Ёросику

Друзья, я вернулась. И не одна. Иногда здесь будет писать мой папа о своих изысканиях в области физики (под аватаркой "панда").
Тем, кто впервые заглянул на огонёк, добро пожаловать! Ёросику, как говорят японцы!

Скажите хоть, чего и зачем эта переделанная обезьяна без остановки строит... Мой комментарий

Мне кажется, эта духовная составляющая присутствует в каждом живом организме. Только в разном качестве и, возможно, количестве. В простейших организмах — совсем простые структуры некого потока, в сложных — сложнее, в человеке — что-то от самых главных структур, от Бога, раз уж мы являемся его частичкой.

Зачем человек всё время чего-то строит? Трудно сказать. Развитие духовной составляющей тесно связано в развитием физической составляющей. Тут уместна аналогия взаимодействия двух типов физических частиц: бозонов и фермионов. Внутри каждого типа частицы не могут взаимодействовать друг с другом и менять состояние группы частиц. А между разными типами — вполне, путём взаимного превращения друг в друга.

В физическом мире, в котором мы только и можем существовать как люди, важнейшим принципом развития (неравновесных) систем является принцип наибольшего переноса действия (энергии, массы, заряда и их аналоги). Вместе с принципом наименьшего действия, определяющим, какой должна быть система, придя в равновесие. Последнее можно трактовать как состояние минимального пространства, состоящего из элементов действия и оказывающего минимальное воздействие на окружающее пространство.

В социальном плане "человек ищет где лучше, а рыба — где глубже". Это тоже следствие принципа наибольшего переноса действия только в иных категориях, не являющихся целиком физическими, а с примесью духовного. Такой прагматический подход нельзя обойти, и постоянно происходит борьба двух заклятых друзей: физического и духовного. Поскольку духовная составляющая не всемогуща, а тоже развивается, часто физическая со своими древними инстинктами побеждает, и мы имеем то, что имеем. Но иногда побеждает духовная, и тогда нам начинает казаться, что нас ждёт "светлое будущее".

А конечная цель — кто её знает? Может быть, стать подобными Богу и подчинить своё физическое тело разуму? А может быть, наше нынешнее физическое существование — только очередной этап развития духовных структур? В таком виде, как оно есть, человечество погибнет, а духовные структуры займутся строительством нового "человечества" и своим новым этапом развития?

Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий

Век диссипативных структур Пригожина и Николиса закончился, даёшь новый век дискретных структур!

Куда дальше?

— К пониманию, что основным принципом неравновесной термодинамики становится принцип максимального переноса действия, подразумевая под элементами действия кванты, которые открыл в своё время Планк и которые сейчас известны как фундаментальная постоянная его имени.

— К пониманию, что диссипативные (когерентные, как их иногда называют) структуры возникают не потому, что система стремиться ко всё возрастающей сложности, а потому, что с образующимися структурами перенос действия будет более эффективным (более быстрым), чем до них или без них. Что производство энтропии в диссипативных (когерентных) структурах — это вынужденная мера, на которую идёт природа, чтобы обеспечить быстрейший перенос элементов (квантов) действия. Что производство энтропии ограничено сверху, и оно перестанет увеличиваться тогда, когда прирост энтропии, связанный с превращением направленного движение в тепловое, станет превышать в его результате увеличение переноса действия (энергии, массы, заряда). То есть, дальнейший рост энтропии, связанный с конкретной структурой, при этом условии станет невозможным.

— К пониманию того, что необратимость неравновесных процессов связана с простым фактом существования электронной подсистемы в атомах и молекулах. Которая выполняет роль полноценной термодинамической подсистемы, обменивающейся квантами действия (энергии) с основной — "материнской" системой в виде фазы твёрдого тела, жидкости или газа. И которая заставляет "забывать" основную систему о предыстории своего поведения.

Но эти "простые" вещи ещё предстоит открыть в наступившем XXI веке дискретных физических пространств.

Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий

"Тепловая смерть": величайшее заблуждение по поводу энтропии. Мой комментарий

Как бы хотелось, чтобы Вы не были согласны с художником и опубликовали его рисунок в качестве приглашения к дискуссии.

