Глава 4. Что такое пространство? Происхождение Вселенной
4.2. Гравитационный веерный диполь
Последовательно рассмотрим, какое влияние оказывает каждый из хрональных признаков на механизм образования пространства. Определяющее значение имеет признак N=1, который устанавливает пространство Метагалактики замкнутым и ограниченным. Покажем, что этот признак определяет совокупность законов гравитации и антигравитации в их диалектическом единстве. Но прежде пару слов дадим М-признаку.
1. Хрональный признак М=0 задает направление хода времени и определяет абсолютное или единое время в системе.
2. Хрональный признак N=1 ограничивает количество (объем) выделенной энергии в кварте. Этот факт имеет два следствия.
Рис.4.4.
Во-первых, он устанавливает конечную длительность существования системы, которую будем называть циклом или временем жизни системы. Цикл делится на четыре фазы: рождение, развитие, старение, смерть, где рождение и смерть – это переходные фазы, а развитие и старение представляют собой непосредственное время жизни системы, и оно напрямую зависит от количества выделенной энергии.
Во-вторых, этот признак ограничивает пространство (по объему) и вещество (по массе), формирующееся в нем. Тем самым накладывается ограничение и на выход вещества за пределы образованного пространства. Поэтому ни один объект не может выйти за пределы системы без внешних причин. N-признаком как бы устанавливается потенциальный барьер на границе пространства, преодолеть который внутренние системы (подсистемы) не могут.
3. Хрональный признак L=0. В момент рождения системы через точку L=0 начинает поступать энергия, поэтому эта точка называется причиной возникновения объекта. В процессе эволюции каждая хронооболочка преобразуется в материю и в пространство.
Точка L=0 представляет собой очень маленький двухмерный объект конечных размеров с двумя поверхностями: положительной и отрицательной. В таком виде эту “точку” можно считать диполем в свернутом состоянии. Энергия в точке L=0 преобразуется в вещество и пространство с определенной скоростью с2. Вещество поступает в систему через положительную поверхность, пространство - через отрицательную. Вещество и пространство в силу второго принципа самоорганизации материи появляются вместе и одновременно как две противоположности, отрицающие и дополняющие друг друга или как два «антипода»
4. Первоначально свернутый диполь начинает разворачиваться. В таком виде нулевой модуль можно назвать гравитационным диполем. На одном конце этого диполя находится гравитирующая точечная масса, а на другом «конце» – расширяющаяся сфера вакуума, обладающая антигравитационными свойствами.
5. Гравитационный веерный диполь.
Образцом для гравитационного диполя может служить складной веер. Полоски веера, скрепленные в одной точке, в момент его раскрытия образуют круг. Т.е. один конец полоски как бы обладает «притягивающими» свойствами, поэтому все они концентрируются в одном месте. А другой конец полоски, обладающий «отталкивающими» свойствами, стремится «оттолкнуть» все близлежащие крайние точки соседних полосок как можно дальше, образуя окружность в силу однородности самих полосок. Понятно, что такой двухмерный вариант можно распространить и для случая трехмерного пространства.
Рис.4.5.
Поэтому в отличие от обычного диполя будем называть гравитационный диполь веерным. Также как обычный электрический диполь, который обладает двумя разноименными электрическими зарядами, веерный диполь тоже имеет два разноименных массовых «заряда» – положительный и отрицательный, или притягивающий и отталкивающий.
4.2.1. Эволюция пространства нулевого модуля
В эволюционном плане пространство нулевого модуля, а стало быть, и веерный диполь проходит следующие этапы
1. свернутый диполь
2. белая дыра
3. гравитационная капсула
4. черная дыра
1. В свернутом (непроявленном) состоянии веерный диполь, так же как свернутый веер, представляет собой жесткий (связанный) диполь с двумя разноименными “массовыми” зарядами: на одном конце - гравитирующий, на другом – антигравитирующий. Непроявленный диполь – это компактифицированное множество или свернутое множество, которое разворачивается только на этапе эволюции.
2. Эволюция хронооболочки начинается с момента выделения энергии Е. На этом этапе веерный диполь можно считать “белой дырой”, т.к. происходит выделение материи.
