Калибровочно-эволюционная интерпретация специальной и общей теорий относительности

Павло Даныльченко

По-новому осмыслены и интерпретированы некоторые основополагающие принципы и следствия СТО и ОТО. Показано, что используемые в них системы отсчета пространственных координат и времени калибровочно самодеформированных и самодеформирующихся тел равноправны выделенной фундаментальной системе отсчета физического вакуума. Кривизна пространства, тяготение и расширение Вселенной обусловлены пространственной неоднородностью и эволюционной изменчивостью свойств физического вакуума.

В последнее время появилось множество работ, ставящих под сомнение верность основных положений СТО и ОТО и указывающих на наличие в них различных противоречий. Эти противоречия, как и сама критика теории относительности, обусловлены, как правило, недостаточно глубоким пониманием физической сущности и неразличением разных форм и представлений таких основных физических понятий, как пространство и время. Они вызваны также и незнанием эволюционных физических процессов, скрытых за математической моделью пространственно-временного континуума (ПВК).

Предлагаемая автором калибровочно-эволюционная теория, являющаяся развитием и новой интерпретацией основных идей и положений теории относительности, вносит необходимую ясность по этим вопросам и позволяет уйти от построения на основе последней абсурдных космологических теорий.

В отличие от попыток построения альтернативных теории относительности калибровочных теорий пространства, времени и тяготения (предпринимавшимися многими авторами), автору данной работы удалось найти калибровочные обоснования непосредственно ортодоксальных СТО и ОТО. Эти обоснования базируются на калибровочности (принципиальной ненаблюдаемости в собственной СО вещества) непосредственного влияния движения и гравитации на метрические и физические свойства микро- и макрообъектов вещества, а также на калибровочности для мира людей эволюции микромира. При этом жесткая СО Шварцшильда, как и все другие СО, получена автором не в результате решения каких-либо тензорных уравнений гравитационного поля, а всего лишь из предположения о возможности изохорического равновесного процесса калибровочного эволюционного самосжатия вещества (на уровне элементарных частиц) в абсолютном пространстве. И это является еще одним веским доказательством верности основных положений теории относительности.

Несмотря на кардинальное изменение космологических представлений, предлагаемая теория находится в согласии не только с классической и релятивистской физикой, но и с астрофизикой и требует в основном лишь новой интерпретации достигнутых космологией результатов в изучении эволюции Вселенной. Однако и ее, как и теорию относительности, нельзя рассматривать как нечто окончательно устоявшееся и не требующее дальнейшего развития. Это лишь еще один робкий шаг на пути к постижению тайны Мироздания.

Некоторые положения и следствия предлагаемой теории, а также выдвинутые на основе них гипотезы (особенно те, которые касаются физики микромира и космологии) рассмотрены автором лишь на философском и феноменологическом уровнях. Поэтому они требуют последующей более детальной их проработки, и в первую очередь, с целью устранения возможных их взаимных противоречий.

Чтобы избежать навязывания себе общепринятых взглядов на исследуемую проблему, автор первоначально пользовался запасом знаний по теории относительности, почерпнутым лишь из научно-популярной литературы, и поэтому в процессе исследований вынужден был вводить собственную терминологию, которая по возможности затем была откорректирована по К. Мёллеру. Автор приносит свои извинения за оставшиеся в данной работе несоответствия некоторых терминов и условных обозначений общепринятым.

Список аббревиатурных сокращений

Калибровочно-эволюционная интерпретация теорий относительности

В настоящей работе излагаются основы калибровочно-эволюционной теории пространства, времени, тяготения и расширения Вселенной. Эта теория является дальнейшим развитием основных идей СТО и ОТО и позволяет по-новому осмыслить и физически истолковать (интерпретировать) их некоторые положения и следствия.

1. Первоосновой всего сущего является абсолютно жесткий и бесструктурный физический вакуум (не увлекаемый движущимися телами эфир классической физики). Физический вакуум (ФВ) обладает определенными физическими свойствами, благодаря которым и обеспечивается распространение квазичастиц в заполненном им недеформируемом трехмерном евклидовом абсолютном пространстве Ньютона с конечной скоростью. Это абсолютное пространство является несопутствующим веществу мировым пространством, в котором имеют место изотропность частоты реликтового излучения и сохранение направления оси вращения гироскопа, однако, отсутствует явление расширения Вселенной. Оно рассматривается и здесь лишь как вместилище всех возможных форм материи, которое не может ни искривляться, ни расширяться. Основываясь на абсолютной неподвижности ФВ в абсолютном пространстве, в более широком смысле под термином ФВ здесь будем понимать не увлекаемую движущимися телами сплошную среду в совокупности с атрибутами ньютоновой механики – абсолютным пространством и абсолютным временем. Абсолютное пространство и метрически однородное абсолютное (космологическое) время образуют фундаментальный пространственно-временной континуум (ПВК) ФВ а, следовательно, и систему отсчета пространственных координат и времени (СО) ФВ.

