1.13. Природа классической массы или да здравствует революция!

В этой главе мы уже наговорили достаточно, чтобы попасть на костер инквизиции. Перевернули с ног на голову всю электродинамику. (Хотя скорее наоборот, поставили на ноги…) Осквернили столь священное понятие, как масса, сделав его динамическим. (Зато, какие открылись возможности!) Разломали такую древнюю реликвию, как принцип относительности и понятие об инерциальных системах отсчета. (Хотя еще до нас это место в физике многим казалось темным…) И вообще набросали немало камней в «огород» всех современных научных представлений. Так «нахулиганить» не посмел бы даже великий Галилей! Конечно, она вертится, но надо же и меру знать! Похоже, что наказание просто неминуемо.

Впрочем, пока об этом лучше не думать. Ведь мы на пути к новому континенту знаний! И наше путешествие только начинается! Старый мир остался позади. С его давлением и границами. Догмами, предрассудками и заблуждениями. Вокруг только стихия – океан и ветер, солнце и звезды, брызги волн, скрип мачты, крики чаек. Необыкновенное чувство свободы! И полета мысли. Ведь мы уже достаточно отплыли от берега, чтобы все это ощутить. Здесь мы наедине с собой, наедине с природой. И мы хотим лучше понять и то и другое.

Есть ощущение, что это путешествие изменит нас. Ведь новый материк – не игрушка. Новые явления, новые знания, новые возможности, новые опасности. И океан – не шутка, и стихия – не ручная. Все это не проходит бесследно. Какими мы вернемся? Что нас ждет дома? Как нас встретят? И нужны ли мы будем там, когда вернемся? А сможем ли вообще пройти этот путь? И следовало ли уплывать?

Теперь уже поздно думать об этом. А потому и не нужно. У нас есть возможность совершить в своей жизни что-то особенное. Что-то понять. Чего-то достичь. Познать себя, познать Мир, найти ответы на многие вопросы, о которых наши предшественники могли только мечтать. Возможно, стать лучше. Или сделать лучше Мир вокруг нас. Ради этого стоит идти навстречу трудностям, стоит нести риск. Это лучше, чем помереть от разгула, пьянки, болезней или скуки. Это лучше, чем разменять свою жизнь на суету.

Какая разница, как нас встретят, когда мы вернемся? Важно то, что сейчас мы свободны, мы на пути к новому Миру! Поэтому мы обрубили канаты на нашем корабле, когда пустились в этот путь. А теперь нам надо обрубить канаты, удерживающие наш разум в рамках ортодоксальных стереотипов. И мы готовы это сделать. Благодаря следующему обстоятельству.

Рассмотрение движения заряженных частиц привело нас к понятию полевой инертности. При наличии некого взаимодействия, например кулоновского (или гравитационного), к обычной классической массе частицы m добавляется некая поправка μ. Если мы опишем взаимодействие частицы с внешним полем потенциальной энергией W, то величина этой поправки равна:

Природа полевой инертности состоит в том, что дополнительное взаимодействие приводит к возникновению полевой связи между заряженными частицами. Это затрудняет изменение характера движения каждой частицы. Большее время, необходимое на изменение их скорости, как раз и отражается в увеличении инертности – росте массы.

Такой взгляд на массу соответствует даже нашему интуитивному представлению об инертности. Например, мы говорим, что молодой человек «легок на подъем», потому что его ничего не связывает. Он может легко сменить работу или род деятельности. За день принять решение уехать в другой город или даже другую страну. Но по мере появления в его жизни различных связей он становится более инертным. Появляются семья и дети. Идет карьерный рост, становятся важными его репутация и статус. Возникают традиции и стереотипы мышления.

Чем больше связывающих обстоятельств, тем сложнее человеку что-то изменить в своей жизни. Можно сказать, что его инертность растет. Впрочем, она может снова уменьшиться, если пропадут какие-то связывающие обстоятельства. Вырастут дети и перестанут нуждаться в ежедневной заботе. Финансовое положение позволит больше не ходить на работу. Или рухнут прежние стереотипы, и появится тяга к новым знаниям и свершениям. Тогда человек сможет легче предпринимать какие-то изменения в своей жизни. Начать путешествовать, увлечься новым хобби или посвятить себя какому-то значимому делу. Как всегда бывает, многое зависит от самого человека.

