Генерация несконденсированной энергии вихрём
Почему вихрь должен излучать несконденсированную энергию? Потому, что энергетическое поле несконденсированной энергии вихря (пространство) заполнено «изоморфными слоями» незамкнутых в полюсах оболочек сконденсированной энергии с переменными геометрическими масштабами. В этих оболочках плотность неотделимой от неё, периодически инвариантной ей несконденсированной энергии АЕгр возрастает в направлении сужения вихря, приближаясь к поверхности (сконденсированной энергии) солитона, создавая сопряжённый с его оболочкой «маленький, ортогональный обеим оболочкам, вихрь», как существенно особую точку. Кванты сконденсированной энергии, попавшие в пространство большого вихря, представляющие собой для несконденсированной энергии «встречный ток» энергии (одномерная модель), пересекают слои сконденсированной энергии солитона с отрицательным радиусом кривизны под острым углом, подвергаясь сепарации. Кинетическая энергия квантов преобразуется в потенциальную энергию с различными физическими свойствами, вследствие ветвления сконденсированной энергии, буквально утрачивая, с изменением геометрических масштабов, одни свойства и приобретая другие. При обнулении осевых составляющих скоростей частиц-квантов они «отражаются» в сужающейся части вихря очередными слоями сконденсированной энергии как «зеркальными пробками» вихревого конуса в противоположную сторону. После этого происходит обратный процесс преобразования потенциальной энергии в кинетическую. Более подробно эти «геометрические метаморфозы» рассмотрим в главе 18, рис. 8, с. 239.
Предложенное объяснение аналогично объяснению явления отражения заряженных частиц «зеркальными магнитными пробками» в магнитных ловушках с магнитным полем конической формы. В них заряженные частицы движутся по «ларморовским спиральным траекториям» конической формы по схеме, показанной нарис. 8, с. 239. (8, с. 374-375).
Эффект зеркального отражения заряженных частиц «магнитной пробкой» возникает по той причине, что частицы, попадая в процессе движения в различные геометрические масштабы конической части гиперболоида, приобретают в новых масштабах новые физические свойства, в том числе меняют физическую природу и знак зарядовой асимметрии. Пересечение границ энергии в разных масштабах равносильно попаданию частицы в разные взаимно внешние координатные системы. При этом смещается начало исчисления нумерации порядков производных энергии. От этого зависят соответствующие физические и химические свойства материи, которыми мы наполняем производные энергии различных порядков, характеризующих в свою очередь соответствующие им геометрические масштабы, частоты и пропорции двух видов энергии, как параметры ветвления энергии при пересечении квантами оболочек-масштабов солитонов с различной плотностью сконденсированной энергии.
Магнитные ловушки конической формы рассматриваем в качестве методически удобных физических моделей конденсации энергии квантового вакуума, пригодных для исследования процессов «сепарации электронов». Предложенную механическую модель взаимодействия можно изложить на основе теоремы Стокса — «циркуляция векторного поля по замкнутому контуру равна потоку ротора векторного поля через поверхность, натянутую на контур». Циркуляция векторного поля — это работа, поток ротора — это перенос энергии.
Теорема и формула Стокса (7, с. 567), а также формула Остроградского (7, с. 443) неизменно подтверждаются в эмпирической физике и инженерной практике. Это свидетельствует о том, что интеграл по линии — это «одномерный» интеграл и его можно ввести и в плоскости, и в пространстве. Необходимость в формулах Стокса и Остроградского, как «наследий» теоремы Грина, сохраняется и в новой концепции энергии, поскольку они отображают взаимные преобразования одно — двух — и трёхмерных, т. е. разнородных пространств. При формальном использовании формул Стокса и Остроградского в концепции двух видов энергии возникли вопросы. Изложим кратко их существо в инженерной интерпретации.
