Интервью с математиком Григорием Перельманом: Зачем мне миллион долларов? Я могу управлять Вселенной

Великий математик дал первое интервью кинокомпании «Президент-фильм» [видео можно посмотреть у первоисточника: здесь].

Уже год, как Григорий Перельман, доказавший теорему Пуанкаре, над которой бились десятки лет все ученые мира, отказался от присужденной ему премии в миллион долларов!

Трудно сказать, что нас, обывателей, поразило больше: то, что НАШ ученый обошел всех других, или то, что он отказался от астрономических денег! Сразу же захотелось спросить: «Что за богач здесь чудит?!» Как выяснилось, Григорий Яковлевич живет в Санкт-Петербурге, в хрущевке, с мамой, фактически прозябает в нищете… Но его не интересует то, что интересует обыкновенных мужчин,  – деньги, вино, женщины… Перельман никогда не был женат. Став «миллионером из хрущоб», он закрылся от всего света. Живет отшельником, изредка выходит с авоськой в магазин. Общается только с единицами приближенных. Не стрижется, не бреется, не стрижет ногти.

Папарацци дежурили у порога его дома, но Перельман, едва заприметив «чужака», буквально давал деру. Добиться личной встречи с господином Перельманом не удалось еще ни одному журналисту. Сейчас в Америке вышла книга о Перельмане американской журналистки, которая… так и не сумела с ним встретиться, хотя и просиживала сутками возле его подъезда. Однако недавно одному счастливчику все же повезло. Он не только сумел пообщаться с великим математиком, но и… получил его согласие на съемки о нем художественного фильма! Мы поговорили с этим достучавшимся до сердца Перельмана человеком – исполнительным продюсером московской кинокомпании «Президент-фильм» Александром Забровским. А также с его разрешения публикуем фрагменты интервью Перельмана, которое тот дал кинокомпании.

kp-bryus.jpgС помощью знаний Перельмана мы научимся
управлять Вселенной (кадр из фильма «Брюс Всемогущий»).

Забровский: «Перельман – абсолютно нормальный человек»

…На самом деле Александр Забровский – мой коллега. Профессиональный журналист, когда-то работал в Москве, а потом уехал в Израиль, где открыл свою студию независимых расследований. Параллельно занимается кино. Собственно, я и попросила в свое время Забровского заняться загадкой Перельмана, помочь взять интервью у гениального ученого. Мне показалось, что математик не очень доверяет российским СМИ. И Александр блестяще справился с задачей, более того, решил снимать о нем свой фильм.

— Я специально приехал из Тель-Авива сюда для встречи с математиком, – рассказывает Александр. – Я знал, что он ни с кем не общается, но мы решили идти до конца. Я связался с еврейской общиной в Санкт-Петербурге. Через нее мы вышли сначала на маму Григория Яковлевича, оказав ей помощь. А потом мама поговорила со своим гениальным сыном, хорошо нас охарактеризовала. И Григорий Яковлевич доверился нам. Он сказал мне, что не общается с российскими журналистами из-за неуважительного к нему отношения. Например, в прессе его называют «Гришей». И эта фамильярность его обижает. Журналистов занимает: почему отказался от миллиона? Не стрижет ногти? А этот человек – философ, гений. Его интересуют глобальные проблемы… Григорий Яковлевич дал согласие сначала на встречу со мной. Я позвонил ему: «Григорий Яковлевич, хочу уточнить место встречи». «Сквер напротив Мариинского театра. В двенадцать часов у памятника Глинке». Григорий Яковлевич неспешно подошел, присел на скамейку… Сообщения, что по пятам за Перельманом бродят папарацци, сильно преувеличены. Никто его не караулил. Он спокойно, пешком пришел на место. Мы сидели у всех на виду, но никто нам не мешал, не подходил и не просил у Григория Яковлевича автограф. Мы замечательно поговорили. Он произвел впечатление абсолютно вменяемого, здорового, адекватного и нормального человека. Реалистичный, прагматичный и здравомыслящий, но не лишенный сентиментальности и азарта… Все, что ему приписали в прессе, будто он «не в себе», – полная чушь! Он твердо знает, чего хочет, и знает, как добиться цели. Мы проговорили с ним два часа кряду – необыкновенно интересный собеседник. Ему понравилось, что я интересовался не подробностями его бытовой жизни, а проблемами ученых вообще, в масштабе мира. Перельман дал согласие участвовать в написании сценария будущего фильма «Формула Вселенной». А также, возможно, включим фрагменты его интервью в фильм. Сам Григорий Яковлевич выразил желание сотрудничать с профессором Массачусетского университета Сильвией Назар. Мы вышли на Сильвию и заключили с ней контракт. Показали его Перельману. В общем, работа движется. Но не так быстро, как хотелось бы. Я отвечаю за поиск средств. Веду переговоры с Америкой на частичное финансирование фильма. В своем фильме, который мы делаем вместе с Перельманом, мы хотим рассказать о сотрудничестве и противоборстве трех основных мировых математических школ: российской, китайской и американской, наиболее продвинувшихся по стезе изучения и управления Вселенной. Американский ученый Гамильтон и российский Перельман сделали главное – нашли путь к пониманию формы нашей Вселенной. Фильм – о познании Вселенной и людях, ее познающих. Об этических «стандартах» в науке, о вынужденном конформизме ученых… На вопрос, почему Перельман отказался от миллиона, он ответил: мол, что такое миллион долларов для человека, управляющего Вселенной?

