Бесконечномерность Вселенной

Это один из самых интересных вопросов, как с математической, так и с физической точек зрения. Самая простая трехмерная пространственная модель вселенной Галилея и Ньютона, где время явялется независимым от пространства параметром. Затем следует четырехмерная пространственно-временная модель в СТО-ОТО,
где пространство и время образуют единое псевдоэвклидово пространство Минковского или Риманово в случае ОТО. Однако далее последовало развитие многомерных моделей вселенной. В апреле 1919 года Калуце удалось посредством введения «свернувшегося» пятого измерения доказать возможность объединить уравнения электромагнетизма и гравитации в обычном 4-мерном пространстве. Однако его теории более 50 лет пролежали в забвении на пыльных полках истории математики, поскольку у него не было никаких доказательств существования нового четвертого измерения нашего физического пространства. Затем появились теории струн, суперструн, суперсимметрии и супергравитации, которые позволили обьединить все четыре физические взаимодействия и решить самые важные проблемы современной физики. Однако у всех этих теорий есть один роковой недостаток — они требуют наличия у нашего физического пространства нескольких дополнительных размерностей, которые до сих пор нигде экспериментально не обнаружены, вследствие чего состоятельность всех этих теорий до сих пор оказывкается недоказанной. Просто проблема формулируется так — невозможно построить декартову N-мерную систему координат при N>3.
Занимаясь компьютерной графикой, я заметил, что в ней для создания образов нашей реальности используется восемь координат: 3- пространственные x,y,z; 1 -временная -t и четыре цветовых R,G,B,A, где R-красный цвет, G-зеленый цвет, B-синий цвет, A-прозрачность. Таким образом мне стало очевидно, что с точки зрения компьютерной графики образы нашей вселенной восьмимерны, а следовательно сама вселенная не может иметь размерность меньше размерности своих образов, то-есть восьми. Однако цветовое пространство человеческого глаза бесконечномерно, откуда у меня получилось экспериментальное доказательство бесконечномерности нашей вселенной. Здесь оставалось только понять смысл новых размерностей нашей вселенной. В итоге я пришел к выводу, что наша вселенная имеет три пространственных, одно временное и бесконечное множество материально-энергетических размерностей. Строгое математическое доказательство последнего факта не вызывает никаких трудностей.
При доказательстве многомерности Вселенной я не измышлял новых сущностей и действовал по очевидному стандарту — в N мерном линейном пространстве
точка имеет N — координат T={x1,x2,......xn}.
Если вспомнить о наличии в нашем мире множества электромагнитных и гравитационных полей, то нетрудно показать, что
I). НАША ВСЕЛЕННАЯ МНОГОМЕРНА! Д-ВО:
A). Все электромагнитные и гравитационные поля десятимерны! Д-во:
1) Расмотрим произвольное электромагнитное поле в некоторой пространственной области. Тогда очевидно, что любой точке этой области соответсвует ровно десять координат:
V). три пространственные координаты — x,y,z,
T). одна временная координата -t.
E). три координаты вектора эликтрической напряженности Ex,Ey,Ez.
H). три координаты вектора магнитной напряженности Hx,Hy,Hz.
Te={x,y,z, t, Ex,Ey,Ez, Hx,Hy,Hz}
2) Рассмотрим для простоты гравитационное поле точечной массы Mo: F=-R/RMo*m/(Ego*Eg(G)*R^2)-V/V*m*h(G)*C .......(1)
где R-радиус-вектор между материальным телом и притягивающим массивным телом, а V-вектор скорости материального тела.
Eg(G)=Eg[Mo/(Ego*R^2)] — гравитационная поляризация вакуума, зависящая от напряженности гравитационного поля.
h(G)=h[Mo/(Ego*R^2)] — параметр Хаббла, причем h(0)=Ho-постоянная Хаббла.
Здесь пока без доказательства, которое будет дано в следущих статьях, приведена формула для модифицировнного гравитацоинного потенциала Хевисайда
Тогда очевидно, что любой точке этой области соответсвует ровно десять координат:
V). три пространственные координаты — x,y,z,
T). одна временная координата -t.
E). три координаты вектора потенциальной напряженности гравитационного поля Fx/m,Fy/m,Fz/m.
H). три координаты вектора динамической напряженности гравитационного поля Vx/V*h(G)*C, Vy/V*h(G)*C, Vz/V*h(G)*C.
Tg={x,y,z, t, Fx/m,Fy/m,Fz/m, Vx/V*h(G)*C, Vy/V*h(G)*C, Vz/V*h(G)*C }

