Исследовательская программа ЛК
Расширение области применимости шестимерной трактовки физики на астрофизику, геофизику и другие области физики. Поиск экспериментальных возможностей, демонстрирующих существование дополнительных измерений пространства.
Уравнение дисперсии для акустического волновода, для электромагнитного волновода и для волн де Бройля одно и то же: произведение фазовой скорости волн и их групповой скорости (для волн де Бройля равной скорости соответствующей частицы) равно квадрату скорости волн в свободной среде (скорости звука в первом случае и света в двух других). Основной характеристикой любого волновода является то, что он имеет конечные поперечные размеры. Они и обусловливают дисперсию волн. Это указывает на то, что пространство, с которым мы имеем дело в экспериментах, является трехмерным лишь приближенно и имеет малую (комптоновскую) толщину в подпространстве, дополнительном к трехмерному подпространству.
Шестимерная трактовка физики основана на принципе простоты и вписывающихся в него утверждении Эйнштейна, что "природа экономит на принципах" и принципе одинаковости основных свойств вещества и света.
Свет и частицы вещества обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами, примерами чего являются дифракция электронов, когда электрон ведет себя как волна, и фотоэффект, когда свет проявляет себя как частица. Поэтому, следуя принципу простоты, естественно считать некоторые основные свойства света и частиц вещества одинаковыми. Основным свойством света является то, что он распространяется с одинаковой скоростью в любой системе отсчета. Тогда и элементарные частицы вещества должны двигаться с той же скоростью. Это невозможно в трехмерном пространстве, но возможно в многомерном, если положение частиц регистрируется наблюдателем в проекции на трехмерное подпространство x1, x2, x3 (X). При этом ньютоновские представления, распространенные на шестимерное евклидово пространство (R6), при проецировании событий на трехмерное подпространство X дают общепринятые релятивистские представления и результаты.
Полное пространство предполагается шестимерным, поскольку лишь для него возможна простая интерпретация спина и изоспина электрона и других частиц.
На частицы должна действовать космологическая сила, ортогональная к подпространству X и удерживающая частицы в его малой окрестности. Без такой силы образование макроскопических тел было бы невозможным. Положение частиц фиксируется наблюдателем в проекции на подпространство X.
Частица, неподвижная в проекции на X в инерциальной системе трехмерного наблюдателя (эту систему можно принять за неподвижную) движется со скоростью света в простейшем случае по окружности, расположенной в одной из плоскостей дополнительного трехмерного подпространства (Y) с центром, расположенным в X. В любой другой инерциальной системе отсчета рассматриваемая частица движется в R6 по винтовой линии, расположенной на цилиндрической поверхности (трубке движения) с осью, принадлежащей X. Противоположно заряженные частицы вращаются вокруг оси трубки движения в противоположных направлениях. Частицы и античастицы имеют противоположные заряды и вращаются в противоположных направлениях. При обращении времени вспять частица должна будет двигаться вспять по своей траектории - винтовой линии - и поэтому вращаться в противоположном направлении. Значит, и знак ее заряда должен будет измениться на противоположный, так что частица должна будет превратиться в свою античастицу. При этом движение частицы будет зеркально отраженным в согласии с CPT-теоремой.
Естественной мерой собственного времени частицы является число ее оборотов в подпространстве Y вокруг оси трубки. Собственное время частицы пропорционально этому числу или пути, пройденному в Y. Длина направляющей трубки равна комптоновской длине волны.
Перемещение частицы на интервал ds по направляющей трубки движения и соответственный ему поворот на центральный угол dΦ=ds/a, где a - радиус поперечного сечения трубки, являются инвариантами, так как угол поворота Φ частицы вокруг оси трубки не зависит от скорости наблюдателя относительно данной частицы.
