Единая теория поля кратко
Обновлено: 02.07.2024
Единая теория поля, ЕТП (англ. unified field theory , UFT) [a] — вид теории поля, позволяющий записать все, что обычно считается фундаментальными силами и элементарными частицами, в терминах физического и виртуального полей. Согласно современным представлениям, силы передаются не напрямую между взаимодействующими объектами, а посредством промежуточных объектов, называемых полями.
ЕТП ставит своей задачей единое описание всех известных физических феноменов на основе единого первичного поля. Исторически существовали как классические ЕТП, так и квантовые, одним из современных примеров последних является теория струн [1] .
С точки зрения классической теории, двойственность полей объединяется в единое физическое поле [2] . Единая теория поля более века является актуальным направлением исследований. Термин был введен Альбертом Эйнштейном [3] , который попытался объединить сформулированную им общую теорию относительности с электромагнетизмом [4] . Эйнштейн восстановил классический идеал мира Спинозы, поскольку он являлся основой его мировоззрения, в теории относительности и распространил принцип относительности, найденный в XVII веке, на новые явления, открытые в XIX веке. Эйнштейн исключил из картины мира абсолютные ускоренные движения, но пойти дальше ему не удалось [5] .
Теории Великого объединения [6] тесно связаны с единой теорией поля, но отличаются тем, что не требуют, чтобы в основе природы были поля, и часто пытаются объяснить физические константы природы. Более ранние попытки, основанные на классической физике, описаны в статье о классических единых теориях поля. Понятие единой теории поля привело к значительному прогрессу в теоретической физике.
С созданием Эйнштейном Общей теории относительности, в умах физиков что-то крепко сдвинулось. Почему я так считаю? Для того чтобы понять Общую теорию относительности, казалось бы нужно прочитать работу Эйнштейна и всё будет понятно но не тут, то было. Во второй половине XX столетия появились работы его интерпретаторов; большинство из них, с глубоким знанием математики и полным отсутствием понимания физического смысла трактуют и рассматривают его учение . Не знаю как Бог, но вероятно сам Эйнштейн с улыбкой смотрит с неведомых высот на то, что уже более полувека происходит в современной физике.
В этой подборке находится изложение собственных идей разных авторов об Общей теории относительности и о проблемах гравитации ; по качеству от плохих до очень плохих. Объясняющих относительно хорошо немного, несколько работ лучших советских физиков до 1973 года с того времени ничего более достойного нет.
Это случилось, потому что с приходом к власти Л. Брежнева и его окружения, интерес руководства государства к науке стал постепенно и неуклонно снижаться. Статистика говорит о том, что в СССР началось постепенное и неуклонное снижение производства в таких основополагающих отраслях как станкостроение и приборостроение, это привело к серьёзному снижению научно-технического потенциала страны, СССР стала превращаться в страну третьего мира. Это важно для понимания, причин распада СССР и причин отсутствия научно-технического прогресса во все последующие после этого годы, но я не об этом.
Говорят, что Анри Пуанкаре считал, что природа по своей сути проста и физические законы, и постулаты также должны быть просты. (Хотя разобраться в уравнениях его работ не проще чем в ОТО).
Приняв в конечном итоге пространство пустым, и следовательно, не изучая его свойств, физики, в том числе сам Эйнштейн, не пришли и не могли прийти к пониманию физических свойств гравитационных и электромагнитных полей.
Вот такое (выделено другим шрифтом), примитивное понимание гравитации существует в умах современных физиков в официальной науке. Ничего более ничтожного в настоящее время мне не встречалось.
Причину столь примитивного понимания гравитации физиками, я вижу в том, что в ОТО Эйнштейн не сумел дать достаточно понятного описания процессов происходящих при взаимодействии материи вещества со средой пространства.
Сложные уравнения ОТО не объясняют того, как взаимодействует материя вещества со средой материального пространства и не раскрывают физической картины этого явления.
П.2-2-6 О материалистической философии . В философском мировоззрении, уже со времён Ньютона продолжается дискуссия идеалистического и материалистического понимания природы. Прежде всего, это касается понимания природы среды пространства. Логика познания природы однозначна. Есть явления природы, которые мы пытаемся понять и объяснить. Ещё лучше - попытаться найти и объяснить законы природы, по которым происходят процессы преобразования материи вещества и среды материального пространства.
Натуральная философия – Физика, это наука о свойствах и строении материи, о формах её движения, об общих закономерностях явлений природы, к которой относится всё существующее во Вселенной, органический и неорганический мир. Весь МИР ПРИРОДЫ без исключения - материален , в том числе среда пространства.
Отказавшись от неподвижного эфира, ни Эйнштейн, ни его интерпретаторы не нашли мужества, чтобы прийти к пониманию материальности всей без исключения ПРИРОДЫ ВСЕЛЕННОЙ, включая среду пространств .
