Фрактальные структуры энергии
4.1. Состояние вопроса
В отличие от учёных XX века, рассматривавших квантовый вакуум (эфир) как «чёрный ящик с демоном Максвелла», современные учёные, основываясь на теоремах Ньютона и Грина, снова исходят из того, что квантовый вакуум структурирован, что его структуры и их свойства не случайны, «геометризированы», «энергетизированы» и даже детерминированы. Загадочные свойства эфира учёные XIX века постулировали, а затем доказывали в теоремах, находили им эмпирические подтверждения, отбрасывая «отработавшие» исходные положения, «придумывали» новые. В процессе разрешения очередных научных загадок и парадоксов обнаруживалась их неисчерпаемость и новая «неразрешимость», как теперь уже очевидно - временная, при расширении диапазона геометрических масштабов энергии, доступного в науке для исследования.
Мы также исходили из того, что при проведении какого бы то ни было анализа квантового вакуума его свойства необходимо связать с известными свойствами вещественного мира. Полагаем, что в противном случае он непознаваем. Анализ необходимо проводить на основе единых энергетических закономерностей, большинство из которых уже известно. Представляется методически целесообразным свойства квантового вакуума рассматривать как волновые свойства во взаимосвязи со свойствами фрактальных структур энергии на основе принятых аксиоматической системы и методических решений, предложенных в главе 5, одно из которых изложим применительно к потребностям настоящей главы.
В новой энергетической концепции вся материя вещественного мира от элементарных частиц до мегаобъектов Вселенной - всё это волновые структуры энергии. При анализе в одномерных моделях движения они представлены встречными токами двух видов энергии в односторонней поверхности Мёбиуса, создающей одностороннее пространство (свойства которых рассмотрим в главе 5). Движение сконденсированной энергии может быть представлено двухмерными и трёхмерными моделями в ортогональных координатных системах стоячих волн, вследствие того, что для анализа её движения в динамически равновесных преобразованиях можно ограничиться производными энергии не выше второго порядка. Для анализа несконденсированной энергии количество порадков производных и, следовательно, мерность координатных систем возрастает до числа Авогадро. Все модели требуют методически неразрывных сопряжений токов двух видов энергии между собой и с одномерными моделями вопреки квантово-волновому дуализму энергии в старой энергетической концепции. Гипотетически изолированные волны - это гармонические волны. В суперпозиции множества волн, будучи различными по частоте, волны близких частот находятся в ограниченных диапазонах резонансных состояний автоколебательных преобразований, инвариантных, вследствие близости масштабов. В этом случае, будучи одной сущностью - сконденсированной энергией, но только на достаточно близких частотах, они модулируют друг друга, вследствие инерции и сжимаемости сконденсированной энергии. Поэтому в динамике все они представляют собой сложную систему «цугов стоячих волн», в каче -
(60'60*365,24)
где: Т - период обращения Земли вокруг своей оси в часах; Mfmи 1836 - соотношение масс протона и электрона; я * ЭД4; а - **/Ае w 1/І37 - постоянная тонкой структуры; е, h, с — заряд электрона, постоянная Планка и скорость света - соответственно; (60-60-365,24)-число секунд, минут и дней за годовой оборот Земли вокруг Солнца.
После подстановки чисел получим продолжительность суток в часах - 24. В формуле Маженова взаимосвязаны следующие фундаментальные физические константы: космологическая (число секунд в году), тонкая структура квантового вакуума, массы протона и электрона в атоме водорода, а также математическая константа л, характеризующая диапазон равновесных преобразований двух видов энергии в оболочке сферического солитона. Возникает вопрос, что обеспечивает синхронизацию встречных волн, без которой достаточно быстрая «разбалансировка» их резонансного состояния, вследствие всегда существующих процессов диссипации, неизбежна?
