Солитонная модель Материи

• Изъяны абстрактно-формальной парадигмы познания
• Парадокс в теоретической физике
•   Обоснование наличия Предматерии
•   Солитонная модель Материи
•     «Фотоны» и «нейтрино» – одиночные волны-импульсы
•     Сущность «массы» и «тяготения»
•     Сущность «заряда», «электрополя» и электромагнетизма»
•     Сущность «кварков» и барионов
• Сущностная космология
• Сопоставление сущностных и абстрактных единиц измерения
•   Научная значимость открытия
•   Практическая значимость открытия
• Методика верификации модели
• Список литературы

Рассмотрим предметную сторону современных теорий и моделей структурно-функциональной организации Мироздания (и на уровне Вселенной, и на уровне микромира), которые нам предлагает теоретическая физика.

Здесь следует указать на несколько ошибочных гипотез, положенных в основу этих моделей и теорий, хотя сами гипотезы сделаны на основании достоверных и качественных наблюдений и экспериментов.

Центральное место в этой картине мироздания занимает теория Большого Взрыва, в результате которого якобы и возникла наша Вселенная. Теория была предложена на основании реально наблюдаемого «космологического красного смещения», которое трактовалось как доказательство разбегания астрономических объектов – звёзд и галактик. Экстраполируя «разбегание» в прошлое, предположили, что оно началось со взрыва некоего точечного объекта, в котором была сконцентрирована наша Вселенная. То есть, в этом точечном объекте должна была храниться не только вся масса – энергия Вселенной, но и вся информация о свойствах её будущих структурно-функциональных элементов: большого количества параметров множества частиц и античастиц и взаимодействий между ними – массы, заряда, спина, тяготения, электромагнетизма, слабого и сильного взаимодействий.

Во-первых, по утверждению самих же физиков, даже в менее компактных «черных дырах» уже невозможно вести речь о сохранении какой-либо информации о попавших в эти «черные дыры» объектах, поэтому сохранение в «точечном зародыше» информации при «коллапсе Вселенной», а затем и воспроизведение информации при взрыве «точечного зародыша» - весьма сомнительное предположение.

Во-вторых, такого фантастического сжатия не только Вселенной, но и менее крупных астрономических объектов в точечный объект никогда и никем не наблюдалось и это невозможно на уровне современных знаний (максимальное «сжатие», допускаемое физическими законами – «чёрная дыра»), поэтому «точечный зародыш» - это чистой воды фантастический объект, сделанный только на основе трактования наблюдаемого «космологического красного смещения».

В-третьих, трактование «космологического красного смещения» как «разбегания галактик» приводит к абсурдному выводу о геоцентричности Вселенной. То есть, Земля получается центром разбегания Вселенной, поскольку «красное космологическое смещение» наблюдается по всем направлениям от земного наблюдателя, и ни один объект во Вселенной в направлении к Земле якобы не перемещается, поскольку «синего – фиолетового космологического смещения» для звёзд и галактик астрономы не наблюдают.

Ещё одна странность такой модели: чем дальше объект, тем быстрее он убегает - и именно от Земли.

То есть, трактование «космологического красного смещения» как доказательство разбегания астрономических объектов, привело к трём сомнительным выводам:

1. о геоцентричности Вселенной;
2. о возможности коллапса Вселенной в некий точечный объект;
3. о сохранении в этом точечном объекте, а затем и воспроизведении в нём всей информации о свойствах Вселенной – о свойствах частиц, полей и их взаимодействий.

Но основным противоречием во всех моделях теоретической физики, вследствие нерешенности которого физика за столетие применения абстрактно-математических моделей так и не смогла объяснить сущность применяемых формальных абстракций, является маловразумительное трактование абстракции «вакуум физический»: «…в квантовой теории поля – низшее энергетическое состояние квантованных полей, характеризующееся отсутствием каких-либо реальных частиц»; «…его свойства определяют свойства всех остальных состояний, так как любое из них может быть получено из вакуумного действием операторов рождения частиц»; «…пространство, заполненное связанными между собою осцилляторами».

