EFIR.COM.UA

Глава 2. О гипотезе Демокрита и её доказательстве.

Аннотация

Гипотеза: "самый успешный поиск в физике обеспечивается не применением новых теорий, а применением новых подходов или новых методов познания". Рассмотрим влияние на ход наших мыслей предлагаемого ниже подхода.

Сначала доказываем две следующие гипотезы: "агенты электрического и магнитного полей являются атомами Демокрита или абсолютно твёрдыми частицами" (№1), "абсолютная пустота или абсолютное ньютоново пространство есть в природе" (№2).

С доказательством этих гипотез мы будем ВЫНУЖДЕНЫ дальше рассуждать или вести поиск следующим образом:

Так как атомы Демокрита не изнашиваются и потому они вечны, то эти частицы надо считать частицами первовещества. А это означает, что из этих частиц можно и нужно строить механические модели всех интересующих нас явлений микромира, макромира и даже модели пространства и времени, как свойства материи. Эти модели надо сверять с фактами. Ещё надо выявлять и подтверждать фактами причинно-следственные связи объясняемых явлений. А эти явления надо иллюстрировать моделями, которые построены из частиц первовещества. Если построенные нами модели явлений будут противоречить не фактам, а привычным в науке теориям, то будем уточнять теории или будем заменять их новыми более эффективными теориями.

Такой путь к истине в физике должен быть самым простым и коротким.

О гипотезе Демокрита и её доказательстве.

Приступим к доказательству гипотезы №1. Оно будет состоять из трёх следующих частей.

1. Нам известны следующие странности микромира: квантовый принцип причинности, поперечность электромагнитной волны в поле как газе, стандартное колебание векторов полей в электромагнитной волне и так далее. Все эти и другие странности микромира можно объяснить при помощи следующей гипотезы №0: "агенты электрического и магнитного полей соударяются между собой точками, площади которых не бесконечно малы, а равны нулю".

2. Справедливость гипотезы №0 согласуется с справедливостью доказательства следующей теоремы №1: "атомы Демокрита или абсолютно твёрдые частицы обладают площадью поверхности. Не смотря на это они соударяются между собой точками, площади которых не бесконечно малы, а равны нулю".

3. Опираясь на доказательство двух названных выше положений, выдвинем гипотезу №1. Доказательство любой теоремы позволяет получить однозначный вывод. Поэтому нам лучше сначала доказать теорему №1. После чего рассмотрим гипотезы №0 и №1.

Вот что пишет Константин Крылов в статье "Демокрит" о размерах атомов Демокрита и о понятии амера.

"Атомы имеют разные формы, но размеры атомов ограничены тем, что каждый атом имеет минимально возможную площадь. Поэтому мы не наблюдаем атомов величиной с голову, планету или целый мир (которые в противном случае могли бы существовать - не менее и не более, чем другие). Именно по этой причине атом неразрушим: разрушить атом - значит, разделить его на части, но если сам атом предельно мал, то любая возможная его часть оказалась бы еще меньшей - а это невозможно. При этом ничто не препятствует атомам иметь разные формы, поскольку ограничение касается только площади поверхности атома. Минимально возможная площадь - это амер, минимальная математическая величина (разумеется, когда дело касается исчисления существующего). В общем, можно сказать, что все, большее амера - атомы, все меньшее - пустота. Амер - это количественная граница, разделяющая атомы и пустоту. Амер в философии Демокрита оказывается основной характеристикой космоса, или "космогонической постоянной". Но является ли амер константой? И если да - какова ее величина? Демокрит, видимо (судя по фрагментам) считал амер константой, величину же его - "очень малой", но конкретно ее не вычислил (хотя доказывал, что она конечна)."

Доведём дело Демокрита до логического конца: вычислим величину амера и согласуем её с известными в науке фактами. Для этого докажем данную выше теорему.

Дано. Модель абсолютно твёрдого тела (АТТ) известна в классической физике. Весь объём этого тела заполнен материей или внутри этого тела нет пустот. Поэтому оно не деформируется и поэтому в нём импульс передаётся без затраты времени. Если тронуть умозрительно одну из точек на поверхности данного тела, то сигнал об этом без затраты времени достигнет всех остальных точек, находящихся на поверхности этого тела. То есть импульс внутри и по поверхности АТТ передаётся с бесконечной скоростью. Требуется доказать, что площади соударения АТТ между собой равны нулю. Доказательство. Предположим, что данные тела соударяются точками, площади которых не равны нулю. Назовём для краткости эти площади "нашими площадями". Разделим наши площади на более мелкие площади. Назовём их для краткости "малыми точками". Тогда соударение между нашими площадями на двух соударяющихся АТТ может начаться с соударения любых двух малых точек на наших площадях. Оно будет длиться во времени до тех пор, пока закончится полное слияние наших площадей. Теперь обратим внимание на следующее противоречие. Для слияния наших площадей требуется время. А для передачи импульса от первой малой точки ко всем малым точкам на наших площадях требуется ноль времени. То есть после соударения первых малых точек на наших площадях сигнал об этом без затраты времени достигнет всех остальных малых точек на наших площадях. В связи с чем все малые точки получат импульс. После чего они без затраты времени изменят направление своего движения. Значит, слияние наших площадей закончится после соударения первых малых точек на этих площадях. Отсюда следует, что площади соударения АТТ равны нулю. Что и требовалось доказать. Можно предположить, что АТТ имеют форму кубов, которые иногда соударяются площадями граней. подобные предположения, как гипотезы, надо разрабатывать при помощи построения и доказательства новых теорем.