Когда начинает выделяться энергия, диполь инициируется: он увеличивается в размере, на одном конце появляется расширяющаяся сфера вакуума на другом материя Два “проявляющихся” заряда - антипода будут противоречить друг другу по всем возможным параметрам. Материя локализуется в ограниченном объеме и стремится занять наименьшую пространственную область за счет сил притяжения, которые будут стягивать материю в «точку». Пространство же, также локализуясь в ограниченном объеме, наоборот, будет стремиться занять максимально доступную ему область за счет сил антигравитации. И пока оно не достигнет своих максимальных границ, пространство будет непрестанно расширяться. Максимальные границы вакуумной сферы так же, как максимальная масса выделившегося вещества, определяются величиной N-признака.
Таким образом, материя в системе возникает одновременно с ее пространством как единое целое, т.е. это одно и то же тело, один и тот же объект, хотя и в разных ипостасях. Антиподом гравитирующих масс станет сфера «отталкивания», оконтуривающая весь занимаемый объем пространства. Поэтому на границе образующегося и расширяющегося пространства появляется потенциальный барьер, который примет форму непроницаемой «мембраны», обладающей ярко выраженными свойствами отталкивания. И такая оболочка не будет ничего ни впускать, ни выпускать. Она полностью замкнет пространство хронооболочки внутри себя, и вместе с этим ограничит вторжение внутрь нее пространств других хронооболочек.
Рис.4.6. Искривление пространства при больших массах вещества превращает его в черную дыру
В однородных изотропных трёхмерных моделях искривлённость пространства характеризуется кривизной k/Rкр, где Rкр- радиус кривизны. Для веерного диполя k=1, т.е. кривизна положительна, поэтому трёхмерное пространство замкнуто, его объём конечен. Изменение Rкр с течением времени описывает деформацию пространства в зависимости от количества выделяющегося вещества.
3. В силу своих антигравитационных свойств внешняя граница вакумной сферы представляет собой непроницаемую мембрану. Поэтому границы пространства в течение всего цикла или времени жизни системы расширяются и обладают выраженными свойствами отталкивания. По окончании цикла система переходит на уровень надсистемы, что в дальнейшем позволит ей существовать в постинтегральном времени. В постинтегральном времени расширение пространства прекращается, но свойства гравитирующей массы и антигравитирующей оболочки сохраняются. В этом случае нашу проинтегрировавшую систему лучше всего рассматривать в виде капсулы, в центре которой находится точечная масса, а граница представлена оболочкой с выраженными антигравитационными свойствами. Топология пространства нулевого модуля, таким образом, представляет собой замкнутую сферу.
Когда выделение энергии в хронооболочке закончится, система примет стационарный вид, который описывается уравнением Эйнштейна для статичной модели Вселенной
(1)
где Rik и gik - соответственно метрический тензор и тензор кривизны пространства Риччи, Tik тензор энергии-импульса материи описывает гравитационные свойства материи, Лgik космологическая постоянная описывает антигравитационные силы внешней оболочки вакуумной сферы.
Подытожим, кривизна пространства стационарного веерного диполя определяется силами притяжения обычной материи и силами гравитационного отталкивания вакуумной сферы. Введены два новых понятия: гравитационный диполь и гравитационная капсула. Эти понятия характеризуют один и тот же объект, но в разные фазы его цикла. Гравитационный диполь отвечает рождению и развитию пространства (совместно с материей), а гравитационная капсула соответствует его старению и умиранию.
4. С окончанием выделения динамической энергии, структуризация прекращается, энтропия достигает своего минимального значения. В силу того, что действие второго начала термодинамики осталось неизмененным, энтропия начинает постепенно возрастать. Повсеместно происходит диссипация энергии. Расширение пространства прекратилось и уже не препятствует силам гравитации. Определяющим процессом становится гравитация, которая объединит все материальные объекты в гравитационно связанную систему, постоянно уменьшающуюся в своих размерах. Веерный диполь становится черной дырой. Этот момент еще знаменуется тем, что из точки причины L=0 энергия перетекает в точку следствия L=1, которая становится причиной образования новой системы.
