Масса сквозь Зазеркалье: вид из кроличьей норы

В этом материале я предлагаю посмотреть на массу под тем ракурсом, с которого на неё следовало бы смотреть Физике из моей предыдущей статьи. Да и многое другое ей стоило бы оценивать совсем иначе: меньше фантазировать, тщательнее выстраивать логические цепочки, не торопиться с выводами и не плодить галлюцинации. Недаром говорят: промолчи — сойдёшь за умного. Тогда ей не пришлось бы с позором признавать, что после затрат в многие триллионы долларов она лишилась 95% Вселенной и угодила в глубочайший кризис, откуда её теперь способен вытащить разве что плавучий подъёмный кран.

Здесь я раскрою подлинную природу и свойства массы. Ничего нового я не выдумываю и не сочиняю: никаких 11 измерений, струн, бран, тёмных сущностей и белых дыр. Всё, о чём пойдёт речь, можно вывести из современных физических моделей. Беда в том, что за такие взгляды и выводы, идущие вразрез с базовыми догмами, легко поплатиться научной карьерой, угодить под остракизм, то есть отправить собственную жизнь туда, где нередко «журчат ручьи». Человек, потративший десятилетия на образование и построение карьеры, просто не может себе такого позволить.

Чтобы полностью понять изложенное, я (далее — Автор) настоятельно советую внимательно прочитать мою работу целиком: «Аксиома Научного Коллапса».

Что ж, приступим.

Терминология:

• Эмерджентность (от англ. emergent — «возникающий, внезапно появляющийся») — явление, при котором у сложной системы возникают новые свойства, закономерности или структуры, отсутствующие у отдельных её элементов. Иными словами, это принцип, по которому целое превосходит сумму своих частей: новые качества рождаются из взаимодействия элементов и связей между ними, а не получаются простым сложением их характеристик. Так, агрегатное состояние — эмерджентное свойство множества частиц вещества, тогда как у отдельной частицы такого свойства нет.

• Онтологическая модель — модель, которая на едином фундаменте способна качественно объяснить все явления исследуемой области. Это определение — рабочий инструмент Автора для описания и характеристики моделей, в том числе АНК. Оно не претендует на статус канонического философского или научного определения термина.

• Эффективная теория — научная теория, которая описывает определённый набор экспериментальных данных с помощью логического механизма, не опирающегося напрямую на физические причины описываемых явлений. Она моделирует наблюдаемый эффект, но не те физические причины, которые его порождают.

• ФЕДЯ — Фундаментальное Единичное Дискретное Явление. Фундаментальный объект (строительный блок) мироздания в рамках АНК. См. главу «Генезис: Загрузка Системы» в «Аксиоме Научного Коллапса».

В Современной Модели Мироздания (далее — СММ) существует несколько подходов к определению массы:

1. Инструментальные (математические, формализованные) определения. Они отвечают лишь на вопрос «Сколько?» и не объясняют, что такое масса. Это просто математическое правило (алгоритм), позволяющее вычислить её через другие эмпирически получаемые величины: ускорение, силу, расстояние, частоту и т. д. По сути, это «бухгалтерский учёт». Здесь можно выделить 5 разных формул, которые принципиально не выводились одна из другой:

   • Инвариантная масса (релятивизм). Применяется в теории относительности и физике элементарных частиц.

