Эволюция знаний о солитонах

Приведём некоторые, наиболее важные исторические условия, математиче­ские и физические основания для введения в энергетику квантового вакуума со - литонных представлений.

В 1686 г. И. Ньютон, в лондонском издании своего труда «Математические начала натуральной философии», в котором он обобщил результаты своих иссле­дований и исследований, полученных его современниками и предшественниками - Р. Гуком, Г. Галилеем, И. Кеплером, Р. Декартом, X. Гюйгенсом, Дж. Борели, Э. Галлеем, и др. - изложил две теоремы (7, с. 730-732; 111, с. 11,207):

- в первой теореме он доказывает постоянство потенциала внутри сферы;

- во второй теореме, доказательство которой приписывают Лапласу, дока­зывается несжимаемость поля притяжения вне этой сферы.

В 1809 г. Дж. Айвори обобщил вывод о постоянстве потенциала в случае эл­липсоидов, а в 80-х годах XX века В. И. Арнольд и А. Б. Гивенталь распространи­ли вывод Ньютона и Айвори о постоянстве потенциала внутри сферы и эллипсоида - на произвольные гиперболические гиперповерхности (111, с. 11, 207).

В1828 г. Д. Грин развил теорию электричества и магнетизма, опираясь на най­денные им соотношения, связывающие между собой интегралы различных типов. Формулу связи интеграла по объёму с интегралом по поверхности, которую Л. Эйлер знал ещё в 1771 г., называют теперь теоремой Грина, вследствие её неиз­менного соответствия эмпирическим фактам. Формула получила известность лишь в 1845 г. после повторного опубликования работы Грина и обрела необычайную значимость в науке XIX-XX вв. Она основана на свойствах функции, которую ис­пользовали для исследования эфира, электромагнетизма и других векторных полей энергии Гаусс, Гельмгольц, Лагранж, Лаплас, Максвелл, Остроградский, Пуассон, Стокс и другие учёные. «Эта функция представляет сумму всех электрических и магнитных зарядов в поле, поделённых на расстояния от них до какой-либо данной точки» {Уиттекер). Грин первым назвал эту функцию потенциальной, или анали­тической, т. е. которая могла быть разложена в степенной ряд, и ввёл тем самым понятие потенциала в математику и физику. Применяя теорему Грина, учёные получили множество интересных результатов. Приведём в изложении Уиттекера один из наиболее важных результатов для солитонных представлений энергии (7, с. 166; 116, с. 90; 127).

- «Есть полая проводящая оболочка, ограниченная двумя замкнуты­ми поверхностями, в которую и вокруг которой помещены несколько наэлектризованных тел. Назовём внутреннюю поверхность оболочки и тела, которые находятся внутри неё, внутренней системой, а внеш­нюю поверхность и тела, находящиеся снаружи, - внешней системой. Тогда все электрические явления внутренней системы, связанные с притяжениями, отталкиваниями и плотностями, будут таковы, как если бы наружной системы не было вообще, а внутренняя поверх­ность была бы идеальным проводником, связанным с Землёй. А все электрические явления внешней системы будут таковы, как если бы внутренней системы не существовало, а наружная поверхность была идеальным проводником, содержащим количество электричества, равное тому, которое первоначально содержалось в самой оболочке и во всех телах, находящихся внутри неё».

В 1856 г. У. Томсон (лорд Кельвин) сделал указание на аналогию между свой­ствами волчков и магнитными и электрическими явлениями. В 1874 г. он связал объяснение поляризации света со свойствами фотонов как волчков. Дж. Перри по­лагает, что, возможно, самое важное приобретение физики со времён Ньютона - результаты опытов Фарадея и теоретические выводы Томсона и Максвелла о том, что свет и лучистая теплота - это электромагнитные возмущения (95, с. 78-79), несмотря на отсутствие в них проявлений магнитных и электрических свойств. Рассматриваем это как первое методологическое указание на возможность суще­ствования геометрических границ в разных диапазонах масштабов и частот, только в которых и проявляются разные отдельные свойства материи-энергии. Гироскопи - ческими свойствами Дж. Перри объясняет высокую стабильность дымовых колец (торов), теорию которых дал Томсон, как теорию вихревого строения материи во­обще. Томсон сделал «допущение, что атом материи есть не что иное, как удиви­тельное, замечательно стройно сформированное кольцо дыма, которое находится в совершенной жидкости и которое никогда не может подлежать стационарному изменению» - Дж. Перри (95, с. 14). Идею молекулярных вихрей при объяснении тепловых и электрических явлений высказал У. Д.М. Ранкин. Она заключается в том, что всякая частица материи есть маленький волчок (95).