Энтропия на самом деле благо, а не зло. Максимум энтропии означает, что тепловое движение в системе пришло наконец к состоянию, когда интегрально для такого движения выполняется известный в механике принцип наименьшего действия. Об этом у меня в блоге уже рассказывалось в связи с критикой представления Карло Ровелли о времени, опубликованном в его последней научно-популярной книге. Можно посмотреть здесь и здесь. То есть, никакой "тепловой смерти" нет и быть не может: атомы и молекулы продолжают двигаться, в таком термодинамическом равновесии они соединяются, "живут" некоторое время вместе, а потом расходятся. В более сложной системе с наличием нескольких фаз происходит постоянный переход из одной фазы в другую. В системе с химическими реакциями эти реакции становятся обратимыми, и атомы, соединяясь в различные молекулы и промежуточные комплексы, создают достаточно богатый спектр различных состояний. Инфракрасное — тепловое излучение тоже существует, одни молекулы поглощают излучение, другие его излучают, тем самым "локально" оказываясь в неравновесном состоянии. При условии, конечно, что рассматриваемая нами система является замкнутой, её границы являются теплоизолированными и непрозрачными (зеркальными) для излучения. Тогда эта воображаемая сложная система ничем не будет отличаться от нашей Вселенной, никакая смерть ей не грозит, и наша жизнь на Земле, надеюсь, будет долгой и счастливой.

Важное дополнение по ходу дискуссии в блоге Евгения Рудного.

Евгений. Я не согласен с оценкой энтропии, представленной на картине, но по другой причине — я не уверен, что возможно перенести концепцию энтропию на вселенную.

Если же говорить про изолированную систему, то можно согласиться с тем, что движение сохраняется при достижении равновесия. Тем не менее, я бы сказал, что при достижении равновесия в изолированной системе жизнь в ней становится невозможной.

Мой комментарий. Тонкий ответ. Браво!

Жизнь это поток, и с этим многие согласятся. Наше обычное представление о потоке с его источником и стоком автоматически превращает замкнутую систему в незамкнутую. В которой энергия может не сохраняться, а утверждение о максимуме энтропии — потерять свой смысл.

Тогда Вы оказываетесь правы, и жизнь в изолированной системе становится невозможной. Но существует и другой тип потока: замкнутый в кольцо, что имеет место для движения электронов без трения в условиях сверхпроводимости.

Может показаться наивным моё представление о духовной составляющей всякой жизни (человека — в том числе) как о потоке некой субстанции, пронизывающей всё живое. Пронизывающей физическую субстанцию и составляющую с ней что-то вроде квазичастиц, о чём я говорил в одном из последних сообщений этого блога. Ничего не мешает предполагать, что духовная субстанция составляет кольцевой поток без диссипации в своём собственном пространстве, отличном от физического пространства.

Слишком невероятная фантазия? Может и так, но если уж допускать существование многих отличающихся друг от друга физических пространств, то допустить существование ещё одного пространства для духовной субстанции — не такая уж большая натяжка.

Нет примеров макроскопических кольцевых потоков без диссипации? Примера сверхпроводящего кольца мало? Тогда — сверхтекучесть жидкого гелия тоже при низких температурах. И уж совсем на микроскопическом уровне — незатухающий спин у элементарных частиц. Добавлю сюда очень важные для меня, но неизвестные современной науке представления о замкнутых кольцевых потоках магнитного поля вокруг электрических зарядах и во многом подобных потоках кривизны вокруг частиц, обладающих массой. Об этом я тоже недавно писал здесь. Невероятно? Что поделаешь, других аргументов у меня нет. Кроме того, не забываем, что гравитация пронизывает всю нашу Вселенную, и гипотетической духовной субстанции есть с чего брать пример.

Одним словом, я выступаю за то, что в замкнутой (термодинамической) системе жизнь вполне возможна.


Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий

Что заставляет принцип минимального действия быть минимальным? Мой комментарий

Вижу, теперь следует признать, что Вы под термином "сознание" и я под термином "минимум действия" понимаем одно и то же.

Вы "сознание" предваряете любому взаимодействию и его результату, и я под стремлением к минимуму действия и его реализацией понимаю некую неведомую причину. Так, не всё ли равно, каким словом эту причину называть?

Попробую снова написать, что я понимаю под "действием", и постараюсь сделать это кратко. Первое, что нужно нам сделать, это согласиться, что любые события и их результаты происходят в некотором пространстве. Думаю, это нетрудно будет сделать, так как и у Вас, и у меня события где-то происходят. Второе, а это будет труднее, нужно признать, что результатом этих событий являются некие (дискретные) элементы, которые тоже принадлежат этим пространствам. Более того, названные выше пространства состоят только из этих элементов и больше не из чего. Всё есть пространство и ничего кроме пространства, даже если существуют разные пространства, составленные из разных элементов. Третьим допущением является то, что все кажущиеся разными пространства и их элементы являются по сути разными воплощениями одного и того же элемента — кванта действия, известного под именем постоянной Планка. Такой вот универсальный принцип.

Основных воплощений кванта действия немного — пока всего четыре. Это фотон (одно пространство) и материальная частица (другое пространство), на которые "навешаны" тоже в виде постоянной Планка спин, заряд и масса. Последние два "навешаны" только на материальную частицу. Я пока не касаюсь пространства внутри ядра атомов, там может быть другая структура и другие элементы (их тоже немного) по сравнению с электромагнитным пространством.