Формула Стокса — это формула взаимосвязи криволинейного интеграла (формально одномерно-двухмерного) по замкнутому контуру и поверхностного интеграла (формально двумерного) по поверхности, ограниченной этим контуром. Это формула взаимосвязи одномерного и двумерного пространств. Формула отображает тот факт, что циркуляция векторного поля по замкнутому контуру (работа) равна потоку вихря (ротора) через поверхность, ограниченную контуром. Вопросы кратности и частоты обхода контура обычно опускаются. В концепции двух видов энергии — это главные вопросы, т. к. разные частоты связаны с разными масштабами, пропорциями и плотностями двух видов энергии и, следовательно, с разными мощностями конденсации энергии и разными скоростями обхода контуров.
Формула Остроградского — это формула взаимосвязи интеграла, взятого по объёму, ограниченному поверхностью, и интеграла, взятого по этой поверхности. Это формула взаимосвязи трёхмерного и двумерного характеристик векторных полей несконденсированной и сконденсированной компонент энергии, соответственно.
Учёные в эмпирических законах физики устанавливают взаимосвязи между разнородными единицами физических величин, вводя коэффициенты взаимосвязи (пересчёта) — фундаментальные физические константы, поскольку в концепции одного вида энергии и единого для неё геометрического масштаба иного в современной науке не дано.
Для разрешения возникающих в связи с этим вопросов физики разработали качественную теорию размерностей. В упомянутых формулах по умолчанию (без обсуждений) приняты: безразмерность физических величин и единый геометрический масштаб для всех случаев анализа каких-либо процессов. В геометрии подобные вопросы также возникали и успешно разрешались. Например, при установлении взаимосвязи разнородных величин единичного радиуса и длины окружности, а также двумерной поверхности и трёхмерного объёма сферы единичного радиуса, вводится коэффициент, кратный фундаментальной математической константе — иррациональному «полуэмпирическому» числу Пифагора.
В классической концепции энергии только одного вида в формулах Стокса и Остроградского вопросы кратности и количества обходов замкнутых контуров и поверхностей, в общем случае, формально концептуальных ограничений не имеют.
Таким образом, формулы Стокса и Остроградского в наших моделях — это уравнения взаимосвязи разнородных по масштабам параметров движения энергии. Для обеспечения «методико-геометрической» взаимосвязи формул Стокса и Остроградского, как уравнений преобразования двух разнородных видов энергии, описывающих лишь разномасштабные фрагменты турбулентного движения, формально только сконденсированной компоненты энергии, мы ввели следующее методическое ограничение, основанное на предложенной аксиоматической системе квантового вакуума.
Циркуляция векторного поля по контуру всегда характеризуется всего одним оборотом — движением «кванта-солитона» по одному витку криволинейной траектории. По завершении витка «частица-солитон» переизлучается квантовым вакуумом, после чего движение может происходить с другими параметрами траектории О математической строгости этого утверждения говорить не приходится, но его методическая целесообразность при исследовании квантового вакуума, к которой мы будем обращаться, многообразна и заключается, в том числе, в следующем. Эго положение упрощает обоснование распространения энергии с любой бесконечно большой скоростью, поскольку в этом случае диаметр d и длина вихревой трубки L и скорость С распространения в ней волны возмущения неортогональных токов энергии в безразмерном выражении взаимосвязаны единственно возможным образом C=L/d. Эго означает, что скорость движения частиц, высвобождающихся в периодических переизлучениях фотона, превышает скорость света в ~10п раз, поскольку их количество в фотоне равно числу Авогадро.
Примечания.
1. В настоящей книге под «единым геометрическим масштабом энергии» подразумевается тот, неявно существующий в концепции одного вида энергии чисто «методологический факт», что в нём нет места двум видам энергии. Поэтому в нём нет места и численным различиям в плотностях и пропорциях двух видов энергии, имеющимся и различимым, однако, в разных геометрических масштабах в новой энергетической концепции двух видов энергии.
