Читайте данную работу прямо на сайте или скачайте

Физическая природа времени гравитации и материи

Реферата н тему:

Физическая природ Времени, гравитации иа материи.

Выполнил:а Богачкова М.Н.

Томск-2003 г.

СОДЕРЖАНИЕ.

Содержание 2

Введение 3

1. Развитие пространственно временныха представлений. 4

2. Пространство иа время ва теорииа относительности. 7

3. Пространство и время ва физике микромира. 8

4. Природ времени. 15

5. Природ гравитации. 18

6. Строение атома. 19

7. Заключение. 22

8. Приложение. Чема живута звёзды? 23

9. Используемая литература. 28

ВВЕДЕНИЕ.

Природ материи, пространств иа времени интересовал людейа са незапамятныха времён. Наверное са того времени когд а людей появилась свободная минут ота трудностейа жизни, взглянуть н звёзды и мира вещей. Основные дискуссииа оба стройстве мир развернулись ва античности, междуа двумя философскимиа школами идеализм ( Зенон, Платон)а и материализма ( Демокрит, Аристотель). Накопленный опыта и знания ва последствии вылилось ва развитие пространственно временныха представлений ва современнойа науке физике. Ва данной работе попытаемся наглядно рассмотреть что же иза себя представляета время, пространство, материя иа гравитация. Начинать исследованиеа целесообразно са представленийа античной натур философии анализируя затема процесса развития пространственно временныха представленийа ва плоть до нашиха дней.

1. РАЗВИТИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО - ВРЕМЕННЫХ

ПРЕДСТАВЛЕНИЙ

Ва идеалистической доктринеа античности развиваемой такимиа философами кака Зенона и затема Платон, нарядуа са первичностьюа сознания переда материей, когд сознание определяета бытиё. Н рассуждениях о соревновании Гермес са черепахой. Когд Гермеса не можета догнать черепаху, пробегая большееа расстояние чема ползающая ота него черепаха, впервые вводятся понятие о причинно следственной связи дискретнойа материи во времени.

Атомистическая доктрин был развит материалистами

Древней Греции Левкиппом и Демокритом. Согласно этой доктрины, всёа природное многообразие состоита иза мельчайшиха частичека материи (а атомова ), которые двигаются, сталкиваются и сочетаются ва пустом пространстве. Атомы ( бытие ) иа пустота (

небытие ) являются первоначалами мира. Атомы не возникают и не

уничтожаются, иха вечность проистекает из безначальности

времени. Атомы двигаются в пустоте бесконечное время. а

Бесконечному пространству соответствует бесконечное время.

Характеризуя системуа Демокрит кака теорию структурных

уровнейа материи -а физического (а атомы и пустот ) и

математического ( амеры ), мы сталкиваемся с двумя

пространствами: непрерывное физическое пространство как

вместилище и математическое пространство, основанное на амерах

как масштабных единицах протяжения материи.

В соответствии са атомистической концепцией пространств

Демокрита решал авопросы о природе времениа и движения. В

дальнейшем они были развиты Эпикурома ва систему. Эпикура

рассматривал свойств механического движения исходя из

дискретного характер пространств иа времени. Например,

свойство изотахии заключается в том, что все атомы движутся са

одинаковой скоростью. Н математическом ровне суть изотахии

состоит в том, что в процессе перемещения атомы проходят один

"атом" пространства за один "атом" времени.

Таким образом, древнегреческие атомисты различали два типа

пространств и времени.

Аристотель начинает анализ с общего вопрос о

существовании времени, затема трансформируета его ва вопрос о

существованииа делимого времени. Дальнейшийа анализ времени

ведётся Аристотелема уже н физическома ровне, где основное

внимание он деляет взаимосвязи времени и движения. Аристотель

показывает. что время немыслимо, не существует без движения, но

оно не есть и само движение.

Ва такой модели времени реализована реляционная концепция.

Измерить время и выбрать единицы его измерения можно с помощью любого периодического движения, но, для того чтобы полученная величина была ниверсальной, необходимо использовать движение с максимальнойа скоростью. Ва современнойа физике это скорость света, в античной и средневековой философии - скорость движения небесной сферы.

Пространство для Аристотеля выступает в качестве некоего

отношения предметова материального мира, оно понимается как

объективная категория, как свойство природных вещей.

Механик Аристотеля функционировал лишь в его модели

мира. Она была построена на очевидных явлениях земного мира. Но

это лишь один из уровней космос Аристотеля. Его

космологическая модель функционировала в конечном неоднородном пространстве, центр которого совпадал с центрома Земли. Космоса был разделен н земной и небесный ровни. Земной состоита из четырёх стихий -а земли, воды, воздух и огня; небесный -а из эфирныха тел, пребывающиха ва бесконечнома круговома движении.

Эт модель просуществовала около двух тысячелетий.

Однако ва системе Аристотеля были и другие положения,

которые оказались более жизнеспособными и во многом определили развитие науки вплоть до настоящего времени. Речь идёт о логическом чении Аристотеля н основеа которого были разработаны первые научные теории, ва частности геометрия Евклида.

Понятия пространств и времениа вводятся Ньютонома на

начальнома ровне изложения, затем получают своё физическое

содержание с помощью аксиом через законы движения. Однако они предшествуюта аксиомам, така как служат словием для реализации аксиом:а законы движения классической механикиа справедливы ва инерциальныха системаха отсчёта, которыеа определяются кака системы, движущиеся инерциально по отношению к абсолютному пространству иа времени. а Ньютона абсолютное пространство и время являются ареной движения физических объектов.

После того, как физики пришли к выводу о волновой природе

свет возникло понятие эфир - среды ва которой свет

распространяется. Каждая частица эфира могла быть представлена

как источник вторичныха волн, и можно было объяснить огромную

скорость света огромной твёрдостью и пругостью частиц эфира.

Инымиа словами эфир был материализацией Ньютоновского

абсолютного пространства. Но это шло ва разрез с основными

положениями доктрины Ньютона о пространстве.

Революция в физике началась открытием Рёмера - выяснилось,

что скорость свет конечна и равн примерно 300' км/с. В

1728а году Брэдри открыл явление звёздной аберрации. На основеа

этиха открытий было становлено, что скорость света не зависита

от движения источника и/или приёмника.