Признаки существования синхронизаторов «в большом» очевидны, такие, как смена времён года, суток и др. Из формулы Маженова и экспериментов профессора Шноля (глава 8, п. 8.4) следует, что в природе имеются глубоко спрятанные синхронизаторы разной «силы значимости», характеризуемые, например, константами
И, е, к и а. В концепции двух видов энергии главным синхронизатором является «всеобщий детерминизм» энергии, основанный на бесконечно большой плотности несконденсированной энергии.
Детерминизм очевиден при движении в достаточно узком, практически одном масштабе. В широком диапазоне масштабов он не очевиден, вследствие разного хода времени и разной плотности энергии в различных масштабах.
Солитонным представлениям энергии в науке предшествовали геометрические структуры шарообразной формы. В качестве солитонов рассматриваются физические отображения (интерпретации) решений известных уравнений уединённой волны. В новой энергетической концепции возникла методически целесообразная необходимость расширения этого понятия с целью изоморфных преобразований солитона во множество промежуточных, менее стабильных геометрических структур, из которых фрактал составлен (...вихрь-тор-солитон-тор-вихрь...), все звенья которого, тем не менее, «сохраняют» в статике шарообразные формы разных масштабов, а в динамике отображают гармоническую трёхмерную волну, но это зависит только от принимаемых исходных «методических решений» (глава 5) и «грубости» геометрического масштаба, взятого при анализе той или иной структуры, в т. ч. и фрактала в целом.
Фрактал получается и существует как динамическая незавершённость преобразований двух видов энергии, обусловленная иррациональностью их взаимосвязи, статическими геометрическими моделями которых приняты поверхность и объём геометрической структуры в форме шара с ненулевым значением «толщины его поверхности» или «оболочки и объёма солитона» - соответственно.
В естествознании существует достаточно много понятий с разными математико-физическими содержаниями, связанными с термином «фрактал» (от лат. fractus - дробный). Понятие «самоподобный фрактал» впервые было введено Б. Мандельбротом в 1975 г. (10, 142). В определении Мандельброта «самоподобный фрактал - это множество, которое представлено в виде объединения непере- секанщихся подмножеств, полученных масштабированием оригинала» (А. В. Жуков (10, с. 97)). Это геометрическая структура, состоящая из частей. Их свойства обусловлены принятой нами системой исходных положений. Части не имеют точек пересечения и подобны целому. Части и фрактал в целом обладают свойствами голограммы (наша интерпретация идеи Мандельброта) и содержит информацию о кристаллических структурах несконденсированной энергии бесконечно большой плотности во всём фрактале. В главе 7 настоящей книги рассмотрены некоторые свойства этой структуры как кристалла.
В терминах концепции двух видов энергии мы понимаем следующее содержание «принципа фрактальности энергии» - по Владимирову, Еремееву и древней китайской книге «Книга перемен» («Дао И-Цзина») (22, с. 30-31; 101; 102).
Принцип фрактальности энергии - это принцип масштабного динамического самоподобия, при котором каждая структура энергии состоит из частей, подобных ей как целому. Каждая структура является одной из частей целого как надсистемы - квантового вакуума, порождающего все структуры энергии, как в квантовом вакууме, так и в вещественном мире, которые всегда можно рассматривать как бесконечно малые части названного целого. Во всём бесконечно большом, по геометрическим масштабам, диапазоне энергий частицы-кванты энергии, будучи «взаимосвязанными», обладают свойством «математико-физического действия суперпозиции».
Трёхмерное «дерево фрактала» начинается на внешней поверхности оболочки солитона, расположено радиально с убыванием радиусов (масштабов), стремится к внутренней поверхности внешней оболочки меньшего радиуса, не достигая её. Оно «теряется» в первой же оболочке во множестве ветвлений, убывающих по масштабам, теряется даже в одном из ближайших более мелких солитонов, заключённых в исходной оболочке.
Оболочка составлена из множества солитонов меньших размеров, оболочки которых также составлены из множества ещё более «мелких» солитонов и далее аналогичным образом, в бесконечно малые глубины в каждой оболочке. В них турбулентные токи энергии, структурированные во фракталы, «ветвятся» несчётное число раз, возрастая по частоте в каждом акте ветвления, в которых плотность сконденсированной энергии убывает до бесконечно малой величины.