Фрагмент интервью

Перельман: «Я умею вычислять пустоты»

Григорий Яковлевич, еще школьником вы представляли СССР на математической олимпиаде в Будапеште. И взяли золотую медаль…

— Готовясь к олимпиаде, мы пытались решать задачи, где непременным условием было умение абстрактно мыслить. В этом отвлечении от математической логики и был главный смысл ежедневных тренировок. Чтобы найти правильное решение, необходимо было представить себе «кусочек мира».

Не сложновато для школьников?

— Если говорить об условных и безусловных рефлексах, младенец с рождения познает мир. Если можно тренировать руки и ноги, то почему нельзя тренировать мозг?

А не припомните ли какую-нибудь задачу той поры, казавшуюся неразрешимой?

— Неразрешимой… Пожалуй, нет. Труднорешаемой. Так точнее. Помните библейскую легенду о том, как Иисус Христос ходил по воде, аки посуху. Так вот мне нужно было рассчитать, с какой скоростью он должен был двигаться по водам, чтобы не провалиться.

Вычисления оказались верными?

— Ну если легенда до сих пор существует, значит, и я не ошибся. Здесь нет никакой особой загадки. Благодаря нашим учителям мы уже достаточно хорошо изучили топологию – науку, позволяющую понять свойства пространства и оперировать формулами, понимая их прикладное значение, что помогает добиваться быстрых и точных результатов. Кстати, я тогда не считал победу на олимпиаде каким-то знаковым событием – это был всего лишь один из многих этапов познания в любимой науке.

kp-mother.jpgГригорий Яковлевич проживает с мамой
(на фото), которая, как никто, его понимает…

Мог стать музыкантом

А вы знаете, что мне пришлось поломать голову, выбирая профессию?

Как же так?

— Я имел право без экзаменов поступать в любое учебное заведение Советского Союза. Вот и колебался между мехматом и консерваторией. Выбрал математику… Мне сейчас очень интересно вспоминать студенческие годы. Мы так много успевали тогда… Процесс познания захватывал… Мы забывали о днях недели и времени года.

В двадцать с небольшим лет вы сказали новое слово в науке…

— Никаких слов я не говорил… Просто продолжал исследовать проблемы изучения свойств трехмерного пространства Вселенной. Это очень интересно.

Пытались объять необъятное?

— Совершенно верно… Только ведь любое необъятное тоже объятно. Диссертацию писал под руководством академика Александрова. Тема была несложной: «Седловидные поверхности в евклидовой геометрии». Можете представить себе в бесконечности равновеликие и неравномерно удаленные друг от друга поверхности? Нам нужно измерить «впадины» между ними.

Это теория?

— Это уже практика. По какой орбите полетит космический корабль к созвездию Псов? Какие препятствия встретит на своем пути… Хотите еще проще? Стоит ли косить сено между тремя холмами? Сколько людей и машин для этого надо? Министерство сельского хозяйства, оказывается, ни к чему. Есть формула. Пользуйся. Считай. И никакие кризисы тебе не страшны.

А не схоластика ли это?

— Это колесо, топор, молот, наковальня – все что угодно, но только не схоластика. Давайте разберемся. Особенности современной математики заключаются в том, что она изучает искусственно изобретенные объекты. Нет в природе многомерных пространств, нет групп, полей и колец, свойства которых усиленно изучают математики. И если в технике постоянно создаются новые аппараты, всевозможные устройства, то и в математике создаются их аналоги – логические приемы для аналитиков в любой области науки. И всякая математическая теория, если она строгая, рано или поздно находит применение. К примеру, многие поколения математиков и философов пытались аксиоматизировать философию. В результате этих попыток была создана теория булевых функций, названных по имени ирландского математика и философа Джорджа Буля. Эта теория стала ядром кибернетики и общей теории управления, которые вместе с достижениями других наук привели к созданию компьютеров, современных морских, воздушных и космических кораблей. Таких примеров история математики дает десятки.

Значит, каждая ваша теоретическая разработка имеет прикладное значение?

— Безусловно. Для чего столько лет нужно было биться над доказательством гипотезы Пуанкаре? Попросту суть ее можно изложить так: если трехмерная поверхность в чем-то похожа на сферу, то ее можно расправить в сферу. «Формулой Вселенной» утверждение Пуанкаре называют из-за его важности в изучении сложных физических процессов в теории мироздания и из-за того, что оно дает ответ на вопрос о форме Вселенной. Сыграет это доказательство большую роль в развитии нанотехнологий.