О.Френель показал, что эфира может частично влекаться

движущимися телами, однако опыта А.Майкельсон (1881а г.)а

полностьюа это опроверг. Такима образом возникл необъяснимая

несогласованность, оптические явления всёа хуже сводились к

механике. Но окончательно механистическую картину мир

подорвало открытие Фарадея - Максвелла: свет оказался

разновидностью электромагнитных волн. Многочисленные

экспериментальные законы нашлиа отражение в системе равнений

Максвелла, которые описывают принципиально новые

закономерности. Ареной этих законова является всё пространство,

не одни точки, в которыха находится вещество или заряды, кака

это принимается для механических законов.

Так возникл электромагнитная теория материи. Физики

пришли к выводуа о существовании дискретных элементарных

объектова ва рамках электромагнитной картины мира (электронов).

Основные достижения ва областиа исследования электрических и

оптическиха явлений связаны с электронной теорией Г.Лоренца.

Лоренц стоял на позиции классической механики. Он нашёл выход,

который спасала абсолютное пространство и время классической

механики, также объясняла результат опыта Майкельсона, правда

ему пришлось отказаться ота преобразований координат Галилея иа

ввести свои собственные, основанныеа н неинвариантности

времени. t'=t-(vx/cд), где v - скорость движения системы

относительно эфира, х - координат той точки в движущейся

системе, в которой производится измерение времени. Время t' он

назвал "локальным временем". На основе этой теории виден эффект

изменения размеров тела L2/L1=1+(vд/2cд). Сама Лоренца объяснил

это опираясь н своюа электронную теорию:а тел испытывают

сокращение вследствие сплющивания электронов.

Терия Лоренц исчерпала возможности классической физики.

Дальнейшее развитие физики было на пути ревизии фундаментальных концепций классическойа физики, отказа от принятия каких - либо выделенныха система отсчёта, отказ ота абсолютного движения, ревизии концепции абсолютного пространства и времени. Это было сделано лишь в специальной теории относительности Эйнштейна.

2. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ В ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

АЛЬБЕРТА ЭЙНШТЕЙНА.

2.1. Специальная теория относительности.

Ва теории относительности Эйнштейн вопрос о свойствах и

структуреа эфира трансформируется в вопрос о реальности самого

эфира. Отрицательные результаты многих экспериментова по

обнаружениюа эфир нашли естественное объяснение ва теории

относительности - эфир не существует. Отрицаниеа существования

эфир и принятие постулат о постоянствеа и предельности

скорости света леглиа в аоснову теории относительности, которая

выступает как синтез механики и электродинамики.

Принципа относительности иа принципа постоянства скорости

свет позволили Эйнштейнуа перейтиа ота теории Максвелл для

покоящихся тела к непротиворечивой электродинамике движущихся тел. Далее Эйнштейна рассматриваета относительность длина и промежуткова времени, что приводита его к выводу о том, что понятие одновременности лишено смысла: " Дв события, одновременные при наблюдении из одной координатной системы, же не воспринимаются как одновременные при рассмотренииа иза системы, движущейся относительно данной ". Возникает необходимость развить теорию преобразования координат и времени от покоящейся системы к системе, равномерно иа прямолинейно движущейся относительно первой. Эйнштейн пришел к формулировке

преобразований Лоренца:

x-vt t-vx/cд

x'=---------а, y'=y, z'=z, t'=----------,

_1-vд/cд _1-vд/cд

где x, y, z, t - координаты в одной системе, x', y', z', t' - в

другой.

Иза этиха преобразований вытекаета отрицание неизменности

протяжённостиа и длительности, величин которыха зависита от

движения системы отсчёта:

dt0

l=l0_1-vд/cд, dt=---------_ 1-vд/cд

Ва специальной теории относительности функционирует новый закон сложения скоростей, из которого вытекает невозможность превышения скорости света.

Коренныма отличиема специальнойа теории относительности ота

предшествующех теорий является признание пространств и

времениа ва качестве внутренниха элементова движения материи,

структура которых зависита от природы самого движения, является

его функцией. Ва подходеа Эйнштейн преобразования Лоренца

оказываются связанными са новымиа свойствами пространства и

времени: c относительностью длины и временного промежутка, са

равноправностью пространств и времени, са инвариантностью

пространственно - временного интервала.

Важный вклад в понятие "равноправность" внёс Г.Минковский.

Она показала органическую взаимосвязь пространства и времени,

которые оказались компонентами единого четырёхмерного

континуума. Разделение на пространство и время не имеет смысла.

Пространство и время в специальнойа теории относительности

трактуется с точки зрения реляционной концепции. Однако было бы

ошибочныма представлять пространственно - временную структуруа

новой теории как проявление одной лишь концепции

относительности.

3. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ В ФИЗИКЕ МИКРОМИРА.

3.1. Пространственно-временные представления

квантовой механики.

Создание Эйнштейном специальной теории относительности не

исчерпывает возможности взаимодействия механики и

электродинамики. В связи с объяснением теплового излучения было

выявлено противоречие кака ва истолковании экспериментальных

данных, так и в теоретической согласованности этих выводов. Это

повлекло з собой рождение квантовой механики. Он положила

начало неклассической физике, открыл дорогуа к познаниюа

микрокосмоса, к овладению внутриатомной энергией, к пониманиюа

процессов в недрах звёзд и "начале" Вселенной.

Ва концеа XIXа век физики начали исследовать, как

распределяется излучение по всему спектру частот. В тота период

физики задались также цельюа выяснить природуа взаимосвязи

энергииа излучения и температуры тела. М. Планк пытался решить

эту проблему с помощью методов классической электродинамики, но это не привело к спеху. Попытк решить проблемуа са позиции

термодинамикиа столкнулась са рассогласованностью теории и

эксперимента. Планка получила формулуа плотности излучения с

помощью интерполяции:

8а h

------v

р = -------------, где

exp(--) - 1

vа -а частот излучения, Та -а температура, kа -а постоянная

Больцмана.

Полученная Планкома формул был очень содержательной,

кроме того, он включал ранееа неизвестную постоянную h,

которую Планк назвал элементарным квантом действия.