2. Если в названных формулах Стокса и Остроградского размерности интегралов «как-то сопрягаются» с размерностями дифференциалов (в математике этому имеются соответствующие обоснования), то в формуле Остроградского для п-мерной области сопряжение становится, очевидно, невозможным (7, с. 443).
Подобные вопросы мы рассмотрели при установлении взаимосвязи физических констант, которые оказались не только разнородными по единицам физических величин, но и по «мерностям» отображаемых ими пространств — одномерных, двумерных, трёхмерных и даже «смешанных» (11).
Применительно к инженерным задачам формулы Стокса и Остроградского отображают преобразования «смешанных размерностей» параметров энергии. Поэтому применение названных формул в физике и инженерной практике в старой концепции энергии породило фундаментальные физические константы со «смешанной размерностью». Эго является следствием решения проблемы размерностей чисто методически, путём вывода (по умолчанию) единиц измерений и единиц физических величин из-под знаков производных и подынтегральных выражений.
В математических моделях в новой энергетической концепции эта проблема решается иначе, но также методически: единицы физических величин приводятся к «безразмерному виду» и остаются под знаком дифференцирования, интегрирования и разложения в степенной ряд, т. к. это позволяет производить с ними любые математические действия как с числами. В качестве безразмерной единицы физической величины, как размерность, принято «число-вектор» (-1)”, где п — порядок производных или степеней членов степенного ряда, имеет целочисленное значение, причину которого мы рассмотрим в главе 10. Новая размерность наделена векторными свойствами произведений единичных векторов, согласно аксиоматическому положению «векторность всего и вся» — по Минковскому.
Примечание. Если рассматривать только статические состояния одномерных процессов, то вопросы проясняются лишь частично. В динамике необходимо дополнительно учитывать, что в математических моделях «соседние члены» ха —
раюперизуют энергетические процессы во взаимно внешних координатных системах, при переходе в которые любой вектор изменяет знак. Поэтому и взят в качестве исходного единичный вектор со знаком минус. Это позволяет учитывать переход во взаимно внешнюю координатную систему, что мы особо рассмотрим в п. 5.7.
Трёхмерные и «смешанные» константы приведены к одному из «однородных состояний». Например. — к трёхмерному… путём деления или умножения численных значений констант на 4гг (11). Подчеркнём, что — не на — 4я/3 — для единичной сферы, а на — 4л: радиан — для общего случая четырёх квадрантов трёхмерной ортогональной координатной системы «плоского участка оболочки» солитона. Поскольку к характеризует фазовое положение «плоской» векторной системы сконденсированной энергии в оболочке, а фаза для любой системы в любых геометрических масштабах всегда является параметром надсистемы. В ней «координируются», кроме солитона, все изоморфные ему «промежуточные» геометрические структуры. Подтверждение этому мы нашли в эмпирических свойствах веществ, находящихся в т. н. критическом состоянии (11).
Потребность рассмотрения процесса в динамике приводит к необходимости перехода в геометрию Лобачевского в интерпретациях Э. Бельтрами (7, с. 325): геометрия на куске плоскости Лобачевского совпадает с геометрией на поверхностях с отрицательной постоянной кривизной — псевдосферой, которую мы отождествили с гиперболоидом и вихрём.
В новой концепции энергии формула Стокса — это «мгновенная фотография» (в статике) «одномерно-двухмерного» процесса конденсации энергии квантового вакуума, которую необходимо адаптировать в соответствующие геометрические масштабы энергии. А формула Остроградского — это также «мгновенный снимок» взаимного преобразования трёхмерного пространства энергии в двумернотрёхмерное ….
