Аннотация: Данная работа выдвигает модель, связывающую несколько гипотез, в единую концепцию волновой онтологии. В рамках такой модели частицы не могут рассматриваться невзаимодействующими, поскольку они нагружены рядом интерференционных процессов. Для таких частиц используется термин «квазичастицы». Показаны причины комплексного вида волновой функции произвольного объекта, как суммы потенциалов внутренних и внешних осцилляций. Здесь внешний потенциал, в согласии с принципом Маха, определяется всеми вращениями, в которых участвует рассматриваемый объект. Предложена модель границы, разделяющей между собой потенциалы. При таком подходе классический корпускулярно-волновой дуализм переходит в мультипликативно-когерентный дуализм. Дано сопряжение микро и макромиров посредством введения понятия комплексной массы. Показано, что такие понятия, как системность, запутанность, симбиоз являются производными от понятия интерференции. Предложена модернизация законов Ньютона, исходя из онтологии вращения, включающей в себя как предельный случай – прямолинейное и равномерное движение. Главное отличие такого рассмотрения – это появление, помимо расстояния между объектами, второго параметра – фазы. Эта же точка зрения помогает сблизить теорию близкодействия и, развиваемую Ю.С. Владимировым, теорию дальнодействия,. Выдвинута рабочая гипотеза пятого взаимодействия, квантом которого является бозон вращения – торсион.

Ключевые слова: волновая функция, принцип Маха, близкодействие, дальнодействие, законы Ньютона, интерпретация комплексных чисел, система, эволюция, симбиоз.

Левкипп и отсутствие инерциальных систем.

Известно, что три закона Ньютона являются аксиомами и ни из чего не выводятся. Предположим, что равномерное и прямолинейное движение является иллюзией и переформулируем принцип относительности Галилея и первый закон Ньютона, заменяя прямолинейное движение круговым: «В природе имеются только вращающиеся системы и переходы между ними. Тело, на которое не действуют силы, осциллирует вокруг центра масс вселенной. Законы физики в равномерно вращающихся системах неразличимы». Таким образом, движение объекта есть суперпозиция бесконечного множества вращений (вокруг Земли, Солнца, центра галактики и т.д.), и сумма всех центробежных и кориолисовых сил будет определять геодезическую. В таком представлении движение происходит в пространстве бесконечномерного тора. То что движение частицы происходит по тору также обнаружил С.В. Сипаров [13].

Основным отличием такого рассмотрения является наличие фазы θ в каждой отдельной вращающейся системе, т.е при рассмотрении центрального взаимодействия на любом масштабе, помимо расстояния между центрами объектов, необходимо учитывать второй параметр θ, тогда уравнение Власова корректируется следующим образом:

F=-grad∫ K(ǀr-ŕǀ,θ)ρ(ŕ)dŕ ,

будет зависеть не только от ǀr-ŕǀ , но ещё и от фазы θ.

В отличие от этого, классическое рассмотрение взаимодействия подразумевает только центральное взаимодействие F=F(r), описываемое различными силами: гравитационным, кулоновским и т.д. и использующего один параметр – расстояние между объектами. Даже уравнение Шредингера (несмотря на волновую парадигму квантовой механики) при написании потенциальной части гамильтониана учитывает в ней только расстояние между объектами, т.е неправомерно совмещает классические и квантовые принципы (Власов писал в [5] о неправомерности представления объекта как волновой функции, а потенциальной энергии корпускулярно).

К мысли об отсутствии инерциальных систем подвело несколько размышлений. Во-первых, интуитивно кажущееся прямолинейным перемещение объектов между звёздами, рассматривать таковым нельзя – такие объекты вращаются вокруг определённого центра масс, либо переходят из одной вращающейся системы в другую. Как следствие, фаза θ будет при этом претерпевать разрыв. Обратим внимание, что, в двойной звёздной системе, такого разрыва не будет, звёзды там когерентны.

