В данной статье мы хотим рассмотреть варианты общих инвариантов в физических явлениях. Давайте рассмотрим наиболее общие характеристики материи на любом уровне ее формирования и выясним, что действительно существует четыре всеобщие физические категории – материя, пространство, время и движение.
Как известно, о любом из физических явлений можно говорить, только в том случае если данной явление происходит при участии материи, а не независимо от него, то есть все явления являются материальными. Любое из физических явлений происходит в пространстве и во времени, что само собой означает движение материи. В свое время Ф. Энгельс говорил, что в мире не существует ничего, кроме материи, которая движется.
Категории материи, пространства и времени, а также их совокупности (движение) являются основой всего мироздания. Данные категории должны всегда учитываться при рассмотрении любой структуры формирования материи, любого процесса или любого физического явления, которые происходят в природе.
Поскольку данные категории можно считать справедливыми ко всем уровням организации материи, начиная от масштабов Вселенной и заканчивая элементарными частицами веществ, то мы не будем предполагать, что глубже элементарных частиц эти категории будут несправедливы.
http://etherdynamic.ru/uploads/posts...6746732_28.gif
Если мы определились с всеобщими категориями для всех уровней организации материи (материя, пространство, время и движение), которые выступают в роли всеобщих физических инвариантов, что не зависят от частных форм организации материи, отдельных видов движения или явлений, то можно считать, что всеобщие физические инварианты не постулируются, а определяются на основе всех принятых в естествознании опытных данных, как это было принято при математическом подходе в изучении природы.
Для того, чтобы использовать инварианты необходимо ввести соответствующие меры, то есть единицы измерения. Для этой цели можно взять существующие единицы измерения физических величин. Для измерения времени берутся секунды, которые в физике определяются 1/24х60х60 доля суток, что были привязаны атомному эталону частоты. Пространство описывается единицей длины и ее производных (площадь, объем). За единицу измерения длины можно принимать различные эталоны, но на данный момент самой актуальной остается метр – 1/40 000 000 доля длины Парижской меридианы, которая в дальнейшем была привязана к атомному эталону. Такие меры времени и пространства имеют полное подтверждение во всем опытном естествознании. Что же касается количества материи и движении, то здесь нужна дополнительная трактовка.
Идеальной меры для количества материи на сегодняшний день не существует. В косвенном отношении количество материи принято считать ее массу. Теория относительности Эйнштейна, предложило понятие изменения массы со скоростью, что поставило под сомнение возможность применения массы как меры количества материи.
Поэтому принято считать, что масса – это косвенная мера количества материи и не имеет прямой связи с количеством материи, а только несет функциональную зависимость, в которую могут войти и другие величины измерения. Существует вероятность того, что инертная масса может быть инвариантной мерой количества материи, то есть она строго пропорциональна количеству материи. Это более вероятно, так как движущаяся частица имеет инварианты взаимодействия заряда в электрическом и магнитном поле, которые используются в экспериментах.
Принято считать, что скорость света – это скорость распространения электромагнитного поля. Заряд наделен электрической природой. Также установлено, что при приближении скорости электрической частицы к скорости распространения сил, которые воздействуют на нее, приводит к переменам величины взаимодействия. Если разогнать частицу до скорости света, то электрическое поле, действующее параллельно траектории движения частиц, потеряло бы любую возможность взаимодействовать с ней. Поэтому взаимодействие заряда и напряженности при движении частицы должно носить не линейный характер. Если рассматривать воздействие на массу, то до нашего времени не найдено непосредственное воздействие электромагнитного поля на массу. Установлено, что существует строгая пропорциональность между гравитационной и инертной массами. Но при этом существует существенное отличие по величине между гравитационным и электромагнитным взаимодействиями на несколько порядков. Такая трактовка говорит о том, что гравитационное взаимодействие и масса обладают другой физической основой.
Поэтому, считать, что масса изменяется при разгоне частицы до скорости света, то есть до скорости распространения электромагнитного поля, нет ни каких оснований. Если же такое происходит, то только за счет присоединения к массе частицы частичной массы окружающей среды. Можно рассмотреть пример из жизни. Например, летящий самолет на своем пути во время полета встречает уплотнённую воздушную подушку, которая передает ему некую присоединённую массу, что, безусловно, имеет влияние на аэродинамические характеристики самолета.
