Частина Структури Всесвіту




Скачати 327.34 Kb.
НазваЧастина Структури Всесвіту
Сторінка1/3
Дата конвертації26.02.2013
Розмір327.34 Kb.
ТипДокументы
uchni.com.ua > Фізика > Документы
  1   2   3
Частина 4. Структури Всесвіту.

Все, що зроблено тобою,

буде використано.

Оточуючий нас Всесвіт вражає надзвичайною різноманітністю процесів і структур. Та як усвідомлює читач подібна різноманітність може бути всього-на-всього наслідком комбінаторики з невеликої кількості вихідних принципів, фундаментальних процесів і відповідаючих їм першоструктур. Вище вже йшла мова про принципи і закони будови Всесвіту, а тому зараз зосередимо увагу на процесах, що протікають у Всесвіті і на будові самого Всесвіту. Щоб розібратись в ієрархії основних із відомих нам процесів і структур в якості першооснови візьмемо принцип Кюрі, згідно з яким процес народжує структури, структури формують процеси.

З математичної фізики відомі три основних види процесів в природі: потенційні-еліптичні, перехідні-параболічні і кінетичні-гіперболічні. Перші відбуваються в системах, де потенціальна енергія перевищує кінетичну і де параметри процесу або залишаються незмінними, або циклічно повторюють свої значення. Такі процеси описуються рівняннями



в яких потенціали u не залежать від часу, а лише від координат qi і можуть бути задані через гармонійні функції.

Якщо кінетична енергія дорівнює потенційній, то процеси називаються параболічними, бо описують параболічними диференційними рівняннями виду



в яких в правій частині з'являється похідна від потенціалу u в часі t. Параболічні диференційні рівняння описують всі перехідні процеси, що використовують механізми дифузії, тертя, в'язкості та променевого переносу для вирівнювання потенціальних станів до урівноважених з навколишнім оточенням. Ядром рішення таких рівнянь буде експоненціальна функція (виду y=eх), фізичний зміст якої зводиться до того, що інтенсивність процесу пропорційна потенціалу на даний момент.

І, нарешті, коли кінетична енергія перевищує потенційну, то процеси називаються гіперболічними і описуються рівняннями



що називаються хвильовими і мають рішення в вигляді суми сигналів випередження і запізнення в часі, а саме



де f і q - довільні функції. Сама назва хвильових рівнянь говорить сама за себе. Це рівняння, що описують всі хвильові рухи, процеси в природі.

Необхідно зазначити, що хвильові рівняння являються суперпозицією двох зустрічних параболічних процесів; одного з переходом потенційної енергії в кінетичну (енергії стану в енергію руху) і другого, зустрічного з переходом кінетичної в потенціальну. Ці процеси описуються відповідно функціями



які і дають в результаті рішення гіперболічного рівняння в вигляді суми сигналів випередження запізнення.

Цікаво, що всі процеси в природі можуть бути описані рядами Фур'є, які складаються з гармонійних функцій. Останні, в свою чергу, є сумою експонент виду еt та е-t. А тому навіть розширення Всесвіту - це лише перша складова рівняння руху космічного маятника.

Рівняння математичної фізики є частковим випадком гіпергеометричного диференціального рівняння, яке для одної змінної має вигляд



Якщо γ0, чи цілому від'ємному числу, то рішенням даного рівняння буде гіпергеометричний ряд



Присвоюючи різні значення параметрів a,b і g, отримано практично всі відомі аналітичні функції.

Уважний читач зверне увагу на те що в функції F(a,b,g,c) три параметри є константами і лише четвертий - змінна. Асоціативно виникає рівняння з просторово-часовою багатообразністю нашого Всесвіту, що має три просторових і один часовий (змінний) параметри, тобто



Повертаючись до принципу Кюрі слід очікувати, що цим трьом фундаментальним процесам в Природі відповідають і якісь фундаментальні структури. Звичайно, при цьому слід мати на увазі, що стабільні структури відповідають стабільним процесам.

Еліптичним рівнянням відповідають незмінні в часі структури, а саме структури, що перебувають в умовах перевищення потенціальної енергії над кінетичною - це структури, що і є наслідком гравітаційної, електричної та ядерної взаємодій.

