С -преобразование представляет собой вполне реальный, хотя и виртуальный, ненаблюдаемый процесс. А вот Р - и Т -преобразования суть некие чисто умозрительные процедуры, в результате которых из реального электрона можно получить «настоящий» но реально не существующий антиэлектрон. Такой антиэлектрон должен при взаимодействии с реальным электроном аннигилировать совершенно особым образом без выделения какой-либо энергии и с образованием истинной, но реально не существующей пустоты!
Следовательно, мы можем адекватно описать свойства реального мира, в котором помимо процессов разрушения существуют и процессы созидания, одним из двух формально равноценных способов.
Мы можем принять, что физический вакуум является скрытым параметром, то есть представляет собой особую, принципиально ненаблюдаемую форму материи, движение которой объективно задает направление и скорость полета «стрелы времени» и влияет на свойства вещества совершенно особым образом. А именно нарушает зеркальную симметрию элементарных частиц, атомов, молекул и макроскопических объектов, от живых организмов вплоть до небесных тел, и не позволяет Вселенной перейти в состояние истинного термодинамического равновесия, то есть препятствует ее «тепловой смерти».
Но мы можем принять, что пространство представляет собой пустую «арену событий»; тогда, чтобы от истинного «ничто» перейти к объектам реального мира, нам придется подвергнуть «настоящий», но реально не существующий антиэлектрон обратному, ТР -преобразованию, то есть принять в качестве материального, но принципиально ненаблюдаемого, скрытого параметра время и говорить об объективном различии «левой» и «правой» систем пустых (и поэтому тоже ненаблюдаемых) координат.
Физика планеты Земля пошла по первому пути, но из-за своей боязливости еще мало чего достигла в этом направлении. Козырев же, подобно человеку с планеты Ио, выбрал второй путь. На этом неблагодарном пути он многое претерпел, но и многое превзошел, руководствуясь известным лагерным принципом: не верь, не бойся, не проси...
Николай Александрович Козырев скончался 27 февраля 1983 года, всего за несколько месяцев до своего 75-летия.
«Темные места механики Козырева». Векторы и скаляры.
Разницу между векторными и скалярными величинами знают уже все старшеклассники. Скорость движения тела – вектор, имеющий определенное направление в пространстве. А вот масса того же самого тела – величина скалярная, то есть просто число граммов или килограммов. Но мало кто из старшеклассников знает, что векторы и скаляры бывают разными.
Неподвижный электрический заряд создает вокруг себя поле, силовые линии которого изображаются прямыми стрелками, исходящими из центра заряда. Каждая такая стрелка представляет собой вектор, называемый полярным, поскольку у нее есть начало и конец. А если тот же самый заряд движется по кругу, то перпендикулярно плоскости, в которой он вращается, возникает магнитное поле, силовые линии которого замкнуты сами на себя и не имеют ни начала, ни конца. Каждая такая линия – тоже вектор, но не полярный, а аксиальный, то есть как бы линия, вращающаяся вокруг своей оси (по латыни axis означает «ось»). Такой вектор называют еще псевдовектором, то есть вроде бы вектором.
Скалярная величина изображается не линией, а точкой, которой приписывается какое-то числовое значение. А может ли существовать вроде бы скаляр, то есть псевдоскаляр? Да, может: это величина, изменяющая свой знак при изменении знака трехмерных декартовых координат, способных существовать в «левой» и «правой» формах. То есть если оси X, Y и Z (в направлениях, условно обозначаемых знаком «плюс») расположены в порядке X® Y ® Z, то система координат считается «правой», а если в порядке X® Z ® Y, то «левой». Если при изменении знака системы координат изменяется и знак величины, которая изображается точкой, то такая величина и называется псевдоскалярной.
Многие молекулы органических веществ способны существовать в двух формах, относящихся друг к другу как предмет и его зеркальное отражение. Растворы таких веществ (например, аминокислот) обладают способностью поворачивать плоскость поляризации проходящего через них света либо вправо (что можно охарактеризовать числом угловых градусов со знаком «плюс»), либо влево (со знаком «минус»). Такая физическая характеристика вещества и есть псевдоскаляр.
