Андронов Г.Ф. Тайна происхождения Вселенной открыта:
Человек — вершина ее эволюции. Изд. стереотип.

Оглавление

Вступление

С древних веков Человечество пыталось понять смысл своего существования. Эта жгучая проблема до сих пор так окончательно и не решена. И не случайно различные религии по-разному трактуют конечную цель существования человека на Земле. В этом вопросе существенную помощь человеку могла бы оказать наука. Однако на сегодня эта помощь весьма незначительна. Более того, возникли антагонистические противоречия между эзотерическими и "точными" науками. Эзотерические науки изучают мир непознанного. Этот мир непознанного до сих остаётся огромным. Официальная же наука, к сожалению, в очень малой степени влияет на сокращение объёма процессов и явлений, сущности которых научного объяснения не находит. Однако на это есть объективные причины.

Дело в том, что на сегодня официальная наука приблизилась к той области познания микромира, где получение точных результатов оказывается просто недостижимым. Именно поэтому для официальной науки понятие точной науки в ряде случаев оказывается невозможным. Сейчас уже не секрет, что эксперименты с микрочастицами приводят к искажению полученных результатов. Такое искажение получило в квантовой механике название редукции волновой функции. Причина этого эффекта заключена в малости размера квантовых частиц. Квантовая механика рассматривает объекты, размеры которых не превышают одной тысячной доли миллиметра.

Квантовые объекты, в зависимости от обстоятельств, могут вести себя или как волны, или как массовые частицы (корпускулы), или как волны и корпускулы одновременно. Чтобы понять необычные свойства квантовых частиц, надо иметь в виду следующее. Длина волны квантовой частицы, носящей название волны де Бройля, обратно пропорциональна её массе. А поскольку масса квантовых частиц в масштабах нашей повседневной жизни невообразима мала, то только для квантовых частиц эффект проявления их волновых свойств становится ощутимым.

Чтобы понять отличие квантовых частиц от окружающих нас в природе частиц, рассмотрим поведение мельчайшей пылинки массой в одну тысячную грамма. Квантовая механика дает следующий результат для этой пылинки. Выясняется, что длина волны де Бройля этой пылинки оказывается неизмеримо меньше самой пылинки. Поэтому никакие волновые свойства таких частиц себя проявить просто не могут. Именно в этом и состоит различие между окружающим нас на уровне нашего восприятия миром и микромиром, который изучает квантовая механика.

Поучается, что наш мир, который мы воспринимаем своими органами ощущений, очень сильно отличается от микромира, который изучает квантовая механика. Например, кусок металла в нашем представлении является сплошным твердым телом. На самом же деле этот кусок металла только на одну стотысячную его объема состоит из вещества. Остальная часть объема – пустота! Вот какие парадоксы ожидают нас, когда мы проникаем в тайны микромира. Но при этом вся природа и мы сами являемся продуктом этого мира. Известно, что человеческое тело состоит примерно из триллиона клеток. И при этом каждые сутки в теле человека погибают и восстанавливаются вновь около 500 миллионов клеток! Таким образом, организм человека обновляется на клеточном уровне примерно каждые семь лет.

Кроме того, организм человека пронизан разнообразными коммуникациями: кровеносными и лимфатическими сосудами, нервными волокнами и нервными окончаниями и т. д. Общая протяженность этих коммуникаций превышает 100 тысяч километров! Вот каким сложнейшим аппаратом является человеческий организм. И поэтому проблема сохранения здоровья человека до сих пор для медицины остается весьма актуальной задачей.

Подобные проблемы возникают у нас при изучении поведения микромира и Вселенной в целом. До сих пор ощущаемый нами мир в значительной степени является для нас загадкой. Сложность и многоуровневость окружающей нас природы не позволяет нам глубоко проникнуть в действительную сущность не только микромира, но и гигантских небесных объектов. Даже самое тонкое воздействие с помощью самых точных приборов на микрочастицы оказывается настолько грубым, что приводит к сильному искажению полученных результатов. Поэтому у физиков с каждым годом усиливаются ощущения тупика при попытках познания тайн микромира. Ученые привыкли верить фактам в виде экспериментальных данных. Но выяснилось, что экспериментальные данные существенно расходятся с действительностью.