Справедливость формулы Планк достигалась очень странным

для классической физики предположением: процесс излучения и

поглощения энергииа является дискретным.

Cа работами Эйнштейн о фотонах в физикуа вошло

представление о карпускулярно -а волновома дуализме. Реальная

природ свет может быть представлен кака диалектическое

единство волны и частиц.

Однако возник вопрос о сущности и структуре атома. Было

предложено множество противоречащих друг другу моделей. Выхода была найдена Н. Борома путёма синтеза планетарной модели атома Резерфорда и квантовой гипотезы. Он предположил, что атом может иметь ряд стационарныха состояний приа переходе ва которые поглащается или излучается квант энергии. Ва самома же стационарнома состоянии атом не излучает. Однако теория Бора не объяснял интенсивности и поляризацииа излучения. Частично с

этима удалось справиться са помощь принципа соответствия Бора.

Этот принцип сводится к тому, что приа описании любой

микроскопической теории необходимо пользоваться терминологией, применяемой в макромире.

Принцип соответствия сыграл важную роль в исследованиях де

Бройля. Она выяснил, что неа только световые волны обладают

дискретнойа структурой, но иа элементарныма частицама материи

присуща волновой характер. Н повесткуа дня встал проблема

создания волновой механики квантовых объектов, которая ва 1929а

году был решен Э. Шредингером, который вывел волновое

уравнение, носящее его имя.

Н. Бор вскрыл истинный смысла волнового равнения

Шредингера. Он показал, что это равнение описываета амплитуду

вероятности нахождения частицы в данной области пространства.

Чуть раньше (1925г.) Гейзенбергом был разработана

квантовая механика. Формальные правила этой теории основаны на

соотношении неопределённостей Гейзенберга: чем больше

неопределённость пространственной координаты, тем меньше

неопределённость значения импульс частицы. Аналогичное

соотношение имеет место для времени и энергии частицы.

Таким образом, ва квантовой механике был найдена

принципиальная границ применимости классическиха физических

представлений к атомным явлениям и процессам.

В квантовойа физике был поставлен важная проблема о

необходимости пересмотр пространственных представлений

лапласовского детерминизма классической физики. Они оказались

лишь приближёнными понятиями и основывались на слишкома сильных идеализациях. Квантовая физик потребовал более адекватныха форм упорядоченности событий, ва которых учитывалось бы существование принципиальной неопределённости ва состоянии объекта, наличие черт целостности иа индивидуальности ва микромире, что иа выражалось в понятии ниверсального квант действия h.

Квантовая механик был положен в основуа бурно

развивающейся физики элементарныха частиц, количество которых

достигает нескольких сотен, но до настоящего времени ещёа не

создан корректная обобщающая теория. В физике элементарных

частиц представления о пространстве и времени столкнулись с ещё

большими трудностями. Оказалось, что микромира является

многоуровневой системой, на каждом ровне которой господствуют

специфическиеа виды взаимодействий иа специфические свойства

пространственно -а временныха отношений. Область доступных в

эксперименте микроскопическиха интервалова условно делится н

четыре ровня: 1)а уровень молекулярно -а атомныха явлений, 2)а

уровень релятивистскиха квантовоэлектродинамическиха процессов,

3) уровень элементарных частиц, 4)а ровень льтрамалыха

масштабов, где пространственно - временные отношения

оказываюстя несколько иными, чема ва классической физике

макромира. Ва этой области по-иному следуета понимать природу

пустоты - вакуум.

В квантовой электродинамике вакуума является асложнойа

системой виртуально рождающихся и поглащающихся фотонов,

электронно - позитронных пара иа других частиц. На этом уровне

вакуума рассматриваюта кака особыйа вида материи - кака поле в

состоянии с минимально возможной энергией. Квантовая

электродинамика впервые наглядно показала, что пространство и

время нельзя оторвать от материи, что так называемая "пустота"

- это одно из состояний материи.

Считается, что в вакууме, в любой точке пространства существуют нерожденные частицы и поля абсолютно всех возможных видов. Но их энергия недостаточно велика, чтобы они могли появиться в виде реальных частиц. Наличие бесконечного множества подобных скрытых частиц получило название нулевых колебаний вакуума. В частности, в вакууме во всех направлениях движутся фотоны всех возможных энергий и частот. Но так как эти частицы летят во всех направлениях, то их потоки взаимно равновешивают друг друга, и мы ничего не ощущаем.

В тех случаях, когда однородность потока скрытых частиц нарушается, движется больше, чем ва противоположном, нулевые колебания в вакууме начинают себя проявлять [4].

В физике микромира по одной из систематик на основе весьма общих теоретических соображений все элементарные частицы делятся на 3 класса: I класс включает в себя фотон - порцию электромагнитного излучения, II - электрон и нейтрино, класс - андроны - самый многочисленный (их известно сейчас несколько сотен). К этому классу относятся, в частности, протон, нейтрон и мезон - частицы с массами промежуточными между массой электрона и массой протона. Значительная часть адронов - нестабильные частицы с очень коротким временем жизни. Особо коротко живущие частицы получили название резонансов [4].

Среди них имеются частицы, массы которых в несколько раз превосходят массу протона. И есть предположение, согласно которому спектр масс элементарных частиц вообще простирается до бесконечности. Если подобное предположение справедливо, то это значит, что при определенных словиях в льтрамалых пространственно-временных областях могут рождаться макроскопические и даже космические объекты.

Во всяком случае современная теория элементарных частиц такую возможность допускает.

Согласно одной из гипотез Вселенная, выйдя из исходного состояния, поначалу была вообще пустой, все вещество и излучение возникли из вакуума.

Метагалактика образовалась в результате распада сверхтяжелого суперадрона с массой 10⁵⁶ г. Это и был тот первотом, тот сверхплотный сгусток материи, который дал начало наблюдаемой Вселенной. Его распад на более мелкие адроны привел к образованию протоскоплений галактик, последующие распады на адроны с еще меньшими массами - к образованию галактик [4].