Ниоткуда в никуда.
Плоскость поляризации света – это плоскость, в которой происходят колебания напряженности электрического поля` Е электромагнитной волны. Перпендикулярно этой плоскости происходят колебания напряженности магнитного поля` Н, а перпендикулярно плоскости, в которой лежат векторы` Е и` Н, переносится электромагнитная энергия, плотность потока которой (то есть количество энергии, переносимой за единицу времени через единицу площади) определяется вектором Пойнтинга ` Р =` Е х` Н, где значком «х» обозначается так называемое векторное произведение.
Векторное произведение полярного вектора` Е и аксиального вектора` Н есть полярный вектор` Р, который не равен нулю только в том случае, если вектор` Е перпендикулярен вектору` Н , а если векторы` Е и` Н параллельны? В этом случае их векторное произведение будет равно нулю, то есть электромагнитная энергия никуда переноситься не станет. Но в какой форме она тогда сможет существовать?
Если вектор` Е параллелен вектору` Н, то не нулю равно их так называемое скалярное произведение, обозначаемое значком «·» (` Z =` Е ·` Н), имеющее, как вектор Пойнтинга, размерность плотности потока энергии. Но скалярное произведение полярного и аксиального векторов представляет собой псевдоскаляр, и поэтому энергия электромагнитного поля, в котором вектор` Е параллелен вектору` Н, должна как бы крутиться в одной точке пространства либо «влево», либо «вправо», ниоткуда не вытекая и никуда не втекая. Именно так и ведет себя энергия электрона (который представляет собой как частицу, так и волну) в молекуле, способной вращать плоскость поляризации света.
Причины и следствия.
Одно из темных мест «Причинной механики» Козырева заключается в утверждении, будто точка-причина вращается вокруг точки-следствия (или наоборот) с линейной скоростью с2 и, вместе с тем, эти точки остаются неподвижными относительно друг друга. Как это следует понимать?
Если в любую точку пространства, заполненную субстанцией-временем (или субстанцией-вакуумом), поместить частицу вещества конечных размеров, которую можно представить себе в виде двух жестко связанных между собой материальных точек, неподвижных относительно друг друга, и одну из этих точек принять в качестве неподвижного начала координат, то, согласно Козыреву, другая точка должна вращаться вокруг нее с линейной скоростью с2. И в этом нет ничего удивительного.
Так, в атоме водорода протон и электрон находятся на постоянном расстоянии друг от друга. Приняв протон за неподвижную систему отсчета, мы обнаружим, что электрон вращается вокруг протона. Во всей Вселенной, во всех атомах водорода электроны вращаются вокруг протонов, и поэтому, хотя вращающийся (то есть ускоренно движущийся) электрон должен излучать энергию, он не падает на ядро, потому что его момент импульса постоянно подпитывается энергией всех электронов бесконечной Вселенной.
Конечно, можно представить себе, что электрон неподвижен, а вокруг него вращается протон, но тогда причины придется поменять со следствиями. А это не очень хорошо: все-таки Земля вращается вокруг Солнца, а не Солнце вокруг Земли…
От водорода до звезды.
В 1959 году академик Я.Б. Зельдович высказал предположение, что атомы любого вещества (например, того же водорода) должны вращать плоскость поляризации света подобно органическим молекулам, обладающим свойством геометрической «правизны - левизны» (по современной терминологии – хиральности). Примерно полтора десятилетия спустя этот эффект был экспериментально обнаружен, из чего следует, что в любом атоме любой электрон движется так, что его спин (то есть механический момент импульса) образует спираль. Поэтому любой электрон в любом атоме должен характеризоваться какой-то псевдоскалярной величиной. Или, если угодно, любой атом можно считать материальной точкой-псевдоскаляром – в той мере, в какой атом можно считать точкой.
Но вопрос вопросов: связано ли нарушение симметрии вещества с тем, что его симметрия изначально нарушена раз и навсегда, или же с тем, что его симметрию нарушает среда, в которой это вещество находится?