     

   • ‍Динамическая масса (Второй закон Ньютона). Служит для описания инертного отклика объекта на внешнее силовое воздействие в макромире:

     

   • Гравитационная масса (Закон всемирного тяготения). Используется для расчёта силы взаимного притяжения тел. Особенность этой формулы в том, что в ней одновременно присутствуют две массы, и разделить их невозможно:

     

   • Ньютоновское определение через плотность и объём. При этом плотность, в свою очередь, определяется как отношение массы к объёму:

     

   • ‍Эффективная масса (физика твёрдого тела). Эту формулу применяют, когда электрон движется внутри кристаллической решётки и его инерция начинает зависеть от направления движения (анизотропия). Масса здесь определяется через кривизну энергетических зон (вторую производную энергии E по волновому вектору k):

     

2. Феноменологические (операциональные, наблюдательные) определения. Они отвечают на вопрос «Как это проявляется на практике?», описывая следствие и внешнее свойство явления, доступное прямому наблюдению. Это своего рода «бытовые» определения. К ним относится ньютоновская формулировка: «Количество материи (масса) есть мера таковой, устанавливаемая пропорционально её плотности и объёму»¹, а также трактовка массы как меры инертности тела (Максвелл). Фундаментального объяснения эти определения тоже не дают.

3. Онтологические (физические, сущностные) определения. Этот класс пытается объяснить фундаментальную природу изучаемого явления. Сюда, хотя и с натяжкой, можно отнести попытку СММ объяснить массу через бозон Хиггса², считающийся фундаментальной частицей.

Инструментальные определения выражаются формулами или иными формализованными средствами, тогда как феноменологические и онтологические представляют собой логические связи между физическими сущностями, изложенные словами. Оба подхода объясняют одну сущность через другую. Разница в том, что онтологические определения обязаны сводиться к единой фундаментальной причине и образовывать цельную, непротиворечивую модель мироустройства. По определению онтологическая модель не может приводить к рекурсии. Феноменологические же определения оперируют эмерджентными сущностями, и такой класс вполне способен порождать рекурсивные модели. Именно так и произошло в СММ, где время и скорость/расстояние оказались рекурсивно замкнуты друг на друга через свет. В СММ метр определяется через скорость света в секунду (С = 299792458 м/с, 1 м = 1 / 299792458 С). Секунда определяется через частоту излучения цезия³. Частота — величина, обратная времени. То есть время замыкается само на себя.

Автор не видит оснований всерьёз рассматривать версию с бозоном Хиггса, учитывая следующие факты:

1. Сама СММ признаёт, что в лучшем случае бозон Хиггса даёт 1% массы протона, а это ставит под вопрос его физический смысл;

2. Если бозон Хиггса объясняет лишь часть массы, то либо он не фундаментален (то есть эмерджентен), либо у массы две независимые фундаментальные природы. Оба варианта противоречат принципу фундаментализма, требующему единого основания для всех явлений. СММ не способна выбрать ни один из них, поскольку оба разрушают её онтологию;

3. В свободном виде эта частица живёт ничтожно мало, то есть фактически не существует;

4. В рамках АНК высказаны обоснованные сомнения в том, как СММ обрабатывает огромные массивы данных, удаляя множество «шумов» при отсутствии фундаментальной модели, которая позволила бы обоснованно судить и о природе этих «шумов», и о реальной природе «полезного сигнала». Бозон Хиггса в СММ — по сути, необоснованная подгонка под несостоятельные модели;

5. Неясно, как из частицы массой 125 ГэВ может получиться электрон с массой 0,511 МэВ. Куда девается остальная часть бозона? Может ли бозон, являющийся квантом, распадаться, делиться, исчезать — причём частями? Та же ситуация и с протоном: по мнению СММ, бозон Хиггса сообщает кваркам лишь около 9 МэВ из полной массы протона в 0,938 ГэВ. Куда и зачем исчезает остаток массы бозона Хиггса, СММ объяснить не в состоянии. Вероятно, ей не хватает 11 измерений теории струн, чтобы упаковать туда такую громадину.

Эти причины, помимо несостоятельности, лишают бозон Хиггса права считаться онтологическим объяснением.