Значит, «бодрые» «жизнеутверждающие» доклады «пионеров» этой отрасли…

— Абсолютная чепуха и бессмыслица. Попытка построить дом на песке… Я научился вычислять пустоты, вместе с моими коллегами мы познаем механизмы заполнения социальных и экономических «пустот». Пустоты есть везде. Их можно вычислять, и это дает большие возможности… Я знаю, как управлять Вселенной. И скажите – зачем же мне бежать за миллионом?!

Кстати Перельманом интересуются спецслужбы мира

Как нам рассказал представитель спецслужб, разведчики не выпускают из виду Перельмана. Причем интересуются им не только наши спецслужбы, но и других стран. Как объясняют, Григорий Яковлевич фактически шагает впереди сегодняшней мировой науки. Он постиг некие сверхзнания, помогающие понять мироздание.

Наша Вселенная появилась во время взрыва. Фактически из точки. В точку ее и можно свести. Как это сделать – знает Перельман. И тут-то возникают новые вопросы и проблемы: а что будет, если его знания найдут практическое воплощение? Представляет ли собой Перельман, а точнее, его знания, угрозу для человечества? Ведь если с помощью его знаний можно свернуть Вселенную в точку, а потом ее развернуть, то мы можем погибнуть либо возродиться в ином качестве?! И тогда мы ли это будем?! И нужно ли нам вообще управлять Вселенной? Ведь мы и так уже наш земной шарик беспощадно загадили? Говорят, Перельман и сам понимает масштаб того, что он открыл. Он сам себя называет «человеком Вселенной». И, как говорят, опасается за свою безопасность. Ведь его умная голова, уже оцененная в миллион долларов, стоит гораздо больше!

В прошлом году Перельман написал по почте Сильвии Назар, своей соавторше фильма «Формула Вселенной», что его американский учитель Гамильтон предложил ему навсегда переехать жить в Штаты… Когда он много лет назад в Америке вместе с Гамильтоном бился над загадкой Вселенной, у него уже была возможность остаться в Америке.

Но он вернулся. На Родину, в бедность. И именно здесь на него снизошло озарение  – сделал свое гениальное открытие… Нам небезынтересна жизнь и судьба нашего математика. И потому «Комсомолка» будет следить за событиями в его жизни.

Автор: Анна Великжанина,
Фото: Максима СЮ.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.7 (34 votes)
Источник(и):

Kp.ru



lucke аватар

Молодец!!!! Да у пустоты есть свой алгоритм поведения что даёт нам им управлять как бы это было не странно но это факт, и спасибо за теорему. Я знал что Вы примерно этим и заняты, это прогресс в науке, да сейчас трудно объяснить да многие не поймут но это факт в формуле. Спасибо Вам. ЖЕЛАЮ НОВЫХ СВЕРШЕНИЙ ЗДОРОВЬЯ.

bor403 аватар
  1. Хотелось бы знать, как Перельман представляет себе самое начало возникновения нашей Вселенной. Как он относится к сингулярности? Многие в теорию Большого Взрыва не верят. А Перельман?
  2. Пытался ли Перельман решить проблему барионной асимметрии?
  3. Хотелось бы знать, как Перельман относится к популярным ныне теориям, типа теории струн (суперструн)? Не все учёные-физики и простые люди, интересующиеся наукой, поддерживают подобные научные направления. Есть альтернативные теории.
  4. Как объединить квантовую неопределённость и непрерывность пространства-времени в единой теории? Что по этому поводу сказал бы Перельман?

Ниже, во втором комментарии, есть сообщение о «Физической модели Вселенной». Может быть кому-нибудь будет интересно?

bor403 аватар

ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВСЕЛЕННОЙ

Современные статьи о возникновении Вселенной (их сейчас сотни и сотни) разжигают воображение, но не дают нового достоверного знания. В эти сценарии трудно поверить. Но можно согласиться с тем, что число вселенных и антивселенных, находящихся за пределами нашей Вселенной бесконечное множество, и что наша Вселенная – одна из них. В таком представлении, как минимум, сразу решается проблема барионной асимметрии, достаточно ввести нормировку: разность масс вселенных и антивселенных во всей бесконечной Вселенной по времени и пространству строго равна нулю.

В теориях струн (суперструн) что-то есть, но больше противоречий. Похоже, что это просто математические фокусы, в которые пытаются вдохнуть физику, но у них пока не получается ничего хорошего.

В данной статье предложена физическая модель происхождения Вселенной, в которой сделана попытка объединить непрерывность пространственно-временного континуума с квантовой неопределённостью.

Модель основана на трех постулатах:

  1. Все явления природы могут быть исчерпывающе объяснены физическими законами, выраженными в математической форме.
  2. Эти физические законы универсальны и не зависят от времени и места.
  3. Все основные законы природы просты.