2. Время – понятие, основанное на наличии у всех периодических и квазипериодических физических процессов постоянной взаимной пропорциональности количества их элементарных актов, совершаемых между какими-либо двумя событиями в цепи причинно-следственных отношений. Данная пропорциональность может проявляться как строго точно, например, в когерентных процессах или в каких-либо других коллективных взаимодействиях, так и среднестатистически. Непрерывающаяся в пределах всего пространства многократная повторяемость аналогичных элементарных актов этих процессов обуславливает непрерывность и счетность (метрологичность) времени, причинно-следственные отношения – его однонаправленность, а указанная взаимная пропорциональность количества элементарных актов у всех физических процессов – универсальность времени и, тем самым, возможность рассматривания его как физической категории и формы существования материи. В отличие от пространства (являющегося, вместе с заполняющей его субстанцией – физическим вакуумом, средой для самоорганизации структурных элементов материи), время является лишь средством для упорядочивания событий и для сравнения скоростей протекания любых физических процессов. За единицу отсчета времени может быть взят период любого стабильного периодического процесса и, в том числе, период волны стандартного электромагнитного взаимодействия (длительность одного акта непрерывного взаимодействия каких-либо элементарных частиц, находящихся во взаимосвязанном состоянии) или период волны стандартного излучения.

3. Процессы поступательного перемещения, вращения и расширения-сжатия физических тел могут сопровождаться деформацией в СОФВ, как макрообъектов (кристаллических решеток, доменов, молекул и атомов), так и микрообъектов (ядер атомов, элементарных частиц и субэлементарных частиц – кварков) вещества. При этом деформация микрообъектов происходит так, что обеспечивается изотропность частоты а, следовательно, и длительности времени взаимодействия элементарных частиц, находящихся во взаимосвязанном состоянии внутри атомов. В случае неупругой деформации, сопровождаемой одинаковым изменением размеров макро- и микрообъектов вещества, это проявляется в виде определенного распределения в абсолютном пространстве значения релятивистского (лоренцева) сокращения продольных размеров локальных участков движущегося тела. Это распределение соответствует распределению вдоль перемещающегося тела значений абсолютной скорости движения (относительно ФВ) этих его локальных участков. В случае расширения или сжатия тела релятивистскому сокращению размеров перемещающегося тела эквивалентно релятивистское соотношение неодинаково изменяющихся размеров локальных участков расширяющегося или сжимающегося тела вдоль и поперек направления их перемещения. При взаимно непропорциональном изменении размеров макро- и микрообъектов вещества, имеющем место в случае упругой деформации движущегося тела, чисто релятивистским будет сокращение продольных размеров только у микрообъектов.

Следствием и подтверждением наличия релятивистского сокращения продольных размеров микрообъектов является изотропность частоты излучения в собственном пространстве движущегося источника излучения. Эта изотропность имеет место в сопутствующей источнику излучения СО при любых возможных видах движения его в СОФВ. На неизбежность релятивистского сокращения размеров указывает также и невозможность сжатия или расширения физических тел в пространстве, обладающем постоянством во времени скорости света, без изменения фазового состояния или энергии их вещества [2]. Поэтому, независимо от вида движения тела (и несмотря на возможную физическую неоднородность его собственного пространства, проявляющуюся в неодинаковой скорости протекания идентичных физических процессов в разных его точках), локально изотропным является и время, отсчитываемое в собственных СО точек движущегося тела реальными не абсолютно точечными квантовыми часами. В этом проявляется квантовый (дискретный) характер неоднородного в пространстве релятивистского сокращения размеров. К тому же это сокращение размеров определяется индивидуальным движением не только макро-, но и микрообъектов тела. Указанная деформация микро- и макрообъектов а, следовательно, и всего тела в целом является следствием электромагнитных взаимодействий между элементарными частицами вещества и происходит в процессе адаптации этих частиц к непрерывно обновляющимся условиям их взаимодействия [3].