В 1867 г. У. Томсон впервые использовал вихри для объяснения свойств не светоносной среды, а весомой материи и указал, что если атом состоит из вихревых

колец идеальной жидкости, то можно объяснить сохранение материи. Эго были самые ранние попытки создать общую физическую теорию эфира на основе вихре­вого движения энергии (116, с. 348).

В 1872 г. К. Ф. Клейн впервые сформулировал точку зрения на единство раз­личных преобразований в различных геометриях. Выбирая различным образом группу геометрических преобразований (не только в форме движений) и налагая на них определённые условия «равенства», например, сохранение энергии, можно получить разные геометрии, в том числе и геометрию Евклида (путём преобразо­вания в форме движения). Эго сообщение Клейн сделал на лекции в университете г. Эрлангена (Германия), а идея получила дальнейшее развитие в «эрлангенской программе» (7, с. 656).

Следуя Клейну, мы попытались показать, что в квантовом вакууме действуют геометрии Евклида, Лобачевского и Римана, что фракталы энергии характеризу­ются в множествах взаимосвязанных геометрий, как «промежуточных» между на­званными геометриями, вследствие того, что геометрические системы находятся в последовательных и периодических преобразованиях друг в друга: «... <-> со - литон <-»■ вихрь солитон вихрь <-»■ ...» - в переменных масштабах, а в целом - фрактал, как динамическая система, протяжённая в пространстве и времени. Сфе­рический солитон также представляет собой сложную динамическую структуру, составленную из периодически преобразующихся друг в друга вихря и солитона. В качестве солитонов можно рассматривать любую повторяющуюся промежуточную геометрическую конструкцию, существующую в широком диапазоне геометриче­ских масштабов, как динамической системы, составленной из вихрей и солитонов - фракталов энергии, что зависит только от выбранного диапазона масштабов анали­за. В качестве элементарной геометрической структуры солитон оказался наиболее удобной статической моделью энергии, вследствие его наибольшей стабильности, по сравнению с любыми другими, периодически возникающими промежуточными структурами во множестве взаимных преобразований.

Повторяемость геометрических свойств в элементарных структурах энергии разных масштабов рассматриваем как необходимое условие познаваемости кванто­вого вакуума. Эго позволяет использовать известные числовые последовательности в качестве математических моделей, наполненных соответствующим физическим содержанием. Точка зрения Клейна явилась обобщением ряда математических идей, изложенных ранее другими учёными, в т. ч. следующих.

В 1868 г. Э. Бельтрами заметил, что геометрия на двумерной плоскости круга Лобачевского совпадает с геометрией на трёхмерных поверхностях отрицатель­ной постоянной кривизны, простейший пример которых представляет псевдосфе­ра, которую, в виду важности для новой энергетической концепции, мы назвали «псевдосферой Лобачевского Бедырами», а свойства отождествили со свойствами вихря-гиперболоида. Рис. 8, с. 239. (7, с. 325).

В1871 г. К. Ф. Клейн, а позже А. Пуанкаре, показали, что в геометрии Лобачев­ского моделью плоского пространства является внутренность круга (сечение шара), а трёхмерного пространства - внутренность шара. То и другое - как двусторонние пространства, т. е. имеющие границы, что позволяет ввести определённые условия для взаимных преобразований различных геометрий (7, с. 325), (курсив наш).

В 1885 г. Г. Лэмб при исследовании электрических движений в сферическом проводнике обнаружил, что если сферический проводник поместить в быстроме­

няющееся поле, то индукционные токи почти полностью ограничиваются поверх­ностным слоем {оболочкой), {курсив наш). Затем О. Хевисайд показал, что какова бы ни была форма проводника, быстро изменяющиеся в поверхности токи в глубь его вещества не проникают (116, с. 368).