Доказать эти постулаты невозможно.

Основные положения теории Вселенной (вещества, антивещества, квантов)

Теория Вселенной может быть построена на следующих представлениях.

  1. Исходное представление о всей Вселенной: Вселенная не ограничена её наблюдаемой областью. Она бесконечна в пространстве и во времени. Наша (наблюдаемая, видимая) часть Вселенной – это только сверхмалая пространственно-временная область с суммарным барионным зарядом одного знака. За пределами наблюдаемой пространственно-временной области Вселенной находятся вселенные, подобные нашей, но с суммарным барионным зарядом противоположных знаков. Число таких вселенных бесконечно. Суммарный барионный заряд всей Вселенной равен нулю.
  2. Всё, что в действительности существует в наблюдаемой части Вселенной и за её пределами, включая все известные и ещё не открытые элементарные частицы, античастицы, кванты, физические поля, есть бесконечное, динамичное восьмимерное непрерывное дифференциально-геометрическое многообразие.
  3. Четыре измерения данного восьмимерного многообразия представлены во Вселенной физически ненаблюдаемым четырёхмерным пространственно-временным континуумом.
  4. Ещё четыре измерения восьмимерного многообразия представлены во Вселенной физически наблюдаемым четырёхмерным волновым континуумом, который проявляется в виде существующих во Вселенной элементарных частиц, античастиц, квантов.
  5. Каждой точке четырёхмерного пространственно-временного континуума может быть поставлено в соответствие некоторое значение (релятивистской) плотности функции Лагранжа.
  6. Каждой точке четырёхмерного волнового континуума может быть поставлено в соответствие некоторое значение спектра плотности функции Лагранжа.
  7. Плотность функции Лагранжа и спектр плотности функции Лагранжа связаны между собой двумя кратными интегралами Фурье: 1) четырёхкратным интегральным преобразованием плотности функции Лагранжа в спектр плотности функции Лагранжа с пределами интегрирования от «минус бесконечность» до «плюс бесконечность» по четырём пространственно-временным координатам и 2) четырёхкратным интегральным преобразованием спектра плотности функции Лагранжа в плотность функции Лагранжа с пределами интегрирования от «минус бесконечность» до «плюс бесконечность по четырём компонентам волнового 4-вектора.

Следствия из данного подхода просто удивительны. В частности, все частицы (и античастицы), кванты могут быть представлены в виде физически наблюдаемых спектров плотности функции Лагранжа, которые имеют конечные пространственно-временные размеры, обладают массой и импульсом. Для этого нужно воспользоваться соотношениями неопределенностей: каждое из 4-х произведений среднеквадратичных отклонений компонент волнового 4-вектора от их средних значений на среднеквадратичные отклонения пространственно-временных координат от их средних значений больше или равно 1/2.

Также нужно иметь в виду, что плотность функции Лагранжа принципиально не может быть определена точно ни в одной пространственно-временной точке (для такого точного определения потребовалось бы сосредоточить в этой точке информацию о распределении спектра плотности функции Лагранжа во всей (по определению) бесконечной Вселенной). Аналогично, спектр плотности функции Лагранжа принципиально не может быть определён точно ни в одной точке четырёхмерного волнового континуума (для такого точного определения потребовалось бы сосредоточить в этой точке информацию о распределении плотности функции Лагранжа во всей бесконечной Вселенной).

Возникающие неопределённости функции Лагранжа и спектра функции Лагранжа и есть коренная причина существования дискретно распределённого вещества и физических полей. Указанные неопределённости возникают вследствие того, что пределы интегрирования в четырёхкратных интегралах Фурье при определении плотности функции Лагранжа и спектра плотности функции Лагранжа внутри элементарных частиц, античастиц, квантов нельзя принимать бесконечными – в соответствии с выше указанной причиной (см. про информацию выше). Эти пределы должны соответствовать соотношениям неопределённостей: каждое из 4-х произведений среднеквадратичных отклонений компонент волнового 4-вектора от их средних значений на среднеквадратичные отклонения пространственно-временных координат от их средних значений должно быть равно 1/2.

Уместно заметить, что исходным представлением была непрерывность восьмимерного дифференциально-геометрического многообразия, но, вместе с тем, соотношения неопределённостей требуют существования дискретно распределённого вещества, антивещества, квантов.

Динамика Вселенной

Во многих областях физической науки применяется понятие «Функция Лагранжа». Отношение функции Лагранжа для заданной физической системы к единице трёхмерного пространственного объема, занимаемого данной физической системой, называют плотностью функции Лагранжа. Плотность функции Лагранжа в общем случае зависит от четырех переменных: от времени и трёх пространственных координат. С помощью четырёхкратного интегрального преобразования Фурье она может быть представлена в виде спектра. При этом спектр плотности функции Лагранжа в общем случае будет являться функцией четырех компонент волнового вектора.