Кажется, что все хорошо в нашем новом понятии массы. Но оно поднимает один закономерный вопрос. Является ли природа обычной классической массы такой же, как и природа полевой массы? Или существует два принципиально разных типа масс: — неизменная «врожденная» классическая масса m и динамическая полевая масса μ?

Если классическая масса имеет такую же природу, как и полевая масса, то какое взаимодействие обуславливает ее наличие? Что это за потенциал W, который определял бы классические массы всех тел? И ответ на этот вопрос чрезвычайно прост, как и все гениальное! Чтобы его найти, надо отвлечься от нашего привычного локального восприятия Мира, и сидя на свежем воздухе под ночным небом, поднять голову вверх, к звездам.

Там находится ответ на вопрос о природе классической массы тел. Земля, Солнечная система и все окружающие нас объекты находятся в сильнейшем гравитационном поле. Поле, которое по интенсивности превышает все локальные гравитационные поля, созданные Землей или Солнцем, а также все иные локальные земные взаимодействия. Поле, которое мы не ощущаем благодаря тому, что Земля и Солнечная система движутся в нем как единое целое. Это гравитационное поле нашей Галактики. Совокупное гравитационное поле всех объектов во Вселенной. Мы назовем взаимодействие с этим полем глобальным взаимодействием.

Что все это означает? Лишь то, что пути назад теперь уже точно нет. Мы говорим не о малых полевых добавках к массе, величинах второго порядка, которые, возможно, что-то там поправляют в электродинамике или теории относительности. Мы говорим о том, что вся известная нам масса имеет динамическую полевую природу. Неизменной классической массы просто не существует!

Со времен Ньютона сформировалось представление, что каждое материальное тело обладает внутренней «врожденной» характеристикой — массой. Мерой количества материи, содержащейся в нем. Теория относительности добавила к этому представлению довесок к массе тела в виде вложенной в тело энергии. Но масса по-прежнему осталась внутренним свойством каждого объекта. Как классическая, так и современная физика может взять в рассмотрение изолированный объект и приписать ему некую массу m, зависящую только от самого объекта.

В полевой физике масса не является внутренним свойством каждого тела. Масса может появиться только у пары взаимодействующих тел. Отдельная изолированная частица вообще не обладает массой! Ее масса возникает только тогда, когда появляется вторая частица, и они начинают взаимодействовать. В результате такого взаимодействия каждая частица приобретает определенную массу.

Любое тело, которое мы берем в руки, обладает массой только благодаря тому, что существует вся остальная Вселенная! Мы сами существуем в том виде, в котором себя знаем, только потому, что мы – часть Вселенной. Каждая частица нашего собственного тела имеет нужную массу только потому, что наша Вселенная имеет нужный размер, количество вещества и его конфигурацию! Ведь если бы вещества в Мире было бы больше или оно находилось бы ближе друг к другу и к нам, то все массы тел на Земле тоже были бы намного больше. Или, соответственно, намного меньше, если все было бы наоборот.

Масса золотого слитка по мере приближения к центру Галактики заметно возрастает! А на ее окраине – падает. Причем не на малую долю процента, а в разы, на целые порядки. В тысячи, миллионы раз! У нас золото имеет известную массу только потому, что все объекты в космосе находятся на своих местах. Причем они не стоят на одном месте, а совершают нужное цикличное движение, поддерживающее динамическое равновесие системы. А Земля находится на отведенном ей месте, где становится возможным образование сложных структур материи и даже жизни. Разумной жизни, способной рассуждать обо всем этом. Разумной жизни, которой придется сильно постараться, чтобы после всего этого спасти свою теорию эволюции.

Наше понимание природы массы обнаруживает глубокую взаимосвязь всех объектов во Вселенной. Воистину потрясающая гармония столь масштабной Системы! Каждая песчинка есть часть Вселенной и несет на себе ее отпечаток. И влияет своим существованием на все другие объекты. В полевой физике просто не существует понятия изолированного объекта. Как его не существует и в природе. Изолированное тело, наделенное «врожденными» характеристиками вроде массы — еще одна иллюзия современной физики, призывающая изучать несуществующее.

Природа классической массы является динамической, полностью аналогичной природе полевой массы. Она состоит в том, что каждый объект на Земле и в космосе участвует во взаимодействии с коллективным гравитационным полем Вселенной, которое вносит основной вклад в инертность объекта.