Разберем в чем отличие между черными и белыми дырами. Считается, что черные и белые дыры ведут себя полярным образом: в черную дыру можно войти извне, но нельзя выйти наружу, тогда, как в белую дыру нельзя войти извне, но можно выйти наружу. Теоретический объект, называемый белой дырой, получается из шварцшильдовского решения уравнений гравитации Эйнштейна путем применения к ним математической операции обращения времени. В нашем же случае, в представлении о времени как выделяющейся энергии, такое понятие как «операция обращения времени» не имеет смысла. Но вместе с тем, те же самые уравнения прекрасно описывают гравитационный диполь и капсулу с учетом замены четвертой координаты.
Посмотрим, в чем преимущество такой замены. Понятно, что образующееся пространство гравитационного диполя будет обладать центральной симметрией, т.к. скорость расширения пространства от особой точки L=0 во все стороны одинакова, граница образованного пространства представляет собой сферу, радиус которой обозначим через s.
В пространстве Минковского квадрат «длины» 4-радиус-вектора s2, дается одним из следующих выражений:
(2)
Контравариантные компоненты 4-радиус- вектора x1 = x, x2 = y, x3 = z, x4 = ct
выражаются четырьмя координатами, из которых x, y, z являются декартовыми координатами, а вместо четвертой координаты времени t используется имеющее размерность длины произведение ct . Допустим, что процесс образования пространства происходит со скоростью v. Определим метрику Минковского в виде
s2 = – (x1)2 – (x2)2 – (x3)2 + (v t)2 (3)
Воспользуемся уравнением связи энергии и массы (2Е= mv 2). Тогда в уравнении (3) мы получим, что величина v представляет собой отношение выделяющейся энергии к той массе вещества, которое образовалось за некоторый интервал цикла t.
s2 = – (x1)2 – (x2)2 – (x3)2 + 2E/m (t)2 (4)
Интервал цикла t тоже пропорционален Е. Поэтому последнее слагаемое это переменная величина, а радиус сферы будет расти со временем.
s(t)2 ~ – (x1)2 – (x2)2 – (x3)2 + aE(t)/m(t) (5)
Для процессов интеграции величина s2, представляющая собой расстояние от начала координат до точки с координатами xi, будет увеличиваться с ростом величины E/m. Чем больше выделится энергии Е, часть которой идет на увеличение массы материи, тем больше будет расстояние до границы сферы. Т.е. время связано с пространством, но не как его четвертая координата. Для свернутого диполя, когда Е=0, s=0.
Для постинтегрального времени, т.е. гравитационной капсулы, когда Е=Е0, а Е0/mN = const, радиус сферы достигнет максимального значения s = smax , пространство описывается уравнением (1).
Любой космический объект в начале своего создания представляет собой хронооболочку нулевого уровня или гравитационный веерный диполь, в том числе и Метагалактика. Теперь становится понятно, какими свойствами будет обладать пространство Метагалактики. Сформулируем их еще раз. Пространство Метагалактики в своей фазе развития является расширяющимся, где скорость расширения пропорциональна выделяющейся энергии. Когда выделение энергии прекращается, заканчивается и его расширение. Пространство на протяжении всего цикла ограничено и замкнуто непроницаемой мембраной, т.е. внутреннее пространство замкнуто на себя силами гравитации. Дополнительные качества границы пространства определяются антигравитационными свойствами сферы вакуума. Поэтому она будет отталкивать все материальные объекты, приближающиеся к ней как внутри, так и снаружи.
Ограниченное и замкнутое пространство определяются тем, что все находящиеся внутри тела и излучения в своем движении как бы отражаются от внутренней стороны непроницаемом мембраны. Свойства антигравитирующей мембраны на границе пространства, будут приводить к тому, что движущиеся тела, подойдя к этой границе, сами «не замечая» того будут «отзеркаливаться» от ее нее, и начинать двигаться в противоположном направлении, хотя при этом будет сохраняться ощущение, что движение не изменилось.
Другими словами, рассматривая Метагалактику аморфной и бесструктурной в масштабах, превосходящих размер ячейки однородности, ее пространство представляет «веерный диполь», на одном конце которого находится расширяющееся пространство, ограниченное непроницаемой мембраной и замкнутое на себя силами гравитации, а на другом «конце» – гравитирующая масса, прошедшая стадию «инфляции».