Козырев пишет о том, что к выводу о неравноценности «левого» и «правого» в неживой природе он пришел на основании результатов астрономических наблюдений. Между небесными телами практически не существует электромагнитных взаимодействий, и уж вовсе ни при чем силы, обеспечивающие нарушение зеркальной симметрии при бета-распаде. Только силы какого-то особого рода (даже не силы гравитации!) способны вызвать внутренние деформации небесных тел, приводящих к изменению их формы и выделению энергии.
Шар и тор.
Классическая механика оперирует понятием материальной точки, то есть точки скаляра, в которой сосредоточена вся масса тела. Естественно, что геометрически такая точка должна представлять собой шарик бесконечно малого диаметра.
А что может представлять собой материальная точка-псевдоскаляр, имеющая ту же самую массу, что и точка-скаляр классической механики?
Согласно теории симметрии, точку-псевдоскаляр можно изобразить в виде шарика, все диаметры которого суть как бы нити, концы которых закручены в противоположные стороны (такие деформации называются крутильными, или торсионными). Но как изготовить такой шарик, пользуясь точками-скалярами классической механики?
Это можно сделать только в том случае, если материальные точки-скаляры классической механики движутся по сложным винтовым траекториям: из неподвижных частей псевдоскаляр соорудить нельзя. И в основе такой траектории должен лежать не шар, а тор – то есть геометрическая фигура наподобие бублика.
 |
Принципиальное различие между шаром и тором можно пояснить так. Если представить себе, что на поверхности этих геометрических фигур растут волосы и их необходимо гладко причесать, то с шаром подобная процедура не удастся: у него непременно останется некий хвостик. А вот прическу волосатого тора можно сделать совершенно гладкой, волосок к волоску.
Рис. 4. Планетарная туманность в созвездии Водолея – пример небесного тела, имеющего форму тороида, вращающегося в «левой» системе координат. Симметрия и топология этого тела аналогична симметрии и топологии физической точки-псевдоскаляра. Подобную же симметрию и топологию имеют и важнейшие молекулярно-биологические структуры (например, участвующие в работе генетического аппарата).
Но не это главное: волосы, растущие на торе, в отличие от волос, растущих на шаре, способны укладываться в виде двух гладких причесок, отличающихся друг от друга как предмет и его отражение в зеркале. То есть материальную точку-псевдоскаляр, обладающую свойством «правизны - левизны», можно создать на основе материальной точки-скаляра классической механики, заставив последнюю двигаться по траектории, как бы наматывающейся на поверхности тора, а затем сделать этот ротор бесконечно малым.
Такая материальная точка станет, помимо скалярной массы, характеризоваться еще и псевдоскалярной величиной – направлением и скоростью полета «стрелы времени», константой с2 Козырева.
Без центра симметрии.
Если из обычного стекла изготовить идеальный шар, то он будет иметь и геометрический, и физический центры симметрии, совпадающие с центром его массы. Но если такой шар изготовлен из вещества, способного вращать плоскость поляризации света (например, находящейся в невесомости капельки раствора какой-либо аминокислоты), то он, оставаясь геометрической фигурой с центром симметрии, перестанет быть телом с центром физической симметрии. Поскольку в каком бы направлении мы ни пропускали плоско поляризованный свет, плоскость его поляризации будет поворачиваться в одну и ту же сторону, либо влево, либо вправо, - только в зависимости от того, «левую» или «правую» структуру имеют растворенные молекулы.
Химикам хорошо известно, что «левые» молекулы, находящиеся в окружении «левых» же молекул, отличаются по своим свойствам от «левых» молекул, находящихся в «правом» окружении (и наоборот). А если трехмерное физическое пространство представляет собой среду, состоящую из материальных точек-псевдоскаляров, то такое пространство окажется пространством без центра симметрии. Такое пространство способно нарушать зеркальную симметрию находящихся в нем частиц вещества и служить абсолютной системой отсчета не пространства, а времени. Именно поэтому скорость равномерного прямолинейного движения тел в пространстве без центра симметрии измерить невозможно, но можно измерить его ускорение.