Поскольку инертная масса имеет косвенное отношение к количеству материи, то можно выдвинуть предположение, что существуют условия, при которых постоянное количество материи будет иметь в неодинаковых условиях различную инертную массу.
Давайте рассмотрим меры движения. Здесь присущи такие меры, как количество движения (импульс) и энергия, что многократно подтверждалось в ходе экспериментов. Такие меры справедливы для всех проявлений и взаимодействий с учетом явлений, проявляющих себя на всех уровнях организации материи. Проявление одной из мер зависит от характера самого явления. В свое время Энгельс создал анализ, из которого видно, что количество движения – это мера движения одного иерархического уровня, а энергия – это мера движения, которое происходит на глубинном уровне организации материи. В данном случае уместно упомянуть о соударении неупругих тел в теплоту.
Одним из основных свойств инвариантных величин является то, что данные величины строго подчиняются правилам аддитивности. О данных величинах нельзя упоминать, как о нелинейных, так как по отношению к ним должны происходить изменения и оценки других величин. Поэтому не уместно рассмотрение искривления луча света вблизи гравитационных масс, как результат «искривления» пространства. А лучше в данном случае рассматривать искривление траекторий движения фотонов света, на которые действует гравитация или другие физические процессы.
Также недопустимо рассмотрение замкнутого пространства, при этом ссылаться на оптические и гравитационные парадоксы, а необходимо искать неучтенные физические факторы, которые не учтены в формировании парадоксов и которые обладают абстрактно-математическим идеализированным характером. Такие явления прошли примитивный уровень рассмотрения, хотя природная составляющая любого явления обладает сложнейшей структурой.
Также недопустимо рассмотрение дискретности пространства и времени на уровне микромира, так как дискретность любой из величин можно выявить относительно подобной величины, и для общей инвариантной величины, являющейся исходной для всех остальных. Понятие дискретности не имеет право на существование.
Пространство и время рядом с материей, как объективные категории, не имеют зависимости от каких-либо явлений или условий, которые в них происходят, они описывают совокупность движения материи во Вселенной на всех уровнях иерархии в процессе организации материи и не имеют зависимости от частных случаев. В любых формульных зависимостях данные величины могут проявлять себя как аргументы и не могут быть функциями. То есть мы пришли к тому, что использование принципов диалектического материализма на всех ступенях физического познания, приводит нас к признанию евклидового пространства и однонаправленного непрерывного времени.
В тех случаях, когда всплывает «нелинейность» пространства и времени необходимо искать неучтённые глубинные процессы, даже на уровне формирования материи, при этом не стоит ставить нижний порог на элементарных частицах.
Давайте вернемся к нашим всеобщим инвариантам: движению и трем его составляющим (материи, пространству и времени). Данные инварианты обладают семью основными свойствами:
1. Всеобщие инварианты присутствуют во всех структурах и явлениях;
2. Всеобщие инварианты сохраняемы при любых преобразованиях;
3. Всеобщие инварианты обладают беспредельной делимостью;
4. Всеобщие инварианты обладают аддитивностью;
5. Всеобщие инварианты линейны;
6. Всеобщие инварианты не ограничены;
7. Всеобщие инварианты не имеют масштабирования или предпочтительных отрезков.
Рассмотрев данные свойства всеобщих инвариантов можно описать наш реальный мир:
1. Существует неуничтожимость и несоздаваемость материи, пространства и времени, а также как следствие, движения.
2. Присутствие евклидовости пространства.
3. Неизменная равномерность течения времени.
4. Возможность беспредельного деления материи, пространства, времени и движения.
5. Существование материи и движения даже в самых маленьких объемах пространства.
6. Материальные пространственные структуры (даже полевые) и процессы во времени обладают непрерывностью.
7. Существует иерархическая зависимость организации материи в пространстве и процессов во времени.
8. Одинаковые условия влияния физических законов на всех ступенях организации материи.
9. Одинаковые условия влияния физических законов во всех точках пространства и на любом отрезке времени.
10. Необходимость сведения всех процессов к механике, то есть перемещения масс материи в пространстве.
11. Существование бесконечности и беспредельности Вселенной в пространстве и времени.
12. Постоянство Вселенной во все времена.