Микромир и мегакосмос - две стороны одного и того же процесса, который мы называем Вселенной. Физика микромира проникла в область явлений, которые характеризуются масштабами порядка 10^-15 см, астрофизика изучает объекты, для которых характерны расстояния вплоть до 10²⁸ см. Но какими бы гигантскими размерами ни обладала та или иная космическая система, она в конечном итоге состоит из элементарных частиц. В то же время мы сами, как и все окружающие нас объекты, являемся частью мегакосмоса.

Ва работе "Относительность и проблем пространства"а

Эйнштейн специально рассматриваета вопрос о специфике понятия

пространств ва общей теорииа относительности. Согласно этой

теории пространство не существует отдельно, кака нечто

противоположное "тому, что заполняета пространство"а и что

зависита ота координат. "Пустое пространство, т.е. пространство

без поля не существует. Пространство-время существует не само

по себе, только как структурное свойство поля".

Для общейа теории относительности до сиха пор актуальной

является проблем переход ота теоретическиха к физическим

наблюдаемым величинам. Теория предсказал и объяснила три

общелелятивистских эффекта: были предсказаны иа вычислены

конкретные значения смещения перегелия Меркурия, было

педсказано и обнаружено отклонение световых лучей звёзд при их

прохождении вблизиа Солнца, была предсказан и обнаружен эффекта

красного гравитационного смещения частоты спектральных линий.

Рассмотрима далее дв направления, вытекающиха из общей

теории относительности: геометризацию гравитации и

релятивистскуюа космологию, т.к. c ними связано дальнейшее

развитиеа пространственно-временныха представлений современной

физики.

Геометризация гравитации явилась первыма шагом на пути

создания единой теории поля. Первую попытку геометризации поля

предприняв Г.Вейль. Он осуществлен за рамкамиа римановской

геометрии. Однако данное направление не привело к спеху. Были

попыткиа ввести пространств болееа высокой размерности. чем

четырёхмерное пространственно-временное многообразиеа Римана:а

Калуца предложила пятимерное, Клейна -а шестимерное, Калицын -

бесконечное многообразие. Однако таким путём решить проблему не давалось.

Н путиа пересмотра евклидовой топологии пространств -

времениа строится современная единая теория поля - квантовая

геометродинамик Дж. итлера. В этой теории обобщение

представлений о пространстве достигает очень высокой степени и

вводится понятие суперпространства, как арены действия

геометродинамики. При такома подходеа каждому взаимодействию

соответствует своя геометрия, и единство этих теорийа

заключается ва существовании общего принципа, по которому

порожнаются данные геометрии и "расслаиваются" соответствующие пространства.

Поиски единых теорийа поля продолжаются. Что касается

квантовой геометродинамики итлера, то переда ней стоита ещё

более грандиозная задача - постичь Вселенную и элементарные

частицы в их единстве и гармонии.

Доэйнштейновские представления о Вселенной можно

охарактеризовать следующима образом:а Вселенная бесконечн и

однородна в пространстве и стационарн во времени. Они были

заимствованы из механики Ньютона - это абсолютные пространство

и время, последнее по своему характеру Евклидово. Такая модель

казалась очень гармоничной иа единственной. Однако первые

попытки приложения к этой модели физических законов и концепций привели к неестественным выводам.

же классическая космология требовала пересмотра некоторых

фундаментальных положений, чтобы преодолеть противоречия. Такиха положений ва классической космологии четыре: стационарность Вселенной, еёа однородность и изотропность, евклидовость пространства. Однако в рамках классической космологии преодолеть противоречия не далось.

Модель Вселенной, которая следовал иза общейа теории

относительности, связан с ревизиейа всеха фундаментальныха

положений классической космологии. Общая теория относительности

отождествил гравитацию с искривлением четырёхмерного

пространства - времени. Чтобы построить работающую относительно несложную модель, чёные вынуждены ограничить всеобщий пересмотр фундаментальныха положений классической космологоии:а общая теория относительности дополняется космологическима постулатом однородности и изотропности Вселенной.

Строгое выполнение принципа изотропности Вселенной ведёт к

признанию её однородности. Н основе этого постулат ва

релятивистскую космологию вводится понятие мирового

пространства и времени. Но это не абсолютные пространство и

время Ньютона, которые хотя тоже были однородными и

изотропными, но в силу евклидовости пространства имели нулевую

кривизну. Ва применении к неевклидовуа пространствуа словия

однородностиа и изотропности влекута постоянство кривизны, и

здесь возможны три модификации такого пространства: с нулевой,

отрицательной и положительной кривизной.

Возможность для пространств и времени иметь различные

значения постоянной кривизны поднялиа ва космологии вопрос

конечн Вселенная или бесконечна. В классической космологии

подобного вопроса не возникало, т.к. евклидовость пространства

и времениа однозначно обуславливала её бесконечность. Однако ва

релятивистской космологии возможен и вариант конечной Вселенной - это соответствует пространству положительной кривизны.

Вселенная Эйнштейна представляет собой трёхмерную сферу -

замкнутоеа ва себе неевклидово трёхмерное пространство. Оно

является конечным, хотя и безграничным. Вселенная Эйнштейна

конечн ва пространстве, но бесконечн во времени. Однако

стационарность вступал в противоречиеа са общей теориейа

относительности, Вселенная оказалась неустойчивой и стремилась

либо расшириться, либо сжаться. Чтобы странить это

противоречие Эйнштейна ввёла ва уравнения теории новый член

с помощьюа которого во Вселенную вводились новые силы,

пропорциональные расстоянию, иха можно представить как силы

притяжения и отталкивания.

Дальнейшееа развитие космологии оказалось связанным не со

статическойа моделью Вселенной. Впервые нестационарная модель

была развита А. А. Фридманом. Метрические свойства пространства

оказались изменяющимися во времени. Выяснилось, что Вселенная

расширяется. Подтверждение этого было обнаружено в 1929 году Э.

Хабблом, который наблюдала красное смещение спектра. Оказалось,

что скорость разбегания галактика возрастает c расстоянием и

подчиняется закону Хаббла V = H*L, где Н - постоянная Хаббла, L

- расстояние. Этот процесс продолжается и в настоящее время.

В связи c этима встаюта две важные проблемы:а проблема

расширения пространства и проблем начала времени. Существуета

гипотеза, что така называние "разбегание галактик" - наглядное

обозначение раскрытой космологией нестационарности

пространственной метрики. Таким образом, не галактики

разлетаются ва неизменнома пространстве, расширяется само

пространство.