При этих предположениях применение формул механики Ньютона (равно как и формализма Лагранжа) дает преобразования Лоренца, релятивистскую механику, волны де Бройля, уравнение Клейна-Гордона, соотношения неопределенностей Гейзенберга, половинные спин и изоспин как составляющие вектора момента количества движения в шестимерном пространстве соответственно в X и Y, собственный магнитный момент частицы, формулу тонкой структуры, кварковую модель частиц, составленных из u- и d-кварков. Показано, что кулоновская сила обусловлена движением зарядов в дополнительном пространстве и равна соответствующей силе Лоренца. Проекция этой силы на X имеет максимум и стремится к нулю не только при неограниченном увеличении трехмерного расстояния между частицами, но и при стремлении его к нулю. Обсуждается возможность экспериментальной проверки этого. Сила тяготения есть проекция космологической силы на меридиан огибающей геодезических, которая оказывается существенно отличной от нуля вблизи массивных тел благодаря уменьшению скорости света вблизи них. Результаты шестимерной теории тяготения совпадают с эйнштейновскими в постньютоновом приближении, но отличаются в следующем приближении. Гравитационные волны оказываются неоднородными, экспоненциально затухающими. Шестимерная трактовка расширения трехмерной вселенной в шестимерном пространстве, содержащая всего два независимых параметра, согласуется с данными наблюдений. В ней скорость света оказывается зависящей от радиуса вселенной; скорость света возрастает по мере замедления расширения вселенной. До достижения вселенной примерно четверти нынешнего размера скорость света равнялась нулю. Поэтому никакие взаимодействия тогда были невозможны. Этим и определяется высокая степень однородности распределения галактик во вселенной.
Постоянная Планка и электрический заряд пропорциональны скорости света, а гравитационная постоянная пропорциональна квадрату скорости света.
Космологическое время определяется расширением даже не вселенной (тогда бы не имело смысла спрашивать о том, что было до возникновения вселенной), а несравненно более грандиозным процессом - расширением трех пятимерных сфер, представляющих три сферические фронта возмущений (их природа здесь несущественна). Пересечением этих трех сфер является трехмерная сфера, комптоновская окрестность которой воспринимается нами как физическое пространство, с которым имеют дело в экспериментах. Приращение космологического времени пропорционально приращению радиусов пятимерных сфер. На вопрос: 'Что было до возникновения вселенной?' ответ прост: Были три пятимерные сферы, которые еще не успели пересечься.
Время есть мера изменения чего-либо необратимо меняющегося, а значит, и всего остального. Для описания любых процессов в наблюдаемой Вселенной (с учетом задержки на распространение сигналов) достаточно использовать световые часы, в которых время пропорционально пути, пройденному световым сигналом в вакууме. Таков простой геометрический смысл времени по световым часам.
Неверно говорить, что не имеет смысла спрашивать, что было до возникновения трехмерной Вселенной. Она есть продукт пересечения трех пятимерных сфер, пятимерных фронтов возмущений в шестимерном пространстве. Поэтому до того, как трехмерная Вселенная появилась (в шестимерном пространстве), были три пятимерные сферы, которые еще не успели пересечься. Однако для описания этого процесса нельзя использовать световые часы, поскольку скорость света была равна нулю до тех пор, пока Вселенная не расширилась примерно на четверть нынешнего своего размера. В качестве универсального космологического времени следует принять величину, пропорциональную радиусу одной из трех пятимерных сфер или части его.
По-видимому, пятимерные сферы расширяются с одинаковой скоростью. Это значит, что разности радиусов любых двух пятимерных сфер остаются постоянными. Таким образом, космологическое время определяется геометрией пятимерных сфер, задающей величину радиуса трехмерной Вселенной и величину скорости света.
Скорость света в трехмерной Вселенной увеличивается, и все процессы в ней ускоряются.
Проверка сделанных утверждений осуществляется сравнением предсказаний теории с данными наблюдений и экспериментов. Без такой проверки любая умозрительная картина Мира, скорее всего, окажется лишь фантазией, хотя, возможно, и красивой.
Центры трех пятимерных сфер образуют треугольник. Его конфигурация определяется двумя углами при его вершинах. Поэтому шестимерная космология содержит два и только два независимых параметра, которые определяются подгонкой результатов теории наблюдениям. Для их определения достаточно сверить результаты теории и эксперимента (наблюдений) для двух независимых физических явлений. Остальные сравниваемые результаты при выбранных параметрах должны совпадать автоматически.
Исследовательские задачи ЛК
В геофизике и астрофизике существуют проблемы:
Откуда берется и поддерживается миллиарды лет внутриземное тепло при наблюдаемом ныне излучении земной поверхностью 0.065 Вт/м2? Естественной радиоактивности для этого явно недостаточно.
Почему взрываются сверхновые и так ярко и долго светят квазары?
Каков источник огромной энергии гамма-всплесков?
Почему многие миллиарды лет идет непрерывное звездообразование во вселенной и откуда для всего этого берется энергия?
По-видимому, убедительные ответы на эти вопросы нельзя получить, не учитывая многомерности пространства.