Представим себе, что какое-то физическое тело, обладающее ненулевой массой покоя, движется со сверхкритической скоростью (v =301 000 км/сек), а другое физическое тело, также обладающее ненулевой массой покоя, движется в том же направлении вслед за первым с докритической скоростью (v = 299 000 км/сек). Если из первой скорости мы вычтем вторую, то в соответствии с законами классической механики, найдем, что эти тела удаляются (а следовательно, отталкиваются) друг от друга со скоростью 2 км/сек. Но как остановить такого рода отталкивание двух тел?
Для этого вспомним, что два тела не приближаются и не удаляются друг от друга только лишь тогда, когда их скорости относительно какой-то третьей инерциальной системы отсчета в точности равны между собой как по величине, так и по направлению. Следовательно, чтобы остановить отталкивание двух физических тел, находящихся по разные стороны скоростного барьера, мы должны скорость первого тела уменьшить, а скорость второго тела – увеличить до критического значения: 300 000 км/сек. А для этого рассматриваемым телам необходимо сообщить колоссальное ("бесконечное") количество энергии, которую негде взять. Поэтому если разноименные массы находятся по разные стороны скоростного барьера, то они обязаны отталкиваться друг от друга. Скоростной барьер как бы распирает и отталкивает их друг от друга.
Но мы знаем, что по эту сторону скоростного барьера существуют вещество и положительная энергия, а по ту сторону – энергоантивещество и отрицательная энергия.
5. Волновая структура.
Волновая сущность материи есть не что иное, как последовательный и многократный процесс аннигиляции и возрождения ее компонентных противоположностей. Если в мире сверхсветовых скоростей положительные и отрицательные массы могут аннигилировать и не возрождаться, то в мире досветовых скоростей они могут существовать устойчиво в виде "дрожащей" энергоантичастицы.
В диапазоне досветовых скоростей одноименные массы притягиваются друг к другу, а разноименные – отталкиваются друг от друга. Поэтому фотоны и антифотоны отталкиваются друг от друга и уходят от аннигиляции. Кроме того, если количество фотонов мало в сплошной непрерывности антифотонов (в условиях низкой температуры), то такого рода сил притяжения недостаточно, чтобы превратить невесомые фотоны в весомые частицы вещества. Тогда фотоны и антифотоны движутся с почти одинаковыми критическими скоростями, хотя и находятся по разные стороны скоростного барьера.
В этом случае притяжение и отталкивание фотона и антифотона периодически и поочередно чередуется, сменяя друг друга. Фотон внедряется в антифотон и вместе с ним устремляется вдаль с критической (световой) скоростью, аннигилируя и возрождаясь с определенной частотой, перекачивая из одного мира в другой информацию и сигналы. Каждая пара противоположностей, состоящая из аннигиляции и возрождения фотона и антифотона, представляет собой одну световую волну. Время существования одной световой волны принято называть периодом. Величину, обратную периоду, называют частотой волнового движения. Из этого примера видно, что периодически повторяющийся процесс аннигиляции и возрождения фотонов и антифотонов является во Вселенной далеко не редким событием. Однако необратимые процесы аннигиляции и рождения энергии являются далеко не обычными событиями, о чем будет сказано в 15-й и 16-й главах.
Аналогичное объяснение можно дать и "дрожащему электрону".
Эта глава является переработанным и исправленным вариантом работы ([23], стр. 169-180).
15. Рождение и гибель физической энергии
Появление элементарной энергоантичастицы в идеальной точке может служить "первоначальным толчком" при сотворении физической вселенной из ничего.
Исай Давыдов
1. Теория Дирака и энергетическая яма.
Если масса покоя вакуума равна нулю, то это вовсе не значит, что энергоантивещество является невозможной категорией. Напротив, антивещество, обладающее отрицательной массой покоя, является необходимой противоположностью вещества, обладающего положительной массой покоя. Согласно теории Поля Дирака, вакуум битком набит различными энергоантичастицами. Но мы не можем практически их обнаружить, потому что они существуют в мире отрицательных энергий и сверхсветовых скоростей, откуда мы физически не можем получить какие бы то ни было сигналы.