Спектр плотности функции Лагранжа может быть представлен четырехкратным интегралом Фурье от плотности функции Лагранжа по четырем пространственно-временным координатам.

Плотность функции Лагранжа может быть представлена четырёхкратным интегралом Фурье от спектра плотности функции Лагранжа по четырём компонентам волнового 4-вектора.

В теории информации два указанных преобразования называют парой. Пределы интегрирования в каждом из двух преобразований в рассматриваемой паре – от «минус бесконечность» до «плюс бесконечность» (по четырем пространственно-временным координатам в первом интегральном преобразовании и по четырем компонентам волнового 4-вектора во втором интегральном преобразовании).

Попытаемся применить изложенное к Вселенной в целом (не только к наблюдаемой области), – какой бы она ни была протяжённой во времени и в пространстве, при этом имея ввиду возможность обращения времени и пространственную инверсию (в рассматриваемой паре время, пространственные координаты и компоненты волнового 4-вектора, обозначающие пределы интегрирования, могут быть и со знаком и «плюс» и со знаком «минус».

Мысленно разделим всю Вселенную на трёхмерные пространственные области воображаемой трёхмерной сеткой. Пусть число пространственных областей в сетке равно N. Устремим N к бесконечности. Тогда объём каждой пространственной области будет стремиться к нулю. Такие (нулевые) пространственные области (по сути, точки, не имеющие объёма) могут принадлежать как внутренней структуре той или иной элементарной частицы, так и находиться за пределеми внутренней структуры элементарных частиц или квантов.

В соответствии с изложенным каждой нулевой пространственной области должна соответствовать определённая плотность функции Лагранжа. Но чтобы её точно определить через спектр, нужно сначала точно определить сам спектр плотности функции Лагранжа в интервале значений пространственно-временных координат от «минус бесконечность» до «плюс» бесконечность.

Спектр плотности функции Лагранжа математически точно определяется через плотность функции Лагранжа с помощью первого преобразования Фурье с пределами интегрирования от от «минус бесконечность» до «плюс» бесконечность по четырём пространственно-временным координатам.

Таким образом, чтобы, например, в заданный момент времени точно определить плотность функции Лагранжа в какой-либо пространственной точке Вселенной, необходимо в этой точке каким-то способом в этот момент сосредоточить полную информацию о пространственно-временном распределении плотности функции Лагранжа во всей Вселенной: и в прошлом, и в будущем, и в наблюдаемой Вселенной, и за её пределами. И это относится к каждой точке Вселенной. В этом случае Вселенная оказывается переполненной информацией. Можно ли принять такую точку зрения? Если «нет», то, как следствие, плотность функции Лагранжа принципиально не может быть определена точно ни в одной точке Вселенной. Если «да», то Вселенная в интервале всех значений пространственно-временных координат каким-то образом наполнена информацией о мгновенном распределении и динамике плотности функции Лагранжа и её спектра. Представить такое невозможно. И главное, такое представление противоречит СТО: постулату о скорости света.

Функция Лагранжа есть трёхкратный интеграл от плотности функции Лагранжа по трём пространственным координатам с заданными пределами. Если пространственные пределы ограничены, скажем, размерами протона, то функция Лагранжа для него не будет определена точно. И это принципиально. Действие для этого протона как интеграл от функции Лагранжа по времени также не будет определено точно. И тоже принципиально.

Таким образом, динамика Вселенной оказывается в целом неопределённой – в силу допущения о том, что ни в одной точке Вселенной физически невозможно сосредоточить полную информацию о распределении плотности функции Лагранжа во всей Вселенной.

Изложенное здесь в развитии (на основе четырёхкратных преобразований Фурье плотности функции Лагранжа в её спектр и спектра плотности функции Лагранжа в плотность функции Лагранжа, а также четырех соотношений неопределённостей для компонент волнового 4-вектора и пространственно-временных координат) приведут, возможно, к созданию теории Всего.

При таком подходе частицы и кванты – это спектры, а пространтство имеет восемь измерений (два подпространства по четыре измерения каждое). Одно подпространство (пространство-время) оказывается физически ненаблюдаемым, а второе (назовём его для определённости «волновое») представлено физически наблюдаемыми частицами и квантами.

Соотношения неопределённостей во Вселенной

В квантовой теории соотношения неопределённостей Гейзенберга между проекциями импульса и пространственными координатами, энергией и временем играют важнейшую роль и органически связаны с принципом дополнительности Н. Бора.

В теории волн в соотношения неопределённостей вместе с пространственно-временными координатами входят не проекции импульса и энергия, а компоненты волнового 4-вектора.