"Действие" — это совсем не "движение". Хотя бы потому, что его размерность — момент импульса. Ту же размерность будет иметь энергия, умноженная на время; заряд на квант магнитного потока, масса на некий, ещё не известный науке поток кривизны. Если хочется почувствовать действия как-то по-другому, найти ему альтернативу, то это будет энергия. При условии, что характерные времена, на которые она умножается, будут одинаковыми (будут изменяться одинаково). И такая ситуация случается очень часто. Квант действия — как двуликий Янус: если известно одно лицо, то известно и другое. Если первое неизвестно, то же можно сказать и про другое.

Теперь мы приходим к главному. Под "минимумом действия" следует понимать минимум пространства, которое представляет собой физическая система. Так как система состоит из N-ого количества квантов действия, то это число должно быть минимальным числом, к которому стремится система, пытаясь прийти к равновесию. Если вдруг представится возможность отдать хоть один квант действия, например, в виде излучения, система это сделает. Пока не достигнет ситуации, когда число излучаемых квантов не станет равным числу поглощаемых обратно.

Но почему пространство стремится именно к минимуму — непонятно. Возможно, им двигает та же причина, что и управляет "сознанием" электрона. Просто оперировать квантами действия математически проще, чем использовать иные понятия. Да и термин "минимум пространства" становится более понятным, когда пространство состоит из дискретных элементов, которые можно сосчитать.

Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий

Наш самый главный порок и борьба духовного начала с физическим. Мой комментарий

Главный порок не по опыту (естественно), а по ощущению: самоубийство.

И вот почему. Мы вольны распоряжаться своим телом. Обжорство, прелюбодеяние, та же слабость — наш выбор, и мы, в принципе, можем от этого отказаться. Даже гордыня не может сравниться с самоубийством, хотя и то, и другое относятся не к физической стороне нашей жизни. А совсем другой — духовной, которая нам не принадлежит. По крайней мере, полностью, и мы не вольны распоряжаться ею, как захотим.

Я уже писал в своём блоге, что человек и, наверное, всё живое вокруг — это квазичастицы (извините за физический термин), составленные их двух субстанций или пространств. Одно не может существовать без другого и вместе составляют единое целое. Поскольку всё живое реализовано в физическом пространстве, а к духовному у нас доступа нет, мы ощущаем себя, в первую очередь, как физическое тело. А наша духовная составляющая по нашим представления ютится где-то в области головы или грудной клетки. (Некоторые обнаруживают её и в других частях тела.) Так вот, вторгаясь в духовную сферу по по своему желанию, мы нарушаем (в случае гордыни) то, что нам не принадлежит, или даже уничтожаем это (в случае самоубийства).

Я не знаю, какое наказание ждёт самоубийц, поскольку что плохого можно сделать с уже мёртвым телом? А вот человека с гордыней ждут большие неприятности в его жизни. (Хотя не все со мной согласятся.) Гордыня, в отличие от самоубийства, будет всячески менять своё духовное состояние к лучшему. А сделать это она может только через физическое тело, ибо нет иного способа у духовной составляющей повлиять на саму себя, кроме как через субстанцию физическую. И опять здесь аналогия из области физики: два типа частиц существуют в природебозоны и фермионы — но изменить своё состояние они могут, только влияя друг на друга. (И снова не все со мной согласятся с этим утверждением.)

Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий

Как самостоятельно построить атом водорода и из чего он состоит

Написание этого сообщения было вызвано вот такой репликой и вопросом tretiykon'а: "В общем, возбужденное состояние атома водорода, похоже, уже содержит протон, электрон и фотон... В книжках же обычно пишут, что фотона до излучения нет. Но мысль тут ускользает, что с этим дальше делать?"

Думаю, мысль ускользает из-за непримиримого противоречия между старыми представлениями, классическими или квантовыми, о непрерывном пространстве и его дискретных свойствах на самом деле. Особенно, когда речь идёт об излучении или поглощении фотонов - когда элементы одного пространства превращаются в элементы другого. Но для описания дискретной структуры пространств и взаимного превращения их элементов нет ни подходящих физических представлений, ни адекватного математического аппарата.