При температуре Дебая и ниже солитоны выше второго порядка уже неразличимы. Перечисленные структуры характеризуют взаимно ортогональные токи двух видов энергии. Эти структуры сохраняются во всех масштабах. Вследствие появления больших чисел в них введены индивидуальные системы счёта оболочек, в каждой из которых оболочка нулевого порядка по-прежнему верхняя часть дерева фрактала, уходящего «корнями-масштабами» в бесконечно малую глубину квантового вакуума, в разных масштабах - разную.
Череда фракталов, как сложных динамических структур, составленных из вихрей и солитонов и их промежуточных состояний, связывает бесконечно большие и бесконечно малые геометрические масштабы квантового вакуума. Взаимосвязанные структуры фракталов также следует рассматривать как бегущие или стоячие волны, что зависит только от выбранного масштаба хода времени. Наибольшая плотность сконденсированной энергии заключена в оболочках солитонов, а наименьшая плотность (при наибольшей плотности несконденсированной энергии) распределена в межоболочечных пространствах, также оболочках, но несконденсированной энергии (невозмущенной энергии квантового вакуума - в антропоморфном восприятии).
Для анализа других геометрических элементарных структур энергии фрактала - вихрей и, тем более, для анализа строения вихрей как вихревых трубок, необходимо переходить к структуре солитонов в неортогональных координатных системах, продолжительность существования которых бесконечно мала по сравнению с продолжительностью существования оболочек солитонов, больших по масштабам. В неортогональных координатных системах солитоны, как геометрические структуры, уже неразличимы.
В новых масштабах каждая точка оболочки солитона представляет собой вихревую трубку, замкнувшуюся торцами на поверхностях «очень толстой» (в масштабах трубки) оболочки солитона. По геометрическому содержанию межоболочечные солитонные пространства заполнены солитонами меньших масштабов, а те, в соответствующих масштабах, также представляют вихревые трубки. Но они не наблюдаются, т. к. находятся за границами резонансного диапазона масштабов. Выбрав «подходящий» геометрический масштаб, кванты-частицы, из которых составлены вихри, снова можно рассматривать как трёхмерные солитоны, что означает переход в совершенно новое Мироздание, с теми же изоморфными законами физики и математики.
«Плоские сечения» фрактала, как структуры энергии, методически рассматриваем как систему «плоских стробоскопических картиною) множества тождественных и геометрически подобных структур энергии, наложенных друг на друга. Их наблюдение возможно с помощью «математического стробоскопа», выделяя отдельные фракталы на определённых целочисленных частотах, но не на любых численных значениях и даже не кратных, а только на значимых простых числах или, хотя бы, взаимно простых. Сечения фрактала как оболочки «большого солитона» должны быть достаточно представительными, а «представительность» обеспечивается выбором оптимальных «толщины плоскости сечения» и скорости проведения сечения:
- в слишком «тонкую плоскость» попадёт всего одна точка поскольку никакие линии токов энергии, «смотанные в клубок фрактала», не пересекаются;
- в слишком «толстую плоскость» попадёт избыточное количество точек;
- сечение должно включать в себя радиус-вектор исходного солитона; в противном случае в него не попадут наиболее характерные геометрические структуры (солитоны и вихри ближайших, но меньших масштабов), которые мы подвергаем анализу;
- если изменить диапазон частот наблюдения, т. е. скорость проведения сечения, то это приведет лишь к обнаружению нехарактерных фрагментов фракталов, можно сказать, к искажению наблюдаемой стробоскопической картины: вследствие их наложения по причине чрезвычайно кратковременного существования в рассматриваемом, всегда ненулевом диапазоне масштабов.
Свойства фрактальных структур замечательны тем, что приведение различных масштабов энергии к одному из них дает одно и то же изображение «стробоскопической картины», как «кусочка голограммы», обладающей этим странным свойством. Все это прямо следует из аналитической взаимосвязи производных энергии и фундаментальных физических констант и предложенных нами математических моделей энергии.