Чтение онлайн

Вакуумные флуктуации образуют кванты релятивистских волновых полей, которые и называются виртуальными частицами. Виртуальные процессы наблюдаются, например, в смещении спектральных линий в атомах из-за непрерывных колебаний движущихся по их орбитам электронов под действием «нулевых» колебаний вакуумной среды. Хаос в движении электронных оболочек, находящихся под действием атомных ядер, обусловлен действием на них хаотических колебаний пространственного упорядочения вакуумной среды, т. е. возможно, того «материала», из которого «изготовлено» трёхмерное пространство.

Возможно также, что этот «материал» сформировался в процессе «космической инженерии» под действием Большого взрыва и непрерывного расширения во всех направлениях материи Метагалактики. И не исключено, что «космическая инженерия» протекала по «программе» и в последовательности, сложившейся на предметагалактической стадии эволюции.

Колебания происходят в самых различных материалах, происходят они и в материале, из которого «сделана» Вселенная. Пространственно-временная ткань бытия очень прочна, и поэтому незаметна для тех, чья материя тела тоже распложена на этой ткани, т. е. для нас, людей. Она проявляет себя лишь в виртуальных процессах в вакууме. По крайней мере таково наше предположение, приносимое в подарок физикам со стороны философии. Когда-нибудь эта предполагаемая нами субстратная модель пространства-времени подтвердится либо будет опровергнута. Но она представляется нам вполне правомерной с точки зрения сегодняшних научных знаний и к тому же открывает определённые возможности для объяснения полевых процессов и дальнодействия физических тел.

Виртуальные частицы отличаются от реальных тем, что при их появлении нарушается релятивистское соотношение энергии и импульса, временно как бы приостанавливается действие закона сохранения энергии, поскольку энергия возникает из пустоты, из кажущегося ничто. На самом же деле не закон сохранения энергии нарушается, а энергия лишь как бы берётся взаймы в результате соотношения неопределённостей между энергией и временем, что может происходить лишь в очень короткие промежутки времени, микроскопические доли секунды, после чего энергия возвращается в вакуум и поглощается им. Виртуальные частицы возникают в краткие мгновения взаимоперехода и взаимодействия. Так, при взаимодействии электронов один их них испускает виртуальный фотон, а другой поглощает его. Взаимодействие нуклонов – протонов и нейтронов – осуществляется посредством испускания и поглощения виртуальных мезонов. Каждый нуклон окутан облаком виртуальных пионов, на основе которых формируется поле ядерных взаимодействий. В современной физической теории очень многие структурные особенности элементарных частиц объясняются и описываются при помощи представлений о возникновении, поглощении или распаде виртуальных частиц.

Сама квантованность элементарных и виртуальных частиц проистекает, по-видимому, из разорванности пространственно-временного континуума, разрывов или «шероховатостей» той непрерывной «стены», которой «космическая инженерия» эволюционного процесса отделила Метагалактику от других космических систем. Мы не замечаем этой «стены», поскольку наш способ восприятия приспособлен к отражению лишь тех объектов, которые обладают соответствующими земным условиям качествами и свойствами. Неуниверсальность этого способа восприятия прослежена нами на самых различных примерах, но особенно ярко она проявляется в так называемой «скрытой» материи, существование которой никак не обнаруживается в изображениях, доносимых от космических объектов нашему зрению, а выявляется лишь по «неправильному» поведению космических объектов, свидетельствующему о появлении из пустоты колоссальных по мощности гравитационных полей.

Как элементарные, так и виртуальные частицы обладают способностью рождаться и уничтожаться, испускаться и поглощаться в процессах взаимодействия с другими частицами. Это кажущееся возникновение из ничего и исчезновение в ничто обусловлено неконтролируемостью взаимопереходов, нечёткостью границ и размытостью определённостей на микроуровне.

По «времени жизни» частицы подразделяются на стабильные и нестабильные. Стабильных элементарных частиц всего пять К ним относятся электрон, фотон, протон и два вида нейтрино. Остальные более 400 видов частиц нестабильны, они существуют ничтожные доли секунды, изредка минуты, как нейтрон в свободном состоянии, затем они распадаются.

Макроскопическую определённость и упорядоченность создают мобилизационные структуры атомных ядер. Они возникают из хаоса свободных элементарных частиц в процессах элементарной самоорганизации на определённом этапе эволюции «космической инженерии» Метагалактики.

Хаос преобразований в микромире, отсутствие чётко выраженной дискретности телесных форм при наличии квантовой дискретности, разорванности полевых формаций, которые в макроскопическом мире, накладываясь друг на друга, образуют непрерывное (континуальное) единство, приводит к широко известному феномену наличия у микрочастиц свойств частицы и волны.