В 1896 г. Г. Ф. К. Сёрл нашёл:

- распределение электрического заряда по движущейся сфере не может на­ходиться в равновесии, если бы электрическая сила была радиальной, по­скольку в этом случае механическую силу, приложенную к движущемуся заряду, нечем уравновесить;

- движущийся точечный заряд является не сферой, а сфероидом, полярная ось которого, расположенная в направлении движения, относится к его экваториальной оси в определённой зависимости (116, с. 366).

В том же году У. Б. Мортон показал, что в случае наэлектризованной сферы, поверхностная плотность заряда не изменяется, но силовые линии уже не покида­ют сферу под прямым углом, из чего следует, что к сфере должны быть приложены тангенциальные составляющие сил, действующих на сферу. Тангенциальные со­ставляющие, будучи неуравновешенными, создают момент вращения сферы. Всё это приводит к деформации сферы и новому динамическому равновесию системы в движении - новой постоянной скорости прямолинейного движения.

В 1895 г. Дж. Лармор и в 1905 г. В. Вин обсуждали возможность доказа­тельства того, что инерция обыкновенной материи имеет следующую природу (116, с. 367):

- атомы материи состоят из электронов, а энергия поля, которое окружает сферу, больше, когда сфера движется, чем когда она находится в покое;

- работа, которую необходимо выполнить, чтобы сообщить сфере задан­ную скорость, больше, когда она заряжена, чем когда она не заряжена;

- масса увеличивается (как ток смещения) из-за присутствия заряда, вслед­ствие самоиндукции конвекционного тока, образующегося при движении заряда.

В 1900 г. лорд Кельвин в Лондонском Королевском университете в лекции о состоянии науки в первые годы XX века с названием «Девятнадцатый век закрыл тучами динамическую теорию тепла и света» обсуждал неразрешённые трудности теоретической физики (183):

Эфир должен обладать свойством твёрдого тела. Тогда почему планеты движутся в нём не встречая сопротивления?

- О допустимости сверхсветовой скорости, с которой должны двигаться ещё не открытые частицы.

В 1904 г. А. Зоммерфельд представил в Гетгингенскую академию две работы о динамике электрона. В них он показал и дал точные формулы, из которых сле­дует, что электрон в форме шара, заряд которого распределён по поверхности или объёму, может двигаться с постоянной скоростью без внешнего воздействия, если его скорость меньше скорости света. «Расчёт показывал, что если предел пре­вышен, то поле {электрона) в основном концентрируется в маховском конусе, подобном известному для случая тела, движущегося со сверхзвуковой скоро­стью» - П. Дебай (183). Из формул Зоммерфельда следует, что для движения со сверхсветовой скоростью к электрону должна быть приложена постоянная сила и при любой сверхсветовой скорости она конечна по величине.

Примечание. П. Дебай о состоянии науки в начале XX века (183):

- Зоммерфельд знал о работе Г. А. Лоренца «Электромагнитные явления в системе, движущейся с произвольной скоростью, меньшей скорости света», представленной в Амстердамскую академию 24 апреля 1904 г., в которой он ввел гипотезу сжатия эфира, высказанную им ещё в 1892 г., «но не смог ничего отсюда почерпнуть. Лоренцово сжатие не имеет разумного смысла для сверхсветовой скорости. Но это был лишь пролог. Уже в следующем году Эйнштейн подорвал, казалось, навсегда основу для любых рассуждений о сверхсветовой скорости. Ни­кто тогда не подумал, что в среде с показателем преломления больше единицы между собственно скоростью света и фазовой скоростью имеется различие, ко­торое вполне можно измерить при распространении света в среде. Лишь через 30 лет Черенков показал, что названное его именем излучение обладает свойствами, предсказанными Томсоном и вычисленными Зоммерфельдом. На этой основе вся теория была развита И. М. Франком и И. Е. Таммом».