Взаимодействие всех объектов с гравитационным полем Вселенной мы назовем глобальным взаимодействием.

Понимание природы массы сразу же дает ответы на целую серию вопросов, относимых современной наукой к классу непознаваемых. Например, почему массы всех окружающих нас объектов положительны и мы не встречаем в повседневной жизни объектов с отрицательной массой? Ответ очевиден, если записать формулу для классической массы любого тела:

где величина W_g обозначает потенциальную энергию взаимодействия данного тела с гравитационным полем Вселенной.

Как известно, силы гравитации являются силами притяжения. А потенциальная энергия притягивающихся объектов всегда отрицательна:

А следовательно, масса любого классического объекта положительна!

А может ли масса стать отрицательной? Судя по нашей логике — да, если добавка к обычной массе, вызванная неким локальным взаимодействием, например электрическим, будет отрицательна и больше по величине, чем классическая масса! На языке современной физики это означает, что энергия локального взаимодействия должна превысить энергию массы покоя. Такие условия реализуемы на современных ускорителях элементарных частиц, причем именно за этим порогом энергии начинается крайне странное и интересное поведение, о чем мы уже упоминали.

А почему создается впечатление, что все привычные нам тела имеют как бы неизменную «врожденную» массу, которую можно трактовать как меру количества материи? Ответ на этот вопрос также очевиден. Масштабы Земли и даже Солнечной системы столь малы по сравнению с масштабами Вселенной, что потенциал глобального взаимодействия φ_g в окрестности Земли с хорошей точностью можно считать постоянным. А значит, является постоянной и потенциальная энергия (W_g)_k взаимодействия с глобальным полем каждого отдельного k-ого тела:

Вот почему несмотря на то, что масса имеет динамическую природу во всех земных явлениях она ведет себя как постоянная величина! Создается иллюзия, что это неизменное «врожденное» свойство самого материального объекта, а не результат внешнего влияния. Массы всех тел на Земле постепенно менялись бы, если бы Солнечная система испытывала падение к скоплению гравитирующих объектов, например, к центру нашей Галактики, или же, напротив, удалялась бы от них. Вот как тесно происходящее на Земле зависит от динамики всей остальной Вселенной! Этот интереснейший вопрос мы подробно обсудим в последней главе, когда начнем лучше понимать полевую физику и приобретем необходимые навыки в полевой механике.

А в завершение этой темы следует отметить еще одно немаловажное обстоятельство. Не потому, что изложенных здесь идей кажется мало. Скорее наоборот. Просто без него картина будет не совсем полной. Речь идет вот о чем.

Во всех написанных выше формулах и в выражении для динамической массы имеется ввиду инертная масса тел m_i. Это величина, входящая во второй закон Ньютона:

и определяющая изменение скорости тела под действием внешней силы.

Отдельно следует выделить так называемую гравитационную массу m_g, несущую смысл гравитационного заряда и входящую в формулу закона всемирного тяготения:

Здесь M_g — гравитационная масса другого объекта, G — гравитационная постоянная, R – расстояние между телами.

Таким образом, согласно формуле полевой массы инертная масса m_i любого объекта определяется потенциальной энергией W_g его взаимодействия с гравитационным полем Вселенной. А потенциальная энергия, в свою очередь, есть произведение гравитационной массы m_g этого же объекта на потенциал глобального поля φ_g в данной области космоса. В результате инертная масса любого тела на Земле оказывается пропорциональной его гравитационному заряду!

Здесь буквой k обозначен коэффициент пропорциональности между двумя типами масс. В этом и состоит природа принципа эквивалентности, наблюдаемого в земных условиях.

Для всех объектов на Земле создается видимость равенства инертной и гравитационной масс. Это происходит благодаря тому, что инертные массы всех объектов на Земле определяются взаимодействием с гравитационным полем Вселенной, а величина этого взаимодействия – гравитационной массой данного объекта. В результате возникает пропорциональность между двумя типами масс, которая при должном выборе констант может быть обращена в равенство.

Следует ли теперь говорить о хрупкости этого прежде фундаментального принципа! Внесение любого дополнительного взаимодействия, например электрического, которое добавляет к инертной массе тела негравитационную компоненту, напрочь разрушает всякое равенство и даже пропорциональность! Более того, в других областях космоса величина потенциала глобального поля φ_g иная! А значит, и соотношение между инертной и гравитационной массами одного и того же тела в других частях Галактики уже не такое, как на Земле. Получается, что принцип эквивалентности является еще одним локальным правилом, несправедливо возведенным в ранг фундаментального принципа. Еще одной иллюзией.