В процессе анализа квантового вакуума к формулам Стокса и Остроградского возникли вопросы, связанные с кратностью и частотой обхода замкнутых контуров, поверхностей и пространств. В новой энергетической концепции возникает вопрос, почему этот обход не просто возможен, но, на низшей резонансной частоте переизлучения единичного солитона, обязательно однократный? Этот контур «должен быть» расположен на односторонней поверхности Мёбиуса (одностороннего пространства Клейна). Частота и кратность обхода тесно связаны с кратностью «закрученности» поверхности и пространства и с переменными геометрическими масштабами, различия между которыми отображаются разложениями в ряд по целочисленным значениям степеней. Каждый из членов разложения характеризует однократный «оборот-частоту» (фазу) и «одномаспггабный полупериод». Среднее значение амплитуды в периоде характеризует его зарядовую асимметрию — смещение оси абсцисс.
Согласно принятым аксиоматическим положениям в квантовом вакууме нет нулевых значений каких-либо параметров сконденсированной энергии. Это означает, что в квантовом вакууме нет замкнутых контуров, поверхностей и пространств, как нет и прямолинейных и плоских участков на контурах и поверхностях. В достаточно больших геометрических масштабах проблема незамкнутое™ решается чисто методически путём перехода в двумерные пространства, как это и принято в науке, но «по умолчанию». Упомянутые формулы, как «одномерные модели», методически характеризуют «одновременное встречное движение» квантов двух видов энергии. Как мы уже обсуяедали, термин «встречные токи» — это методический приём, необходимый в одномерных моделях энергии. В двумерной модели — это ортогональные токи энергии. И только в трёхмерной модели к ним добавляется третий, также ортогональный им вектор энергии — это правая часть формулы Остроградского.
Движение по односторонним контурам, поверхностям и пространствам происходит по одной и единственной причине: вследствие их незамкнутости в «точке встречи» всегда имеется разность потенциалов — «движущая сила энергии». С. Ти — гунцев в статье (99) показал, что это не что иное, как сила инерции и движение по инерции, причиной которых, как доказал Е. И. Тимофеев (164), являются криволи — нейность незамкнутого контура и поверхности обхода.
Незамкнутое™ любого контура и поверхности объясняется следующим образом. Процессы преобразований двух видов энергии носят «дискретный характер», т. е воспринимаются в ограниченных диапазонах масштабов, также дискретных, характеризующих отдельные элементарные структуры фракталов (солигоны и вихри), как дискретные структуры энергии, с повторяющимися геометрическими свойствами. Внутри каждого фрактала масштабы энергии по-прежнему переменны, поэтому солигоны и вихри, будучи элементарными структурами фрактала, не существуют в отдельности и одновременно. И даже в разных промежуточных состояниях они находятся в разных пространственных измерениях (от нульмерного до бесконечно мерного). Солигон, как наиболее стабильная элементарная структура фрактала, и все его менее стабильные промежуточные геометрические состояния энергии в этом фрактале вытекают одно из другого в детерминированной последовательности, проходя разные масштабы в одном фрактале с разной скоростью. Перечислим эти состояния:
— точка, представляющая собой монополь, вследствие неразличимости полюсов;
— векторная линия тока энергии, соединяющая источник и сток энергии, образующие диполь — «источник-сток», вследствие «различимости» полюсов;
— вихревая нить, как последовательность взаимосвязанных существенно особых точек «… источник-сток-источник-сток…», эволюционирующая в вихревую трубку (вихрь);
— вихрь, эволюционирующий в тор;
— тор, эволюционирующий в солитон;
— и обратно: с периодическим повторением перечисленных состояний.
Приведённый перечень ориентировочен и не полон. В нём не указаны несчётные множества промежуточных состояний, в целом составляющие фрактал. Учёт или неучет этих состояний или квантованности энергии зависит только от грубости геометрического масштаба, который привлекается для анализа. Статические и одномерные модели существенно упрощают, но и одновременно обедняют содержание вопросов, с чем мы столкнулись при анализе квантового вакуума в книге (11, гл. 9, с. 58-61). Впоследствии пришлось принять и другие важные, но чисто «методические свойства» энергии: одномерные токи сконденсированной энергии «ветвятся», но таким образом, что токи двух взаимосвязанных видов энергии ортогональны и не пересекаются в точке.