Инструментальный подход изначально не даёт онтологического объяснения, поэтому в СММ остаются только феноменологические определения. Однако ньютоновское определение содержит рекурсию, на которую ещё в конце XIX века указал Эрнст Мах: Ньютон определяет массу через плотность, а плотность сама является отношением массы к объёму. Более того, помимо определения через плотность и объём Ньютон ввёл ещё два понятия массы — динамическую и гравитационную. То есть единого представления о массе у него не было, хотя неявное предпочтение он, вероятно, отдавал динамической массе как количеству материи. Но чёткого указания, какое определение считать более фундаментальным и как из него вывести второе, он не оставил.

Остаётся вариант определения массы как меры инертности⁴. Кроме того, претензия АНК на статус фундаментальной онтологической модели обязывает объяснить феномен массы на фундаментальном уровне через единый механизм — так же, как это сделано для Пространства, Времени и Импульса.

Для начала необходимо развести два понятия: массу и вес.

Вес — величина, производная от массы, внешнего воздействия (например, гравитации) и таких параметров, как расстояние и направление к источнику гравитации.

Масса же является исключительно собственной⁵ характеристикой объекта. Она не зависит от внешнего воздействия, если только это воздействие не становится частью самого объекта⁶.

Читателю нужно уловить одну очень тонкую грань: даже гравитационное сжатие как геометрическое сближение частей объекта само по себе не меняет его массу. Здесь следует помнить, что масса объекта складывается из масс его частиц, а масса/энергия пространства между частицами прямого отношения к массе объекта не имеет, хотя и может влиять на неё опосредованно. Гравитационное сжатие изменяет лишь плотность гравитационного поля⁷. Если заменить Солнце чёрной дырой примерно той же массы, планеты продолжат двигаться по прежним орбитам. Единственное существенное отличие — изменится форма гравитационного поля: воронка⁸ станет меньше в диаметре, а её стенки у центра — круче, тогда как во внешних областях крутизна уменьшится. Именно поэтому планеты могут покинуть свои орбиты при сохранении массы центрального объекта, но радикальном изменении его топологии. Из-за различий в структуре гравитационного поля релятивистский объект и обычная звезда принципиально не могут быть идентичными.

Что же вообще понимается под массой и инертностью?

Чтобы ответить на этот вопрос и сделать верные выводы, сначала нужно изучить историю самих терминов «масса» и «инертность». Они появились в первом и втором законах Исаака Ньютона как феноменологическое описание, а не онтологическое объяснение, и на вопрос «Почему?» не отвечали. Хотя их в какой-то мере пересматривали, их суть и скалярная природа так и не были переосмыслены в свете современных идей.

Исаак Ньютон был атомистом (корпускуляристом)⁹ и при этом работал в рамках механической интегрально-дифференциальной парадигмы. В его представлении пространство было гладким и непрерывным, а материя — твёрдыми, непроницаемыми движущимися частицами, сотворёнными самим Богом. Кроме того, в его арсенале не было современного понятия энергии, возникшего значительно позже, не говоря уже о её квантовании. Он оперировал количеством движения и силами, не имея под ними реального фундаментального физического базиса и тем более современных эмпирических данных о квантовом мире — например, о том, что за секунду там происходят квадриллионы взаимодействий. Он понятия не имел, что материя и энергия — две формы одного и того же. Вероятно, по этой причине он описал массу скалярной величиной. Не стоит забывать и о том, что, хотя химики уже надёжно установили материальную природу атмосферы, фактически исключив понятие «ничто/пустота», а в космической среде Ньютон не бывал, его формулы идеализированы и такие важные параметры в принципе не учитывают.

Леонард Эйлер в 1750 году в своей работе по механике ввёл массу в формулы как строгий коэффициент сопротивления ускорению. Однако этот шаг лишь закрепил методологический тупик: Эйлер математически выразил одно макроскопическое эмерджентное явление (инертность как отклик) через другое такое же (ускорение как изменение кинематики). Подмена причинно-следственной связи формульным описанием лишь создала иллюзию математического порядка, но фундаментального, онтологического понимания природы массы физике так и не дала.