При таком рассмотрении корпускулярно-волновой дуализм теряет смысл и заменяется дуализмом когерентности-мультипликативности. Иными словами, в природе существуют только волны, которые в отсутствии когерентности воспринимаются как корпускулы. В микромире такое волнообразное поведение, обнаруженное де Бройлем, воспринимается как естественное, хотя электрон, точно так же как астероид в космосе, распространяется в пустом атоме и в межатомном пространстве. Но если в микромире волновые эффекты наблюдаются мгновенно (по масштабам человека), то в макромире, вследствие другого масштаба времени, они не замечаются. Но они (макровращения-макроволны) напротив проявляются в микромире, например, в тонких расщеплениях спектра, которые являются комбинацией множества разномасштабных осцилляций молекул (молекулы осциллируют в составе многих разномасштабных систем, расщепление спектра приводит к его фрактальной структуре [8]). В данном контексте необходимо упомянуть про работы С.Э. Шноля [20], который наблюдал присутствие этой бесконечной иерархии осцилляций в графиках различных гистограмм химических и ядерных процессов. Он рассматривает результаты химических процессов, зависящими от сложной комбинации разномасштабных осцилляций. Собственно, именно это обнаруживает преобразование Фурье, показывая вовлечённость объекта в различные осцилляционные процессы.

Такое размышление, сообразующееся с представлением о волновой функции, подводит нас к уточнению второго закона Ньютона в новом виде. Запишем функцию распределения Власова в комплексном виде:

f=f1+if2, тогда (15)

m= m1+im2=∫ fdv=∫ f1+i∫ f2, тогда

F=(m1 + im2)* a, (16)

где по аналогии с волновой функцией m1 – это масса, определяемая содержанием объекта, а m2 – это масса объекта, в соответствии с принципом Маха определяемая взаимодействием с универсумом, которое, на наш взгляд, образуется суммой всех вращений, в которых участвует объект. Иными словами, инерция (сопротивляемость внешнему воздействию) объекта формируется суммой всех внутренних вращений (реальная часть) и суммой вращений, в которых участвует сам объект как система (мнимая часть).

В рамках такой гипотезы можно считать, что im2 – это мнимая часть инерциального импеданса, т.е такая часть, которая не участвует в кинетической составляющей энергии. Очевидно, что при такой интерпретации закона Ньютона сила также становится комплексной.

Необходимо отметить, что введение комплексной массы как математический приём для решения задач рассеяния применяется давно, можно посмотреть, например [10].

И, наконец, третий закон Ньютона F1 =-F2 выполняется только статистически, без учёта фазового влияния. Интерференционные эффекты при усреднении близки к нулю. В макромире обычные эксперименты проводятся между некогерентными объектами и поэтому мы наблюдаем их мультипликативность и корпускулярность.

Интересно посмотреть на уравнение Шредингера с учётом вышесказанного:

iħ ∂ψ/∂t=Hψ H=- (ħ^2 Δ)/(2(m1+im2))+K(ǀr-ŕǀ,θ) , (17)

где K(ǀr-ŕǀ,θ) интеграл по всей границе объекта. При таком описании из уравнения видно, что появляется диссипация, но при предельном переходе к невзаимодействующей частице im2 становится равной нулю, и мы возвращаемся к классическому уравнению Шредингера. В противном случае, диссипацию можно рассматривать как когерентную перекачку энергии внутри запутанных квазичастиц. В случае фотонов, как перекачку между модами. Коганов, в упомянутой работе [7], для расчёта распространения светового пучка по волноводу, также модифицирует уравнение Шредингера (a+ib)ħ∂ψ/∂t=Hψ , вводя понятие «трения», но трение как раз и отражает факт перехода энергии движения в энергию внутренних осцилляций, подобно тому как энергия движение смычка переходит в энергию осцилляций струны.

Можно сослаться на работы Г.И. Шипова [18],[19], где он также пришёл к заключению о том, что движение представляет из себя только комбинацию вращений. В работе [19] он, базируясь на теории Э.Картана, вводит понятие ориентируемой точки и модифицирует законы гравитации Эйнштейна с учётом вращательной метрики и коэффициентов вращения Риччи. В своей работе [18] он приводит свидетельства того, что гироскоп движется в поле тяготения по иной траектории, нежели не вращающийся объект. Так же в работе [19] он ссылается на израильского физика М. Кармели, который ещё в восьмидесятые годы сформулировал подобные принципы вращательной относительности, добавив их к принципам СТО. Но на наш взгляд принципы СТО должны выводиться из представления об отсутствии прямолинейного движения исходно с учётом фазовой составляющей взаимодействия.

Третьим соображением, которое привело к введению понятия реактивной массы, было необходимость учесть в одном выражении все разложения метрического тензора в ряд Тейлора. Вводя мнимую массу объекта, мы пытаемся учесть сразу весь бесконечный спектр вращений вселенной, который, согласно Маху, определяет его инертную массу.

