науки. Мы интерпретируем эту трудность, предполагая, что она основана на модели Первоначального Большого Взрыва, опровергаемого здесь. Действительно, в Стационарной модели Галактики всех возрастов должны сосуществовать во всех местах. Это то, что начинает наблюдаться: обнаруживается все более и более далекие Галактики, слишком старые, чтобы происходить от Большого Взрыва.

Но прежде всего надо искать молодые Галактики, рождающиеся в нашем космическом окружении. Это было бы началом объяснение странных наблюдений Халтон Арп. На самом деле, эти наблюдения особенно странны в контексте Первоначального Большого Взрыва, но могли бы быть объяснены в рамках постоянного Большого Взрыва

XVIII.2. Период Котова

Период Котова должен быть выявлен и в других звездах и квазарах, помимо двадцати изученных им. Можно ожидать, что это явление представляет собой третье космическое явление космического масштаба после разбегания Галактик и теплового излучения фона. Возможно даже, что оно появляется в биологии.

XVIII.3. Период Вольфа в 11 лет

Так как соотношения между циклом Вольфа, постоянной времени Вселенной, и периодом Котова являются особенными, то можно ожидать, что 11-летний цикл Солнца будет найден и для других звезд и других небесных тел.

XVIII.4. Тепловое излучение реликтового фона

Многие совершенно невероятные корреляции связаны с тепловым излучением фона. Поэтому он должен иметь постоянную температуру. Так как, наблюдая через большие расстояния, видим прошлое, можно ожидать, что будет возможным измерить эту стабильность температуры. Очевидно, были опубликованы работы, доказывающие обратное, но они никогда не были подтверждены.

XVIII.5. Излучение космических нейтрино

Точные соотношения показывают, что температура, предусмотренная официальной теорией Первоначального Большого Взрыва, а именно 1,94 градусов Кельвина, также коррелирует с физическими параметрами. Это было бы подтверждением официальной модели и статистической физики. К сожалению, нейтрино так слабо взаимодействуют с веществом, что этот фон космических нейтрино до сих пор не обнаружен.

97

CONCORDE, 2015, N 3

XVIII.6. Универсальность разумной жизни

Связь между физическими и биологическими параметрами чрезвычайно поразительна, поэтому можно предсказать, что жизнь является универсальным явлением во Вселенной и основана на той же ДНК, как на Земле.

Действительно, к большому удивлению всех, кто считает, что жизнь появилась случайно на одной планете среди миллиардов и это является более или менее официальной точкой зрения, были обнаружены аминокислоты в галактическом газе. Родилась экзобиология - новое направление в астрономии.

Кроме того, четко выраженная связь между физическими параметрами и музыкой, кажется, указывает на то, что человеческий мозг, возможно, также распространен во Вселенной. Но современные попытки перехвата внеземных радио-электрических сигналов обречена на неудачу, так как эти сигналы идут слишком медленно. Космическая связь должна использовать тахионные сигналы. Это дает ответ на вопрос Ферми «Где они», ибо наша цивилизация все еще находится в претахионном детстве.

XIX. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСКАЗАНИЯ

XIX.1. Фундаментальная теория Эддингтона

Эддингтон был лучшим специалистам своей эпохи как по теории относительности, так и по квантовым явлениям. Он был первым, кто думал о большой теории, объединяющей микро и макро физику. Но его Большую теорию ругали и высмеивали, ее можно найти только в нескольких библиотеках. Мы показали, что синтез двух космических корреляций пишется в форме, которую Эддингтон предпочел для вычисления радиуса Вселенной. Его теория также предусматривала алгебру, которые теперь встречаются в теории струн: она должна быть проанализирована очень серьезно в свете современных знаний.

XIX.2. Тахионная физика

Теории с участием тахионов не должны быть отвергнуты, как это делается сейчас, но активно изучаемы. Может быть, это решающее направление, которое может привести к разблокированию теоретической физики. В частности, скорости гравитационных волны могут превышать с, как это предсказывается в работах Ван Фландерн.

XIX.3. Таинственные параметры могут быть базами расчета

Согласно гипотезе космоса-компьютера, физические параметры можно рассматривать в виде промежуточных баз расчета, более удобных, чем традиционные музыкальные базы 2, 3, 5. Действительно, в "соотношении звезд" величина а появляется в степени 12 и даже 20 у

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

некоторых авторов. Ярким подтверждением является появление сверхбольшого числа aa, которое появляется как в Гран-космосе, так и в основном музыкальном соотношении. Это супербольшое число также соединяется с параметром р, близким к 1836, через постоянную eA(1/e), которая появляется в самом простом определении основания натуральных логарифмов e = 2,71218... Логично предположить, что обработка информации в космосе является оптимальной. Это означает, что открытие происхождения математических коэффициентов

98

CONCORDE, 2015, N 3

может помочь улучшению компьютеров. Уже известно, что использование базы 3, ближайшего к е целого число, было бы большим прогрессом.

ЛИТЕРАТУРА

1. F. M. Sanchez, Holic Principle // ANPA Conference, Sept. 1994. published in ANPA16, Cambridge (1995).

2. Sanchez F.M., in Current Issues in Cosmology, ed J.C Pecker et J. Narlikar, p. 257-260.

(2006).

3. Sanchez F.M. Le Pain du Sage. - Editions du JIPTO, 2009.

4. Sanchez, F. M, Kotov, V., Bizouard. Towards a synthesis of two cosmologies: the steady-state flickering Universe // Journal of cosmology, vol 17, 7225-37 (2011).

5. Саншез Ф. М., Котов В. А., Бизуард К. Новая вселенная, стационарная и мерцающая // Bulletin de l'Académie Internationale CONCORDE, 2013, N 1, p. 73-87.

6. Sanchez F.M., Kotov V.A., Bizouard C. Towards Coherent cosmology // Galilean Electrodynamics. Winter 2013, vol 24, Special Issue 4, pp 63-80.

7. Sanchez F. M., Kotov, V. Le principe de cohérence cosmique // Bulletin de l'Académie Internationale CONCORDE, 2015, N 1, p. 61-64.

8. Sanchez F. M. Coherent Cosmology //Bulletin de l'Académie Internationale CONCORDE, 2015, N 1, p. 65-74.

9. Саншез Ф. М., Котов В. А. От космической осцилляции к стационарной мерцающей вселенной // Bulletin de l'Académie Internationale CONCORDE, 2015, N 1, p. 75-93

10. Томский Г.В. Научные и творческие темы, интересующие Международную академию КОНКОРД (Tomski G. Travaux scientifiques et créatifs qui intéressent l'Académie Internationale CONCORDE) // Bulletin de l'Académie Internationale CONCORDE, 2014, N 2, p. 3-38.

99

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.