4. ПРИРОД ВРЕМЕНИ.

Ознакомившись c вышесказанным, можно сказать что философы, затема Эйнштейна не рассматривалиа физическую природуа времениа и гравитации, говоря о ниха кака о свойстваха материиа и пространства. Рассматривая что будета наблюдать наблюдатель находясь ва покое и двигаясь со скоростью света (теория относительности).

Така что же представляет собой время, попытаемся разобраться н собственнома жизненнома опыте и опытаха академик Н.А. Козырева. ( См. приложение,, Чем живут звёзды,,).

Астроном Козырева проводила следующее:а она брала обычные рычажнные весы и подвешивает к одному концу коромысла вранщающийся по часовой стрелке гироскоп. На другом конце, как и полагается, чашка с гирьками. А затем, когда стрелка весов замирает на нуле, ченый прислоняет к основанию весов работающий электровибратор - обычнный лабораторный прибор. Все рассчитано так, чтобы вибрация полностью поглощалась массивным ротором волчка. Стрелка не дрогнула. И тогда ченый снял гироскоп, раскрутил его в обратную сторону, против часовой стрелки, снова подвесил к коромыслу. И... стрелка сдвиннулась вправо: гироскоп стал легче.

Вот как объясняет его Козырев:

Ч Гироскоп на весах с электровибратором - это система с причинно-следственной связью. Во втором случае направление вращения волчка совпало с истиым ходом времени и возникли дополнительные силы. Их можно измерить.

раз можно измерить, значит, эти силы реально существуют. Но если так, то время - это не просто длинтельность от одного события до другого, измеряемая миннутами или часами. Это физический фактор, обладаюнщий свойствами, которые позволяют ему активно чанствовать во всех природных процессах, обеспечивая принчинно-следственную связь явлений. Но, между причиной и следствием обязательно остается какой-то, пусть даже ничтожный, промежуток - они не могут занимать одно и то же место. И в какой-то течке пространства происходит поворот - прошлое переходит в будущее, причина превращается в следствие. Но не мгновенно, с конечной скоростью. Скорость эта Ч тенчение или ход времени. Козырев экспериментально станновил, что ход времени определяется линейной скоронстью поворота причины относительно следствия, которая равна 700 километрам в секунду со знаком плюс в ленвой системе координат. Но не только опыты с весами, гироскопома и вибраторома проливаюта света н природуа времени, но и болееа простые опыты. Еслиа раскачать обычный физическийа маятника н максимальнуюа амплитуду, затема проследить кака амплитуд будита гаснуть, то мы увидима что частот качания будет возрастать приа уменьшении амплитуды колебаний (вязкость среды тута ни причём). То же самоеа мы наблюдаема иа при затухании колебаний ва электрическома колебательнома контуре. Можета изменение частоты при меньшении амплитуды по времени есть свойство самого времени?а

а Рассмотрима по порядку. После большого взрыв сотворившего нашуа вселеннуюа образовалось расширяющееся пространство, наполненное средой, которая могл распространять дарныеа волны плотности и электромагнитного взаимодействия, которыеа породила взрыв. Приа этома плотность расширяющегося пространства (поля)а постоянно падает. Следовательно, расширяясь, пространство изменяета частотуа колебаний ва плотности во всёма диапазоне частот, ота более высокой к более низкой. Приа этома расширяется каждая точк пространства. Н очень малыха частотах, которые описываета механика, это расширение не заметно;а но н сверха высокиха частотах, близкиха к размеруа атомного ядра, изменение частоты последующего период ота предыдущего составляюта значительные авеличины. Это можно представить ва виде график Рис. 1.

Колебания плотности происходята около среднего положения плотностиа пространства (нейтрон), но така кака каждая точк пространств расширяется (падаета плотность) возникаета эффект аотставания плотности расширения ота состояния ( нейтрона ), така происходита распада нейтрон н протона и электрон. ( атома водорода )а Протона по сравнениюа са нейтронома как бы чуть -чуть находится ва прошлома ( имеета болееа высокую частотуа колебаний от средней плотности), значить меньшие геометрические размеры и массуа по сравнению са нейтроном. При этома периода вращения электрон вокруга своей орбиты будета равняться разности частот, ота частоты протон отнимается частот нейтрона. (Поэтому габаритные размеры электронной орбиты будута расти не пропорционально степениа расширения пространства.)а ( Рис 2).

Электрона будета вращаться по своей орбите по часовой стрелке, при этома эллипса вращения (при 90 градусах )а электрон будета вращаться тоже по часовой стрелке (Левая систем координат).

Рис 3.

При 120 градусаха отставания протон нейтрона, орбит электрон будета выглядеть кругообразно.

Пода действиема времени протона будета постоянно стремиться (это видно иза график 1)а превратиться ва нейтрона постоянно уменьшая гола междуа ними, то есть электрона постоянно будета стремиться перейти н более высокую орбиту. Ота этого кака утверждала Козырева постоянная подкачк энергией звёзд, нарядуа са ядернойа и энергией гравитационного сжатия.

Итак, мы выяснили, c постоянныма меньшениема плотностиа пространств ва каждойа его точке, происходита разрастание протон и нейтрона, величин электронной орбиты (кака разностиа частот)а остаётся неизменнойа ва размере. Физическиеа свойств материи зависята ота свойств электронныха орбит, значита геометрические размеры окружающего наса мир остаются неизменны ота падения плотности апространства. Но н малыха межатомныха расстоянияха возникаета сил слипания междуа атомамиа за счёта расширения каждой точкиа пространства (ядра), нарядуа са силой гравитационного притяжения.

Иза вышесказанного следует, что Время для наса это амплитудно-частотная (угловая )а величин характеризующая гола поворот причины относительно следствия ва левойа системе координата зависящая ота скорости падения плотности (частоты)а пространства. Другимиа словами можно сказать, что материя есть микро не стабильность времени (уменьшающейся плотностиа пространства).

5. ПРИРОД ГРАВИТАЦИИ.