Очень верно по этому поводу высказался известный американский физик и философ Герман Вейль. «Согласно представлениям о строении вещества и теории поля, – отмечает он, – материальная частица, скажем, электрон, – представляет собой не что иное, как небольшой участок электрического поля, в пределах которого напряжённость достигает фантастических величин, что свидетельствует о концентрации большого количества энергии в малом объёме пространства. Такой сгусток энергии, не имеющий чётких границ на фоне всего остального поля, подобно волне на поверхности водоёма, перемещается в пустом пространстве; поэтому мы не можем утверждать, что электрон состоит из одной и той же определённой субстанции – такой просто не существует» (Weyl H. Philosofi of Mathematics and Natural Science. Princeton: Princeton University Press, 1949, р. 171). Нет мобилизационной структуры – нет и постоянной субстанции, есть фрагмент поля, распределяющийся с определённой вероятностью по окружающей среде, захватывая или покидая её субстанцию, её материальное содержание.

При этом необходимо иметь в виду, что если в макромире мы имеем дело со сформированной на атомно-молекулярном уровне материей, то в микромире нам предстаёт материя, которая не имеет локализуемой в пространстве формы, поскольку не существует границ, отделяющих одно образование от другого. Микрообъекты – это сплошной переход из одного состояния в другое. Микромир как нельзя лучше характеризуется образом реки, использованным древнегреческими философами для демонстрации всеобщей изменчивости первоначала всего существующего в мире. Это «река», в которую нельзя войти дважды, поскольку в ней уже будет другая вода, но невозможно войти и один раз, поскольку за время вхождения она изменится полностью. При отсутствии относительно устойчивых форм материя становится полностью зависимой от движения, она не просто течёт и изменяется, она не существует вне течения и изменения.

Однако уже на микроуровне закладываются предпосылки макроскопической устойчивости, упорядоченности и самоорганизации. Они проявляются в направленном движении больших масс частиц, в закономерностях их поведения, доступных для вероятностного описания, в проявлении свойств частицы либо волны.

«Космическая технология» микромира функционирует при свободном состоянии микрочастиц в отрыве от «космической инженерии», которая проявляется лишь под мобилизующим действием атомных ядер.

Наиболее фундаментальной, и в то же время наиболее гипотетичной и парадоксальной из всех элементарных частиц, изучаемых физикой, является кварк. Эта таинственная, обладающая наиболее немакроскопичным поведением частица считается и наиболее элементарной, мельчайшей, не содержащей с точки зрения современного уровня знаний более мелких, входящих в её состав частиц.

Существование кварков предположил американский физик М. Гелл-Манн, который вводил это понятие скорее как удобную теоретическую конструкцию, позволяющую хотя бы в какой-то степени упорядочить физическое описание той пёстрой хаотической смеси из более чем двухсот элементарных частиц, которые были идентифицированы физикой уже в начале 60-х годов. Кварки считались теоретической функцией, результатом игры уравнениями, пока в 1968 г. в лаборатории Стэнфордского университета в США «обстрел» электронами протоновой «мишени» не дал результаты, отличные от прежних представлений о протонах как частицах ядра, не состоящих из более мелких образований. В данной же серии опытов разброс электронов показал, что внутри протонов «что-то есть». Так теоретическая конструкция Гелл-Манна нашла экспериментальное подтверждение, а сам её автор был удостоен нобелевской премии уже в 1969 г. В последующие годы были идентифицированы шесть типов кварков, получивших экзотические названия, в духе воспринимаемого нами мира явлений. К ним относятся «верхний», «нижний», «странный», «очарованный», «красивый» и «истинный» кварки. Последний, «истинный» кварк был идентифицирован в 1994–1995 годах в Национальной лаборатории имени Э.Ферми в Чикаго (США) в ходе экспериментов на «Теватроне» – в тот момент самом мощном ускорителе в мире с длиной разгона 6,3 км.

После этого физики вздохнули с облегчением. Комбинируя взаимодействия кварков при помощи формул, отныне можно было описать и даже объяснить поведение всех частиц, участвующих в сильных взаимодействиях. Загадкой остаются лишь сами кварки. Сила их взаимного притяжения возрастает не обратно, а прямо пропорционально расстоянию между ними, причём возрастает в очень высокой пропорции. Поэтому получение отдельных кварков путём разрыва межкварковых связей остаётся непосильной задачей. Предполагается, что в новорожденной Метагалактике в условиях колоссальных плотностей и температур кварки существовали в индивидуальном состоянии, но по мере остывания и разрежения вещества слиплись в единое нерасторжимое целое.