С моей точки зрения "танцевать нужно от печки". То есть, начинать строить воображаемую картину атома водорода с того, что и протон, и электрон в атоме - это два дискретных, но всё-таки разных элемента некоторого пространства. Я называю это пространство, элементами которого они являются, "ядерным" для того, чтобы отличить его от электромагнитного пространства, элементами которого являются фотоны. А также потому, что этому пространству нет пока более подходящего термина. Для полноты описания добавлю, что само это пространство обладает отрицательной кривизной (об этом упоминается тут в связи с одним из докладов профессора С.В. Буяло), а его элементы могут дополнительно обладать зарядом, массой и половинным спином. Естественно, всё это принимается в качестве необходимой гипотезы. Добавим, что под элементами пространства мы имеем в виду именно его возбуждённые элементы, поскольку всякую вещь мы воспринимаем только при взаимодействии с ней.

[Spoiler (click to open)]

По определению (в качестве основной гипотезы) каждый элемент любого пространства имеет одинаковый размер или меру, равную кванту действия h, по совместительству называемому постоянной Планка. В этом отношении пространства, составленные из таких элементов, становятся похожи на математическое финслерово пространство, в которых в качестве меры тоже выбирается действие. Если материальная частица, протон или электрон, движется в окружающем электромагнитном пространстве, то в соответствии с представлениями де Бройля квант действия, которым они обладают в этом пространстве, занимая место фотона, равен h=pλ. Где p - импульс частицы, а λ - её длина волны.

Но это линейное движение. Ещё может быть вращательное движение, и для одиночной элементарной частицы такой, как, например, электрон, протон или нейтрон, оно может быть представлено в виде половинного спина s = ½ћ, где постоянная Дирака ћ = h/2π. Правда, механическим вращением это не назовёшь, но так уж устроен микромир: в нём есть только кванты действия, которые могут проявлять себя как энергия, импульс, заряд, масса или спин. А парными к ним и недостаточно точно определёнными остаются моменты времени, координата и направление спина. Для первых двух можно определить только интервал по времени и характерный размер в пространстве, а для спина (и момента импульса) только проекцию на выбранное направление. Про особенности спина более подробно рассказывалось здесь, а какие представления существуют для кванта действия и какой набор топологических элементов ему соответствует, было представлено здесь. Многие вещи, о которых рассказывается в этом блоге, ещё не известны современной науке, но что поделаешь: где-то нужно об этом говорить.

Пока не могу ничего сказать о характерном геометрическом размере ядра, которое занимает протон, поскольку он "скрыт" окружающим его электроном. Электрон окружает ядро атома полностью и фактически именно электрон определяет характерный размер атома водорода. О том, что электрон, можно сказать, "лежит" на ядре, обладая нулевым орбитальным моментом, обсуждалось здесь , а о том, как возникают геометрические размеры атома (а также кристаллов) говорилось немного здесь. На самом деле, достаточно знать величину боровского радиуса a0, чтобы узнать "размер" атома водорода, равный 2a0. Дело в том, что электрон вокруг ядра вынужденно занимает область, равную кванту действия h. Поэтому, с какого боку не посмотри на атом, его электрон в классическом (боровском) представлении будет совершать вращение с моментом импульса h/2π = pa0 в соответствии с его импульсом на орбите p. Ну и что в том, что формула Бора может показаться слишком простой или неправильной? И квантовая механика Шрёдингера может оказаться недостаточной, особенно для релятивистского "движения" электрона. Главное - чтобы костюмчик сидел электрон обладал в атоме полным действием, равным h. Кстати, скорость электрона на боровской орбите можно трактовать как максимально возможную скорость возмущения элементов в фермионном пространстве в отличие от скорости света с - максимально возможной скорости возмущения бозонного пространства. И в этом будет её важный физический смысл. В своё время Зоммерфельд воспользовался формулой Бора или легко вывел её сам и получил знаменитую формулу для постоянной тонкой структуры α, о чём мы уже упоминали здесь. То есть, α - это отношение двух предельных скоростей возбуждения в принципиально разных физических пространствах: фермионном и бозонном.

Как будет происходить возбуждение атома водорода? В боровском атоме водорода на следующем уровне, куда может "перейти" электрон, ему будет необходимо иметь дополнительный квант действия, теперь уже два. И это логично с нашей точки зрения, требующей, чтобы все изменения происходили дискретными порциями и этой порцией был бы квант действия. Переход электрона на следующий уровень в наших представлениях ассоциируется с появлением дополнительного пространства в атоме, которое он может занять или через которое он может свободно переместиться. Это дополнительное пространство может возникнуть или вследствие поглощения фотона, или из-за столкновения атома с другим атомом или какой-нибудь материальной частицей. При этом одно важное условие должно быть соблюдено: не всякий фотон может быть поглощён (превратиться в элемент другого пространства), а только тот, у которого энергия E=hν совпадает с энергией E перехода на следующий уровень в атоме. Характерное время перехода 1/ν оказывается здесь очень важным: мы не сможем заставить электрон совершить переход, если при неупругом столкновении атомов пытаемся передать энергию за другое время. Это оказывается не менее важным и при рассмотрении различных химических реакций: только та реакция произойдёт, в которой время "ухода" электрона будет совпадать со временем его "перехода" на другой атом (молекулу). В этом отношении становится понятна роль металлических катализаторов: теперь нужная нам реакция может происходить с гораздо меньшими "затратами" энергии, поскольку в "бассейне" электронов проводимости катализатора всегда можно найти электрон с нужным большим временем перехода (равном времени присутствия реагирующих молекул вблизи катализатора). Таким, чтобы выполнялось условие E(1/ν)=h.