Несложно заметить, что мы произвели переход от квантовой механики к классической, показав их природную общность. Очевидно, что рассматривая эти два мира, необходимо выбрать тот, физика процессов которого наиболее всеобъемлющая: в данном случае – микромир. Это также замечено в работе Шипова [18]: «в субквантовой механике волновая функция (волна де Бройля) оказалась полем инерции».

Подытожим главу. Таким образом, картина макромира может оказаться онтологически тождественной картине микромира. Граница макрообъекта также не совпадает с его видимой границей, и имеет как внутреннюю поверхность, определяющую его активную инертную часть, формируемую содержанием объекта – всеми вращениями его частей, так и внешнюю, определяющую реактивную составляющую инерции, формируемую вращательными модами внешнего к макрообъекту универсума.

В рамках такой гипотезы становится понятной важность вопроса о масштабах рассмотрения. Произвольный объект есть граница, разделяющая внутренние и внешние осцилляции, подобно точке теперь, разделяющей прошлое и будущее.

Эволюция. Симбиоз. Торсион

Попробуем развить идею вращения и показать как, исходя из неё, появляется принцип телеологичности. Для этого нам необходимо затронуть вопрос об онтологии бозонов. На наш взгляд, принципиальное отличие бозонов от фермионов, что бозоны не имеют внутренних осцилляций и поэтому их масса покоя равна нулю. Спор о феноменальности бозонов происходит до сих пор. Основной проблемой является то, что мы не можем их наблюдать в свободном состоянии, а только в моменты поглощения или излучения. Иными словами, утверждать их актуальность в промежутке между этими моментами сложно. Аргументы против их феноменальности можно посмотреть в работе [12]. Но в рамках нашей гипотезы это не столь важно и можно сказать, что онтологический смысл бозонов заключается в том, что они дефазируют систему, поглотившую их.

Для дальнейшего понимания попробуем дать определение понятий системы, эволюции, сложностности (физический синоним понятия содержание) и симбиоза: система – это набор когерентных элементов, существующих софазно, т.е запутанно, инвариантно относительно сдвига во времени. Эволюция – это движение по пути построения симбиотических систем всё более высоких уровней сложностности N. Сложностность – это содержание объекта, определяемое спектром внутренних осцилляций N= . Спектр, в свою очередь, определяет способность системы к взаимодействию с другими системами, что происходит посредством обмена бозонами. Такое спектральное представление также соотносится с моделью индивидуального состояния частицы А.В. Коганова [7], посредством дискретного набора чисел. Существенное отличие от его работы в формулировке самой физики внутреннего состояния. Симбиоз – система (макропредставление запутанности), элементы которой не имеют пространственной связности, но существуют софазно (слог «био» на наш взгляд хорошо расширяет смысл слова система). При когерентном объединении действие δS общей системы должно становиться меньше, чем действия отдельных элементов, если бы они существовали мультипликативно:

δS2(1,2,3,4)<δS1(1,2)+δS0(3,4), (18)

Здесь 1,2,3,4 – элементы систем, S2 – симбиоз, S0,S1– подсистемы. Это неравенство определяет телеологичность (направленность) эволюции вселенной. Универсуму выгодно выстраивать всё более сложные системы, поскольку их существование эффективнее, и помимо эффективности приобретается новое качество N>N1+N2, спектр системы N превышает сумму спектров систем N1 и N2, появляются новые резонансные частоты, которыми не обладали подсистемы. Например, молекула в отличие от атомов приобретает новые степени свободы в виде вращений вокруг оси и колебаний относительно центра, частоты которых лежат в более длинноволновой части спектра, нежели частоты атомов. Иными словами, восприимчивость новой системы выше, чем восприимчивость частей. Можно попробовать метафорично изобразить симбиоз двух подсистем, как разнесение двух радиолокаторов, которое увеличивает плечо измерения.