Если элементарная частица обладает положительной массой покоя (+m0) и досветовой скоростью v1, а ее энергетическая противоположность (элементарная античастица) обладает отрицательной массой покоя (-m0) и сверхкритической скоростью v2, то их скорости связаны между собой следующим соотношением:
v1 + v2 = 2×c. (18)
Предположим, что в вакуумном пространстве какой-то энергоантиэлектрон, обладающий отрицательным электрическим зарядом и отрицательной энергией (m0c)/(v2/c-l), движется со сверхсветовой скоростью v2. Если этот энергоантиэлектрон встретится с позитроном, который обладает положительным электрическим зарядом и положительной энергией (m0с)/(1 – v1/c)·, το произойдет их обоюдная аннигиляция с полным исчезновением как электрических зарядов, так и энергии. Однако если этому энергоантиэлектрону мы сообщим чистую положительную энергию (2m0с)/(1 – v1/c), не обладающую никаким электрическим зарядом, то электрический заряд энергоантиэлектрона, лишенный своей противоположности, не сможет аннигилировать. Поэтому энергоантиэлектрон, обладающий отрицательной энергией, превратится в электрон, обладающий положительной энергией.
Образно выражаясь, из энергетической ямы "вынырнет" электрон, оставив вместо себя "дырку" в вакууме. Эта вакуумная дырка будет вести себя, как позитрон, обладающий положительным зарядом и положительной энергией. Так, согласно теории Поля Дирака, рождается электронно-позитронная пара частиц, каждая из которых движется с досветовой скоростью v1. Электрон и позитрон, обладая одноименными массами и разноименными электрическими зарядами, должны неизбежно сразу же встретиться и аннигилировать, превратившись в чистую энергию.
Если в приведенных выше выражениях m0 соответствует массе покоя протона, то из вакуума вынырнут протон и электроантипротон. Если протон и электроантипротон встретятся, то они аннигилируют, превратившись в чистую энергию. Другие элементарные частицы рождаются и умирают аналогично, так же парами. Однако научная модель Поля Дирака является всего лишь удобным и наглядным представлением сложных физических процессов ([70], стр. 267). На самом же деле между нами и вакуумом нет и не может быть никакого обмена энергией. Поэтому если уж выражаться образно, то правильнее было бы сказать так: если мы "ударим" по энергетическому барьеру нужным количеством невесомой положительной энергии, то взамен от него может "отскочить" пара весомых вещественных частиц.
2. Обратимость вещества и энергии.
Теория Поля Дирака может быть представлена проще. Например, если весомый электрон встретится с весомым позитроном, то они превратятся в невесомую энергию двух фотонов, суммарная масса которых будет равна удвоенной массе покоя электрона. Если нам как-то удастся "ударить этой удвоенной массой фотонов по вакууму", то согласно формуле (18), вакуум вытолкнет из себя пару элементарных частиц (электрон и позитрон) с почти нулевой скоростью. Новорожденные в непосредственной близости электрон и позитрон притягиваются друг к другу электростатическими силами и превращаются в невесомую энергию. Круговорот замкнулся. С чего начали, тем и кончили.
Если же весомый протон встретится с весомым антипротоном, то они превратятся в невесомую энергию двух фотонов, суммарная масса которых будет равна удвоенной массе покоя протона. Если нам как-то удастся "ударить такой удвоенной массой фотонов по вакууму", то согласно формуле (18), вакуум вытолкнет из себя пару элементарных частиц (протон и антипротон) с почти нулевой скоростью. Новорожденные в непосредственной близости протон и антипротон притягиваются друг к другу электростатическими силми и превращаются в невесомую энергию. Круговорот снова замкнулся. С чего начали, тем и кончили. То же самое произойдет и с другими парами частиц и электроантичастиц. Это значит, что досветовые скорости вещества устойчивы. Выражаясь образно, не так-то легко "утопить" вещество в "потенциальной яме", то есть в бушующем океане отрицательной энергии вакуумного пространства.
3. Энергетичская катастрофа вещества в мире сверхсветовх скоростей.