Приа постоянном (уменьшенииа частоты)а,, разрастании,, нейтрон и протон с понижениема плотностиа пространств наблюдается величениеа площади одного полуа период по сравнению c двумя полупериодами ва дв раз большей частоты. Поэтомуа при меньшении частоты протон и нейтрон напримера ва 2а раз разрастание нейтрон составит. Рис. 4.

така кака ва расширяющимся протонеа или нейтроне его плотность ( количество расширяющейся плотности ) растёта з счёта разрастания его,, объёма,, , этота приток не достающей плотности приходита иза внеа ва каждую точкуа массы материи (протон, нейтрон ), значить,, Эфирный ветер,, это движение плотности пространств или гравитация. Ветера плотности стремится ва каждое ядро материи и скорость его зависит от количеств протонов и нейтронова илиа массы вещества. Каждыйа протона или нейтрона это стоячая волн пространства, значить и гравитация будета ослабевать са квадратом расстояния кака обычное поле. Гравитация обладаета направлением, скоростью векторома направленным ва центр массы иза окружающего пространства и араспространяется со скоростью волн плотности (скорость света ). Течение плотностиа вакуум или гравитация будета иметь векторныйа характера и зависеть ота числ протонов и

нейтронов (массы)а иа квадрат расстояния между массами.

Гравитация имеета направление, силу (скорость)а и,, частотуа прихода плотности со всех сторон в это направление,, которая равн частоте нейтрон ва этома времени. В свою очередь инерциальная масса, это сил действующая н протон илиа нейтрон определяющееся количеством импульс плотности пространств приходящиха в атомноеа ядро с определённого направления, в спина расширяющегося нейтрон или протона и как и гравитационная масс имеет квантовый характер. По этомуа гравитационная и инерциальная масс практически равны. И кванта гравитации по размеру равен, разностиа размеров спинов ( разрастания протона или нейтрона ) за один оборот во круга своейа оси и численно она равена 10^-33 см.

6. СТРОЕНИЕ АТОМА.

Иа така иза з разностиа частота междуа протонома и нейтронома ( нейтральнойа плотностью пространств ва данный момент ) f (p) - f (n ) = f (электронной орбиты)а получается частот обращения электрон вокруга своей орбиты. Поэтомуа электрона материальная аточк образуемая пересечениема фронтова этиха частота и он имеета массуа и спин. ( вращение вокруга собственной оси электрона)а Кака ва осцилографе, когд подаются одинаковые частоты н входа Xа и Y. ( фигуры Лиссажу)

Габаритные размеры орбиты электрон са ядрома атом сопоставимы с просяныма зёрнышкома иа орбитой электрон занимающейа размеры спортзала. Существуюта и различные энергитические состояния атома. При наибольшема отставанииа протон =а 120 градусама См рис. 1а орбит электрон будета занимать нижнийа энергитическийа уровень и расстояниеа ота ядр будета минимальным, форм орбиты будета круговой. Но са переходома атом н более высокийа энергитическийа уровень f (p) 120 > f(p) 90 >а f(p) 45 происходит f (p)- f(n)= f(e) величениеа орбиты электрона, така как частот его вращения по орбите становится меньше и орбит приобретаета формуа эллипса.

Рис. 5

Далее приа угле отставания меньше 45 градусов электронная орбит более величивается иа вытянутость эллипс возрастает пок не происходит временная потеря электрон при электрическома токе. Частот квант свет излучаемого атомома ва свою очередь равн разности частоты минимальной и максимальной орбиты электрона.

При образованииа более тяжёлыха атомова напримера гелия, вводится ещёа одн плоскость пространств которая повёрнут относительно ,, основной,, н гола 90а градусова по одной иза координата плоскости, при этома средняя плотность пространств одинаков для этиха плоскостей. гола сдвиг при одинаковой частоте плотности пространств даёта сдвига по расстоянию междуа нейтронами. Рис. 6.

Значить ва простейшема случаеа с гелиема н каждойа из двуха плоскостей будета по одномуа протону и нейтронуа иа орбиты электронова гелия расположены пода глома 90 градусов.

Рис. 7

Сложнееа дело обстоита c много протонными атомами,но уа атом в двуха плоскостной системе координата имеется 8а степеней свободы электрон ( через 90 н каждойа плоскости), н последнема электроннома уровне. Что соответствуета валентности ва периодическойа системе Менделеева. Рис. 8.

Мы выяснили что протоны и нейтроны это стоячие волны плотности пространства, электронныеа облак это частоты образуемые рядома Фурье, (разностями частот)а иза з этого они имеюта разныеа физические свойства. Ота свойств электронныха орбита зависята физические свойств окружающего наса мира, материи. ( то что мы видим, слышим, ощущаем) Объяснения химическиха и электромагнитныха свойства материи ва полеа оставима для другойа работы. Конечно, остаются вопросы? Почему ядр атомова не находятся ближе чема электронныеа облак двуха атомов? Хотя это наблюдается ва недраха нейтронныха звёзд. Но для меня официальная модель строения атом вызываета куд более большее количество вопросов.

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Ва начальныйа кратковременный периода послеа большого взрыв плотность пространства н границе резко нарастала, значить были предпосылки образования большого количеств антивещества, но затема сжатие породило расширение, поэтомуа мы живёма в мире, где преобладаета вещество. Пода действиема времени плотность пространств падает, значита и скорость распространения волна ва пространстве должн снижаться (уменьшениеа скорости света) что находита подтверждение экспериментально (интернет). Также можно попытаться объяснить красноеа Доплеровское смещение, которое якобы возникаета ота разбегания сверха дальниха галактика и чема дальшеа галактик тема этота эффекта наблюдается сильнееа во всеха направлениях. Это можно объяснить следующима образом. Света кака бегущие колебания болееа низкой частоты ( чема колебания протонова иа нейтронов ) тоже претерпеваета уменьшение частоты з счёта меньшения плотностиа пространств проходя череза расстояние, значита будета наблюдаться такойа эффект. Более высокая частот которая вышл раньше будета стремиться стать более быстрееа ниже по частотеа чема болееа,, низко частотный,, спектра того же атом череза определённый промежутока пространств и времени. Иза этого следуета что пода действиема большого расстояния иа времени ва 1-ны световыха лета будета наблюдаться красное смещениеа спектрова атомова иа беза большой скоростиа разбегания галактик. Тема более что скорость распространения более низкочастотныха колебанийа меньше чема болееа высокиха по частоте. ( Рентгеновское излучение чёрныха дыр)а А значита и гравитационное поле как болееа высокая частот будет распространяться значительно быстрееа скорости света. Так кака материя есть микро нестабильность времени, можно сказать, что ва разныха точкаха пространств можета находится пространство са разнойа плотностью, значита время ва разныха инерциальныха системаха можета отличаться н некотороеа количество ( секунда, часов)а мера времени. Хотя для наблюдателя находящегося ва своей инерциально- временной системе она будета наблюдать что будета происходить ва другой инерциально временнойа системе са синхроннойа временной рамкой своейа временной системы, плюса запаздывание н скорость света. По этомуа если человечество научится управлять плотностью пространств то можно будета информационно заглянуть в прошлоеа или будущее иза какой то точкиа пространства. Носителема времениа и гравитации( ветр плотностиа вакуума )а является пругая частиц плотности пространства, куд более меньшая чема размеры электрон тем более нейтрона, иа кака он себя ведёта во времениа ( ва поле ) пок остаётся загадкой ?