В) Поскольку все электромагнитные и гравитационные поля десятимерны, тогда очевидно размерность нашего мира уже никак не может быть меньше 16. Но полей много, и поэтому их совокупная размерность будет достаточно большой. Кроме полей в природе еще существует материя и энергия, которые тоже многомерны — доказательство аналогично. Таким образом размерность нашей вселенной огромна. Возникает только один вопрос конечномерна или
бесконечномерна наша вселенная?

II) НАША ВСЕЛЕННАЯ БЕСКОНЕЧНОМЕРНА! Д-ВО:
Вселенная бесконечномерна точно тогда, когда она бесконечна. И вселенная конечномерна тогда и только тогда, когда она конечна. Доказательство последних утверждений вытеакет из того факта, что бесконечная вселенная содержит в себе бесконечное количество материи и энергии, которые и порождают ее бесконечномерность. В случае конечности вселенной рассуждения полностью аналогичны. Однако поскольку у вселенной нет границ и следовательно она бесконечна, то следовательно она и бесконечномерна! чтд!

C). В Данном доказательстве не учитывались сильные и слабые взаимодействия, но очевидно они никак не могут уменьшить размерность нашей Вселенной, тем более, что наличия электромагнитных и гравитационных полей вполне хватило.

D). Как известно, ключевым понятием всей Ньютоновской механики является понятие материальной точки. Далее будет показано, что благодаря именно этому понятию Ньютоновская механика оказывается такой простой и удобной для всевозможных вычислений, допустим в отличие от квантовой механики и электродинамики, где этот формализм сложно применить или иногда и вообще невозможно. С другой стороны весь наш материальный мир на обычном и мега
масштабах вполне может быть представим в виде континуального множества материальных точек, каждая из которых имеет определенную размерность. И таким образом мы приходим к выводу, что наш мир не просто бесконечномерен, а он бесконечно-континуально мерен.
Теперь тщательно рассмотрим очень важный вопрос о размерности материальной точки и исключительно важных результатах, отсюда вытекающих. Очевидно, что в Ньютоновской механике материальная точка трехмерна, поскольку ее масса — m есть просто постоянный параметр Tm = {x,y,z}. С другой стороны в СТО и ОТО материальную точку уже следует как минимум считать четырехмерной поскольку тут пространство и время взаимосвязаны Tcm = {x,y,z,t}.
А теперь самое интересное — определим размерность материальной точки с точки зрения бесконечномерности Вселенной. Здесь следует учесть все параметры,
которые необходимы для однозначного ее определения.
Итак материальная точка имеет:
1) три пространственные координаты — x,y,z.
2). временную координату — t,
3). массу — m,
4). скорость V={Vx,Vy,Vz}.
Отсюда очевидно, что в бесконечномерной Вселенной материальная точка восьмимерна Tn={x,y,z, t, m, Vx,Vy,Vz} !
На первый взгляд кажется, что простая игра в математический формализм размерностей есть схоластика и тавтология, но это абсолютно неверно.

Следствие 1 из восьмимерности материальной точки — формула для ее массы!
Как известно импульс материальной точки равен P=m*V. Далее совершенно понятно, что для элементарного изменения импульса необходимо приложить к точке силу в течение элементарного времени dP= f * dt или dP/dt= f (2).
Итак на первый взгляд пока ничего интересного не произошло, но на самом деле формула имеет исключительно важный смысл.
Как известно второй закон Ньютона гласит что m*dV/dt = f (3).
Обычно в школе всегда дают второй закон в форме (3) , а затем уже в институте зачем то его незаконно подделывают под форму (2), незаконно для случая бесконечномерной Вселенной, внося переменную m под знак дифференциала.
Возникает вопрос, а зачем это делается, если итак в виде (3) он нам привычен, прост и понятен?
Ответ звучит просто фантастично, и когда до меня это дошло, то просто шокировало. Оказывается здесь раскрывается самая важная тайна всей современной физики.
Итак в качестве упражнения можно попробовать решить следующую задачу: взять второй закон Ньютона m*dV/dt = f и СТО и на основе их попробовать вывести формулу для массы E=M*C^2. Очевидно, что это сделать невозможно.