Разложение плотности функции Лагранжа в спектр – это переход к волновому описанию пространственно-временного континуума. Такое описание обладает следующим свойством: вблизи некоторой заданной пространственной точки волны будут иметь одну и ту же фазу, и в результате все амплитуды волн спектра плотности функции Лагранжа сложатся, а в вдали от этой точки будут гасить друг друга из-за разнобоя в фазах. Таким образом, ненулевая плотность функции Лагранжа будет сосредоточена вблизи заданной пространственной точки. Понятие «вблизи» определяется соотношением длины волны и расстояния до заданной пространственной точки. Если это расстояние соизмеримо с длиной волны, то применимо понятие «вблизи», если нет, то волны взаимно гасят друг друга, и плотность функции Лагранжа стремиться к нулю. Оказывается, согласно теории волн размер пространственной области, в которой волны имеют примерно одинаковую фазу обратно пропорционален ширине спектра в этой области.

Точные соотношения неопределённостей для компонент волнового 4-вектора и пространственно-временных координат по теории волн можно сформулировать следующим образом: каждое из 4-х произведений ширины спектра компонент волнового 4-вектора на координаты пространственно-временной области, в которой определяется ширина спектра, больше или равны 1/2.

Например, если размер пространственной области приблизительно равен размеру, скажем, нейтрона, то из сформулированных соотношений неопределенностей можно определить интервал волновых чисел, соответствующих данному нейтрону. Из соотношений неопределённостей также следует, что с уменьшением интервала волновых чисел возрастает пространственный размер, а с уменьшением частоты увеличивается интервал времени.

Действительно, возраст наблюдаемой Вселенной сейчас оценивается в 13,7 млрд. лет. Это самый большой временной интервал в наблюдаемой Вселенной. Величина, обратная возрасту наблюдаемой Вселенной, имеет размерность частоты и по величине оказывается равной постоянной Хаббла, то есть лежит в пределах 50–100 (км/с)/Мпк (принятое сейчас значение – 75 км/с)/Мпк. Произведение половины постоянной Хаббла на возраст наблюдаемой Вселенной равно 1/2. Достаточно принять половину постоянной Хаббла (размерность, кстати – 1/c) за неопределённость временной компоненты волнового 4-вектора, а возраст нашей Вселенной за неопределённость временной координаты пространственно-временного континуума, и, в результате, получаем одно из четырёх соотношений неопределённостей для видимой части Вселенной.

Этот факт либо случайность, либо одно из подтверждений предлагаемого подхода.

В любом случае четырёхкратные преобразования Фурье, рассмотренные в сообщениях под названиями «Теория Вселенной» и «Динамика Вселенной» в сочетании с соотношениями неопределённостей между компонентами волнового 4-вектора и пространственно-временными координатами дают возможность перейти к анализу следствий.

Можно ожидать, что масса частиц и квантов, спин, электрический заряд, электромагнитное и гравитационное поля  – это физически наблюдаемые свойства спектра плотности функции Лагранжа, определённого в волновом подпространстве.

Вещество и антивещество: барионная симметрия

Предисловие

В основу данной публикации положен подход, изложенный в сообщениях «Основные положения теории Вселенной (вещества, антивещества, квантов)», «Динамика Вселенной» и «Соотношения неопределённостей во Вселенной».

Барионная асимметрия – это один из проблемных вопросов современной космологии, который до сих пор не решён удовлетворительно.

В данном сообщении будет показано, 1) что проблема барионной асимметрии может быть решена и 2) как её можно решить.

Для сокращения объёма текста введём следующую систему обозначений:

S(k0,k1,k2,k3) – спектр плотности функции Лагранжа,

L(x0,x1,x2,x3) – плотность функции Лагранжа,

k0,k1,k2,k3 – компоненты волнового 4-вектора,

x0,x1,x2,x3 – пространственно-временные координаты.

В соответствии с преобразованиями Фурье спектр плотности функции Лагранжа

S(k0,k1,k2,k3)

может быть выражен через плотность функции Лагранжа

L(x0,x1,x2,x3),

а плотность функции Лагранжа

L(x0,x1,x2,x3),

в свою очередь, может быть выражена через спектр плотности функции Лагранжа

S(k0,k1,k2,k3)

с помощью четырёхкратных интегралов Фурье с пределами интегрирования от «минус бесконечность» до «плюс бесконечность» по простанственно-временным координатам

x0,x1,x2,x3

и компонентам волнового 4-вектора

k0,k1,k2,k3,

соответственно.

Оба интеграла Фурье можно представить в виде следующих сумм:

S(k0,k1,k2,k3) = S ' (k0,k1,k2,k3) + S ' ' (k0,k1,k2,k3), (1)

L(x0,x1,x2,x3) = L ' (x0,x1,x2,x3) + L ' ' (x0,x1,x2,x3). (2)

В (1) и (2) пределы интегрирования разбиты на два интервала: для

S ' (k0,k1,k2,k3)

и

L ' (x0,x1,x2,x3)

от нуля до «плюс бесконечность», а для

S ' ' (k0,k1,k2,k3)

и

L ' ' (x0,x1,x2,x3)

от нуля до «минус бесконечнсть».