Ярким примером такого тупика явились попытки понимания физиками массы электрона – самой распространенной вместе с протоном микрочастицы Вселенной. Электрон почти в две тысячи раз легче протона и в свободном состоянии выглядит как некое эфемерное облако, размеры которого весьма размыты. При любой попытке определить размеры электрона экспериментально он мгновенно уменьшает свои размеры, стягиваясь практически в материальную точку. Ранее я отмечал, что длина волны де Бройля (а это и есть размеры микрочастицы) обратно пропорциональна её массе. Поэтому уменьшение размеров электрона, полученных в результате эксперимента, аналогично получению завышенной массы покоя электрона по сравнению с его массой, найденной экспериментально.

Причина такого явления объяснима. Скоро будет подробно рассказано об эквивалентности массы и энергии в процессах микромира. Это означает, что материальные частицы могут, теряя свою массу, переходить в энергию, и наоборот – из энергетических сгустков, не имеющих массы покоя, образовывать массовые частицы. Воздействие же приборов на микрочастицы в обязательном порядке приводит к передаче микрочастицам некоторой энергии. Это и воспринимается частицей как увеличение её массы и уменьшение её размеров. Это открытие было сделано автором этих строк.

Дело в том, что на сегодня квантовая механика не смогла описать реальную физическую сущность микрочастиц. Для их описания она воспользовалась вероятностной оценкой их состояния в данный момент. Как известно, любая микрочастица обладает своими координатами и импульсом. Но в рамках квантовой механики частица одновременно рассматривается и как волна, и как материальная точка. В результате при определении точной координаты микрочастицы вычисляется вероятностное значение импульса частицы, а при вычислении точного значения импульса частицы вычисляется её вероятностная координата.

Несомненно, что такое двусмысленное представление в квантовой механике изучаемых в ней объектов породило множество неверных представлений о самой сущности происходящих в микромире процессов и явлений. Вот что сказал о таком "странном" поведении квантовых объектов известный физик Ричард Фейнман: "Но мне кажется, я смело могу сказать, что квантовой механики никто не понимает". От себя добавлю, я уверен в том, что и теорию относительности до сих пор никто не понимает из-за её математической вычурности и отсутствия физического смысла. Об этом мы и будем говорить в дальнейшем.

Проблема понимания физического смысла квантовой механики и теории относительности легко решается, если отказаться от восприятия микрочастицы как материальной точки. Необходимо признать, что квантовая частица – это сложная система волнового характера, имеющая свои геометрические размеры. Но признание этого факта сопряжено с тем, что квантовая механика ориентируется на теорию относительности Эйнштейна, запрещающую массовым частицам двигаться со скоростью света. Парадокс этой ситуации состоит в следующем. С одной стороны, массовые частицы не могут двигаться со скоростью света, но, с другой стороны, они порождены процессами, скорость которых равна скорости света. И именно это обстоятельство не позволяет непосредственно наблюдать действительную сущность микрочастиц.

Массу покоя электрона научились определять экспериментально с большой точностью, а вот его действительные размеры с помощью эксперимента определить оказалось невозможно. В результате масса покоя электрона, вычисленная согласно требованиям квантовой механики, исходя из длины волны де Бройля для электрона, оказалась больше массы электрона, определенного опытным путем. Это серьезное расхождение является одной из фундаментальных проблем, которую физики в настоящее время разрешить не могут.

Электрон задал физикам и ещё одну трудно разрешимую задачу. Известно, что любая вращающаяся частица имеет собственный механический момент. Такой момент имеет, например, вращающийся волчок. Для квантовых частиц этот момент получил название спина. Но вот в чем беда. Квантовые частицы в настоящее время рассматриваются как материальные точки, не имеющие возможности вращаться вокруг собственной оси. Но, несмотря на такое восприятие, квантовые частицы имеют собственный спин. Тем не менее, вопреки этому факту, квантовая механика продолжает игнорировать сложную конфигурацию электрона и других микрочастиц.