Но более сложную систему S2 невозможно выстроить из уже готовых, существующих систем S0 и S1, поскольку, если они войдут в суммарную систему уже приготовленными, тогда не будет их полной когерентности. Для достижения высокой степени когерентности, иначе говоря, запутанности по большему количеству параметров, необходимо дефазировать элементы 1,2,3,4 внутри существующих подсистем S1,S2 (что в квантовой механике обозначается как процесс декогерентности). Таким образом, задача бозонов – вывести систему из устойчивого состояния и перевести её в стадию хаоса. Очевидно, что такое дефазирование можно соотнести со вторым законом термодинамики и энтропией, но, в нашей интерпретации, увеличение энтропии вторично и является подготовкой к синтезу.

Возможно, для этого нет необходимости полностью дестабилизировать одну из систем, получая таким образом полную декогерентность. Например, при образовании молекул из атомов дестабилизируется только электрон в атоме, тогда как ядро остаётся в прежнем виде и сохраняет набор собственных частот. Важно что дестабилизация не подразумевает уничтожения системы, но только её дефазирование, поскольку результирующая система должна содержать полный набор резонансных частот N, присутствующих и в подсистемах. Таким образом, эволюция имеет онтологический, самый общий характер, поскольку универсуму выгодно эволюционировать, выгодно увеличивать свою сложностность, подобно тому, как любой объект движется по пути (18) минимизации действия: δS=0. Ричард Фейнман писал, что электрон в атоме переходит из возбуждённого состояния в основное, по той причине, что комбинация: атом в основном состоянии плюс фотон, обладает большим количеством возможностей, чем просто возбуждённый атом [15].

Очевидно, что dN/dt имеет квантовый характер. Тогда попробуем добавить ещё одну рабочую гипотезу о наличии пятого вида взаимодействия, которое осуществляет фазирование разрозненных элементов в систему (переводит мультипликативное состояние в когерентное) посредством особого бозона – торсиона, который переносит в отличие от остальных бозонов только фазу и распространяется с бесконечной скоростью, хотя результат этой софазности в дальнейшем распространяется с конечной скоростью. Иными словами, одна система дефазирует другую при помощи электромагнитного излучения, затем, посредством торсиона, вступает с ней в когерентные отношения, запутываясь. Например, фазовый переход второго рода – смена симметрии, происходит сингулярно, хотя видимость этого процесса происходит с конечной скоростью, определяемой волной упругости.

Можно сделать предположение, что торсионы – это бозоны пространственного поля (которое по видимому тождественно вакууму), и что кручение пространства имеет когерентный вид во всех своих точках и происходит во всём диапазоне частот w от -∞ до +∞.

Эти два процесса: дефазирования (увеличения энтропии) и фазирования, как увеличения когерентности-порядка – идут навстречу друг другу. Законы сохранения (для одномерного случая) можно представить как [9, с. 34]:

∂U/∂t + ∂F/∂x =0, (19)

где U называется сохраняющейся плотностью, а F – соответствующим потоком (например, энергия-импульс). Тогда, если сложностность N назвать потоком эволюции, то:

∂S/∂t + ∂N/∂x =0, (20)

где S – энтропия, а N – поток эволюции. Таким образом, повышение сложностности компенсируется ростом энтропии. Такое определение коррелирует с представлением И. Пригожина о сохранении информации, он писал, что в рамках динамической теории не существует никакого изменения порядка [11, с.211]

Рассмотрим детальнее столкновение двух атомов. Обмен фотонами дефазирует их для появления возможности образования молекулы, т.е. один атом пытается перевести другой атом в возбуждённое состояние, чтобы ослабить связь электрона и обобществить его. Если это получается, то происходит синтез, поглощается торсион и образуется новая система (новый симбиоз) – молекула. В противном случае атомы разлетаются с неким сечением рассеяния ([15]). Таким образом, торсион фазирует (запутывает) отдельные осциллирующие системы между собой. Возможно, здесь имеется некое характерное время τ – время дефазирования, в течении которого, если не поглощается бозон системности, то побеждает энтропия и система забывает о своей истории и дефазируется полностью. И тогда, например, электрон покидает атом.