Не вдаваясь в анализ абстрактно-формальной «реальности», предлагаемой квантовой теорией поля (ибо здесь одна абстракция «объясняется» другой), рассмотрим «вакуум физический» с сущностной точки зрения.

Современная физика, хотя и признает «вакуум физический» сложно организованной и самоорганизующейся средой, тем не менее, утверждает, что «вакуум физический» не может быть ни твердым телом, ни жидкостью, ни газообразной средой, так как это противоречит научным наблюдениям: частицы и состоящие из них атомы, состоящее из этих атомов вещество и все тела – вплоть до космических масштабов – беспрепятственно образуются в любой точке «вакуума физического» и перемещаются в нем.

С другой стороны, «вакуум физический», являясь средой протекания процессов и явлений (проявлений Материи), определяет «мировые постоянные» (ε0, μ0, G, с, h и другие квантовые числа).

Поскольку частицы и поля одного типа имеют идентичные параметры, то «вакуум физический», – явно не пустота, а структура, обладающая «памятью» и порождает функции (проявления Материи), и структура эта по своим параметрам вполне соответствует твердому телу, поскольку:

1. только твердому телу присущи поперечные волны, вызывающие деформации сдвига – таковыми свойствами обладают электромагнитные волны - фотоны;
2. твердое тело (своей неизменной структурно-функциональной организацией) может являться задатчиком (хранителем и воспроизводителем информации), обеспечивающим неизменность параметров при «рождении» и «взаимопревращениях» частиц, реализующим тем самым принцип причинности проявлений Материи;
3. в твердом теле волновые процессы (те же электромагнитные волны) могут распространяться только с ограниченной скоростью, поскольку, как известно, она зависит от плотности и жесткости среды, в которой протекают волновые процессы – другой причины ограничения скорости волновых процессов, кроме указанных свойств среды, науке неизвестно;
4. в твердом теле волновые процессы могут беспрепятственно образовываться в любой точке пространства, распространяться в нем и существовать не только в виде бегущих волн, но и в виде уединенных частицеподобных волновых образований – солитонов.

Таким образом, с одной стороны, наблюдаемое свободное перемещение частиц, астрономических объектов и другого вещества в «вакууме физическом» есть свойство пустоты; с другой стороны, отмеченные выше проявляемые «вакуумом физическим» четыре свойства есть свойства твердого тела.

В случаях, когда в равной степени оказываются доказуемыми противоречивые суждения, говорят о наличии парадокса.

Парадокс в науке - это два противоположных утверждения, для каждого из которых имеются представляющиеся убедительными аргументы.

Возникновение парадокса - всегда свидетельство наличия ошибок в логике доказательств или несостоятельности исходных суждений в данной системе знаний, то есть, несостоятельности существующих теорий.

Устранение парадоксов производят совершенствованием исходных суждений или/и устранением ошибок в логике доказательств.

Таким образом, проблема теоретической физики состоит в объяснении сущности «вакуума физического» и, как следствие, устранении несостоятельности исходных суждений в системе существующих знаний, то есть, несостоятельности существующих теорий, предполагающих, с одной стороны, «вакуум физический» абстрактной несущностной средой, но, с другой стороны, сложно структурированной и самоорганизующейся средой.

По законам логики, при наличии двух противоположных утверждений, для каждого из которых имеются представляющиеся убедительными аргументы, есть только два - причем взаимоисключающих - варианта:

Вариант первый: остаться на прежних позициях и следовать признанному объяснению «вакуума физического» как некоей «полусуществующей» среды с необъяснимыми (и не подлежащими объяснению, по твердому убеждению приверженцев такой точки зрения!) свойствами («получение состояний … с помощью операторов рождения частиц», «постулат об ограниченности скорости распространения света», «искривление пространства-времени» и т.п.) и фантастическими сущностями (типа «виртуальные частицы», «поляризация вакуума» и т.п.) – но это тупиковый путь, как показала вековая история такой абстрактно-формальной парадигмы познания;

Вариант второй: признать, что «вакуум физический» является средой со свойствами твердого тела - и в этом случае необходимо найти объяснение тому, как «частицы» и «тела» беспрепятственно образуются в любой точке «вакуума физического» и перемещаются в нём. То есть, необходимо объяснить сущность всех проявлений Материи («частиц», «полей» и взаимодействий), что означает перейти к сущностно-детерминированной парадигме познания.