С помощью формальной математической логики – логики, не подтвержденной физическим смыслом происходящих процессов, квантовой механике удалось вычислить приемлемое значение собственного спина электрона. Но возникла новая проблема. Эксперименты показали, что спин электрона оказался вдвое больше его расчетного значения. Тогда вновь был включен аппарат формальной математической логики, что и позволило свести концы с концами. Существует множество и других проблем, о которых мы поведем речь в дальнейшем, решаемых физиками с помощью формальной математической логики. Иными словами, множество проблем физики разрешают с помощью сингулярных решений, решений, не имеющих физического смысла. Я глубоко убежден, что наша Вселенная и вся природа в целом имеет глубочайший физический смысл. В то же время все сингулярные решения свидетельствуют только о несовершенстве используемых физиками математических моделей.

В дальнейшем я часто буду пользоваться понятием релятивистской массы. Частица света фотон не имеет массы покоя, поскольку она может двигаться только со скоростью света. При движении со скоростью света фотон обладает определенной энергией и массой, получившей название релятивистской. Величина этой массы равна энергии фотона, деленной на квадрат скорости света. Существует ещё и понятие релятивистской энергии для массовой частицы. Это название присваивают частицам, скорость движения которых соизмерима со скоростью света. Если скорость движения частиц существенно меньше скорости света, то такие частицы получили название нерелятивистских.

В классической механике понятие релятивистских массовых частиц вообще отсутствовало. Это понятие появилось сначала в теории относительности, а затем и в квантовой механике. Специальная теория относительности (СТО) целиком посвящена проблемам релятивистских массовых частиц. Но вот что примечательно. В квантовой механике уравнение Шредингера заменило второй закон Ньютона в классической механике. И при этом уравнение Шредингера ограничилось анализом поведения нерялитивистских частиц. Это уравнение оказалось неспособным анализировать поведение релятивистских частиц, что очень снижает его реальные возможности.

Нет сомнения, что нельзя просто заменить законы классической механики на законы квантовой механики. Правда, в квантовой механике есть оговорка о том, что при изучении больших объектов законы квантовой механики плавно переходят в законы классической механики. Но это требование было выполнено, опять же, с помощью формальной математической логики, которой пропитана вся квантовая механика. Гораздо эффективней познание природы можно было наладить с помощью реального взаимодействия законов классической и квантовой механики.

Главная беда современных наук состоит в их разобщенности между собой. Каждая из отраслей наук становится всё более сложной и требует от ученого колоссального трудолюбия для решения конкретных задач. При этом специалисты даже смежных отраслей науки зачастую становятся неинтересными друг другу и, как следствие, перестают понимать друг друга. И эта кризисная ситуация постоянно углубляется вместе с усложнением отдельных отраслей наук. При этом надо понимать, что проблемами строения вещества Вселенной в той или иной степени занимаются множество отраслей наук. Это лишний раз свидетельствует о чрезвычайной сложности проблемы строения вещества Вселенной.

Проблемы непонимания квантовой механикой физического смысла релятивистского поведения микрочастиц привели к её разрыву с СТО, преодолеть который оказалось практически невозможно. Единственный способ устранения этого разрыва видится в отходе от математического формализма СТО и квантовой механики и замене этого формализма физической сущностью происходящих процессов. Поэтому описанию физического смысла СТО мною будет в дальнейшем уделено главное внимание. Аналогичное несоответствие возникло между квантовой механикой и общей теорией относительности (ОТО). ОТО и СТО в совокупности представляют теорию относительности Альберта Эйнштейна. ОТО занимается проблемами поведения микрочастиц в гравитационных полях. При этом особое внимание уделяется сильным гравитационным полям. Позднее я расскажу, что при анализе и ОТО, и СТО с позиции квантовой механики обе эти теории Эйнштейна начинают рушиться как карточные домики. Это происходит в условиях, когда и квантовая механика далека от идеала.

В предлагаемой Читателю публикации я пытаюсь раскрыть физический смысл многочисленных сингулярностей (отсутствия физического смысла), препятствующих пониманию действительной сущности происходящих в природе процессов. Квантовая механика для понимания процессов, происходящих в микромире, практически полностью отошла от реальности, добившись при этом тем не менее значительных успехов. Не зная реальной сущности микрочастиц, квантовая механика применила вероятностный метод оценки их поведения. Это позволило решить многие проблемы, но намного осложнило понимание физического смысла происходящих процессов.

