Теория пустоты/Подтвержденные следствия

1. REDIRECT Факультет теоретической физики/Исследовательская работа/Теория пустоты/Топ

Этот раздел содержит гипотетические предположения, которые имеют лишь косвенные подтверждения, и научное сообщество не располагает прямыми доказательствами.

Как можно видеть из декларации «Теории пустоты» она намерено не использует физических терминов (за исключением некоторых позднейших вставок) и не наводит соответствий с современными физическими понятиями. Это работа чисто философская, а точнее строго логическая. Несмотря на то, что она не многословная, из неё с необходимостью следует ряд положений, которые формируют физическую парадигму, в которой нет логико-философских противоречий как это имелось ранее.

Следствие №1. Предсказывает наличие физического (он же космический) вакуума

Это следует из рассмотрения структуры "пустоты" и следующего положения теории:

... для того, чтобы “пустота” не существовала бы, каждый простой элемент материи (частица) должен обладать каким-либо свойством из-за которого материя ни при каких бы обстоятельствах не смогла бы уравновеситься, и превратиться в “пустоту”; иначе бы она никогда бы не смогла бы выйти из этого состояния.

Как известно, Дирак ввел понятие «Море Дирака», прообраз будущего понятия физического вакуума. В те времена это было совершенно не тривиально, так как это было похоже на возрождение идеи о эфире. Это считалось лженаучным, и даже до сих пор можно найти сторонников идеи о том, что вакуум это абсолютная пустота (с температурой 0K), а частицы летают в пустоте. Тем не менее вся квантовая теория поля построена на необходимости наличия физического вакуума.

Процитируем слова известного физика В. Ф. Вайскопфа, стоявшего у истоков квантовой теории поля:

После того, как Эйнштейн положил конец представлению о мировом эфире, свободный от полей и материи вакуум стали считать истинно «пустым пространством». С появлением квантовой механики ситуация изменилась, и вакуум постепенно стал «заселяться». В рамках квантовой механики осциллятор вообще не может находиться в состоянии полного покоя, в противном случае он должен, согласно гейзенберговскому соотношению неопределенности, обладать бесконечным импульсом. Поэтому осцилляторная природа поля излучения предписывает существование нулевых колебаний электромагнитного поля даже в вакууме, то есть в состоянии с наинизшей энергией. С этой точки зрения спонтанное излучение как раз и интерпретируется как следствие этих колебаний.

Таким образом, квантовая теория поля постулирует наличие нулевых колебаний, наличие которых объясняет целый ряд физических эффектов. Это соответствует положению рассматриваемой «Теории пустоты» в части необходимости логического условия при котором „материя ни при каких бы обстоятельствах не смогла бы уравновесится“.

Но «Теории пустоты» дает кроме того логическое объяснение физической сущности этих нулевых колебаний: „каждый простой элемент материи (частица) должен обладать каким-либо свойством из-за которого материя ни при каких бы обстоятельствах не смогла бы уравновесится“. А далее указывает и причину этого свойства, к чему мы еще вернемся.

Следствие №2. Понятие о „Большом взрыве“ логически несостоятельно

Это следует из следующего положения теории:

... никогда не сможет наступить какое-либо внутренние событие, которое сможет вывести “пустоту” из этого состояния уравновешенности.

„Большой взрыв“ можно понимать как минимум в трех интерпретациях:

1. Буквально. Аналогично взрыву сверхновой, только в других масштабах.
2. Научно. Как следствие работы Г. А. Гамова о «горячей вселенной», наблюдении Хабблом красного смещения, с последующей интерпретацией как реликтового излучения. А также последующие развитие инфляционной теории.
3. Как математическую модель с разными исходами. Космологическая теория А. А. Фридмана.

Так вот именно первые две интерпретации несостоятельны, а третья как и любая полноценная математическая модель нисколько прямо ни указывает на возможность взрыва - как внутреннего события, которое вывело материю из состояния уравновешенности и породило видимую Вселенную. Модель Фридмана предполагает возможность как закрытой (сужающейся вселенной), плоской (статичной вселенной) и открытой (расширяющейся вселенной) подмоделей, а в приделе позволяет говорить о пульсирующей Вселенной (как изменении коэффициента, соответствующему космологической постоянной Эйнштейна, с течением жизни Вселенной).

Несостоятельность логически следует из того факта, что пространство в космологии до последнего времени считалось заполненное пустотой. И это несмотря на то, что понятие физического вакуума в квантовой теории поля уже давно существует. А раз там пустота, то логически невозможно предполагать, что может наступить „какое-либо внутренние событие, которое сможет вывести “пустоту” из этого состояния уравновешенности“.

Поэтому к наблюдениям, точнее последующим интерпретациям, Хаббла нужно было подходить крайне скептически. Это теперь, с открытием космического вакуума, мы знаем, что наблюдения Хаббла просто подтверждают наличие оного. Но из этого нужно извлечь урок, как логически невозможная конструкция (интерпретация наблюдений) вопреки всему существовала в физике более полустолетия.

Теперь раз уже наличие физико-космического вакуума признано наукой и в космологии (а не только в микромире), многое становится на свои места. И это тем самым приводит к новому ветку дискуссии "холодная вселенная" vs. "горячая вселенная", но уже с новым обстоятельством — наличию всюду физико-космического вакуума. Это последнее обстоятельство наукой до сих пор еще не очень осознано, и может пониматься как дробление вселенной на 4 компоненты:

1. темную энергию - физико-космический вакуум, или вводят лишнею сущность квинтэссенцию
2. темную материю - не видимое вещество
3. светящиеся вещество - собственно наблюдаемые компоненты галактик
4. ультрарелятивистские частицы - нейтрино, гравитоны и т.п.

В тоже время рассматриваемая «Теория пустоты» постулирует более строго: „Окружности (образованные частицами) располагаются так, чтобы ни в одном месте не было бы разрывов“. То есть физико-космический вакуум находится всюду - даже в веществе, точнее входит в него как часть. И тогда вещество отличается от вакуума только плотностью. Таким образом, материя во Вселенной однородна по типу — это физико-космический вакуум, но различается по плотности. А так как выше мы упоминали еще одно положение, что движение обеспечивается на уровне каждого простого элемента материи (частицы), то динамика вселенной обеспечивается внутренней причиной и не нуждается в наличии внешних сил. Тем самым динамика вселенной есть по сути "гравитационная борьба неоднородностей разной плотности вакуума во Вселенной".

Отсюда в гипотезе о "горячей вселенной" Гамова, точнее "остывающей вселенной", нет необходимости. "Холодная вселенная" теперь невозможна, так как вакуум не пуст и обладает температурой. И тогда мы приходим к тому, что и предсказывает «Теория пустоты», наличие "теплой вселенной" с колебаниями по модели Фридмана, в рамках пульсирующей вселенной. Это в свою очередь приводит к таким важным философским подтверждениям, что время и пространство существовало всегда.

Следуя давней, уходящей к истокам классической науки традиции, Эйнштейн полагал, что Вселенная как целое должна быть вечной и неизменной.

И теперь эти философские положения существовавшие со времен как минимум Спинозы, и глубоко корнями уходящие в религию, нашли свое научное подтверждение.