9890623 Структура материи. Вихрал (науч.)

Предлагается гипотеза о строении материи в планковских масштабах, которая позволяет построить кольцегранные модели атомов, просто объяснить устойчивость электронных оболочек, открыть новую геометрическую фигуру 18-гранник, построить столбчатые модели ядер, просто объяснить их устойчивость в зависимости от состава, в рамках классической механики качественно описать механизмы известных типов взаимодействий, установить границы применимости аппарата теории относительности и аппарата квантовой механики, отказаться от принципа неопределенности, предсказать различие в скорости распространения световых импульсов по движению Земли и против движения Земли по орбите.

ВИХРАЛ. ГИПОТЕЗА

Вихрал – регулярное объемное сплетение материальных вихрей (в дальнейшем – колец) типа гидродинамических, имеющих планковские масштабы, энергию и характерное время.

Малые возмущения симметричного вращения колец соответствуют возбуждению электромагнитных волн. Сильное возмущение вызывает резонанс вихрала, соответствующий элементарной частице. Резонанс преобразует вращательное движение колец в колебательное, соответствующее высокочастотным электромагнитным волнам, при помощи которых элементарные частицы взаимодействуют.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЙ

Вихрал – регулярная структура сцепленных колец (вихрей типа гидродинамических), имеющих планковские масштабы, энергию и характерное время. Вихрал – объект Гигамира. Его размер превышает 10 миллиардов световых лет.

Кольцо – элемент вихрала, обладающий планковскими параметрами. (d = 10^-35 м; E = 10⁹ Дж; t = 10^-43 cек.)

Вакуум – невозмущенный вихрал. Вращательное движение колец симметрично, колебательное движение отсутствует.

Волна асимметрии – волна возмущения симметричного вращательного движения колец, сопровождающегося их колебательным движением, соответствует электромагнитной волне.

Элементарная частица – резонанс вихрала.

Электрическое поле – высокочастотное электромагнитное излучение элементарной частицы.

Магнитное поле – высокочастотное электромагнитное излучение элементарной частицы.

СВЯЗЬ ПОНЯТИЙ

1. Вихрал – уровень организации материи, объединяющий электромагнитные волны и вещество.

2. Волны асимметрии – общий способ существования электромагнитных волн и элементарных частиц.

3. Класс одномерных резонансов: фотон, нейтрино.

4. Класс двумерных резонансов: электрон, мюон, тау-лептон (в дальнейшем таон).

5. Класс трехмерных резонансов: кварки.

6. "Необычные волны": волны асимметрии, соответствующие классическим электромагнитным волнам с длиной L, определяемой по формуле Планка E = hw, L = c·T, где Е – энергия излучающей элементарной частицы, h – постоянная Планка, w = 2·3.14/Т – частота, Т – период, с – скорость света.

СЛЕДСТВИЯ ГИПОТЕЗЫ

1. Скорость света – параметр вихрала. Прохождение импульсов света по движению Земли и навстречу должно занимать различные интервалы времени, которые различимы современными средствами измерений.

Границы применимости аппаратов теории относительности и квантовой механики.

Принцип нелокальности взаимодействий.

В силу настоящей гипотезы элементарная частица и ее поле – суть один процесс, однако если в области, соответствующей элементарной частице, он является резонансным, следовательно циклическим, то в области, соответствующей полю частицы, он является нерезонансным и, в общем случае, нециклическим.

Будем называть физической системой циклический процесс, а нециклический – несистемой.

2. Главной идеей при построении модели этой среды стала идея поиска главного отличия в структуре электромагнитных и акустических волн. Это различие по интуиции автора должно будет подсказать чем отличаются элементы этой среды от элементов вещества, т.е. от атомов.

При поиске главного отличия желательно выбрать максимально аналогичные формы акустических и электромагнитных волн для сравнительного анализа. Известно, что электромагнитные волны поперечны. Опыты Герца показали, что при повороте металлической решетки, расположенной на пути распространения электромагнитной волны можно изменять ее интенсивность от нуля до 100%. Поперечные акустические волны можно получить в твердом теле, например, в кристалле.

Рассмотрим поведение элементов среды при прохождении плоской поперечной волны. В случае акустической волны в кристалле можно рассмотреть поперечные перемещения атомов и связанные с этим процессом волны поперечных локальных механических напряжений. В случае электромагнитной волны в вакууме можно рассмотреть волны поперечных локальных электрических и магнитных напряжений.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКАЯ АНАЛОГИЯ

При вертикальном смещении атомов в кристалле при прохождении плоской поперчной акустической волны возникают горизонтальные механические напряжения, знак которых не зависит от знака вертикального смещения атомов. Вертикальная стрелка выходит вверх из центра. Две горизонтальныестрелки входят в центральную точку справа и слева. Вертикальная стрелка выходит вниз из центра. Остальное – без изменений.

Обозначим это свойство символом "С". В аналогичном случае при распространении плоской электромагнитной волны смена знака вектора Е связана со сменой знака вектора Н.

Вертикальная стрелка выходит вверх из центра и обозначена буквой Е (электрический вектор). Горизонтальная стрелка выходит направо из центра и обозначена буквой H (магнитный вектор).

Картинка повернута на 180 градусов вокруг центра.