Изменения пространственно-временного состояния элементарных частиц, то есть их пульсации (расширение-сжатие) и дополнительные вращательно-колебательные движения (если эти термины вообще здесь уместны), происходят во взаимосвязанном их состоянии внутри атомов так, что не вызывают в СО движущегося тела анизотропии доплеровского уширения спектральных линий испускаемого ими излучения. Случайные отклонения индивидуальных релятивистских сокращений элементарных частиц, атомов и молекул от среднестатистического макроскопического сокращения продольных размеров макрообъектов не упруго релятивистки деформируемого тела взаимно уравновешиваются и, поэтому, не нарушают релятивистскую закономерность этого макроскопического сокращения.

4. Вещество физических тел через отрицательную обратную связь наводит пространственную неоднородность свойств ФВ а, тем самым, и – проявляющуюся в виде гравитационного поля физическую неоднородность окружающего их абсолютного пространства. Данная неоднородность ФВ заключается в неодинаковости в разных точках пространства несобственных (координатных) значений скорости света а, следовательно, и скорости распространения виртуальных квазичастиц (фотонов), которыми взаимодействуют элементарные частицы. Это связано с зависимостью интенсивности наведения пространственной неоднородности (НПН) свойств ФВ от радиального расстояния между центром тяжести тела и точкой распространения электромагнитного излучения (света).

Адаптация элементарных и субэлементарных частиц к вызванным НПНФВ условиям их взаимодействия приводит к взаимному неравенству расстояний взаимодействия в разных точках тела (частично компенсирующему влияние на частоты взаимодействий взаимного неравенства в них несобственных значений скорости распространения взаимодействия). И в совокупности с этим она также приводит и к неодинаковости в СОФВ, как пространственных параметров топологически неразличимых микрообъектов, находящихся в одинаковых квантовых состояниях, так и размеров образуемых ими идентичных макрообъектов. Всё это, в конечном счете, приводит к неодинаковости частот взаимодействий а, следовательно, и к неодинаковости в разных точках физически неоднородного абсолютного пространства (ФНАП), как темпов идентичных физических процессов, так и определяемых ими темпов течения собственного времени вещества. Следствием этого является неодинаковость в разных точках ФНАП также инертной массы, энергии покоя и других физических характеристик идентичных микро- и макрообъектов.

5. Релятивистское сокращение размеров и НПНФВ одинаково влияют, как на измеряемые объекты, так и на эталоны длины и мерительные инструменты. Поэтому в собственном физическом пространстве, как движущегося, так и обладающего гравитационным полем тела ни релятивистское сокращение размеров неподвижных в нем объектов, ни метрическая (масштабная) неоднородность вещества тела и движущихся в его гравитационном поле объектов наблюдаться не будут. Вместо пространственно неоднородного релятивистского сокращения размеров будет наблюдаться физическая неоднородность собственного физического пространства тела (имеющая место и при гипотетическом отсутствии гравитационного поля а, следовательно, и при гипотетической физической однородности абсолютного пространства у ускоренно перемещающихся тел [4]), а при расширении или сжатии тела – также и релятивистская кривизна его собственного пространства [2]. Вместо же вызванной НПНФВ (гравитационным полем) масштабной неоднородности вещества, неравномерно самодеформированного в СОФВ, будет в СО тела, обладающего гравитационным полем, наблюдаться кривизна его собственного физически неоднородного пространства [2]. На возможность интерпретации кривизны собственного пространства вещества как следствия неоднородной деформации этого вещества в евклидовом пространстве под действием физических полей Пуанкаре указал задолго до создания ОТО [5...7].

6. Ввиду эволюционного изменения физических свойств ФВ и находящегося в нем вещества, имеет место взаимно пропорциональное эволюционное уменьшение размеров в абсолютном пространстве всех микро- и макрообъектов вещества. Это уменьшение размеров принципиально не наблюдается в СО эволюционно самосжимающегося тела вследствие наличия указанной взаимной пропорциональности. Поэтому, наряду с вызванной НПНФВ неодинаковостью несобственного (абсолютного координатного) значения скорости света в разных точках ФНАП, имеет место и эволюционное уменьшение этого значения скорости света в СОФВ. Это уменьшение абсолютной скорости света определяется по пропорционально синхронизированной с неподвижными относительно эволюционно самосжимающегося тела часами а, следовательно, и метрически однородной шкале абсолютного времени (МОШАВ). И оно является