ТО-ЕСТЬ ФОРМУЛА E=M*C^2 ВЫВОДИТСЯ НЕ ИЗ СТО, А ИЗ ФОРМУЛЫ dP/dt = f ! Д-ВО:
Для того чтобы увеличить полную энергию материальной точки на элементарную величину dE необходимо совершить над точкой работу силой f на элемнтарном пути ds, то-есть dE = dA = f * ds = dP/dt * ds = dP*V, так как очевидно V = ds/dt. Далее следует учесть краевое условие, что при скорости равной скорости света масса становится пропорциональна энергии, откуда получаем что dE = c* d(M*c)=c^2 * dM. Итак получилось обыкновенное дифференциальное уранвение для массы
c^2 * dM = dP * V (4)
Самое интересное в этом уравнении то, что оно никак не ограничено никакими скоростями и никак не связано с СТО. Выражаясь фривольно можно, так сказать утверждать, что сама СТО есть частный случай этого уравнения. В самом деле рассмотрим общее решение этого уравнения. dM*(C^2 — V^2) = dV*V*M. =>
Ln(M/Mn)= — 1/2 * Ln([V^2/C^2 — 1]/[Vn^2/C^2-1]) или
M = Mn * sqrt ([Vn^2/C^2-1]/[V^2/C^2 — 1]) (5)
a). Если в этой формуле начальная скорость и вообще любая больше скорости света, то мы получаем просто формулу для массы тахионов, таких которые всегда движутся строго быстрее скорости света.
В). Если в этой формуле начальная скорость и вообще любая меньше скорости света, то резонно считать начальную скорость нулевой, и мы получаем просто формулу для массы, как в СТО M = Mo / sqrt (1 — V^2/C^2).