Из доказательства теоремы №1 вытекает длинная цепочка следствий. Составим список этих следствий: Т.к. агенты электрического и магнитного полей соударяются между собой точками, площади которых равны нулю, то:

а) то время их соударения или слияния соударяющихся площадей будет равно нулю;
б) то на поверхности бесконечно малых тел будет бесконечно много точек с нулевыми площадями;
в) то эти площади соударения не имеют центра и краёв;
г) то из двух предыдущих пунктов следует, что между данными АТЧ возможны только боковые или косые соударения;
д) то из пункта г) следует, что АТЧ в результате соударения должны приобретать или терять вращение вокруг своей оси;
е) то время и площадь проскальзывания данных тел будут равны нулю; То есть на проскальзывание у них нет времени.
ж) то из пункта е) следует, что между данными частицами при соударении будет жёсткое сцепление, как между сцепленными между собой шестерёнками; Данный пункт согласуется с тем фактом, что между собой агенты полей в волне взаимодействуют без проскальзывания.
з) то время ускорения АТЧ после соударения будет равно нулю: Фотон тоже имеет такое время ускорения после его образования.
и) то при отсутствии центральных соударений АТЧ в результате соударения будут приобретать левое или правое вращение. То есть из одинаковых причин будут вытекать два разных следствия. Это следствие подтверждено существованием квантового принципа причинности, который справедлив в пределах электромагнитной волны.
к) то из данных выше пунктов вытекает следующее противоречие: АТЧ могут иметь различную форму. Но согласно их площадям соударения они обладают стандартными параметрами: нулевой площадью поверхности и, значит, нулевым объёмом. А из уравнений Максвелла следует, что агенты магнитного поля обладают вращением вокруг своей оси и, значит, у них есть центр тяжести, объём, диаметр, площадь поверхности. Вот это противоречие между двумя данными видами опыта является источником странностей микромира.
л) то размеры разных АТЧ могут быть разными;
м) из-за нулевых площадей соударения АТЧ не могут передать друг другу свою полную энергию - энергию вращения или внутреннюю энергию плюс кинетическую энергию. В результате соударения они только переводят друг друга из состояния вращения в состояние прямолинейного движения и наоборот;
н) то из данных выше следствий следует, что из АТЧ можно построить поперечную волну, которая будет удовлетворять законам Максвелла.

Все данные следствия можно согласовать с законами Максвелла, что приведёт к уточнению уравнений Максвелла.

Как видите, благодаря показанным выше следствиям теоремы №1 можно легко объяснить следующие странности микромира: квантовый принцип причинности, равное нулю время ускорения фотона после его образования, жёсткое сцепление при соударении АТЧ между собой, поперечность электромагнитной волны.

С опорой на доказательства теоремы №1 и гипотезы №0 выдвигаем гипотезу №1: "агенты электрического и магнитного полей являются абсолютно твёрдыми частицами (АТЧ), которые соударяются только между собой".

Теперь докажем гипотезу №2: "абсолютное ньютоново пространство есть в природе как вместилище материального мира".

Любая гипотеза является результатом обобщения фактов. В науке после Ньютона по решению данной проблемы господствует следующая гипотеза №3: "в природе нет Ньютонова пространства". Она не является доказанной гипотезой, так как не была результатом обобщения фактов. Приступим к доказательству гипотезы №2. С развитием науки появились факты, указывающие на влияние абсолютной пустоты на материальный мир. Вот эти факты.

1. Вселенная расширяется по всем направлениям согласно второму закону термодинамики. А этот закон справедлив лишь при условии, если расширение среды происходит в сторону низкого давления этой среды. Отсюда делаем пока предположение, что Вселенная расширяется в бесконечность абсолютного пространства.