Реальные атомы элементов таблицы Менделеева устроены всё же сложнее, чем боровский атом водорода. Об их устройстве немного рассказывалось здесь. Основная идея реального устройства электронов в атомах заключалась в том, что они образуют "электронное" пространство оболочек в атоме так, что кванты действия "упаковываются" вокруг ядра наиболее плотным образом, не образуя пустот для заполнения каким-нибудь иным пространством. При этом спины электронов на разных оболочках располагаются так, чтобы, с одной стороны, минимизировать друг друга, а с другой стороны - минимизировать орбитальный момент того уровня, где они находятся. То есть, работает известный принцип наименьшего действия, но уже не в отношении пройденного, например, материальной частицей пути, а в отношении характеристики системы в целом.

Но и это ещё не всё. Хорошо бы объяснить, как "электронное" пространство в атомах может принимать на себя те слабые тепловые возбуждения, которые могут возникать и на самом деле возникают при тепловом нагреве кристаллов даже при низких температурах. А нагреве жидкостей и газов - при комнатных температурах. Ведь, учёным хорошо известно, что энергии электронных переходов соответствуют температурам в тысячи, а то и десятки тысяч градусов. Именно по этой причине в модельных представлениях о тепловых возбуждениях кристаллов участвуют только фононы, а о возбуждении электронов и речи нет, если кристалл не является металлом. А таких кристаллов в природе - большинство. В описании, например, одноатомных газов, какими являются благородные газы, тоже беда: если электроны в атомах не рассматривать, то такие газы никогда не смогут прийти к термодинамическому равновесию. А они, тем не менее, приходят!

Так, какие ещё возбуждения нужно рассматривать в пространстве атома водорода и других атомов? Что ещё можно возбудить в атоме, кроме перехода электрона на другой уровень и изменения направления его спина? Тут нам придётся вспомнить, что электрон - это не только заряд у материальной частицы, но и квант магнитного потока μ, образующий замкнутое кольцо вокруг частицы, так что eμ=h. Это совершенно новая гипотеза о замкнутом кольце вокруг частицы, вводимая нами для того, чтобы единым, универсальным способом определить все четыре топологических элемента, достаточные для полного построения наблюдаемой вокруг нас природы. Но мы уже писали об этом здесь , здесь и здесь .

Теперь остаётся одно: использовать аналогию того, как возникают тепловые возбуждения в кристаллах. А там эти тепловые возбуждения - фононы - являются бозонами. Значит, по этой аналогии следует предположить, что в "электронном" пространстве оболочек атома тоже возникают бозоны. Но это уже будут колебания микроскопических кольцевых потоков магнитного поля. Эти колебания будут абсолютно упругими, поскольку дополнительной внутренней структуры у пары e-μ в кванте действия h не предполагается, и никаких потерь на "трение" быть не может. Тогда многое в атоме будет как в большом кристалле. Если объём кристалла увеличивается при тепловом нагреве из-за появления квазичастиц - фононов, которым требуется дополнительное пространство, то и пространство внутри атома тоже будет увеличиваться. База данных института Теплофизики СО РАН показывает, что так оно и есть: основной вклад в расширение кристаллов дают фононы, а небольшой дополнительный (но очень важный!) даёт электронная подсистема в атомах. По теории Дебая с увеличением температуры теплоёмкость кристалла Cp (а с ней - и коэффициент теплового расширения β) должны выходить на постоянную полку вплоть до температуры плавления, а на самом деле эта "полка" показывает линейное увеличение, а иногда даже загибается вверх перед плавлением. Именно такую линейную температурную зависимость в своих свойствах должна показывать теория Ферми для модели вырожденного электронного газа до тех пор, пока вырождение электронов не начнёт сниматься. А тогда мы сможем увидеть и "загиб", проявляемый в экспериментах для некоторых элементов таблицы Менделеева. Заметим, что в этом блоге уже было написано несколько сообщений на тему теплового расширения (пример), и даже в явном виде представлены графики для теплового расширения золота и вольфрама.