Также становится понятно, почему все земные эксперименты по проверке принципа эквивалентности оказались столь успешными. Изменить соотношение масс может только наличие внешнего поля. Однако внешнее поле приводит также к действию дополнительных сил, от которых в подобных экспериментах так пытаются оградиться. И на этом круг замкнулся!

Борясь с исключением внешних сил, экспериментаторы автоматически исключают всякую возможность регистрации отклонения от равенства двух типов масс. Чтобы его зарегистрировать, надо принципиально изменить схему эксперимента, сбалансировав силы но оставив влияние внешнего поля на массу. Такой эксперимент выглядит более сложным, хотя он принципиально возможен. Впрочем, прийти к необходимости его проведения без понимания природы массы практически нереально. Поэтому сохраняется устойчивое мнение о хорошем согласии принципа эквивалентности с экспериментом.

Все выше сказанное можно продолжать и развивать бесконечно. Впрочем, впереди у нас есть еще семь глав и это — далеко не предел. Но уже на данном этапе становится понятно главное. Мы имеем дело не с дополнением или улучшением существующих теорий и представлений. Мы не собираемся положить еще пару кирпичей на мансарде здания современной науки или подлатать его крышу.

Мы собираемся построить новое здание. Заложить новый фундамент. Создать новую физику. Создать новую науку. Науку, свободную от догм и противоречий, парадоксов и иллюзий. Здание современной физики стало давать трещины еще на рубеже XIX – XX веков. Ему потребовался капитальный ремонт. Теория относительности залатала «дыры» больших скоростей и расстояний. Квантовая механика заделала «щели» микромира. Здание простояло еще целый век. Но изрядно искривилось и покосилось, похлеще Пизанской башни. И надстройки следующих этажей его фундамент и стены уже просто не выдержат.

Полевая физика не является развитием физических представлений в область больших или малых масштабов, как релятивистская или квантовая теории. Появление этих концепций можно было трактовать как соответствующее расширение бытовавших взглядов, при котором основные физические принципы сохранили свое значение. А классическая физика осталась базовой системой представлений об устройстве Мира, создавая видимость правильного описания всего множества повседневных явлений.

Полевая физика, напротив, в корне меняет самые базовые понятия, созданные еще Галилеем и Ньютоном на заре развития науки. Меняет восприятие даже наиболее знакомых из повседневной жизни явлений и процессов. Меняет взгляд на Мироздание в целом. Это не расширение или усовершенствование классической или современной физики. Это ее полная замена новыми, более совершенными представлениями. Замена старой физики, построенной на локальном восприятии Мира, явлений и процессов, новой физикой, в которой все происходящее является отражением единого устройства Вселенной и несет на себе ее отпечаток. Физикой глобального описания Мира, как целостной и разумно сконструированной Системы.

Это настоящая революция! Революция в науке. Революция в сознании, мышлении, мировоззрении. Массы тел приобрели совершенно иной смысл – они стали динамическими. Их можно менять на целые порядки, ими можно управлять! Рухнул «фундаментальный» принцип эквивалентности, и все построенные на нем космологические модели, представления о спонтанном происхождении и эволюции нашей Вселенной. Не стало инерциальных систем отсчета и принципа относительности, не говоря уже обо всех построенных на нем теориях. Пространство и время снова стали евклидовыми. Потому что эти два понятия – лишь способ описания процессов, своеобразный язык. И сами физические процессы не могут оказывать на них никакого влияния.

Приобрело новый смысл понятие полевой среды, меняющее всю современную теорию поля, включая взгляд на элементарные частицы и квантовые эффекты. Это влечет за собой изменение всех уравнений движения, пересмотр множества их решений и следствий. Нет ни одной области современной физики, которая не претерпела бы заметных изменений в рамках полевой физики.

Впрочем, мы не собираемся ломать старое здание науки, как и делать еще один его капитальный ремонт. Мы собираемся оставить его в покое. Как важный исторический памятник. Мы намерены построить новое здание. На много этажей выше прежнего. Более современное, более совершенное, более перспективное. Чтобы каждый мог увидеть его сам. И сравнить с прежним. А после сделать свой выбор между новым и старым.

И мы верим, что время все расставит по своим местам.