И, строго следуя принципу причинности, необходимо:

а) установить структуры, ответственные за возникновение явлений;

б) дать описания процессов порождения этими структурами явлений.

В целом оба эти действия именуют установлением структурно-функциональной организации какой либо системы. В рассматриваемом случае - это Материя в целом, во всех ее проявлениях.

Пояснения:

Структура системы – это фиксированная совокупность элементов и связей между ними.

Функция системы – это правило получения результатов, предписанных назначением системы.

Функционировать – значит реализовывать функцию, т.е. получить результаты, предписанные назначением системы.

Организация системы – упорядоченное расположение элементов с учетом их логических связей с целью осуществления их функций.

Структурная организация системы – это способ построения структуры системы из набора элементов, обеспечивающих реализацию функций определенного класса.

Функциональная организация системы - это способ порождения функций, достаточных для достижения определенной цели или совокупности результатов.

Разрешение изложенного выше научного парадокса, а заодно и устранение неполноты, неточности и ошибочности научных теорий (моделей) в теоретической физике и, что самое главное, в переходе от абстрактно-формальных к сущностно-детерминированным моделям всех известных проявлений Материи, основано:

1. на анализе изложенных в научной литературе систематизированных достоверных экспериментальных фактов о всех проявлениях Материи [1- 28];
2. на критическом осмыслении недостатков современных абстрактно-математических объяснений этих проявлений, представляющих Материю как совокупность разрозненных «полей», частиц и образуемых ими ядер, атомов, молекул, обладающих непонятно откуда появляющимися их параметрами при «рождении», «взаимопревращении» и взаимодействии;
3. в необходимости безусловного соблюдения принципа причинности во всех проявлениях Материи, то есть требования необходимости, с точки зрения теории информации, наличия у Материи (ниже уровня «полей» и «частиц») структурной организации, реализующей, в том числе, и функции некоего хранителя и воспроизводителя алгоритмов (задатчика) при «рождениях» и «взаимопревращениях» частиц, проявления всех известных типов взаимодействий;
4. в предположении о том, что «вакуум физический» является средой со свойствами твердого тела, поскольку в нём существуют поперечные волны;
5. на учёте неверных выводов из объяснения «космологического красного смещения» как разбегания астрономических объектов;
6. в неприемлемости выводов о геоцентризме Вселенной, о возможности её коллапса в точечный объект и о сохранения информации в этом точечном объекте.

Для разрешении парадокса вначале была выдвинута научная идея о том, что «вакуум физический» представляет собой систему из соединенных упругими связями элементов – осцилляторов (состоящих из неизвестной ранее субстанции, обладающей плотностью и жесткостью) с упорядоченным, периодически повторяющимся в трех измерениях расположением этих элементов (по принятой терминологии такими свойствами обладает кристаллическое тело), и что такая структурная организация «вакуума физического» позволяет реализовать все известные науке процессы и явления (проявления Материи), которые, на самом деле, являются исключительно волновыми процессами в этой кристаллоподобной структуре.

То есть, именно эта, неизвестная ранее, сложно организованная субстанция является основой Мироздания, а существующие в двух формах проявления этой субстанции («поле» и «вещество»), именуемые в современной науке Материей, являются всего лишь волновыми процессами в структуре из элементов этой неизвестной ранее субстанции.

В дальнейшем, во избежание путаницы в терминологии, открытая структура именуется «Предматерия», а наименование «Материя» сохраняется для наименования «вещества» и «полей».