Проблема барионной асимметрии в данном подходе решается путём введения следующей нормировки:

S ' (k0,k1,k2,k3) – S ' ' (k0,k1,k2,k3) = 0,  (3)

L ' (x0,x1,x2,x3) – L ' ' (x0,x1,x2,x3) = 0.  (4)

Действительно, при обращении времени и при пространственной инверсии в интегралах

S ' ' (k0,k1,k2,k3)

и

L ' ' (x0,x1,x2,x3)

составляющая плотности функции Лагранжа

L ' ' (x0,x1,x2,x3)

и соответствующий ей спектр

S ' ' (k0,k1,k2,k3)

должны определять антивещество, – исходя из предположения, что CPT-теорема верна. Тогда разность масс вещества и антивещества по всей Вселенной (в рассматриваемом здесь смысле) будет равна нулю.

Следует заметить, что нормировка (3), (4) невыполнима, если допустить, что за пределами видимой части Вселенной нет вселенных, состоящих из антивещества (антивселенных – по принятой терминологии). Таким образом, если данный подход верен, то за пределами видимой (наблюдаемой) Вселенной должны находиться вселенные из антивещества.

С точки зрения предлагаемого подхода наша Вселенная во всех направлениях – это полупериод волны искривлённого пространства-времени, частота которой численно равна половине постоянной Хаббла. Энергия, заключённая в этой кривизне, по-видимому, и является той причиной, вследствие которой примерно 13,7 млрд. лет назад возникло вещество в наблюдаемой Вселенной – почти одновременно в радиусе примерно 1,2 на 10 в 26 степени метров. И ещё. Число вселенных, состоящих из вещества и число антивселенных, состоящих из антивещества, скорее всего, бесконечно. Наша Вселенная – всего лишь одна из них.

Как легко в данном подходе решается проблема барионной асимметрии!

Возникновение вселенных

В настоящее время представление о возникновении нашей Вселенной основано на открытии Хаббла и вычислениях А. Фридмана и называется Большим Взрывом. С Большим Взрывом связано много нерешённых в космологии проблем.

Согласно вышеизложенному представлению о всей Вселенной, рассмотренному в сообщениях «Основные положения теории Вселенной (вещества, антивещества, квантов)», «Динамика Вселенной», «Соотношения неопределённостей во Вселенной», «Вещество и антивещество: барионная симметрия», Вселенная в целом представляет собой бесконечное число вселенных, состоящих из вещества, и бесконечное число антивселенных, состоящих из антивещества, – в бесконечном пространстве-времени. Наша Вселенная – это одна из вселенных, состоящих из вещества (хотя термины «вселенная» и «антивселенная» – условны, также как условны термины «протон» и «антипротон», «электрон» и «позитрон» и т. д.).

Такой взгляд на строение Вселенной в целом требует пересмотра вопроса о возникновении нашей (наблюдаемой, видимой) Вселенной.

Проблема сингулярности была и остаётся. Никто её ещё не рушил, не смотря на то, что пытались такие умы! Самый простой, и, кстати, очевидный способ решить эту проблему – заменить представление о возникновении нашей Вселенной из сингулярного состояния каким-то более приемлемым, непротиворечивым и понятным альтернативным вариантом. И, главное, нужно исключить понятие «сингулярность» в приложении к возникновению нашей Вселенной. Вопрос в том, как это сделать.

Предположим, что примерно 13,7 млрд. лет назад наша Вселенная в радиусе 1,2 на 10 в 26 степени метров (определённом современным масштабом длины) была пустая, то есть без вещества и квантов. Но при этом существовала сверхслабая кривизна пространства-времени, плавно, волнообразно переходящая из области кривизны с одним знаком (в нашей Вселенной) в область кривизны с противоположным знаком (за пределами нашей Вселенной). Это волнообразное чередование знака кривизны простиралось бесконечно в пространстве и во времени. Но будем интересоваться пока только нашей Вселенной, в пределах которой кривизна имела один и тот же знак.

Важно признать то обстоятельство, что кривизна пространства-времени в рассматриваемой области Вселенной есть энергия, заключённая в пространстве-времени. В этом нет ничего нового: кривизна пространства-времени, обусловленная массами вещества, обладает, как известно, энергией, хотя и эта энергия и нелокализована.

Можно предположить, что 13,7 млрд. лет назад кривизна пространства-времени в радиусе примерно 1,2 на 10 в 26 степени метров достигла некоторого критического значения. Энергия, заключённая в искривлённом пространстве-времени, высвободилась в виде вещества (сначала нейтронов). Этот процесс охватил одновременно всю область в радиусе 1,2 на 10 в 26 степени метров. Через короткое время (порядка в среднем 15,3 минут) нейтроны распались на протоны, электроны и нейтрино. Затем из протонов и электронов образовались атомы водорода…

Такое представление о возникновении нашей Вселенной обходится без непонятной, необъяснимой сингулярности. Вопрос о «бесплатном ланче» тоже снимается; если Вселенная в целом – волнообразное чередование кривизны пространства-времени с разными знаками, то энергия, заключённая в пространстве-времени с кривизной, и есть тот «материал», из которого образовалось вещество в нашей Вселенной.