Взаємозв'язок між процесами і структурами необхідно відстежувати з початку творення Всесвіту. Саме тоді були створені, або утворились, як наслідок взаємодії першоматерії з енерго-інформаційним променем творення, першоструктури і їх розмноження відбувалось уже в відповідності з законами збереження дії. Характерною особливістю першоструктур була наявність заряду і моменту імпульсу (дії). В фундамент будови речовини було покладено найменше з відомих значень моменту імпульсу - постійна Планка. Другою особливістю речовинних структур є те, що головні складові речовини електрон, протон і нейтрино являються стабільними і незмінними в часі. Така ситуація можлива лише в випадку відповідності параметрів цих частинок параметрам вакууму, або ж при умові протікання через них постійного і незмінного енергетично-інформаційного потоку.

Першоструктури необхідно розглядати перш за все з позиції архітектури Всесвіту і його програмного забезпечення. Вище вже йшла мова про первісний стан матерії, з якого можуть бути створені самі різні за архітектурою і змістом світи. Основою нашого Всесвіту слугують три координати простору, одна часова, а також три види зарядів (особливостей): гравітаційний, електричний та ядерний. Поява і народження цього Всесвіту з самого початку була підпорядкована законам збереження. Іншими словами, при порушенні симетричності якогось параметру чи явища обов'язково зміниться хоча б один з причетних до даного процесу параметрів. Характерною в цьому відношенні є теорема СРТ, згідно з якою порушення просторової, зарядової чи часової симетрії викликає відповідні зміни інших параметрів, таким чином, щоб система залишилась в рівновазі. В той же час, для наявності процесу необхідно порушити симетрію, створивши тим самим початковий потенціал творіння. Як це відбувалось першопочатково важко сказати, та все ж доказів тому, що все відбувалось саме так, більш ніж достатньо. І головними чинниками в розумінні цього Вселенського явища є два ефекти: обертання та наявність магнітного поля. Ефект обертання навколо осі лежить в основі будови речовини - кожна частинка має спін - власний момент кількості руху. Найбільш загальною фізичною величиною відомою нашим фізикам - є дія. Особливістю цієї величини є те, що її можна розглядати як добуток енергії на час, або імпульсу на координату

D=E*t=I*X=L,

і, як видно з записаного виразу, все це дорівнює моменту імпульсу. Дія, як найбільш універсальна величина уже має в своєму складі і простір, і час, і масу. Інакше кажучи, в залежності від обставин, дія може бути або джерелом енергії і часу, або імпульсу і простору. Обертання відбувається навколо осі (характерна ознака тривимірності простору) і набуває властивості гіроскопа - збереження стану руху, його орієнтації в просторі. Завдячуючи ефекту гіроскопічності речовини маємо перший закон механіки - закон інертності: для зміни стану руху необхідно прикласти зовнішнє навантаження. Але при цьому об'єкт, до якого прикладене навантаження буде чинити опір (дія дорівнює протидії), і саме реакція на зміну стану сприймається нами як сила інерції.

З вказаних позицій ефект інертності матерії не є ефектом взаємодії об'єкту з усіма масами Всесвіту (парадокс Маха), а лише внутрішнім ефектом самого об'єкту.

З несподіваного боку постає само поняття маси, як ефекту обертового руху. В загальному випадку, коли вектори спінів всіх складових орієнтовані випадковим чином - зміна стану не залежить ні від напрямку руху, ні від кута обертання. Але якщо зорієнтувати хоча б частину спінів паралельно зовнішньому навантаженню, то матимемо ефект зменшення сили інерції, сили реакції опору, сили тяжіння (що спостерігається в відомому досліді Козирєва з гіроскопами). Одночасна переорієнтація всіх спінів (наприклад в сильних електричних чи магнітних полях) може призвести до тимчасової невагомості і до можливості зміни напрямку руху і його швидкості без перевантажень.

Своєрідними гіроскопічними ефектами відзначаються електромагнітні явища (правило Лоренца) та частинки нейтрино в квантовій механіці. Якщо провести аналогію між напругою магнітного поля Н і кутовою швидкістю гіроскопа w, та між силою току І і вектором напрямку швидкості повороту осі гіроскопа V, то виникаючі сили F будуть одного напрямку. Таж аналогія спостерігається і при визначені кінетичної енергії механічного руху і магнітного поля, в яких m і H відіграють роль коефіцієнтів інертності.