Если Вселенная многомерна, тогда ее метрика должна зависеть от всех координат. Например для трехмерного эвклидова пространства по теореме Пифагора известно, что ds^2=dx^2+dy^2+dz^2. Можно также считать расширением теоремы Пифагора на четырехмерный пространственно-временной случай для псевдоэвклидовой метрики Минковского квадратичную форму для интервала ds^2=c^2*dt^2-dx^2-dy^2-dz^2, в случае СТО и ds^2=drt * G * drt’ в случае ОТО, где drt={dx,dy,dy,jcdt}- 4-вектор-строка в метрике Минковского drt’ — транспонированный drt в столбец, G = {gij}-матрица определяющая грубо говоря кривизну пространства — времени в зависимости от гравитации. То-есть в случае ОТО координаты гравитации входят в формулу метрики пространства посредством коээфициентов искривления gij , грубо говоря. Естественно было предположить, что в случае многомерности, по примеру ОТО, следовало бы учесть влияние на метрику и всех других полей, то-есть другими словами получить единое уравнение метрики для всех типов полей. Однако такой подход явно вызывал непреодолимые затруднения да и к тому же не мог учесть многих других координат типа массы частиц, их электрические заряды, скорости и т.д. То-есть получить
единое уравнение метрики для всех видов взаимодействий в общем случае мне категорически не удалось, и я обратился к таким понятиям вариционной механики, как функция Лагранжа, Гамильтониан, Лагранжиан и т.д. Несколько лет спустя мне попалась на глаза заметка о том, что Эйнштейн всю свою жизнь пытался
вывести одно основное уравнение Единой Теории Поля, из которого бы получались сразу все результаты, но ему этого сделать не удалось категорически. И тут до меня сразу дошло, что таким уравнением как раз и должно было быть уравнение метрики в случае всех видов полей, то-есть мне сразу стал очевиден смысл искомого уравнения. А поскольку форму этого уравнения я уже искал совершенно в другом виде метрики, уже никак не связанной напрямую с метрикой эвклидова пространства, а с функциями Лагранжа, Намильтона, то-есть с вопросами вывода уравнений движения на основе вариационных принципов, то мне сразу стало очевидно, почему Ландау написал свою лучшую монографию именно под названием «Теория поля» — курс теоретической физики — том 2. Поскольку он общался с 
Эйнштейном, то на него сильное впечатление произвели творческие поиски последнего единой теории поля. Именно поэтому он все что мог самого лучшего сделал в своей работе по теории поля, которая видимо не воплотилась в единую по очевидным причинам, поскольку в ней вообще не затронуты ядерные силы, сильные взаимодействия, слабые и т.д. Итак подводя итог всему вышесказанному по вопросу метрики многомерной Вселенной можно сделать следующие выводы. Если общее уравнение метрики бесконечной вселенной и существует, то очевидно, что оно будет бесконечно сложным, так как для этого надо предварительно разработать теорию более общую и более сложную, чем единая теория поля, чего не смогли сделать ни Эйнштейн, ни Ландау. Однако решение проблемы состоит в том, что этого и не нужно делать в виду бессмысленности и полной практической бесполезности данной задачи. По всей вероятности просто надо понимать общий смысл метрики многомерной вселенной применительно к любым конкретным практическим и теоритеческим проблемам и задачам. Суть состоит в том, что невозможно в принципе свести всю метрику бесконечномерной вселенной к метрике 4-пространства-времени посредством введения
различных коэффициентов влияния на метрику полевых и материальных размерностей. Смысл многомерной метрики напрямую уже не связан с метрикой геометрического пространства, а связан с понятиями функций Лагранжа, Гамильтона, а также с вариционными концепциями вывода уравнений движения или по-сути с обобщением теоретических подходов к определению законов динамики, которые заложены в законах Ньютона. В плане вышеприведенных рассуждений становится очевидной мысль о том, что теоретический подход основанный на сведении метрики к эффектам искривления пространства-времени является тупиковым и неэффективным, а главное он не дает новых результатов и возможностей для успешного развития теории, да к тому же имеет очень узкую
экспериментально-доказательную базу. Для прояснения сути данных выводов можно проделать серию простых мысленных экспериментов.
Искривляет ли гравитация пространство и время?
Начнем с простого — с геометрического пространства. Весь опыт человеческой цивлизации убедительно доказывает, что в пределах нашей планеты Земля никаких отклонений нашего трехмерного пространства от эвклидовости не обнаружено в пределах достигнутой точности измерений. Но поскольку постулируется, что земная гравитация слаба, то такие искривления пространства видимо возможны на Солнце и в черных дырах, хотя никаких экспериментальных данных по этим вопросам у нас нет, и мы вынуждены остановиться на предположениях. С другой стороны непонятно почему для времени такие искривления оказались больше. Это подтверждается реальным примером 1 для атомных часов на Земле и вторых на самолете. Однако в некоторых книгах делаются попытки альтернативного обьяснения. Смысл альтернативного обьяснения сводиться к тому, что гравитация изменияет потенциальную и кинетическую энергию атомных часов и это приводит к некоторому изменению режима их работы и изменению показаний. Проделаем еще три мысленных опыта. Для второго опыта рассмотрим отдельную двухкомнатную квартиру с двумя абсолютно одинаковыми комнатами, в которых поместим абсолютно одинаковые атомные часы. Через некоторое время сверим показания атомных часов, чтобы убедиться в их одинаковости. Опыт второй необходим для того, чтобы убедится в правильности результатов третьего опыта. Поместим в одной из них источник сильного переменного электромагнитного поля поблизости от одних атомных часов. По всей вероятности сверка атомных часов через некоторое время покажет различие в их показаниях, поскольку сильное электромагнитное поле должно было существенным образом повлиять на их полную внутреннюю энергию и режим работы. Конечно тут можно было бы, как и в случае с гравитацией, сделать предположение о влиянии электромагнтизма на искривление времени. Но по-видимому более предпочтительным будет вариант с измением полной внутренней энергии механизма атомных часов. В четвертом опыте вместо электормагнитного поля мы применим чисто виртуально антигравитацию, которая очевидно должна привести к изменению показания часов. Кстати левитация атомных часов может быть достигнута и просто с помощью специальных сильных электромагнитных полей. Таким образом финально возникает вопрос — или гравитация искривляет время или гравитация просто изменяет режим работы атомных часов и порождает новые материально — энергетические размерности нашей вселенной.

• галактики
• Вселенная

Астрономы открыли таинственные ультракрасные галактики

19 декабря 2011

Астрономы увидели повторную переработку галактического вещества

21 ноября 2011

Астрономы объяснили скрытность галактических чёрных дыр

21 сентября 2011

Учёные нашли след вращения Вселенной при рождении

8 июля 2011

Обнаружен самый удалённый квазар во Вселенной

30 июня 2011