Обозначим это свойство символом "А". Механическая модель Максвелла обладает свойством А. Попытаемся упростить форму шестеренок, сохранив свойство А. Заменим шестеренки на сцепленные кольца, имеющие форму листа Мебиуса. Перекручивание колец в форме листа Мебиуса позволяет сохранить свойство А. Зацепление колец позволяет сохранить способность пропускать волны механического смещения элементов. Обозначим это свойство символом "В". Требование однородности среды выполняется только в том случае, если в каждое кольцо входит по четыре соседних кольца. Обозначим это свойство символом "Ч". Свойство "Ч" определяет три особых ортогональных направления в регулярной структуре колец. Свойство ортогональности обозначим символом "О", а свойство регулярности символом "Р". Сказанное выше можно записать формулой: Из свойства "Ч" следуют свойства "О" и "Р". Заменим кольца на круговые вихри типа гидродинамических. Условие вращения вихрей обозначим символами "ВР". Условие "ВР" выполняется только в том случае, если направления вращения вихрей соответствуют

В горизонтальной плоскости лежит кольцо. В него входят с зацеплением четыре кольца, лежащие в вертикальных плоскостях. Если посмотреть на центральное кольцо сверху, то четыре сцепленных с ним кольца образуют правильный крест. Направления вращения колец, образующих крест чередуются.

Направления движения – это геометрическое свойство. Обозначим его символом "Г". Определяется оно условием равновесия системы вращающихся вихрей. Обозначим это условие символами "РА". Нарушенное равновесие восстанавливается за счет установленных направлений, т.е. свойства "Г", которые в свою очередь определяются условием равновесия, т.е. свойством "РА". Сказанное выше можно записать формулой:

Из свойства "РА" следует свойство "Г" и наоборот.

Нарушение равновесия и процесс восстановления может быть записан следующей формулой:

Из состояния "РА"-один следует состояние "Г"-один; Из состояния "Г"-один следует состояние "РА"-два.

Рассмотрим свойства по уровням фундаментальности:

Эти уровни условны. Свойства РА и Г могут быть описаны системой дифференциальных уравнений, первым приближением которых являются уравнения Максвелла. Соотношения квантовой механики являются частными решениями полной системы, которую предстоит написать. Вихрал не противоречит декартовой системе координат, в которой любое движение можно разложить на 3 ортогональных составляющих. Попытаемся, используя это отличие, построить геометрическую модель элемента гипотетической среды, проводящей электромагнитные волны. Обратимся к работе Максвелла, который вывел уравнения электромагнитного поля, используя механическую модель, состоящую из зацепленных шестеренок. Попытаемся упростить его механическую модель. Заменим шестеренки на сцепленные кольца, перекрученные в форме листа Мебиуса. Пространственная кольчуга из таких колец будет однородной только в том случае, если в каждое кольцо входят по четыре других кольца. Кольчуга будет симметричной, относительно центра симметрии любого кольца только в том случае, если вдоль любого из трех перпендикулярных направлений, которые являются выделенными, т.к. вдоль этих направлений расстояния между центрами ближайших колец минимально, направление перекручивания кольца чередуется от кольца к кольцу с левовинтового к правовинтовому и т.д. Возможно, что нутация гироскопа связана с ориентацией гироскопа относительно этих выделенных направлений. Для симметричности модели необходимо также, чтобы кольца были перекручены не по одному, а по четыре раза. Дальнейшее упрощение модели возможно путем замены колец на круговые вихри, сцепленные по тому же принципу, но, за счет кругового вращения, позволяющие обойтись без перекручивания колец.

Допустим, что наше преобразование шестеренок Максвелла в сцепленные круговые вихри, образующие регулярную структуру, которую мы будем называть вихрал (от слова вихрь и кристалл) не изменило своей качественной связи между величинами в уравнениях Максвелла. Уравнения Максвелла в нашей интерпретации принимают более содержательный смысл, т.к. они начинают описывать распространение волн асимметрии вихрала, который, в отличии от системы шестеренок, является динамической системой. Волны асимметрии нужно понимать как периодическое в пространстве и во времени смещение центров масс вихрей, составляющих вихрал (далее будем называть их кольцами). При этом общее количество движения кольца может оставаться постоянным. Колебательное движения кольца может осуществляться за счет уменьшения вращательной составляющей. В макромире есть аналог кольца – ротон.

Попробуем теперь разобраться со структурой фотона. Он отличается от обычной волны асимметрии тем, что распространяется не во все стороны, как круги на воде, а в одном направлении, сохраняя свою структуру. Скорость его распространения совпадает со скоростью распространения обычных электромагнитных волн. Центральной идеей при моделировании структуры фотона является идея о самоорганизации волнового пакета в случае сильного (резонансного) возмущения симметричного вращения колец, образующих вихрал. Технологической стороной вопроса оказывается анизотропия резонансных свойств вихрала в масштабах кольца. Фотон, в некотором смысле, похож на солитон, однако на самом деле он представляет собой одномерный сверхдобротный анизотропный резонанс вихрала. В таком случае даже гравитационный эффект может фокусировать внутрифотонный волновой пакет. Однако утечка энергии из фотона в вакууме все-таки происходит, и, за несколько миллиардов лет, покрасневший до нерезонансного состояния фотон должен расфокусироваться.

СВОЙСТВО ДУАЛЬНОСТИ В ГЕОМЕТРИИ

Кольцегранники и многогранники являются дуальными идеализациями реальных объектов типа кристаллических структур. Компллексное использование дополняющих друг друга стержневых и кольцегранных моделей позволяет получить дополнительную информацию о моделируемых объектах.

http://ftp.decsy.ru/nanoworld/index.htm