Устройство мира
Скрынникова Марина 01:04, 11 мая 2011 г.
Если однажды взглянуть на окружающие нас вещи глазами архитектора или, скажем, скульптора, то мы обнаружим, что все обладает симметрией – гармонией пропорций, уравновешенностью. Мы можем наблюдать геометрические, зеркальные, поворотные и более сложные симметрии абсолютно во всем, что создала природа и человек. Не удивительно, что сами мы симметричны и склонны считать красивым все симметричное. Следовательно, мы живем в удивительно симметричном мире. Не возникает ли здесь вопрос: «Почему наш мир именно таков?» Ответ: «Его возникновение и устройство – заслуга Природы». По Ее законам, абсолютно все состоит из материи. Материя может существовать в форме вещества, физического поля и физического вакуума. Вещество состоит из частиц, которые находятся в непрерывном беспорядочном тепловом движении и взаимодействии друг с другом. Носителем последнего является физическое поле. В результате взаимодействий происходит передача энергии – неизменной физической величины в замкнутой системе. Распределение энергии неизбежно стремится к тепловому равновесию (строго говоря, только в состоянии теплового равновесия можно определить температуру). Благодаря процессам самоорганизации вещества (самопроизвольному возникновению сложных упорядоченных структур в условиях, когда система неравновесна - асимметрична), и образовались все объекты материального мира. Надо сказать, что самопроизвольные случайные отклонения от исходного равномерного распределения энергии (флуктуации) происходят крайне редко, так как наиболее вероятностным состоянием замкнутой системы является стремление к однородности и понижению сложности устройства. Структуры вещества обладают свойствами частиц и волн. Каждая такая частица перемещается по всем возможным путям в пространстве-времени. Любой ее траектории отвечает пара чисел: длина волны и положение в периоде волны (фаза). Вероятность того, что частица пройдет через некоторую точку – есть сумма всех волн каждой возможной траектории, проходящей через эту точку. Но расчеты суммирования наталкиваются на серьезные затруднения. Поэтому складываются волны, образующие те истории (траектории) частиц, которые происходят не в ощущаемом нами «реальном» времени, а в так называемом мнимом. В нем непрерывно самопроизвольно возникают из ничего и исчезают в никуда виртуальные частицы. Как ни странно это не противоречит закону сохранения энергии. Любая попытка «поймать» виртуальную частицу приводит к передаче ей энергии, достаточной для того, чтобы она стала реальной. Для сохранения заряда при этом рождается и ее античастица. Эта кладовая вещества и полей есть третья форма материи – физический вакуум. Он обладает энергией и давлением и может находиться в одном из двух состояний: с наименьшей энергией (основное состояние) или с высокой энергией (возбужденное). Первое состояние характеризуется однородностью и симметричностью, не исключая наличие малых неоднородностей (упорядоченных структур), обусловленных флуктуациями. Когда вакуум находится во втором состоянии («ложный» вакуум), его энергия очень высока, а давление отрицательное, появляется натяжение – сила направленная внутрь (она, например, заставляет резину сжиматься при ее растягивании). В этот момент материя имеет бесконечно малые размеры и бесконечно большие плотность и температуру (состояние сингулярности). «Ложный» вакуум неустойчив и быстро распадается с переходом в низкоэнергетическое состояние. Его распад и есть Большой взрыв! Надо сказать, что система при возникновении критической разности температур, если запечатлеть этот момент, переходит в точку бифуркации - «раздвоения», характерной «вилки». Она может пойти по «старому» пути - однородное состояние или же по пути усложнения и самоорганизации, где ее элементы становятся согласованными. Второй путь и есть флуктуация. Система запоминает те флуктуации, которые имели место при переходе через критическую точку, и обеспечивает себе стабильное существование. Таким образом, наш мир устроен так, что все в нем развивается от простого к сложному, имеет упорядоченную, иерархическую структуру и обладает симметрией. А эволюция материального мира сопровождается цепочкой нарушений симметрии – флуктуациями. PS: Если материальный мир столь мал и является следствием малой флуктуации, не следует ли заключить, что мнимое время – это на самом деле есть время реальное, а то, что мы называем реальным временем, - просто плод нашего воображения?..
Источники:
Вайнберг С., Первые три минуты; Еремин В. С., Концепции современного естествознания; Хокинг С., Краткая история времени. От большого взрыва до черных дыр