P. S. Впервыеа доклада н этуа темуа была произнесёна 15.06.1991 г. ва стенаха ТТЖДТ.

8. ПРИЛОЖЕНИЕ.

ЧЕМ ЖИВУТ ЗВЕЗДЫ?

Про опыты Козырева нельзя слушать. Их нужно виндеть собственными глазами. Да и то не каждый из виндевших верит. В Институте проблем механики АНскрупулезно воспроизвели все опыты Козыренва, получили те же самые результаты и... не поверили. спокоили себя тем, что в будущем наука, несомненно, даст этим результатам рациональное объяснение. А свои безумные идеи Козырев пусть оставит себе.

Козырев отчасти сам виноват в таком к себе отнношении: не заботится о собственном реноме. Достаточнно вспомнить Луну... Издавна она считалась мертвым телом, закончившим свою жизненную эволюцию. И вдруг Козырев заявляет: па Луне возможна вулканическая деятельность. Ох и досталось же ему Ч даже самые благожелательные коллеги коряли его за безответнственное заявление. А он ночь за ночью смотрел в тенлескоп. И высмотрел-таки: в 1958 году обнаружил вулнканическое извержение в кратере Альфонс и получил его спектрограмму. Это было до того неслыханно, что только в декабре 1969 года Госкомизобретений выдал ему диплом об открытии лунного вулканизма. А еще ченрез год Международная академия астронавтики награндила его именной золотой медалью с бриллиантовым изображением созвездия Большой Медведицы.

Но то, что сейчас показывает Козырев, перешибает даже Луну. Он берет, например.-обычные рычажнные весы и подвешивает к одному концу коромысла вранщающийся по часовой стрелке гироскоп. На другом конце, как и полагается, чашка с гирьками. А затем, когда стрелка весов замирает на нуле, ченый прислоняет к основанию весов работающий электровибратор - обычнный лабораторный прибор. Все рассчитано так, чтобы вибрация полностью поглощалась массивным ротором волчка.

Как должна отреагировать на постороннее воздейнствие - вибрацию Ч уравновешенная система? Весы могли не шелохнуться, и физики дали бы этому вполне рациональное объяснение. Весы могли выйти из равнонвесия, и тогда физики нашли бы этому явлению другое объяснение?, ничуть не менее рациональное. А что же произошло?

Стрелка не дрогнула. И тогда ченый снял гироскоп, раскрутил его в обратную сторону, против часовой стрелки, снова подвесил к коромыслу. И... стрелка сдвиннулась вправо: гироскоп стал легче. Ни одним из извенстных физических явлений объяснить этот феномен ненвозможно.

Вот как объясняет его Козырев:

Мы живем в жестко детерминированном времени - движемся от прошлого к будущему. У нас причины всегнда порождают следствия (в микромире бывает наобонрот, но там и время может течь в другую сторону). Но- между причиной и следствием обязательно остается какой-то, пусть даже ничтожный, промежуток - они не могут занимать одно и то же место. И в какой-то течке пространства происходит поворот - прошлое переходит в будущее, причина превращается в следствие. Но не мгновенно, с конечной скоростью. Скорость эта - тенчение или ход времени. Козырев экспериментально станновил, что ход времени определяется линейной скоронстью поворота причины относительно следствия, которая равна 700 километрам в секунду со знаком плюс в ленвой системе координат.

Это имеет огромнейшее значение для познания мира. Со времен древних мыслителей ченые пытаются дать объективное определение правого и левого в нашем мире. Есть глубокий смысл в том, что мир распадается с зернкальной симметрией па правую и левую стороны. Еще Гаусс говорил о необходимости материального моста для согласования понятий правого и левого. Этот мост - ход времени. И теперь Козырев дает четкое опнределение: Левой системой координат называется та система, в которой ход времени положите;, -, пранвой - в которой он отрицателен. А это значит, что, лонгически рассуждая, мы можем представить мир с протинвоположным ходом времени. Иными словами, мир из аннтиматерии...

Все это очень сложно для восприятия, И не только потому, что здесь невозможно подобрать аналогии из обыденной действительности.

Главное препятствие на пути к познанию - инернция нашего мышления.

Козырев не дает опомниться, демонстрирует следунющий эксперимент. Берет термос с горячей водой и станвит его около весов с гироскопом. Ничего ке происходит. Но вот ченый добавляет в термос холодную воду. И стрелка весов показывает, что волчок, вращающийся по ходу времени, при собственном весе в 90 граммов стад легче на 4 миллиграмма - крохотная, по вполне лосязаемая величина.

Ч При добавлении в термос холодной воды равновенсие в системе нарушилось, Ч объясняет Козырев. - И покуда система не придет в равновесие, покуда в термосе не становится одинаковая по всему объему температура, система выделяет, или, лучше сказать, плотняет, для себя время, которое и оказывает лдополннительное воздействие на гироскоп.

Вот это и есть основное кредо Козырева. Он твержндает: время является необходимой составной частью всех процессов во вселенной, а следовательно, и на нашей планете. Причем активной составной частью - главной лдвижущей силой всего происходящего. Ибо все процеснсы в природе идут либо с поглощением, либо с выделеннием времени. Другого объяснения он просто не может предложить. Тем более оно подтверждается и другими фактами.