В 1907-1908 гг. Минковский дал геометрическую интерпретацию кватерни - онного исчисления, принятого в дальнейшем Эйнштейном в качестве математиче­ского аппарата Специальной теории относительности (СТО), датой возникновения которой принят 1915 г. (7, с. 725; 8, с. 507; 127). В то время кватернионное ис­числение, широко распространённое в науке, было обязательной математической дисциплиной в основных университетах и, особенно, в Англии. Минковский ввёл «пространство-время» в исчисление кватернионов не в связи с «упразднением» эфира из науки экспериментами А. Майкельсона (1881 г.) и Э. Морли (1887 г.), и не в обоснование СТО, а в развитие кватернионного исчисления и формализа­цию его расширенной трактовки с иным содержанием терминов. В кватернионном исчислении скаляр (время) и тройка векторов (пространство) представляют собой кватернион. Произведение кватернионов объединяет в себе произведение числа на вектор, скалярное и векторное произведения векторов. Кватернионное исчисление оказалось пригодным для анализа эфира и гравитации в солитонных представлени­ях энергии (90, 140, 141).

В 50-х годах прошлого столетия Э. Ферми, Дж. Паст и С. Улаф, анализируя на ЭВМ математическую модель движения энергии, обнаружили в солитоне ещё одно странное свойство, формально противоречащее его стабильности. На каких бы высоких частотах ни производилась накачка энергией модели гипотетически свободного солитона, энергия накачки не усредняется по частотам: с высоких ча­стот она неизменно перераспределяется на низшие собственные частоты солитона. Это означает, что при поступлении энергии квантового вакуума в материальный солитон он всегда должен излучать энергию - фундаментальная основа теплови­дения (38, 141), что не удивительно, т. к. распределение плотности энергии по ча­стотам должно подчиняться распределению Больцмана - это эмпирический факт (64, с. 23-26). Однако солитон остаётся стабильным. Вопрос, откуда берётся энер­гия? - снова остался открытым. Проблема физической природы стабильности энер­гии и названное свойство в солитоне в общепринятых математических моделях движения солитонов учитывается, точнее, как мы полагаем, снимается чисто мето­дически, выбором формы уравнений и начальных условий, которые математикам удается находить (8, 37, 38).

В 70-х годах XX века теоретически предсказаны и экспериментально открыты групповые формы существования солитонов со «стабильным сохранением формы и свойств в каждой уединённой волне, образованные распавшимся «материн­ским солитоном». Открыты другие свойства и формы солитонов, в т. ч. самовоз­буждение энергии в форме солитона и открытие трёхмерного солитона и др., к которым причастны учёные В. Е. Захаров, А. Б. Шабат, Я. И. Френкель, Т. А. Конто - рова, Дж. Перринг, Т. Скирма, М. Кру скал, Р. Миура, С. Л. Макколл, Е. Л. Хан и др. (А. Н Кудряшов, 1997 г. (150)).

В1965 г. произошло событие фундаментальной важности для новой энергети­ческой концепции и развития солитонных представлений энергии, существующей на границе «квантовый вакуум - вещественный мир». Американские учёные А. Пензиас и Р. Уилсон обнаружили реликтовое излучение Вселенной с интенсив­ностью излучения, соответствующего тепловому излучению абсолютно чёрного тела при температуре —2,7 °К, за что они в 1978 г. получили Нобелевскую пре­мию. Реликтовое излучение - одна из составляющих общего фона космического электромагнитного излучения Вселенной. Переносчики квантов энергии реликто­вого излучения названы реликтовыми фотонами (рф). Основная идея, которую мы извлекли из открытия, заключается в том, что рф, по нашему предположению, переносят наименьшие, регистрируемые в вещественном мире, порции (кванты) сконденсированной энергии, доступные для измерения приборами, т. е. находят­ся на границе «наблюдаемости». Интенсивность и температура реликтового излу­чения соответствуют космической плотности рф —400 шш в 1см3 (8, с. 634-635). Энергия реликтового фотона численно равна постоянной Планка и нарушает сим­метрию квантового вакуума. При достижении критического значения плотности реликтовые фотоны, согласно соотношению неопределённостей В. Гейзенберга, инициируют наибольшую мощность индуцированного излучения эфиром в окру­жающее пространство несконденсированной энергии и её конденсацию в форме наименьших квантов сконденсированной энергии - новых реликтовых фотонов. Период волны на частоте реликтового излучения составляет ~1см (0,5 - 0,7). Эта форма сконденсированной энергии лежит на границе инфракрасной зоны лучистой энергии, ниже которой по частоте она недоступна для регистрации приборами.