После предыдущего абзаца "на бумагу" просится важный вывод, который следует сформулировать отдельно. Бозоны не могут существовать без фермионов, и наоборот - фермионы без бозонов. Об этом мы немного рассуждали и раньше , а теперь после "вынужденного" включения бозонов в электронное пространство атомов этот вывод превратился в уверенность, в один из фундаментальных принципов построения природы, если хотите.

А реальны ли эти кольцевые магнитные потоки в виде целого кванта вокруг электрона? Которые ещё и двумерные (как плоское кольцо), а их ориентация в пространстве для внешнего наблюдателя также зависит от выбранного направления, как и спин. Вспомним из школьной программы, что возникает вокруг проводника, по которому течёт ток? Правильно, кольцевое магнитное поле, направление которого лежит в плоскости, перпендикулярной линии электрического тока. Это магнитное поле всегда рассматривается классически, без всяких там квантов, но, ведь, и электронов, текущих в проводнике, тоже очень много. Так что, дискретность магнитного поля оказывается незаметной. А у одного электрона мы этот квант магнитного потока можем заметить? Можем, но при очень низких температурах, как это случилось в эффекте Джозефсона, и даже измерить величину этого кванта, который в точности соответствует уже использованной нами формуле eμ=h. Правда, измеренная величина кванта μ там оказалась удвоенной, но на то были свои причины в связи с тем, что электрону приходилось совершать "прыжок" из одного сверхпроводящего состояния в другое через тонкий слой диэлектрика. А у покоящейся частицы, обладающей зарядом электрона, мы можем обнаружить этот квант μ? У покоящейся, видимо, нет. Пока не заставишь двигаться заряженную частицу - не выберешь конкретное направление, не узнаешь, как ориентировано кольцо магнитного потока вокруг электрона. Для покоящейся частицы все направления ориентации кольца хороши, и в случае многих электронов, как в атоме или ионе, отдельные кольца внутри просто "интерферируют" друг с другом, минимизируя состояние системы по квантам действия. А вот за пределами иона (заряженной частицы) эти кольца будут давать некий результирующий вклад. При движении это будет индуцированное магнитное поле, а вот в покое... Вам не кажется, что давно известное всем кулоновское взаимодействие с зависимостью потенциала 1/r есть не что иное, как влияние суммарной кривизны всех отдельных колец - квантов? Ведь у плоского (двумерного) кольца кривизна в трёхмерном пространстве будет тоже меняться как 1/r. Вам не кажется, что тем самым мы с вами выяснили природу этого фундаментального взаимодействия?

А там и до гравитации недалеко. У которой потенциал тоже меняется как 1/r. А мы недавно выяснили, правда, по другому поводу, что масса материальной частицы тоже является составной частью топологического элемента, для которого тоже существует двумерное кольцо потока кривизны Ri в виде кванта, и как раз с нужной для гравитации зависимостью 1/r. Неужели, природу сил гравитации мы тоже уже выяснили?!



И последнее. Как же так получается, что электрон в атоме, обладая спином ½ћ, испускает фотон со спином, равным ? Да очень просто (на первый взгляд). Электрон как бы переворачивается "через голову", изменяя направление своего спина на противоположное на новом уровне. В сумме изменение его спина как раз составляет единицу. При этом электрон как бы оборачивается через своё кольцо магнитного потока, создавая зацепленное с ним кольцо тока электрического смещения. В результате получается динамическая структура из двух зацепленных колец, что как раз составляет единственный из четырёх топологический элемент, который мы приписываем фотону!

Надеюсь, вам, дорогие читатели, было интересно.

Искренне Ваш, Дулин Михаил.

Чудеса космической газодинамики. Мой комментарий

На мой взгляд, похожие на "горелку" или "ожерелья из бусин" явления известны в гидро-газодинамике. Например, известная картинка падения капли молока на поверхность воды демонстрирует рождение некой "короны", получающейся в результате разрушения капли сначала на расширяющееся кольцо, а потом разрушение кольца на отдельные капельки. Или обтекание ламинарным потоком вязкой жидкости (газа) круглого цилиндра или плоского крыла, когда за цилиндром (краем крыла) образуется из-за трения сначала цилиндрический вихрь, который затем разрушается на отдельные довольно упорядоченные сегменты.