Наявність магнітного поля - ще одне підтвердження загальної асиметрії в будові Всесвіту. Якщо для всіх процесів зміна знаків в рівняннях руху не змінює результат, то для процесів, пов'язаних з обертовим рухом і магнітними явищами це не так.

В 1931 році Л. Осангер записав рівняння зв'язку між термодинамічними потоками Іі і термодинамічними силами Хк в вигляді



де Lik - коефіцієнти внеску різних Хк в утворення потоку Іі. Якщо в системі відсутні ефекти обертання і магнітні поля, то Lki=Lik. В противному випадку Lki=Likі Lki=Lik. Цей ефект пов'язаний з асиметрією сили Лоренца і Коріалісової сили, які не змінюються лише при одночасному повороті вектора швидкості і вектора магнітного поля, або швидкості обертання.

Взаємозв'язок обертового руху речовини з магнітними явищами може бути набагато глибшим, і підставою для цього є сам процес обертання в просторах різної вимірності. Так обертання в площині можливе лише навколо точки, в тривимірному просторі - навколо одновимірної осі, або точки, в чотиривимірному - навколо площини, осі, точки і т.д. Для нас важливе те, що обертання в тривимірному просторі відбувається навколо осі, що має два полюси, які відрізняються (якщо дивитись з зовні) напрямком обертання.

При зустрічі g-кванта з перепоною (елементарною часткою чи ядром атома) і при достатній енергії E=2m0C2 народжується пара частинка - античастинка (не обов'язково з електричним зарядом, як в прикладі нейтрино). При цьому народжується два нейтрино: з лівою поляризацією для (+) заряду і правою поляризацією для (-) заряду. Чому “подавлені” права поляризація для (+) є ліва поляризація для (-) зарядів - невідомо, але це теж прикмета асиметрії фундаментальних процесів.

Ліва поляризація




Права поляризація




Мал..2

Саме з тривимірністю простору і обертанням речовини навколо осі пов'язані такі явища як дуальність полюсів, наявність (+) і (-) зарядів основи логіки: "так" і "ні". Навіть поняття розуму (як ми його розуміємо) - це лише наслідок дуальності в будові речовини.

Природу народження речовини можна відстежити по дуже цікавому квантовому ефекту - ефекту двох щілин. Якщо через дві щілини 1:2 пропускати електрони від джерела О по черзі, то матимемо, відповідно, криві ймовірності щільності падіння електронів N1 і N2.



Мал..3а

Коли ж відкриті обидві щілини, то маємо інтерференційну картину Мал.3б, навіть якщо електрони вилітають по одному, і не можуть впливати на рух один одного.



Мал..3б

*На мал..3а і 3б:

N - кількість електронів;

h - висота хвилі ймовірності розподілу електронів при їх інтерференції;

J - інтенсивність хвилі інтерференції;

Ефект інтерференції хвиль ймовірності можна пояснити якщо відмовитись від уявлень фізиків (починаючи з де Бройля) про дуальність природи речовини, що має корпускулярні і хвильові властивості одночасно. Якщо ж уявити хвилю-пілота як властивість середовища, в якому рухається частинка, то тоді при прольоті електрона через одну щілину - хвиля-пілот буде проходити через дві і впливати на результат місцепадіння електрона. Цей ефект дає підставу говорити також про те, що фотони не є представниками світу речовини - це об'єкти збурення того стану матерії, який ми називаємо вакуумом.

Після створення першоструктур процес набуває фрактальних властивостей. Під фракталом (англійське) розуміють дрібний, ламаний. Візьмемо відрізок прямої і розіб'ємо його на N рівних частин довжиною R=1/N, звідки N=1/R. Аналогічно для квадрата , звідки . Для куба і . В загальному випадку , де n - розмірність простору досліджуваного об'єкту. Логарифмуючи останню формулу, отримаємо , звідки .Так для елемента сніжинки "Коха" (мал.1) N=4, R=3, а n=log 4 / log (1/3)=1.2618 (Досліджується основний елемент сніжинки).



