Виталий Тихоплав - Новая Физика Веры

Например, до недавнего времени считалось, что законы природы – это законы теории относительности и квантовой теории. Однако выяснилось, что их недостаточно для того, чтобы описать нелокальность.

Уникальное явление нелокальности натолкнуло ученых на мысль, что строение мироздания не может сводиться к каким-либо фундаментальным, элементарным конечным единицам, таким как элементарные частицы или фундаментальные поля. Появилась гипотеза о том, что мироздание следует воспринимать как сочетание определенных типов взаимоотношений между определенными группами объектов.

По словам Гейзенберга, «в современной физике мир делится не на различные группы объектов, а на различные группы взаимоотношений… Единственное, что поддается выделению, – это тип взаимоотношений, имеющих особенно важное значение для того или иного явления… Мир, таким образом, представляется нам в виде сложного переплетения событий, в котором различные разновидности взаимодействий могут чередоваться друг с другом, накладываться или сочетаться друг с другом, определяя посредством этого текстуру целого».

Известный ученый физик-теоретик Б. Палюшев пишет по этому же поводу следующее: «Элементарность в природе сводится к отношениям, а не к типам вещественных составляющих… Природа делима до сущностей, которые определяются не вещественными структурами, а типом взаимоотношений» (1).

По его мнению, фундаментальные физические взаимодействия, какими являются сильное, слабое и электромагнитное, определяют один из двух основных видов таких взаимоотношений между реальными физическими объектами. Носителями отношений, характерных для этих типов взаимодействий, являются квантовые частицы. Другой тип взаимоотношений в структуре реального мира определяется геометрическими свойствами. Для осуществления равновесия в этих взаимоотношениях могут служить гравитационное взаимодействие и торсионные поля. Носителями отношений, характерных для этих типов взаимодействий, являются фитоны (2). Ниже о фитонах будет сказано подробнее.

По мнению ученых, разделяющих подобную точку зрения, мир как система строится именно на основе взаимоотношений. А это означает, что все явления и процессы каким-то образом связаны между собой, и для того чтобы объяснить каждое из них, мы должны узнать сущность всех остальных. Следовательно, природу нужно воспринимать в ее самосогласованности, когда составные части материи обнаруживают согласованность друг с другом и с самим собой.

Эта идея возникла в русле теории S – матрицы, а в дальнейшем легла в основу так называемой гипотезы «бутстрапа» (англ. bootstrap – обратная связь). Крестный отец и основной защитник этой гипотезы американский физик-ядерщик Джеффри Чу использовал ее для построения целой общефилософской системы бутстрапа, а также (в соавторстве с другими физиками) для того, чтобы сформулировать частную теорию частиц на языке S ‑матрицы. Чу посвятил описанию гипотезы «бутстрапа» несколько статей, которые легли в основу последующего изложения его взглядов (3).

Немного об S-матрице . Одно из самых общих свойств микромира – универсальная взаимная превращаемость частиц. Например, при столкновении протонов и нейтронов могут рождаться пи-мезоны, пи-мезон распадается на мюон и нейтрино и т. д. Для описания таких динамических процессов требуется переход к квантовому волновому полю, то есть создание квантовой теории систем с бесконечным числом степеней свободы – квантовой теории поля. Например, положение частицы в каждый момент времени определяется заданием всего трех координат. А для полного описания электромагнитного поля в любой момент времени требуется знать напряженности электрического и магнитного полей в каждой точке пространства, то есть требуется задание бесконечного числа величин.

Квантовая механика сблизила частицы и поля. Согласно ей, электромагнитное излучение порождается и поглощается дискретными порциями – квантами, или фотонами, которые, как и частицы, имеют определенную энергию и импульс. Но поскольку вовлекаемые в процессы столкновения энергии велики, а значит, велики и скорости, то для рассмотрения этих процессов необходимо привлекать теорию относительности.

Однако совокупное влияние теории относительности и квантовой теории заключается в том, что взаимодействие тех или иных частиц не может быть точно локализовано в пространстве и времени. Согласно принципу неопределенности, при более четкой пространственной локализации взаимодействия частиц возрастает неопределенность их скоростей, а следовательно, кинетической энергии. Рано или поздно запас кинетической энергии окажется достаточным для образования новых частиц, после чего, однако, нельзя будет с уверенностью утверждать, что мы имеем дело с тем же самым процессом. Поэтому теория, объединяющая квантовую теорию с теорией относительности, должна отказаться от точного местонахождения частиц.

Эту проблему решает теория S – матрицы. Вообще, математическая матрица – это прямоугольная таблица (набор ячеек) каких-либо элементов (чисел, математических выражений), состоящая из m – строк и n – столбцов. Над матрицей можно производить действия по правилам матричной алгебры. Матрицы используются во многих разделах математики и физики, в частности при исследовании m – линейных уравнений с n – неизвестными.

S – матрица, или матрица рассеяния, представляет собой совокупность величин, описывающих процесс перехода квантово-механических систем из одних состояний в другие при их взаимодействиях (рассеянии) (4). Ключевое понятие теории, S – матрица, было впервые предложено Гейзенбергом в 1943 году. Буква S сохранилась от полного названия этой матрицы, которая звучит как «матрица рассеивания» (англ. scattering – рассеивание) и используется для обозначения процессов столкновений, или «рассеиваний», численно преобладающих среди всех реакций частиц.

При взаимодействии система переходит из одного квантового состояния, начального, в другое, конечное. Если обозначить набор всех квантовых чисел, характеризующих начальное состояние, через i , а конечное – через j , то амплитуда перехода (амплитуда процесса), квадрат модуля которой определяет вероятность данного процесса, может быть записана как S ji . Совокупность амплитуд процессов образует таблицу с двумя входами ( i – номер строки, j – номер столбца), или бесконечную последовательность ячеек, которая и называется матрицей рассеяния.

Словом, матрица рассеяния представляет собой набор вероятностей для всех возможных реакций между частицами, участвующими в сильных взаимодействиях. (4).