Корона после падения капли молока
Корона после падения капли молока
Гидродинамическая неустойчивость в пограничном слое и развитие турбулентности по Козлову В.В. (ИТПМ)
Гидродинамическая неустойчивость в пограничном слое и развитие турбулентности по Козлову В.В. (ИТПМ)


Первое явление молочной "короны", кажется, вообще не имеет объяснения (можно дать ссылку на журнал УФН), а второе даёт объяснение только появлению цилиндрического вихря, как следствие (волновой) гидродинамической неустойчивости пограничного слоя. Я же имею несколько экзотическое объяснение этим вещам, которое связано с фундаментальным принципом наименьшего действия, проявляющегося в том, что возмущение окружающего пространства должно быть минимальным. В этом смысле квази-двумерное течение жидкости на плоскости, составленное из упорядоченных (элементарных) вихрей, сначала собирается в один или несколько цилиндрических вихрей, а затем каждый цилиндр разрушается на отдельные сегменты в виде бусин примерно равного размера. Здесь работает такая закономерность: поверхность плоской пластины уменьшается при переходе к поверхности цилиндра, равного с пластиной объёма, а близкая к сферической поверхность бусин уменьшается ещё меньше. В каком-то смысле это похоже на собирание из-за поверхностного натяжения разлитой воды в капли.

Вот только для объяснения представленной Вами "космической горелки" понадобится предположение об очень быстром вращении сверхновой до её взрыва. Тогда "сброс" звездой своей оболочки в одной плоскости (тоже предположение), проходящей через её ось вращения даст кольцевой расширяющийся тор с вращающейся внутри тора субстанцией. А дальше — разрушение тора на бусины по описанному выше механизму, связанному либо с газодинамической неустойчивостью, либо с принципом наименьшего действия, который мне больше по душе.

А вот зажигание бусин — это ещё один интересный эффект. Я вот постеснялся у Вас спросить в предыдущем посте о взрыве сверхновой, откуда берётся (с чем связан) источник фотонов, приводящий к очень острому пику и особенно яркому излучению в начале взрыва сверхновой. Хотя теперь очевидно, что надо было спросить. Поскольку на "гифке" данного поста видно, что в центре "горелки" сначала возникает яркое кратковременное излучение и, возможно, поток каких-то частиц (ультрарелятивистских?), которые догоняют бусины и зажигают их (тормозное излучение?).

В общем, спасибо за пост. Он оказался для меня очень интересным.

PS. А две красноватых спирали — это, наверное, какой-то джет из собирающейся взорваться сверхновой, который описывает спирали из-за продолжающегося вращения испускающего этот джет звезды.

Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий

Чем плоха дарвиновская эволюция видов? Мой комментарий

Изменение и образование новых видов было и есть сейчас? Было и есть. Чем это не эволюция?

Значит, спор идёт об определении понятия "эволюция", которая согласно Дарвину происходит путём естественного отбора. То есть, эволюция путём естественного отбора — это процесс, который следует из трёх фактов о популяциях: 1) рождается больше потомства, чем может выжить; 2) у разных организмов присутствуют разные черты, что приводит к различиям в выживаемости и вероятности оставить потомство; 3) эти черты — наследуемые. (Взято из Википедии.)

Вот я не пойму: чем плохо рождение большого потомства, даже если не все родившиеся могут выжить? Это реально существует в природе, например, огромное число семян у растений, мальков у рыб, и оно обеспечивает в первую очередь высокую вероятность продолжение рода в не всегда благоприятных условиях. В физической природе этому свойству вполне может соответствовать стремление системы к обладанию максимальной энтропией при достижении равновесия. Или, что почти то же самое, — стремление к максимально быстрому достижению равновесия, которое в условиях потока (стационарного или нет — без разницы) может и не быть достигнуто. Но стремление его достичь всё равно будет.

Или вот у разных организмов разные черты? Это же замечательно. С одной стороны это опять увеличение энтропии в следующем поколении, как увеличение возможных состояний для физической системы. Которые позволят и биологической, и физической системе следовать по многим различным путям в поисках возможного равновесия.

Или наследование различных черт? Сам механизм наследования требует отдельного обсуждения, но в его существовании нет ничего плохого. Наоборот, хорошие условия жизни дают большее и лучшее поколение, которое будет опережать (побеждать) поколение, родившееся в более неблагоприятных условиях. В физических системах я не могу найти хорошего примера наследования, да его может и не быть. "Если бы к бабушки был ..., это был бы уже дедушка." То есть, такая физическая система была бы уже "живой" системой. Могу лишь сказать, что в разных условиях физическая систему с химическими реакциями может вести себя очень по-разному, в зависимости от внешних условий. Так, например, процессы диффузионного горения природного газа в одном случае дают образование угарного газа СО при недостатке кислорода, а в другом — при достатке или избытке — сразу приводят к образованию углекислого газа СО2. Остаётся только из простой системы сделать сложную, в которой внешняя система контролировала бы поступление кислорода к внутренней и могла бы воспроизводиться до своего полного "сгорания", — и вот вам гипотетическая физическая система с наследованием разных свойств.

