А. Праушкин

Аннотация

В конце ХХ века ортодоксальная наука, основанная на материалистическом постулате первичности вещественного субстрата во Вселенной, накопила практически бесконечный объем информации о свойствах материи, начиная с характеристик элементарных частиц и завершая параметрами Метагалактики в различных аспектах ее проявления. С другой стороны, с самого момента зарождения материалистической парадигмы существовала тенденция создания единого концептуального подхода по интерпретации всего многообразия существующих теоретических и экспериментальных данных о свойствах объектов физической реальности.


После многих попыток Эйнштейн создал в 1929 году четырехмерную теорию абсолютного параллелизма, а в 1949 году четырехмерную теорию с использованием асимметричного метрического тензора. До конца своей жизни Эйнштейн стремился решить проблему единства физики, но интеграции единой теории поля так и не произошло. Единые теории поля параллельно разрабатывались с использованием пятимерных моделей Т. Калуцей (1921 г.), О. Клейном (1925 г.) и многими другими учеными.

Во второй половине ХХ века стала интенсивно развиваться физика элементарных частиц. Были обнаружены около 1000 элементарных частиц и два вида новых полей: сильное (ядерное) и слабое взаимодействие, поэтому изменился и подход к решению проблемы единства физики; для классификации элементарных частиц стали использоваться новые квантовые характеристики: лептонный заряд, барионный заряд, странность, очарование, цвет, четность, аромат, изотопический спин и т.д. В 1957 году М. Гелл-Маном и Р. Фейнманом была создана универсальная квантовая теория слабых взаимодействий, которая объясняла все известные к тому времени факты, касающиеся превращения элементарных частиц, вызванных слабыми взаимодействиями. В 1961 году М. Гелл-Маном и Р. Нееманом была заложена основа трехмерной теории сильных взаимодействий – квантовая хромодинамика, основанная на существовании виртуальных частиц – кварков и глюонов, которые составляют первооснову частиц мезонов и барионов. К 1971 году С. Вайнбергом и А. Саламом была создана единая перенормируемая теория электрослабого взаимодействия. В 1973 году Г. Джорджи и В. Глэшоу создали теорию великого объединения - пятимерную квантовую теорию электрослабого и сильного взаимодействия, в которой имеется пять фундаментальных частиц: три кварка разного цвета, позитрон, нейтрино и 24 калибровочные частицы, обеспечивающие взаимодействие, в том числе 12 новых Х-частиц, являющихся переносчиками новой гиперслабой силы, превращающей кварки в лептоны и наоборот. Дальнейшим этапом в работе над единой теорией поля явилось включение гравитации в общую структуру элементарных частиц и создание 11-мерной модели супергравитации на базе модернизированной теории Калуци - Клейна. В данной системе присутствует четыре реальных измерения из теории относительности и семь виртуальных, свернутых в сингулярность измерений. Супергравитация превращает фермионы (частицы вещества) в бозоны (калибровочные частицы – переносчики взаимодействий) и наоборот, т.е. объединяет в единое целое все типы элементарных частиц. Обобщение данной теории привело к разработке в 1984 году Дж. Шварцом и М. Грином 10-мерной теории суперструн (суперструнами являются виртуальные одномерные информационно-обменные структуры размером порядка 10-32м), которая считается величайшим достижением со времен создания общей теории относительности. В 1985 году Д. Гросс предложил модернизированный вариант теории суперструн, в которой существование четырех фундаментальных взаимодействий следует из наличия четырех реальных измерений, причем все многообразие элементарных частиц проявляется в едином континууме, состоящем из четырех реальных измерений и шести свернутых в сингулярность виртуальных измерений; все элементарные частицы и обменные процессы описываются в ней в геометрической интерпретации как трансформационные состояния суперструн.

Параллельно разрабатывалась попытка создания единой теории поля в комплексном пространстве путем преобразования действительного четырехмерного пространственно-временного континнуума общей теории относительности в комплексный пространственно-временной континуум, состоящий из четырех действительных и четырех мнимых измерений. Теория твисторов Р. Пенроуза, созданная в восьмидесятые годы, описывает элементарные частицы в восьмимерном пространстве, причем твисторами являются компоненты этого пространства. По Пенроузу любая элементарная частица, как и само пространство-время, есть набор твисторов, которые представляют собой крайне абстрактную в математическом аспекте первооснову нашей Вселенной.