Джеймс Клерк Максвелл в 1876 году в фундаментальной работе «Материя и движение» (Matter and Motion) сформулировал чёткое физическое определение массы: «Масса тела есть мера его инерции». Как хорошо видно, фундаментальная сущность массы здесь вновь подменяется выражением через инерцию. Между тем сама инерция, будучи интуитивно понятной и осязаемой на бытовом, макроскопическом уровне, в рамках СММ так и не получила фундаментального онтологического определения. Физика Максвелла лишь узаконила описательный характер механики, оставив истинную природу сопротивления материи за пределами научного понимания. Итог этой деградации понятий подвёл Эрнст Мах в 1883 году в работе «Механика: историко-критический очерк её развития». Он строго показал, что определение Ньютона рекурсивно и потому научно несостоятельно. Взамен Мах предложил операциональный подход: массу принципиально нельзя «увидеть» или измерить в покоящемся теле, а единственный физический способ её обнаружить — столкнуть два объекта и измерить их ускорения. При этом Мах не учёл, что существование массы не зависит от факта её наблюдения или измерения. Он также не рассмотрел ситуацию с полной массой мироздания как единой массой: кто и как должен был бы её наблюдать или измерять, чтобы она получила право на существование? Но по ряду объективных причин (включая радикальное отрицание дискретности материи) и субъективных Мах так и не смог прийти к пониманию реальной фундаментальной природы массы.

По этим историческим причинам в СММ масса сегодня описывается голым скалярным значением, будучи лишь грубым, усреднённым результатом макроскопического учёта, хотя фундаментальная энергия, лежащая в основе массы, должна описываться векторно.

Инертность, судя по всему, в современном представлении СММ — это собственное сопротивление объекта изменению его пространственного состояния и состояния движения (тело может иметь вектор равномерного¹⁰ движения в пространстве и обладать на этом направлении более высокой инерцией, чем на остальных).

Почему определение именно такое? Здесь важно понимать, что его источником служат изучаемые явления, опыт и доступный исследователю инструментарий, а также ряд других факторов. В частности, выше отмечалось, что Ньютон работал в рамках механической интегрально-дифференциальной парадигмы и преимущественно с макроскопическими объектами. В его представлении пространство было гладким, непрерывным, бесконечным и допускало неограниченное масштабирование вглубь. При этом природа этого пространства имела сильный религиозный подтекст. Пытаясь, с одной стороны, дать объяснения, не требующие Бога, Ньютон не сумел оставаться последовательным до конца. Автор не берётся с уверенностью сказать, чем это было вызвано: искренней верой Ньютона или требованием эпохи, сродни требованию верить Альберту Эйнштейну и не подвергать его сомнению в XX–XXI веках. Однако факт остаётся фактом: по-настоящему научный подход не оставляет места бездоказательной вере. Материя в понимании Ньютона-атомиста была дискретной. Это имело ряд революционных следствий, подтверждённых уже в XX веке. В частности, в «Оптике» Ньютон пришёл к выводу о корпускулярной природе света. Кроме того, исходя из дискретности материи, он заключил, что основная часть объёма вещества — пустота, позволяющая материи двигаться. Правда, для самого Ньютона эта пустота была скорее вынужденной необходимостью для работы формул, а на интуитивном уровне он в неё не верил¹¹. При этом он столкнулся с невозможностью описать мириады дискретных объектов и получить конкретные результаты, располагая тогдашним математическим аппаратом и вычислительными возможностями. Ему пришлось прибегнуть к дифференциальному исчислению, а оно привело к ошибочной необходимости не учитывать у массы её топологию и ряд других параметров. В таких условиях и работал Ньютон. Стоит понимать, что в действительности его рабочая среда была ещё сложнее: влияние религии было несравнимо выше, чем сегодня. Полное объяснение мироздания в обход Бога могло быть воспринято как ересь и отрицание Бога и грозило лишением прав, тюремным заключением и даже казньюИсточник