Тогда можно предположить, что новая сфазированная система несёт в себе память обо всех системах, которые она включила в себя и об их предыдущих состояниях. Таким образом, N(φ(c,d,e)) – как система, как когерентное состояние подсистем c,d,e содержит память о системах c,d,e, но каждая из них c= φ(t,r,x) в свою очередь – сложная система, которая может быть, например, сложной молекулой и, соответственно, несёт в себе целый интерференционный паттерн, является системой со множеством внутренних осцилляций N=∑w
Жизнь с точки зрения физики

В своё время Стивен Хокинг [17] заявил, что когда-нибудь будет описана волновая функция всей вселенной. Несложно догадаться, что эта функция описывает эволюцию Бога, внутри которой будет запись о любом объекте. Но можно попробовать перейти к более реальной задаче и описать волновую функцию одного из объектов вселенной – человека. Одно из таких описаний будет использовать понятие генома. В рамках нашей гипотезы проясняется термин апериодического кристалла, введённый Э. Шредингером [21] при описании ДНК. Очевидно, что система периодического кристалла имеет ограниченный спектр N=∑ w, в отличие от апериодического, и поэтому эволюции было выгодно развиваться по пути апериодического кристалла.

В рамках вышесказанного, продолжая идеи Э. Шредингера [21] и Г.Р. Иваницкого [7], можно попробовать дать определение жизни. Жизнь, в отличие от кристалла – это суперпозиция множества осцилляций, где N превышает некоторое критическое значение. В свою очередь смерть – это редукция волновой функции в одно из базисных состояний, когда интерференция становится стационарной.

Список литературы

1. Акимов А. Перепутанные состояния. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=dy66NmTspf0&t=30s

(дата обращения 22.08.2019)

2. Акимов А. Квантовые симуляторы. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=AdeivtTNhyk

(дата обращения 22.08.2019)

3. Асламазов Л.Г., Варламов А.А. Удивительная физика. – М.: Добросвет, МЦНМО, 2017. – 336 с.

4. Владимиров Ю.С. Реляционные основания физики и метафизика. Метафизика. Век ⅩⅩⅠ. Альманах. выпуск 2: сборник статей/ под ред. Ю.С. Владимирова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 368 с.

5. Власов А.А. Теория многих частиц. – М.: Книжный дом ЛИБРОКОМ, 2016. – 352 с.

6. Иваницкий Г.Р. ⅩⅩⅠ век: что такое жизнь с точки зрения физики Успехи физических наук Т.180 №4, 2010. – 339-369 С.

7. Коганов А.В. Согласование теории относительности, ЭПР-эффекта и неравенств Белла через индивидуальное состояние частицы. // Компьютерные исследования и моделирование. 2015. Т7, С.3-34

8. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. // – М.: Институт компьютерных исследований, 2002. – 656 с.

9. Ньюэлл А. Солитоны в математике и физике. М.: Мир, 1989. – 326 с.

10. Попушной М.Н. Метод комплексных значений приведённой массы уравнения Шредингера и его приложение в физике ядра. // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2003. Т34, Вып.6. С.1485-1519

11. Пригожин И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. – М.: Едиториал УРСС, 2014. – 304 с.

12. Родионов Б.У. Дальнодействие ядерных сил. Метафизика. Век ⅩⅩⅠ. Альманах. выпуск 2: сборник статей/ под ред. Ю.С. Владимирова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 368 с.

13. Сипаров С. В. Геометрическиё аспекты квантовой механики. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=vufZcOfQ4aE&t=9s (дата обращения 27.07.2019)

14. Стехин А.А., Яковлева Г.В. Квантовое поведение воды. – М.: ЛЕНАНД, 2019. – 304 с.

15. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 8,9: Квантовая механика. – М.: УРСС: Книжный дом ЛИБРОКОМ, 2016. – 528 с.

16. Флоренский П.А. Мнимости в геометрии: расширение области двухмерных образов в геометрии. – М.: Едиториал УРСС, 2004. – 72 с.

17. Хокинг С. Краткая история времени: От большого взрыва до чёрных дыр. – СПб.: ООО «Торгово-издательский дом «Амфора», 2015. – 223 с.

18. Шипов Г.И., Гаряев П.П. Квантовый геном в понятиях теории физического вакуума. – М.: Концептуал, 2018. – 152 с.

19. Шипов Г.И. Механика Декарта – четвёртое обобщение механики Ньютона. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.trinitas.ru/rus/doc/0231/003a/02310009.pdf (дата обращения 22.11.2019)

20. Шноль С. Э. Космофизическая природа идеи формы гистограмм, построенных по результатам измерений процессов разной природы. Метафизика. Век ⅩⅩⅠ. Альманах. выпуск 2: сборник статей/ под ред. Ю.С. Владимирова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 368 с.

21. Шредингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? – М.: РИМИС, 2015. – 176 с.