Мир вокруг нас
Шрифт:
При этом очевидно, что вакуум, как и, в общем, любая среда — мог существовать, ранее — не в кристаллическом (= упорядоченном), а в жидком (= полухаотичном (упрощённо)), и даже в газообразном (= полностью хаотичном) состоянии (а также мог иметь кристаллическую решётку, отличающуюся от теперешней). (Косвенно, о возможности фазовых переходов вакуума — может также свидетельствовать отсутствие (необразование) частиц 4-го поколения в современном вакууме: если энергия образования дислокаций 4-го порядка — оказывается превышающей необходимую для фазового перехода вакуума, то вместо них, и частиц 4-го поколения соответственно — образуется лишь участок (пузырёк) новой фазы, переходящий затем в обычную и дислокации лишь 3-го порядка).
Рассмотрим поднятие (и распад поля Великого объединения), на предмет возможной связи с фазовым переходом между состояниями вакуума (двумя
Почему первоначальное вещество устремилось к поднятию, вместо того, чтобы существовать в плоском состоянии? Естественно, что плоское состояние — не могло быть изначально неустойчивым (иначе бы оно не образовалось, и не существовало бы ранее). Поднятие из плоского состояния — стало возможным и выгодным, лишь после того, как первоначальная среда (и геометрия вакуума, соответствующая «плоским» частицам), потеряла устойчивость (по некоторой причине, в т. ч. в результате снижения концентрации энергии ниже критического уровня).
Эта неустойчивость — действительно, может быть представлена как начало фазового перехода среды, от кристаллической решётки, соответствующей плоским частицам, к решётке, образующейся в результате поднятия (либо как часть процесса перехода от жидкого — к твёрдому состоянию, — т. е. кристаллизации вакуума). В обоих процессах, происходит нарушение симметрии: при переходе между решётками — симметрия нарушается в процессе поднятия, а при переходе от жидкой фазы к твёрдой — т. к. появляются выделенные направления, понижающие симметрию от сферической до той или иной симметрии кристаллической решётки, всегда имеющей меньшее число плоскостей (осей) симметрии, чем в целом, сферически симметричные, жидкость / газ.
Тип кристаллической решётки вакуума — уже рассматривался ранее, — в виде самой простой из кристаллических решёток (плотноупакованной, где вокруг каждой вакуумной частицы — располагается по 12 других вакуумных частиц). Из геометрических свойств этой решётки — следует невозможность существования «плоских» элементарных частиц в ней (т. е. она не может быть первоначальной решёткой, соответствующей «плоским» частицам), см. рис. 211. На рис. видно, и уже рассматривалось ранее, что в плоскости (на срезе) плотноупакованной кристаллической решётки вакуума — могут существовать треугольники, ориентированные только одним определённым образом (только вверх или только вниз), поэтому частицы в кристаллическом вакууме (протоны, нейтроны, мезоны и т. п.) — обретают объёмное строение, т. е. в виде граней, наклонённых по отношению друг к другу. Однако, чтобы соответствовать такому строению, кристаллическая решётка вакуума — должна обладать уже симметрией не 6-го (на срезе) или 3-го (в целом) порядка (как у плотноупакованной), а 5-го порядка, что можно видеть на примере строения атомных ядер, см. рис. 212. Симметрия 5-го порядка, до недавнего времени — считалась строго запрещённой для кристаллов, но оказалась свойственна т. н. квазипериодическим кристаллам (= квазикристаллам), изучение которых, только начинается, но само их существование — уже стало общепризнанным (о чём говорит в т. ч. Нобелевская премия по химии за 2011 год, за открытие квазикристаллов). Итак, из строения ядер (и сложных элементарных частиц), следует квазикристаллическое строение вакуума.