Получается, что с точки зрения науки физики проблема эволюции биологических видов не является какой-то особенной, тем более — неразрешимой. Мы просто пока очень мало знаем о самих физических процессах. А о биологических знаем ещё меньше.

Посмотреть обсуждение, содержащее этот комментарий

Четыре фундаментальные топологические структуры

Ладно. Раз такое дело, и оно связано с "Оккультной химией", вопрос по которой задал trita, расскажу Вам о том, что пока неизвестно современным физикам и химикам, но мне стало немного понятно в связи с рассмотрением структуры кванта действия h как дискретного элемента разных физических пространств. Мне хотелось бы написать об этом отдельный пост, но пока я только обдумываю его содержание. Речь пойдёт об одной топологической структуре фотонов - представителей ЭМ пространства и трёх структурах материальных частиц - представителей ядерного пространства, которые обладают массой, зарядом и спином. Всего ЧЕТЫРЕ фундаментальных топологических структуры, из которых составлен окружающий нас мир.

ФОТОН - это два зацепленных и "ортогональных" друг другу кольца, один из которых - магнитный поток, другой - ток электрического смещения. Когда фотон движется, а он не может находиться в покое, каждое кольцо "ослабевает" и переходит в своего "растущего" соседа, затем тот "ослабевает" в свою очередь и переходит в кольцо соседа, но уже с противоположным направлением своего потока. Но о нём сейчас не будет идти речь, поскольку нас интересует атом водорода - составное пространство, в котором фотоны находиться не могут. О структуре фотона уже упоминалось в предыдущих постах

МАССА у таких частиц, как электрон, протон, предположительно составной нейтрон и других, им подобных, не может рассматриваться сама по себе. Чтобы обеспечить искривление ЭМ пространства гравитацией, частица, обладающая массой, должна быть окружена кольцевым потоком кривизны, направление которого не играет роли и должно рассматриваться как скаляр. Поток просто есть, и всё - это гипотеза. Таким образом, каждая массивная частица может рассматриваться как следующая - вторая топологическая структура - сфера, окруженная кольцом. Об этой структуре также упоминалось ранее.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД у электронов и протонов окружен кольцевым магнитным потоком, величина которого равна известному кванту магнитного потока μ и направление которого уже является важным. Для положительного заряда направление потока - одно, для отрицательного - противоположное. Это - третья топологическая структура, нами также упоминаемая ранее. Она похожа на некую сферу, окруженную кольцом, направление потока в котором играет важную роль.

СПИН (полуцелый) у электронов и протонов связывается сейчас с их собственным "вращением", но вращением, тем не менее, не являющимся. Это "вращение" можно представить себе как кольцевой ток электрического смещения вокруг частицы, уже обладающей массой и зарядом. Направление кольцевого тока имеет значение, поскольку им определяется магнитный момент электрона, протона и составленных из них частиц. Это четвёртая топологическая структура, и она похожа скорее на тор, чем на сферу с кольцом. Только тор не двумерный, а ТРЁХМЕРНЫЙ, поскольку "внутренность" у тора тоже важна.

Об этих четырёх топологических структурах я собирался написать немного позже в связи с утверждениями математиков У. Тёрстона и его последователей, что все возможные топологические структуры ТРЁХМЕРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (в четырёхмерном пространстве) уже изучены, их там всего ВОСЕМЬ разных, и ничего нового найти больше нельзя. Я же придерживаюсь иного мнения, что всё, возможно, только начинается, если попытаться рассмотреть динамику взаимодействия и взаимных переходов этих структур. Даже название такое придумал: "Динамика топологических структур".

Кроме этого, мне хотелось бы рассмотреть зацепления Хопфа, которые получаются в нашем трёхмерном пространстве в виде перевитых друг с другом спиралей, если рассматривать траекторию движения частицы на трёхмерной сфере постоянного радиуса. То есть, когда движение частицы является неким инвариантом, и для их описания используются кватернионы. Это могло бы объяснить зацепленную структуру двух колец у фотона и, возможно, остальные топологические структуры материальных частиц.

Возвращаясь к вопросу trita о степени справедливости описания структуры атома водорода, изложенной в "Оккультной химии", можно сказать, что рассмотрение взаимодействия трёх описанных выше топологических структур могло бы как-то приблизиться к существующему там описанию. Но уверенности в этом нет. Да и нужды особой в этом может не быть, учитывая, что описанные в структурах кольцевые потоки должны сильно "интерферировать" друг с другом, взаимно обнуляя их внутри атома. Тем не менее, представленная в "Оккультной химии" спиральная структура мельчайших сущностей "ану" в атоме водорода очень уж напоминает зацепления Хопфа.

Не судите строго, "я ещё только учусь". Но очень надеюсь, что вам было интересно.

Искренне Ваш, Дулин Михаил.