Факты эти таковы. Если время воздействует на синстему с причинно-следственной связью, то должны менняться и другие физические свойства вещества, не только вес.;Так оно и оказалось. Тончайшие эксперименнты подтвердили: вблизи термоса, где смешивается горянчая и холодная вода, изменяется частота колебаний кварцевых пластинок, меньшается электропроводность и объем ряда веществ.

И ченый делает вывод: выделение времени происхондит только при лнеорганизованных процессах, где синстема не пришла еще в равновесие. А можно ли найти где-либо более неорганизованное, чем звезды, где бурнлят гигантские массы вещества? - рассуждал Козынрев. Значит, звезды должны выделять колоссальное конличество времени, которое можно выявить, направив ченрез телескоп и специальную систему зеркал на весы с гироскопом. Ведь время как физический фактор должно подчиняться основным физическим законам - отраженния, преломления, поглощения.

И вот телескоп направляется на ближайшую яркую звезду. Объектив его плотно закрыт черной бумагой линбо тонкой жестью, чтобы исключить влияние световых лучей. А гироскоп... меняет вес. Тонкая жесть заменяетнся более толстой, затем очень толстой металлической крышкой. И чем толще преграда, тем меньше отклоняетнся стрелка весов. Это легко объяснимо: если время - физический фактор, то его можно экранировать, менять его интенсивность.

Но нужен был решительный эксперимент для скепнтиков. Известно, что мы видим звезды не там, где они находятся в настоящее время, а где находились миллионны или миллиарды лет назад - именно столько времени требуется свету, чтобы дойти до нас. А вот с самим вренменем происходит иначе. Поскольку время не распронстраняется по вселенной как свет, присутствует в ней постоянно, то его взаимодействие с процессами и матенриальными телами происходит мгновенно. Проще говоря, используя свойство времени, можно получать информанцию мгновенно из любой точки вселенной или переданвать ее в любую точку. И если вычислить, где в данный момент находится звезда, и навести на этот чистый часток неба телескоп, то с изменением веса гироскопа гипотеза будет доказана. И что же? Именно так было определено истинное местонахождение звезды Процион, подтвержденное затем расчетами,

Козырев не зря обратился к звездам. Именно они цель его экспериментов. Вопрос, который вот же более столетия волнует ченых, - за счет чего горят звезнды? - имеет отнюдь не мозрительное значение. Все предлагаемые до сих пор и отпадающие по мере развинтия науки решения - звезды горят за счет сжатия огромных сгустков газа, за счет радиоктивности, за счет атомной энергии и, наконец, за счет термоядерной реакции - объективно пессимистичны: ведь если запансы энергии находятся внутри ввезд, то со временем они истощатся и вселенную ожидает смерть...

Ч Не будет смерти, - тверждает Козырев. - В звездах вообще нет никакого источника энергии. Они просто живут, излучая тепло и свет не за счет своих занпасов, а за счет прихода энергии извне. Энергия эта - время. А оно вечно.

Отсюда и гипотеза Козырева о черных дырах. Так ченые называют коллапсар - сверхплотную звезду с огромным полем тяготения. Все, что приближается к коллапсару, исчезает без следа. Даже свет не может преодолеть притяжений огромной массы, проваливаюнщейся сама в себя, так что видеть, как выглядит колнлапсар, невозможно. Его обнаруживают по мощному рентгеновскому излучению.

Одни ченые считают, что коллапсары - это своеобнразные мусоропроводы вселенной, куда сбрасывается отнработанная материя. А раз так, то в конце концов все вещество будет поглощено черными дырами и мир пенрестанет существовать.

Другие, оптимисты, дают обнадеживающие прогнонзы: рано или поздно поглощение вещества черными дынрами прекратится и начнется обратный процесс Ч венщество хлынет наружу. Иными словами, черные дыры превратятся в белые...

Ч Нет, коллапсар вовсе не бездна, где все пропадает безвозвратно, Ч говорит Козырев. - Вселенная строенна сложнее, чем мы думаем. И она заранее запрограмнмировала себе вечную жизнь. Вот и черные дыры - своеобразный регулятор, механизм, с помощью которого время передает энергию в пространство, а энергия через время возвращает материю в общий круговорот. Так происходит постоянное обновление вселенной.

Но если выделение времени происходит только при неорганизованных, неустоявшихся, лживых состоянинях материи, то не значит ли это, что само время несета в себе организующее начало? А так как жизнь - это свойство организованной материи, то не частвует ли время в создании и поддержании жизни во вселенной? Не является ли именно оно той субстанцией, вдохнувншей жизнь в неорганизованную материю, которую раньнше называли творцом и для которой у современных ченных вообще нет названия?

На эти вопросы пока нет ответа. Но ценно же то, что доктор физико-математических наук, профессор. Пулковскойа обсерватории Николай Александровича Конзырев доставил их на повестку дня. А значит, ответ в конце концов обязательно будет.

9. ИСПОЛЬЗУЕМЯа ЛИТЕРАТУРА.

1. а звёздныха островова Москв 1982г.

2. Энциклопедический словарь юного физик 1984г.

3. Элементарный учебника физики. Ша Москв 1970г.

4. Дистанционные лекции по физике ФИа им. А.Ф. Иоффе.

( интернет)

5. Реферата по философии Бабаян А.В. ,, Пространство и время

Ва физике,, ( интернет)

6. Р.Фейнман, Характер физических законов

7. Б.Рассел, История западной философии

8. Аристотель, Собрание сочинений

9. Блохинцев, Пространство-время и элементарные частицы

10. Р.Пенроуз, Структура пространства-времени

11. Э.Мах, Механика

12. Э.Мах, Познание и заблуждение

13. И.Ньютон, Математические начала натуральной философии

14. Б.Риман, О гипотезах, лежащих в основаниях геометрии

15. А.Эйнштейн, М.Гроссман, Проект обобщенной теории относительности и теории тяготения

16. Т.Калуца, К проблеме единства физики

17. В.Клиффорд, О пространственной теории материи

18. М.Льоцци, История физики

Blog