Викладене визначення розмірності простору було введено американським математиком Мандельбротом. По його розрахунках розмірність берегової лінії моря n=1.15-1.25, фрактал галактик n=1.3; турбулентність рідини має n=2-3 і т.п. Характерною особливістю фрактальних структур є самоподібність, коли всяка частина цілого подібна цілому. Чи то "сніжинка Коха", чи "килим Серпинського", чи галуження дерева, чи кровоносна система людини, чи крива частоти вживання слів в мові, чи то в розташуванні і в розмірах зірок в небі, островів в архіпелазі, плям жиру на воді - повсюди спостерігається регулярне порушення, особливого зразка симетрія. Найбільш яскравим представником з досліджених фракталів є множина Мандельброта (ММ), що може бути задана відображенням , де Z і C - комплексні числа. Алгоритм ММ зводиться до безкінечної формули (С2+С)2+С)2+… при Z1=0 і С<1. У сумі ряду маються два завершення: сума зроста до безмежності при С>1, або наближається до кінцевої межі через чергу дивних по красі і внутрішньому змісту фігур з циклічним поверненням до початкової форми у все меншому масштабі (дивитись журнал "Техніка молоді" №10, 1992р.).

*Зауваження: Розмірність простору n може бути задана і іншими способами: а) - числом координат, необхідних для того, щоб задати положення точки в просторі; б) - число координат дорівнює числу розрізів простору плюс один. Наприклад для кола n=0+1=1, для розрізаного кола - n=1+1=2 і т.д.; в) - розмірність само подібності: D = ln N/ln n, де N - число однакових частин, n - величина відношення розміру вихідної частини до розміру самоподібної частини; г) - масштабна розмірність, для визначення якої простір розбивається на квадрати (кубики) і підраховується те число, в якому є точки об'єкта. Потім беруть менші квадрати (кубики) і процедуру повторюють. Залежність числа клітин з точками об'єкту від розміру клітини задається законом N=A-D, де А - сторона квадрата, а D - пошукова розмірність.

Характерними особливостями фрактальних структур є: а) кінцевий вид фракталу визначається не вихідною фігурою, а алгоритмом перетворення. Так фрактал, представлений на малюнку 4 обмежений кільцевими структурами, а на малюнку 5 - трикутними. Ще одним прикладом реалізації цієї властивості (що має фундаментальне значення в природі) є нормальний розподіл, який формується по схемі фрактала трикутника Паскаля для визначення біноміальних коефіцієнтів (схема мал. 6).



Мал.6

Наступною властивістю б) фрактальних структур є їх дрібна розмірність, в протилежність точці (n=0), кругу (n=1), плоскій фігурі (n=2), об'ємному тілу (n=3). Прикладом може бути кровоносна система, для якої n=2.7. Третьою властивістю фрактальних структур є в) - самоподібність (про яку вже йшла розмова вище), яку ще можна визначити як властивість голографічності, коли частина голограми відтворює всю голограму цілком.

Фрактали можуть мати саму різноманітну природу. Це і просторові, і часові і комбіновані фрактали. Але найважливішим в принципі фрактальності є те, що найменша частина Всесвіту вміщує в собі інформацію про архітектуру всього Всесвіту, про що добре сказано в прислів'ях: пізнай себе - пізнаєш світ, пізнавши частину - пізнаєш ціле і т.п. Водночас це і універсальний засіб кодування інформації, і закон розвитку Всесвіту.

В цьому відношенні особливий інтерес викликає принцип невизначеності Гейзенберга

h³ΔE*Δt=ΔP*ΔΥ,

в якому точний вимір енергії Е дає повну невизначеність дії в часі t (і навпаки), так само як і точний вимір імпульсу приводить до повної невизначеності координати, "розмитості". В теорії інформації відношення невизначеності відомо під назвою теореми Белла. Ще в 1965 році Дж Белл сформулював теорему: всяка теорія, висновки якої підтверджуються експериментально, не може бути водночас і локальною, і детермінованою, або нелокальною і ймовірною. Можливі лише два поєднання: локальності з ймовірним описом і нелокальної із детермінованим. Загальним, і в принципі Гейзенберга, і в теорії Белла, є збереження в першому випадку найменшого кванта дії - постійної Планка ћ, в другому - змістовного "ядра" інформації (але не її кількості, так як інформація має унікальну властивість утворення кластера - фрактала на “підготовленому грунті”, властивість “розмноження” без втрати змісту; іншими словами - без втрати “топології структури”). Цей же принцип є відомим з давніх часів теологічним принципом: Дух Предвічний присутній там, де відсутній і відсутній там де присутній.

