Физические константы, температура и плотность фотонов
Предполагаем, что численные значения постоянной Хаббла Н и температуры реликтового излучения Т° — причинно-связанные характеристические параметры Вселенной: Н = 3,14-10 17 — постоянная Хаббла в космосе при температуре космического пространства по шкале Кельвина Т° = 2,9°К.
Константа Больцмана к является на Земле аналогом константы Хаббла (11). Каяедая из них характеризует одновременно гравитационный и термодинамический потенциал современного энергетического пространства Вселенной в ее различных геометрических пространствах.
Постоянная Больцмана к соответствует плотности реликтовых фотонов в околоземном пространстве, поскольку она определялась в помещении лаборатории на Земле. Допуская линейность связи плотности и температуры реликтовых фотонов в космосе и в околоземном пространстве, температура Т°, приведённая к температуре «квазипеликтовых Лотонов», и их плотность на повепхности Земли составит:
^_UMCr« * _ имог" ЧЛЧ
Т1 П у 4-Ю4’ ^ ,Р* НР У410-1Т’М7_1745<Я(* ‘
Большая численная величина константы ьольцмана, в отличие от константы Хаббла, характеризует названные потенциалы в околоземном пространстве (в лабо
раторном помещении, в котором проводилось экспериментальное определение константы Больцмана). Эго объясняется тем, что плотность сконденсированной энергии в гравитационном поле на поверхности Земли, в атмосфере и электромагнитном поле, как оболочках «Земли-солитона», больше чем в космическом пространстве.
Величины констант в рассматриваемых выше формулах обусловлены только плотностью (численностью в единице объема) низших по размерам квантов энергии в пространстве. Число и частота переизлучения низших квантов в околоземном пространстве, при равной суммарной плотности энергии, выше, чем за его пределами: чем выше плотность материи, тем выше в ней плотность «квазиреликтовых фотонов».
Таким образом, гравитационный и термодинамический потенциалы — это тождественные по своему энергетическому содержанию понятия. И они обусловлены только плотностью реликтовых фотонов. Теория Тимофеева позволила уточнить этот вывод, подтверждение которому мы рассмотрим в главе 19.
По приведенной выше методике определим температуру пространства
протона:
где Нр =2,02 • 10 18 — аналог константы Хаббла в пространстве протона, который рассчитывается по аналитическим формулам главы 5.
Эту температуру в форме теплового излучения мы не «ощущаем». Следует допустить, что реликтовые фотоны в протоне в тепловые фотоны не структурированы, т. к. они состоят из более мелких частиц и характеризуют существенно большую частоту преобразований двух видов энергии и в общем случае они «сто — хастичны». А для частиц с энергиями Е меньшими, чем у реликтового фотона, т. е. меньшими, чем постоянная Планка, материя вещественного мира «прозрачна». В стохастической и поэтому однородной среде названных более мелких частиц их структурирование в реликтовый фотон или другие частицы происходит при определённых условиях не путём их буквального соединения («слипания»), а путём инициации волны возмущения в этой среде, фронт которой, по Гюйгенсу, представляет собой сферическую оболочку.
Из аналитических формул взаимосвязи производных и физических констант энергии следует, что методологические проблемы с абсолютным нулем температуры возникают в связи с тем, что третье начало «работает» только со сконденсированной энергией. Так, уменьшая геометрический масштаб материальной среды в макропространстве с явно высокой температурой, определяемой плотностью реликтовых фотонов, получим такие размеры пространства, в которых их плотность равна нулю. Формально реликтовые фотоны отсутствуют уже в пространстве с объёмом меньше 1см3. Методологическая проблема возникла в связи с применением ошибочных: философской концепции материи-энергии, как скалярной сущности, и предположения существования в природе конечных значений (в т. ч. нулевых) каких-либо параметров энергии.
Из свойств физических констант следует, что поскольку фотоны и частицы, из которых они составлены, имеют ненулевую массу покоя, то на границе рассматриваемых геометрических масштабов энергии они в равной степени характеризуют температуру локального пространства на этой границе. Но очевидно, что они характеризуют разные спектры энергии, определяемые этой температурой.
Из формул аналитической взаимосвязи производных энергии следует, что все кванты энергии также имеют различный энергетический спектр. В данном случае на границе двух геометрических масштабов, характеризующих пространство множества фотонов (Вселенную) — с одной стороны, и пространство внутри одного фотона — с другой … можно пользоваться интегральной плотностью частиц разных геометрических масштабов, в том числе и частиц, меньших, чем фотоны, которые во Вселенной приборами не регистрируются. Поэтому, чисто методически, энергетическая составляющая на любой частоте спектра преобразований энергии может быть выражена через «отсутствующие» реликтовые фотоны, но в этом случае возникает другой уже понятный парадокс: в шкале Кельвина за границей нулевой плотности реликтовых фотонов температура будет отрицательной.
Делаем вывод, что при достижении абсолютного нуля по шкале Кельвина надо переходить на другую шкалу температур. При оценке температуры, как плотности энергии, излучаемой физическим вакуумом в пространство Вселенной и реликтового фотона, шкала Кельвина не вполне пригодна, т. к. она в своей глубинной основе построена на плотности реликтовых фотонов и их свойстве — обеспечивать в вещественном мире наибольшую мощность конденсации несконденсированной энергии. Но за геометрическими границами в «малом» реликтовых фотонов нет, а в большом (за границами Вселенной) они неразличимы.
Как следствие аналитических формул взаимосвязи производных энергии — все температурные шкалы перекрываются в некотором геометрическом диапазоне.
Наиболее представительной характеристикой температуры материальной среды макрообъектов по-прежнему останется средняя плотность реликтовых фотонов. Но на практике более употребительна интегральная оценка температуры, включающая в себя широкий частотный спектр преобразований двух видов энергии.
Температура фотонов высоких энергий, электронов, атомов и молекул может быть охарактеризована как плотностью отсутствующих в них реликтовых фотонов, так и плотностью частиц, из которых они составлены.