Замечательный английский астрофизик Пол Девис полагает, что в настоящее время, отказавшись от понимания физического смысла происходящего, многие физики перешли к непротиворечивым математическим моделям, связь которых с реалиями жизни весьма незначительна. Выдающийся английский физик Поль Дирак в порядке самокритики признался, что вряд ли найдется ученый, который до конца понял квантовую механику.

Еще более жесткую оценку состояния физических наук высказал американский математик Морис Клайн. Вот что он говорит по этому поводу: "Наука, использующая математику, никогда не имела, не имеет и не может иметь дел с объективной реальностью, а только с искусственно организованными математическими символами. Многие исследователи понятия не имеют, что такое природа сама по себе (то есть не искаженная призмой математического описания), каковы её действительные законы и каков механизм конкретного действия этих законов, но ученый мир, видимо, вполне устраивает эта ситуация".

Наиболее проницательные ученые полагают, что для понимания окружающей нас природы и смысла существования человека необходимо проникнуть в тайну происхождения нашей Вселенной. Эта чрезвычайно сложная проблема усугубляется невозможностью смоделировать процесс возникновения Вселенной. В последние столетия ученые неоднократно приближались к тайне происхождения Вселенной. Но каждый раз их ждало разочарование. В чем же причина этих неудач? Ведь над решением этой проблемы бились лучшие умы Человечества.

И до настоящего времени так и не решены многие проблемы о строении Вселенной, как в глобальных масштабах, так и в масштабах микромира. Сложность и многообразие задач, стоящих перед теоретической физикой, подробно описаны лауреатом Нобелевской премии академиком В. Л. Гинзбургом. Он отметил, что многие проблемы физики, на решение которых возлагались большие надежды, так и не были решены за последнее тридцатилетие. Более того, накопилось огромное количество вновь возникших проблем и задач, как в области микромира, так и макромира.

При этом многие ученые уверены, что, только познав раннюю Вселенную, можно ответить на многочисленные вопросы, стоящие перед физиками различных специальностей. Причина такого предположения состоит в том, что только в ранней Вселенной, согласно теории "великого объединения", могли существовать частицы высоких энергий, соизмеримых с энергией космических лучей. В то же время даже в самых мощных современных ускорителях (коллайдерах) развиваемая энергия частиц оказывается намного меньше. Поэтому экспериментальное моделирование процессов, происходивших в ранней Вселенной, в ближайшие годы просто недостижимо.

Кризис физических наук очевиден. До настоящего времени не дано объяснение ни физической сущности неделимости квантового состояния, ни природы так называемой темной материи, ни физической сущности дуализма (двойственности) фотонов и других элементарных частиц. Нет до сих пор объяснения природы происхождения недавно открытых мощнейших гамма-всплесков. Ученым непонятна однородность структуры крупномасштабной Вселенной при неоднородности Вселенной в масштабе галактик. До сих пор совершенно не ясна действительная физическая сущность гравитации. Ведь доминирующая в науке теория относительности (ТО) подменила физическую сущность гравитации не имеющим физического смысла континуумом пространство-время.

Такая подмена, в совокупности с ограничением ТО скорости движения материальных частиц скоростью света, привела все модели происхождения Вселенной к состоянию сингулярности. И никакого выхода из этого состояния в рамках ТО ожидать не приходится. Для ученых прикладных наук понятно, что наличие сингулярности свидетельствует лишь о несовершенстве математической модели. В настоящее время практически доказано, что Вселенная произошла в результате Большого взрыва (БВ). При этом принято считать, что нарушения теории относительности в момент взрыва не происходило. А это означает, что скорость расширения Вселенной в момент БВ не превосходила скорости света.

Но при этом астрофизики убедились, что в момент БВ скорость расширения Вселенной намного превосходила скорость света. С целью оправдать ТО Эйнштейна физики сделали совершенно некорректное предположение о том, что в этот момент Вселенная расширялась вместе с пространством. Иными словами, предполагалось, что пространство вместе с Вселенной расширялось со скоростью, намного большей скорости света, но при этом относительно пространства скорость расширения Вселенной не превышала скорости света. Совершенно абсурдное предположение.