Моё решение проблемы.
Я пишу о том, что среда материального пространства заполняет всю Вселенную, в ней находятся галактики, звёзды и планеты. Среда пространства находится между атомами и молекулами вещества в любом его состоянии; в виде газов, в твёрдых телах, в жидкостях и плазме. Среда материального пространства находится во всём объёме атома, (между электронами и ядром атома). Читатель в праве, задать вопрос, если пространство пустое, что же тогда искривляется и деформируется?
Для меня было естественным, что искривляться может только материальная среда пространства. Поскольку я инженер строитель, для меня пространство это материал (материя – субстанция). Если на материал действуют нагрузки (силы), он деформируются: изгибается, сжимается, искривляется, в нём появляются различные напряжения , однако сами силы, как показало мое исследование, вызываются только энергией вещества и энергией зарядов вещества.
Энергия материи вещества не только искривляет, деформирует среду пространства, но и определённым образом изменяет плотность среды пространства. Зададимся вопросом, что есть общего во взаимодействии масс и зарядов вещества с пространством. Их объединяет, во-первых , то, что они находятся и взаимодействуют с одной и той же средой физического, материального пространства. Во-вторых , то, что и масса и заряды являются порождением безликой, но всеобщей в природе энергии . Действие энергии её законы одни и те же и для масс и для зарядов. Именно эти законы и принципы, лежат в основе, изложенной в этой книге Единой Теории поля.
Гравитационные и электромагнитные поля результат взаимодействия ЭНЕРГИИ масс и зарядов вещества со средой пространства.
В окружающей нас ПРИРОДЕ нет ничего, кроме среды материального пространства, в которой существуют галактики, звёзды и планеты, состоящие из вещества. Вещество состоит из атомов и элементарных частиц. Напряжения и деформацию среды пространства создаёт только энергия масс вещества и энергия зарядов вещества находящаяся в самой среде пространства. Материя вещества находящаяся в материальной среде пространства взаимодействует со средой пространства, вызывая в нём деформации (искривления) и напряжения – характеристикой которых является ускорение свободного падения . Импульсы энергии масс и зарядов вещества также создают напряжения в пространстве, характеристикой которых является частота вращения.
Уникальность среды пространства проявляется в том, что для него не существует внешних сил! Пространство бесконечно! Самое сложное это понять, почему и как энергия вещества взаимодействует с пространством. Представьте, что Вы с двух разных сторон сжимаете пружину, но в то же время пружина в соответствии с законами Механики с такой же силой давит на ваши пальцы. Энергия тел и зарядов вещества вызывает в пространстве, окружающем тела, напряжения и деформации.
В свою очередь такое деформированное пространство создаёт (как пружина) СИЛЫ (в соответствие с законами Ньютона), действующие на два тела (или более), которые вызвали в пространстве эти деформации. Таким образом, два или несколько тел и зарядов не могут непосредственно взаимодействовать друг с другом, Каждый из них взаимодействует с окружающим пространством.
Следовательно, только деформированная и напряженная среда пространства создаёт в себе СИЛЫ , воздействующие на тела и заряды вещества, заставляя тела и заряды, сближаться друг с другом.
В этом ПРОЦЕССЕ взаимодействия , проявляется единственная возможность ПРИРОДЫ уменьшить напряжения и деформации пространства - соединить элементарные частички вещества в единое целое ядро .
ЧЕМУ РАВНА - ПОСТОЯНАЯ ГРАВИТАЦИОНАЯ?
Несмотря на то, что уже в 1980 году я понял, что гравитация - это результат ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАТЕРИИ ВЕЩЕСТВА с МАТЕРИЕЙ ПРОСТРАНСТВА, я не совсем представлял, как и почему это происходит.
Мои попытки это понять наталкивались на различные препятствия, в том числе, на размерность физических величин ПОСТОЯННОЙ ГРАВИТАЦИОННОЙ – γ :
γ = N·m²/kg² = kg·m/s² × m²/kg² = m³/kg· s².
N – в единицах СИ – Сила измеряемая в Ньютонах.
γ = μg × с2
Где μg - космологическая постоянная гравитационного взаимодействия вещества с пространством. Её величина равна:
γ = 6,672 · 10ˉ¹¹ m³ · kgˉ¹ · sˉ²
с² = (0,0299792458 · 10¹º m ⁄ s)²
с - скорость света метров в секунду.