Наслідком цього принципу є загальний закон гармонії (або когерентності) Всесвіту в цілому: кожний елемент створено відповідно “задуму” і тотожно відповідає лише цьому Всесвіту, і тому по якому завгодно елементу можна говорити про будову всього Всесвіту.

Ще однією особливістю г) фрактальних структур є те, що фрактали поступово заповнюючи простір завжди залишають його частину для подальшого заповнення. Показовою з цієї точки зору є п’ятипроменева симетрія, характерна для біологічної форми організації матерії і яка на відміну від шести, чотирьох, трьох і двохпроменевих навіть на кордоні не заповнює простір цілком, залишаючи місце для подальших змін, зростання, для еволюції.

Заповнюваність простору має дві сторони: заповнюваність простору в самому об’єкті і межу заповнюваності. Межа заповнюваності розташована там, де число нових клітин фрактала дорівнює числу “помираючих”. При цьому сама межа часто буває рухомою, динамічною.

Говорячи про межу фрактала необхідно звернути увагу на три трансцендентних числа, що відіграють фундаментальну роль в будові структур Всесвіту. Це число е, що визначає фрактальність процесів в часі, j - число золотого перетину, фрактал заповнюваності площини і число фігур з точковим центром, а саме - круга і сфери. Всі ці числа дають можливість заповнення простору з одного боку і можливість розвитку і еволюції - з іншого. Розглядаючи числа
  1   2   3

Схожі:

Частина Структури Всесвіту iconТема. Земля частина Всесвіту З’єднати стрілками
Коли до Сонця повертається північна півкуля, то на ній настає найтепліша пора року — літо. Розглянути на телурії положення Землі...
Частина Структури Всесвіту iconIi духовно-інформаційний всесвіт частина Інформація у Всесвіті
«Дивний» початок розповіді про створення Всесвіту. Глибоке прозріння недосконалого розуму людини, чи випадкова, асоціативна думка?...
Частина Структури Всесвіту iconЛюбов головне слово всесвіту
Принципи гуманної педагогіки, гуманний вчитель, авторитарний вчитель, про методику «Школи доброти» Юрія Куклачова, любов головне...
Частина Структури Всесвіту icon«Інтернет – ресурси правознавця міжнародника»
Значна кількість юристів займається політикою, науковою І викладацькою діяльністю. Таким чином, професійні можливості юриста поширюються...
Частина Структури Всесвіту iconЛікнеп. Право на власну думку (частина 3) Ігор Куляс, для «Телекритики» 08-02-2010
Пропонуємо вашій увазі третю публікацію з серії Ігоря Куляса «Лікнеп». Раніше тк вже друкувала статтю з цього циклу «Лікнеп. Як досягати...
Частина Структури Всесвіту iconЗакономірних метаболічних, функціональних І морфологічних порушень аж до загибелі клітин
Необхідною умовою життєдіяльності будь-якої біологічної структури є безупинне споживання енергії. Ця енергія витрачається: а на пластичні...
Частина Структури Всесвіту iconПлан вступ Частина I. Сутність фінансового аудиту Частина II. Організація...
В наш час, з переходом нашої країни до ринкової економіки, більше уваги починають приділятися окремим господарським одиницям, що...
Частина Структури Всесвіту iconПлан Вступ частина І. Сексуальність людини поняття сексуальності психосексуальний розвиток
Частина ІІ: Вплив внутрішнього ідеального образу чоловіка на сексуальні відносини жінки І рівень задоволення ними
Частина Структури Всесвіту iconЯку будову має платформа?
Основні тектонічні структури. Тектонічні структури – це великі ділянки земної кори, що обмежені глибинними розломами. Будову й рухи...
Частина Структури Всесвіту iconРозділ Теоретична частина 5
Специфіка банківської установи як одного з видів комерційного підприємства полягає в тому, що значна частина його ресурсів формується...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2014
звернутися до адміністрації
uchni.com.ua
Головна сторінка