Более того. Физики утверждали, что в момент БВ вне Вселенной не было ни времени, ни пространства. Но этого ничего и не надо было, поскольку принято считать, что пространство и время являются формой существования материи. На самом деле такое представление о пространстве и времени явно устарело. Сейчас точно установлено, что вакуум является носителем практически неисчерпаемой энергии. При этом массовые частицы в вакууме находятся в скрытой, непроявленной форме. Всё встаёт на своё место, если признать, что пространство и время являются формой существования энергии. Более подробный разговор о пространстве и времени у нас произойдет в дальнейшем. Сейчас только отмечу, что в ранней Вселенной отсутствовали частицы с массой покоя, препятствующие их расширению со скоростью, большей скорости света.

Напрашивается вывод: стратегическое направление ученых, работающих на переднем крае физических наук, выбрано неверно. Ведь даже формулу А. Эйнштейна для ядерной энергии частицы, равной произведению её массы покоя на квадрат скорости света, в рамках ТО объяснить невозможно, поскольку, согласно ТО, невозможно разогнать до скорости света частицу самой ничтожной массы. Но вот что самое поразительное. Ученые, анализируя процесс возникновения Вселенной, пришли к выводу, что электроны и связанноё с ними электромагнитное поле возникли только на определённом этапе расширения Вселенной. До этого электромагнитного поля, препятствующему расширению Вселенной быстрее скорости света, просто не существовало. Но вся беда состоит в том, что до сих пор физиками не дано описание процессов, приведших к возникновению массовых частиц. И это произошло потому, что все известные модели происхождения Вселенной создавались в рамках теории относительности. Именно эти рамки и перекрыли все возможности для проникновения в действительную физическую сущность нашей Вселенной.

Ученые заявляют, что вне расширяющейся Вселенной не было ничего, и даже пространства, куда Вселенная продолжала расширяться. Потрясающе. Это утверждение равносильно представлениям древних греков о структуре Вселенной. Они считали небосвод в виде купола с закрепленными звездами, за пределами которого нет ничего. Понятно, что такая трактовка создания Вселенной с самого начала лишена всякого физического смысла. Ведь вакуум бесконечен, как бесконечно и само пространство. При этом до сих пор ведутся упорные споры о конечности и бесконечности нашей Вселенной. В то же время одна их основных теорем квантовой механики утверждает, что квантование частиц возможно только в конечной системе. Поскольку квантовая механика является общепризнанной наукой, то всякие споры о конечности и бесконечности нашей Вселенной не имеют никакого смысла.

Одной из главных причин, приведших к кризису наук, занимающихся проблемами происхождения Вселенной, является профессиональная ограниченность мышления представителей этих наук. Например, принято считать, что законы классической механики в условиях микромира должны быть заменены законами квантовой механики. В дальнейшем будет показано, что только интегральное мышление с учетом законов классической и квантовой механики, представлений о синергетике, детерминированном Хаосе, электродинамики, астрофизики, биоэнергетики и ряда других наук и может помочь в раскрытии тайны происхождения Вселенной.

Кроме того, будет раскрыт смысл неделимости квантового состояния, предсказанного гениальным Нильсом Бором. Будет показано, что большинство значимых процессов, особенно в ранней Вселенной, носили резонансно-квантовый характер. Выяснится, что сам Большой Взрыв, породивший нашу Вселенную, можно рассматривать как самый большой из известных нам квантов энергии. Такой подход позволяет глубже понять сущность неделимости квантового состояния. Эта сущность позволяет судить о свойствах космических объектов по природе их происхождения. Несомненно, что правильное понимание неделимости квантового состояния позволяет глубже проникнуть в тайны Мироздания.

Предлагаемая публикация имеет цель донести до Читателя, ограниченного знаниями физики в объеме средней школы, наполненное физическим смыслом описание окружающей нас природы и Вселенной в целом. Дополнят это описание соображения о биоэнергетике растений, животных и человека. Приподнимем мы занавес над сложными эзотерическими проблемами, изучением которых занимаются экстрасенсы. Далее мы попытаемся понять роль человека в процессе эволюции Вселенной. При этом в основу предлагаемой публикации легло высказывание выдающегося ученого К. Э. Циолковского. Он с гениальной прозорливостью предположил, что жизнь имеет диапазон от вакуумной флуктуации до нервного волокна и сердечной мышцы. Насколько удалось мне это сделать в моей публикации – судить только Вам, уважаемый Читатель.