Согласно закону излучения М. Планка рф являются неотъемлемой компонентой любого теплового излучения в природе и технике. В силу своих больших размеров они не могут существовать в меньших по размерам пространствах и в более плотных средах. В этих условиях мы рассматриваем аналогичные кванты волновых коллек­тивных взаимодействий элементарных структур материи, меньших по размерам, но также низших значений квантов сконденсированной энергии, которые, при произ­вольном выборе масштабов анализа, также рассматриваем в качестве единичных, т. е. в качестве «квазиреликтовых фотонов» или обобщённым обозначением - рф.

В разных геометрических масштабах квазичастицы низших энергий разнород­ны и по химико-физическим свойствам, вследствие разных пропорций в них двух видов энергии, несмотря на равенство постоянной Планка численных значений сконденсированной энергии после приведения их к единичному солитону «в пу­стоте» - классическому рф. Эго позволило предположить изоморфную взаимо­связь между разнородными солитонами во всём бесконечно широком диапазоне геометрических масштабов несконденсированной энергии.

Плотность излучаемых и поглощаемых веществом квазиреликтовых фотонов зависит от геометрических масштабов и плотности сконденсированной энергии в материальных объектах. Так, в главе 11, п. 11.3 мы покажем, что в околоземном

пространстве (в лабораторном помещении при нормальных условиях) плотность рф (энергия квазиреликтовых рф) больше плотности (энергии) космических рф, поэтому они меньше по размерам и составляют -1745 шт/смъ. Выяснились и дру­гие особенности в свойствах рф (11), послужившие основанием для методическо­го решения: использовать реальные рф в качестве универсальной геометрической модели элементарной структуры и кванта энергии. В гипотетическом статическом состоянии мы рассматриваем его в качестве единичного сферического солитона, к параметрам которого можно привести параметры солитонов любых других мас­штабов, поскольку они зависят от масштаба единственным образом. Обнаружи­лось, на первый взгляд, странное «качественное совпадение» размера единичного реликтового фотона с единицей длины в метрической системе мер - сантиметр. Ре­ликтовый фотон, как солитон, существует на геометрической границе «веществен­ный мир - квантовый вакуум», как статический (замороженный) фрагмент волны реликтового излучения с радиусом оболочки солитона или длиной полупериода волны —1 см.

В дальнейшем это позволило отождествить физическое содержание понятий «плотности реликтовых фотонов» и «температуры материальной среды», излучаю­щей тепловую энергию в широком диапазоне спектров частот, привело к отождест­влению физического содержания космологической константы Хаббла и постоянной Больцмана. Эго, в свою очередь, позволило нам сделать вывод, что в вещественном мире только реликтовые фотоны порождают тепловую энергию.

Широкий спектр коллективных взаимодействий атомно-молекулярных структур в «неживой» материи (8, с. 249-250, 298) и клеточных структур в живых организмах содержит также и частоту реликтовых фотонов. Коллективные взаи­модействия являются причиной как генерации, так и поглощения живой материей квазичастиц на частоте, приближенной к частоте рф. Это означает, что все из­вестные физические явления взаимодействий материальных объектов происходят по закону взаимосвязи систем с надсистемой через подсистемы, включающих данные системы, благодаря тому, что в коллективных взаимодействиях их элемен­тарных структур имеются низшие кванты энергии одного масштаба или частоты. Вследствие больших геометрических размеров реликтовые фотоны космического излучения взаимодействуют на резонансной для себя частоте с материальными ма­кро - и мегаобъектами Вселенной и с Вселенной в целом. Большие размеры и дру­гие геометрические свойства рф предоставляют уникальную возможность живым макроорганизмам (как и всем макро - и мегаобъектам вещественного мира) быть генераторами излучения реликтовых фотонов и поглощать их. Это предполагает их взаимодействие между собой на резонансной частоте, частоте «псевдо-рф», благо­даря тому, что кванты низших энергий содержатся во всех материальных объектах с любой физико-химической природой. Коллективные колебания элементарных структур материи-энергии на частоте рф, в т. ч. и в клеточных структурах живых организмов, - это эмпирический факт, который можно рассматривать также как реальную физико-техническую основу будущей психоэнергетики.

Комментарии закрыты.