В областях пространства-времени, занятых антивеществом (в антивселенных) кривизна имеет противоположный знак. В других вселенных кривизна пространства-времени такая же, как в нашей.

Изложенное здесь представление о возникновении вселенных, в том числе и нашей Вселенной, не противоречит ни одному закону физики, основано на интегральных преобразованиях Фурье и соотношениях неопределённостей для компонент волнового 4-вектора и пространственно-временных координат. Кроме того, введение многомерного пространства (8 измерений: 2 по 4) представляется вполне оправданным, логичным и понятным.

Эволюция Вселенной

Предположим, что примерно 13,7 млрд. лет назад наша Вселенная в радиусе 1,2 на 10 в 26 степени метров (определённом современным масштабом длины) была пустая, то есть без вещества и квантов. Но при этом существовала сверхслабая кривизна пространства-времени, плавно, волнообразно переходящая из области кривизны с одним знаком (в нашей Вселенной) в область кривизны с противоположным знаком (за пределами нашей Вселенной). Это волнообразное чередование знака кривизны простиралось бесконечно в пространстве и во времени.

Но кривизна пространства-времени в рассматриваемой области Вселенной есть энергия, заключённая в пространстве-времени.

Можно предположить, что 13,7 млрд. лет назад кривизна пространства-времени в радиусе примерно 1,2 на 10 в 26 степени метров достигла некоторого критического значения. Энергия, заключённая в искривлённом пространстве-времени, высвободилась в виде вещества (сначала нейтронов). Этот процесс охватил одновременно всю область расстояний (в радиусе 1,2 на 10 в 26 степени метров). Через короткое время (порядка в среднем 15,3 минут) нейтроны распались на протоны, электроны и нейтрино. Затем из протонов и электронов образовались атомы водорода…

С появлением нейтронов время и пространство обрели современный смысл. Поэтому 15,3 минуты с момента возникновения нейтронов и 15,3 минуты сейчас – это один и тот же интервал времени (одна секунда в момент возникновения нейтронов и одна секунда сейчас – это одна и та же секунда), а один метр в момент возникновения нейтронов и один метр сейчас – это один и тот же метр.

Таким образом, возникновение времени и пространства непосредственно связано с возникновением нейтронов. С возникновением нейтронов появились спектры, точки отсчёта расстояний, а значит, появились масштабы времени и длины. Другими словами, можно сказать, что время и пространство возникли 13,7 млрд. лет назад. До этого не было ни масштаба времени, ни масштаба длины, а значит не было ни времени, ни пространства. Но время и пространство остались физически ненаблюдаемыми (если не считать кривизны).

Нейтроны и другие элементарные частицы и кванты возникли в нашей Вселенной тоже 13,7 млрд. лет назад, но они являются спектрами плотности функции Лагранжа и поэтому физически наблюдаемы.

В течение интервала времени 13,7 млрд. лет ход времени, по-видимому, не менялся, не менялся также и масштаб расстояний.

Эволюция нашей Вселенной происходила, согласно всему вышеизложенному, по схеме: возникновение нейтронов одновременно в радиусе примерно 1,2 на 10 в 26 степени метров (из энергии искривлённого пространства-времени), вместе с ними слабого, сильного и гравитационного взаимодействий – распад нейтронов на протоны, электроны и нейтрино под воздействием слабого взаимодействия и одновременное возникновение электромагнитного взаимодействия – образование атомов водорода и малого количества гелия под воздействием электромагнитного взаимодействия – образование звёзд, планет, галактик и скоплений галактик под воздействием гравитационного взаимодействия – охлаждение планет, образование воды и атмосферы на Земле и на других планетах нашей Вселенной – возникновение жизни и цивилизаций на всех планетах, на которых это было возможно.

Всё сказанное здесь об эволюции нашей Вселенной справедливо по отношению также и к другим вселенным и антивселенным. Похоже, число цивилизаций во всей Вселенной (а не только в нашей, видимой, наблюдаемой её части) бесконечно.

PS. В современных стандартных космологических теориях (5 теорий струн и др.) «лишние измерения» пытаются как-то объяснить, найти причину, почему они физически не наблюдаемы и т. д. В данном подходе всё наоборот: компактифицированные 4 измерения восьмимерного многообразия – это физически наблюдаемые элементарные частицы и кванты. И не надо объяснять существование «лишних» измерений.

bor403 аватар

Основные уравнения физической модели Вселенной, их преобразование, нормировочные уравнения по условию барионной симметрии, соотношения неопределённостей во Вселенной см. на http://bor403.ya.ru/.

bor403 аватар

В текст комментария «Физическая модель Вселенной» внесены небольшие изменения с целью его улучшения. Текст с изменениями см. на http://bor403.ya.ru/.