Научная идея - это интуитивное объяснение явления без промежуточной аргументации, без осознания всей совокупности связей, на основании которых делается вывод. Она базируется на уже имеющемся знании, но вскрывает ранее не замеченные закономерности. Свою материализацию идея находит в гипотезах.

Доказательство истинности идеи привело к устранению недостатков и разрешению противоречий предыдущих моделей.

Выдвинутая идея, как модель структурной организации «вакуума физического», не противоречит научным знаниям, а объясняет сущность высказанных ранее его определениям:

• именно структурная организация и параметры элементов Предматерии порождают Материю, являются задатчиком (хранителем и воспроизводителем) параметров «частиц», «полей» и взаимодействий) - и такое сущностное объяснение является понятным, в отличие от туманного «...рождения частиц операторами»;
• «связанными между собою осцилляторами» являются сущностные элементы Предматерии.

На основании научной идеи были выдвинуты научные гипотезы (гипотеза - это предположение о причине, которая вызывает данное следствие) о том, чем могут быть и каким образом в кристаллоподобной Предматерии могут порождаться известные науке проявления Материи.

Предположим, что:

• «квант электромагнитного поля» (фотон) представляет собой одиночную структурно устойчивую поперечную бегущую волну (импульс) в элементах Предматерии;
• «нейтрино» представляет собой одиночную структурно устойчивую продольную бегущую волну (импульс) в элементах Предматерии;
• «частицы», обладающие «массой покоя», представляют собой частицеподобные структурно устойчивые уединенные волны (трехмерные стоячие волны – солитоны - тороидальной формы) или модули из одиночных солитонов в элементах Предматерии;
• «поле тяготения» представляет собой трёхмерное пространство активированных (деформированных) солитонами (или модулями из солитонов) элементов Предматерии;
• «электромагнитное взаимодействие» представляет собой явление взаимодействия солитонов при сложении (интерференции) распространяющихся от них колебаний – сферических волн;
• «сильное» и «слабое» взаимодействия представляют собой процессы образования и распада модулей из нескольких частицеподобных уединенных волн (солитонов).

Таким образом, модель должна объединить все четыре вида взаимодействий («сил»), которые имеют единое происхождение – они порождены исключительно волновыми процессами в элементах Предматерии.

По своей сути разрабатываемая модель сможет именоваться теорией Великого Объединения, поскольку объединяет и объясняет в сущностно-детерминированной методологии все виды взаимодействий, чего не могла сделать ни одна предшествующая модель.

Высказанные гипотезы порождают задачи, решаемые для доказательства научной идеи и подтверждения гипотез:

Задача 1: Обосновать наличие Предматерии, её структурной организации и свойств составляющих её элементов.

Задача 2: Обосновать условия образования и функционирования в Предматерии одиночных импульсов (фотонов, нейтрино) и частицеподобных уединенных волн (солитонов) и модулей из солитонов, а также их параметры;

Задача 3: Обосновать условия образования и функционирования порождаемых солитонами в элементах Предматерии «полей», а также их параметры и структуру;

Задача 4: Связать известные параметры-абстракции «частиц» и «полей» («масса», «заряд», «спин», «гравитационная, магнитная и электрическая постоянная», «напряженность электрического и магнитного поля», «скорость света», «квант действия») с сущностными параметрами Предматерии (структурной организацией и параметрами элементов: формой, размерами, плотностью, жесткостью, добротностью);

Задача 5: обосновать сущностно-детерминированную космологическую модель Мироздания и продемонстрировать её преимущества перед существующими моделями;

Задача 6: продемонстрировать теоретические и практические преимущества предлагаемой сущностно-детерминированной модели структурно-функциональной организации Мироздания перед существующими абстрактно-математическими моделями (теориями).

Только решение указанных задач послужит доказательством новой теории и наличия неизвестного ранее явления (Предматерии) и её структурной организации, а также раскрытию сущности всех её проявлений в Материи («вещества», «полей» и взаимодействий).