Рис. 211
Рис. 212
Эта решётка — имеет многие общие свойства с рассматривавшейся ранее, плотноупакованной (которая применима для строения вакуума и элементарных частиц т. о. лишь упрощённо): Квазикристаллическая решётка (с икосаэдральной симметрией (= симметрией 5-го порядка)) — в некотором роде, тоже является плотноупакованной, но в отношении упаковки не сфер, а плотноупакованных (= правильных) тетраэдров из сфер [46] [47]. При этом, правильный тетраэдр, и тетраэдры, соединённые вершинами — являются элементами обеих решёток, см. рис. 213. Число выбитых вакуумных частиц, окружающих выбитую центральную, при объяснении элементарных частиц 2-го и 3-го поколений, в обеих решётках — также одинаково (равно 13 и 55,
Рис. 213 [V], [VI]. Кубооктаэдр (слева), представляет плотноупакованную решётку; икосаэдр (справа), представляет квазикристаллическую решётку (примечание: в обе фигуры — добавлена центральная точка (частица), которая — является вершиной для тетраэдров, с основаниями в виде (треугольных) граней кубооктаэдра / икосаэдра)
Переход к этому состоянию (т. е. к квазикристаллической структуре вакуума, с объёмным строением сложных элементарных частиц), от предшествующего жидкого / кристаллического состояния вакуума с иной решёткой, можно назвать т. о. причиной поднятия (в процессе которого, происходит нарушение симметрии между веществом и антивеществом, и разделение поля Великого объединения на электрослабое и сильное, как уже говорилось).
Итак, поднятие (и возможно, косвенно, инфляция) — может быть следствием фазового перехода вакуума (с образованием квазикристаллической решётки).
До Большого Взрыва
На неклассическом этапе, рассмотрение Большого Взрыва — начиналось с планковской эпохи. Считалось, что до этой стадии — либо не существовало времени, что т. о. не позволяет говорить о моменте «до», либо имелось т. н. сингулярное состояние (бесконечной плотности (в теории относительности)), перед которым тоже ничего не было (т. е. рождение конечной Вселенной из ничего).
На постнеклассическом этапе — можно, с некоторой вероятностью, говорить о том, что могло быть, до этой, самой первой рассматриваемой стадии (в т. ч. избегая сингулярности), и о том, что окружающий Мир — не возникал из ничего.
Для начала — рассмотрим состояние вакуума, которое являлось устойчивым до поднятия, т. е. (предположительно) — жидкое или иное кристаллическое:
Как уже отмечалось, до процесса поднятия — вещество представляется в виде плоских частиц, или шестигранных ячеек (в т. ч. разделённых надвое). Эти, шестигранные ячейки, соответствующие «плоским» частицам, могут соответствовать прежней кристаллической решётке вакуума или времени, когда жидкое состояние вакуума — достигло точки перехода в кристаллическое (= упорядоченное) состояние (тут они — лишь отражают начальную стадию этого перехода).
Если двинуться ещё дальше в прошлое (к ещё большей концентрации энергии) — так или иначе, можно увидеть фазовый переход вакуума в жидкое (= полухаотичное) и газообразное (= полностью хаотичное) состояния, в которых, все упорядоченные структуры (вернее, регулярная повторяемость этих структур = дальний порядок) — исчезают. Солитоны (= нелинейные волны, дислокации, а значит, и элементарные частицы), в этих фазах — существовать не могут, как и (известные) взаимодействия. Частицы среды вакуума — просто сталкиваются друг с другом и разлетаются, что в сущности, есть существование линейных волн (в некоторой аналогии со звуком). Взаимодействия между этими волнами, движущимися всегда с одинаковой средней скоростью — отсутствуют (как и обычные звуковые волны (и любые линейные волны вообще) — свободно проходят сквозь друг друга). Т. о. на этой стадии — нет никаких взаимодействий, известных в современности, а среда — обладает максимальной симметрией, что соответствует единому взаимодействию, т. е. планковской эпохе или времени до неё.
Газообразное состояние вакуума — может иметь практически любую, т. е. не обязательно низкую, плотность (но чтобы оставаться газообразным — нужна и соответствующая температура (= достаточно высокая концентрация энергии), разрушающая все упорядоченные структуры, т. к. отсутствие последних — и есть газообразность = хаотичность среды). На этой стадии — нет вещества (в смысле, вещества, предшествующего тому веществу, что наблюдается в современном окружающем Мире), а есть только вакуумные частицы и (безмассовые) линейные волны. Т. о. представления о частицах и взаимодействиях, наблюдаемых в условиях современного (кристаллического) состояния вакуума — тут неприменимы.