В 1990 году русский физик И. Герловин завершил работу над созданием единой теории всех взаимодействий в веществе, где наблюдаемые в нашем лабораторном четырехмерном пространственно-временном континууме элементарные частицы являются проекцией фундаментальных первочастиц – фундаментонов единого многомерного расслоенного комплексного континуума, причем допускается существование тахионов – частиц, двигающихся со сверхсветовой скоростью в подпространствах отличных от лабораторного. Вселенная, по этой теории – трехмерная сфера нулевого подпространства; каждая точка внутри такой сферы есть ее центр. Наиболее естественным объектом, возникшим при отображение сферы на любой из этих центров, является конечных размеров тор, представляющий собой первейшую элементарную структуру во Вселенной, а проекция тора в особое подпространство представлена фундаментоном – единственной элементарной сущностью вещества. Пространство трехмерной сферы и его отображения в виде торов находятся по отношению к действительному лабораторному подпространству в мнимой области, поэтому непосредственно в лабораторном подпространстве фундаментон не наблюдаем.

В подпространстве виртуальных состояний фундаментон проявляется в виде короткоживущих (неустойчивых) элементарных частиц, включая частицы-резонансы. Подпространство, в котором непосредственно наблюдаются тороидальные объекты как отображения всей трехмерной сферы на центры Вселенной, – объект, у которого нет течения времени. Время проявляется только в лабораторном подпространстве, где образуются геометрические конструкции с псевдоримановой геометрией; тогда трехмерная сфера преобразуется во Вселенную Эйнштейна, а неподвижные торы – в пару точечных зарядов фундаментального поля, движущихся по геодезическим линиям псевдоримановой геометрии на поверхности тора. Физический вакуум структурируется в подпространстве физического вакуума, при аннигиляции пары частица-античастица, они не ликвидируются, а объединяются в некоторую систему, названную элементарной частицей вакуума, у которой в невозбужденном состоянии в лабораторном подпространстве все квантовые числа равны нулю, это и есть основные виртуальные частицы, из которых состоит весь физический вакуум. Поскольку основные параметры, наблюдаемые в лабораторном подпространстве (масса, заряд, спин, магнитный момент и т.д.), формируются в глубинных подпространствах, мы не можем их определять со 100% вероятностью, не обращаясь за информацией к другим элементам расслоенного пространства.

Можно заключить, что для анализа элементарных частиц – кирпичиков вещественно-полевого мироздания – современная физика подошла к понятию существования многомерного комплексного расслоенного континуума не как к математической игрушке, а как к объективной фундаментальной первооснове всеобъемлющей реальности. Именно здесь, в этом ракурсе, и происходит интеграция BIP-теории с традиционно научным мировоззрением.

С другой стороны, после введения в 1975 году в математику Б. Мандельбротом понятия фрактала как самоподобно организованной иерархической структуры, к которой относится неограниченный спектр искусственных и естественных топологических форм, стали использовать для анализа большого количества процессов органических и неорганических объектов пространства с дробной размерностью. Долгое время считалось, что подобные структуры, впервые рассмотренные К. Вейерштрассом в 1886 году, а также Г. Жюлиа и П. Фату в 1918 году, есть абстрактный математический язык, не имеющий отношения к физической реальности. Фракталы математически задаются в гиперкомплексном линейно-векторном пространстве как множества типа: Zn+1 = f (Zn), где Zn – гиперкомплексное число.

Можно предположить, что информационная первооснова Вселенной представлена в физико-математическом аспекте фрактальной структурой и аналитически задается гиперкомплексным числом, вероятнее всего, октонионом, т.е. восьмикомпонентной конструкцией. Физическая часть Вселенной в пространственно-временном аспекте четырехмерна, поэтому октонион проецируется в четырехкомпонентную модель – кватернион, который задает кватернионное фрактальное множество, интерпретирующее процессы, протекающие со скоростями меньшими скорости света в вакууме. Кватернион Z задается как:

Z = Z0 + iZ1 + jZ2 + kZ3, где:
Z0, Z1, Z2, Z3 – действительные числа;
i, j, k, - кватернионы единичные; i2 = j2 = k2 = -1;
jk = -kj = i; ki = -ik = j; ij = -ji = k.

Принципиальное различие между временем и пространством во фрактальном BIP-контексте проявляется в том, что временная координата интерпретируется скаляром Z0, а пространственные координаты интерпретируются вектором (iZ1 + jZ2 + kZ3). Задавая тип фрактала, можно моделировать любые информационно-обменные процессы, протекающие со сверхсветовой скоростью, но в материальном мире проекционные процессы реализуются в поляризованных структурах, имеющих массу, которая однозначно подчиняется досветовым законам теории относительности Эйнштейна, реализованной в четырехмерном действительном пространственно-временном континууме.