2. Реликтовым излучением мы называем равновесное излучение, которое существовало во Вселенной сразу после ее рождения. В наше время тоже существует равновесное излучение. Но длина волн реликтового излучения меньше, чем длина волн современнного равновесного излучения. Из этого факта следует, что плотность светоносной среды раньше была выше. Опять делаем предположение: плотность этой среды убывает в связи с её расширением в бесконечность абсолютного пространства.

3. Точно также, как любые материальные частицы в любой волне, агенты электрического и магнитного полей сближаются перед взаимодействием между собой. На преодоление расстояния между собой они не затрачивают энергии. Почему? Опять предполагаем: они не затрачивают энергии потому, что между ними находится пустота. Если бы между ними пространство было заполнено "осколками" материи, делящейся до бесконечности вглубь, то данные агенты тратили бы свою энергию, преодолевая сопротивление этих "осколков" материи. Так как агенты электрического и магнитного полей не теряют энергию на своё сближение, то можно сказать, что закон сохранения энергии накладывает своё вето на присутствие "осколков" материи в пространстве между данными агентами. Кстати, инерциальные системы отсчёта тоже перемещаются равномерно и прямолинейно без затраты энергии на это перемещение.

4. Предположим, что фотон является системой отсчёта. В нём время замедлилось до бесконечности, а длина равна нулю. Если это предположение посчитать справедливым, то из него последует такой вывод.
Радиоволны имеют две длины: геометрическую и кинематическую. Например, разные радиоволны имеют разную геометрическую длину. А их кинематическая или релятивистская длина одинакова: она равна нулю. Область применения данного вывода распространяем на все тела: тела имеют геометрическую и кинематическую длину. Их геометрическая длина не зависит от скорости движения этих тел относительно наблюдателя. Чем объяснить неизменность этой длины? Вероятно, тем, что форма тела изменяется только с затратой энергии. А энергия, затраченная на разгон или торможение тела, не является такой энергией. Релятивистскую длину тел придётся объяснять свойствами процессов, протекающих внутри тела.

5. Предположим, что между агентами электромагнитного поля всё-таки есть частицы, как следствие деления материи до бесконечности вглубь. Тогда эти "осколки" материи будут противодействовать движению агентов. Это противодействие будет вызывать какие-то эффекты. Мы этих эффектов не наблюдаем. Отсюда предполагаем, что между данными агентами должна быть абсолютная пустота.

Обобщая данные выше предположения, делаем сразу два вывода: абсолютное пространство есть в природе и материя не делится до бесконечности вглубь. Значит, гипотезу об отсутствии абсолютного пространства в природе пора сдавать в архив. Эта гипотеза в наше время считается доказанной. Её доказательство имеет такой вид: так как абсолютную пустоту нельзя обнаружить экспериментально, то её нет в природе. Но если соблюдать при решении данной проблемы классический принцип причинности, то мы получим следующее доказательство в пользу наличия в природе абсолютного пространства:
Так как пустота или абсолютное Ньютоново пространство является одной из причин показанных выше явлений, то эту причину придётся признать нематериальным явлением природы. Более точное решение данной проблемы физикам помогут получить философы.

Так как гипотеза №2 не имеет ни единого противоречия с известными в науке фактами, то её можно считать доказанным постулатом.

Подведём итог и сделаем из него выводы. Странности микромира пока в науке не объяснены. Доказательства теоремы №1 и гипотезы №0 позволяют объяснить эти странности. Благодаря чему мы можем считать доказанной гипотезу №1: "агенты электрического и магнитного полей являются абсолютно твёрдыми частицами". Эту гипотезу можно считать доказанным постулатом №1.

Гипотеза №2 тоже не имеет ни единого противоречия с известными в науке фактами. Поэтому её тоже можно считать доказанным постулатом №2. А уже из доказанности двух данных постулатов следует, что гипотезу Демокрита о строении материального мира можно считать доказанным постулатом.

Так как атомы Демокрита не дробятся и потому не изнашиваются, то они вечны. Значит, их можно считать частицами первовещества - первопричиной абсолютно всех явлений материального мира.

Отсюда вытекает следующая гипотеза: "все поля, все элементарные частицы, все явления макромира и даже пространство и время как свойства материи можно и нужно объяснять при помощи моделей этих явлений, которые будем строить из атомов Демокрита". То есть из этих атомов можно и НУЖНО строить механические модели абсолютно всех интересующих нас явлений микро и макромира. Затем эти модели надо сверять с фактами. Благодаря этому мы увидим, что модели явлений, построенные из частиц первовещества, могут быть только в одном варианте. Однозначность этого варианта обеспечивается большим числом фактов, подтверждающих следствия гипотезы №0. На многих примерах явлений, модели которых построим из частиц первовещества, мы увидим, что эти модели будут становиться дополнительными критериями истины в науке. В следующей главе будет показано три десятка таких моделей-критериев истины.