Преобразование энергии вещества в напряжения пространства –
- ускорение свободного падения
Для массы Мо находящейся вначале координат, внутренняя энергия массы материи вещества определяется по формуле Эйнштейна - Ео = Мо ·c². Напряжение пространства в любой его точке, (ускорение свободного падения) от массы Мо находящейся в начале координат определяется по общепринятой формуле НЬЮТОНА:
g = γ · Mо · (1 ⁄ R²), (2.2)
подставляем в (2.2) полученное выше значение "Постоянной гравитационной" – γ равное:
γ = μg · c²; (2.13)
получим: g = μg· Mо · с² · (1 ⁄ R²) (2.14)
или g = μg· Ео · (1 ⁄ R²). (2.15)
из формулы (2.15) следует что:
Гравитационное напряжение пространства – g, в любой точке пространства от тела с массой – Мо, находящейся в начале координат, равно полной внутренней энергии тела - Ео, умноженной на космологическую постоянную гравитации, и на кривизну пространства - (1⁄ R²) в данной точке, и всегда направлено к центру рассматриваемой массы.
Кроме того, космическая по существу формула Ньютона представляет теперь связь энергии материи вещества и материи пространства, в ней естественным образом присутствует формула Эйнштейна - Ео = Мо·c² выражающая глубинные свойства материи вещества.
Из формулы (2.15) следует важнейший вывод , на который исследователи по традиции не обращали никакого внимания - ЭНЕРГИЯ вещества создаёт только напряжения в среде материального пространства и абсолютно не создаёт никаких сил .
§ 2-8. Силы гравитации как результат процесса
взаимодействия массы вещества,
со средой деформированного напряжённого пространства
Только тогда, когда в среде напряженного пространства появляется МАССА другого тела, только тогда возникает СИЛА. То есть СИЛА появляется только в результате взаимодействия внешней массы со средой пространства , имеющей напряжения . Подставим в формулу (2.14) значение массы - М, которая может находиться в любой точке пространства на расстоянии – R от центра координат, получим:
F = ( μg· Mо · с²) · M · (1 ⁄ R²) (2.16)
Или более правильно:
F = g · M (2.16´)
Напряжённое и деформированное (искривлённое) состояние участка среды материального пространства, созданное действием энергии массы вещества, называется ПОЛЕМ ГРАВИТАЦИИ.
Связав формулу Ньютона с формулой Эйнштейна, мне удалось показать, что ЭНЕРГИЯ массы вещества создаёт напряжения в среде пространства и деформирует структуру пространства, и что одной из характеристик величины напряжения пространства является величина кривизны пространства. После внесённых дополнений и изменений эмпирическая формула Ньютона стала полностью соответствовать принципам МЕХАНИКИ – её можно исследовать , что мы и сделаем.
§ 2-9. Импульс энергии массы вещества
и некоторые его свойства
Принимая во внимание, что энергия массы вещества Ео = Мо·с², имеет импульс равный Ро = Мо·с, попробуем посмотреть, что получится, если преобразовать формулу (2.16) следующим образом:
F = μg· (Mо · с) · (M · с) · (1 ⁄ R²) (2.17)
Подставляем в формулу (2.17) импульсы энергии каждой массы, где - Ро = (Мо·с) и - Р = (М·с).
Тогда она будет иметь следующий вид:
F = μg· Ро · Р · (1 ⁄ R²) (2.17´)
Эта формула даёт совершенно тот же результат, как и вычисление величины силы по формуле (2.16).
Но самое интересное в следующем; попробуем определить на основании формул (2.17) и (2.17´) гравитационное напряжение среды материального пространства - gмp от действия импульса – Ро = (Мо·с) массы – Мо, находящейся в начале координат:
gмp = μg· Ро · (1 ⁄ R²) (2.18)
Подставим значения единиц измерения в правую часть формулы (2.18) :
gмp = m/kg · (kg ·m/s)· (1/m²)
сокращая : gмp = 1/s или = s‾¹. (2.19)
Более вероятно, что это возможная частота вращения. Это конечно только теоретическая величина, но зато какая!
Нейтринная теория света, хотя и не свободная от недостатков, была первой в ряду моделей составных частиц. Среди них — модель Э. Ферми и Ян Чженьнина (См. Ян Чжэнь-нин), рассматривающая π-мезон как связанное состояние нуклона (См. Нуклоны) и антинуклона, модель Сёити Саката (Япония), М. А. Маркова и Л. Б. Окуня (См. Окунь), в которой все сильно взаимодействующие частицы строились из трёх фундаментальных частиц, и др.
Математическое исследование уравнения Гейзенберга представляет собой трудную задачу, которую пока удалось решить лишь в довольно грубом приближении. Более того, до сих пор ещё не доказана самосогласованность процедуры устранения бесконечностей в теории Гейзенберга. Вместе с тем количественные результаты, полученные в этой теории, кажутся обнадёживающими и общая программа нелинейной Е. т. п. продолжает считаться перспективной.
Таким образом, Е. т. п. ещё не построена. Однако неразрывная связь между всеми частицами, универсальная взаимная превращаемость частиц, всё более явственно проявляющиеся черты единства материи заставляют искать пути перехода от современной квантовой теории поля, ограничивающейся констатацией многообразия форм материи, к единой теории, которая призвана это многообразие объяснить.
Лит.: Нелинейная квантовая теория поля. Сб. статей. М., 1959 (Проблемы физики); Гейзенберг В., Введение в единую полевую теорию элементарных частиц, перевод с английского, М., 1968; Эйнштейн А., Собрник научных трудов, т. 1—2, М., 1965—66.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Создание одного-единственного уравнения, которое опишет взаимодействие трех фундаментальных сил: электромагнитных, гравитационных и ядерных, продвинуло бы человечество далеко вперед в своем развитии, а может быть и подняло бы его на другой уровень понимания Мироздания.
Вполне возможно, что Эйнштейн открыл это уравнение перед смертью. Легенда гласит, что вместе с захоронением кремированного тела великого ученого, был захоронен пепел рукописей его последних работ, сожженных им перед смертью.
Но, в то время уже жил и трудился легендарный ученый Никола Тесла, который говорил о возможности телепортации и предвидел будущие великие открытия в этой области. Мир, в принципе, был подготовлен к восприятию таинственных явлений, но Эйнштейн, все же, решил сжечь свои последние работы.
Понятие времени в теории относительности сегодня, по словам ученого Клауса Кифера, понимают от силы одна или две тысячи человек. В начале двадцатых годов физик Артур Эддингтон считал, что есть только два человека понимающие общую теорию относительности – Альберт Эйнштейн и он сам.
Перед смертью великий ученый распорядился сжечь свое тело. Его последнее желание не было полностью выполнено стандартно мыслящим патологоанатомом Томасом Харвейем, который законсервировал мозг Эйнштейна и долгие годы, совместно с другими учеными, проводил исследования серого вещества, пытаясь обнаружить вещественное доказательство гениальности великого мыслителя. Задача оказалась слишком сложной и, скорее всего, неразрешимой. Ученые только недавно обнаружили на поверхности теменных долей, отвечающих за математические способности и за пространственное и визуальное восприятие, дюжину отклонений от нормы, которые только лишь навели на мысль о нестандартной организации мозга и необычных мыслительных способностях гения. Но это и так очевидно из всего того, что делал и писал Эйнштейн в своей жизни.
Джозеф Мерфи (Joseph Murphy) (20.05.1898 — 16.12.1981) — писатель, философ и преподаватель. Мерфи читал лекции и обучил сотни тысяч людей по всему миру на протяжении более 50 лет на тему возможностей подсознания, написал 30 книг, вел ежедневную радио программу Известен шутливый философский закон Мэрфи: если есть вероятность того, что какая-нибудь неприятность может случиться, то она обязательно произойдёт (Anything that can go wrong will go wrong).
Здесь, пожалуй, и скрывается та сила, которая двигала эйнштейновский гений к координальным переворотам в человеческом сознании и мыслительным подвигам. Ведь чувство гармонии – это и чувство красоты. Видимо Эйнштейн испытывал слияние с прекрасным будущим, а как же иначе могут создаваться гениальные теории?
И, тем не менее, он стремился найти такие величины, которые не будут изменяться при любом описании каждой физической системы. Он интуитивно стремился к устойчивости, к единству, но само содержание научных идей Эйнштейна, как ни парадоксально, исключало их абсолютизирование. Стремление к константе оказалось тоже относительным в этом физическом мире, но крайне необходимым ученому для его познания.
Что такое физика? Что такое реальность?
Эйнштейн был убежден, что все понятия, возникающие в процессе мышления, словесное обрамление мысли, логические траектории размышлений являются свободными творениями разума, которые нельзя получить из ощущений. Он утверждал, что мир чувственного восприятия отделен от мира понятий и суждений непроницаемой стеной. Таким образом, ученый отвечает на вопрос девочке Ремарка.
Жак Адамар* в 40-ых годах обратился к ряду математиков с вопросами, касающихся образов и ассоциаций в их сознании во время поисков математических решений. Эйнштейн ответил на вопросы со свойственной ему критичностью и честностью и получился ясный и простой ответ:
*
Жак Адамар ( Jacques Salomon Hadamard, 1865-1963) — французский математик, его идеи оказали большое влияние на создание функционального анализа, его имя носят следующие математические объекты: матрица Адамара, неравенство Адамара, преобразование Адамара и т.д.
**
Дави́д Ги́льберт (David Hilbert; 1862 — 1943) — выдающийся немецкий математик-универсал. Он консультировал Эйнштейна и помогал ему в разработке четырёхмерного тензорного анализа, послужившего фундаментом для Общей теории относительности.
Читайте также: